近日來，中國首架自主研製的大飛機C919吸引了眾多關注。據中國工程院院士、國家大飛機專家委員會主任張彥仲透露，C919將於2015年底首飛，未來還將比肩波音737、空客320，並在經濟性、環保性、安全性、舒適性方面更為領先。
無疑，近年來我國在裝備製造方面取得一定進展。然而，和世界先進水平相比，我國裝備製造的能力仍須進一步提高。比如，有着「裝備製造業母機」之稱的數控機床，在高端產品方面仍面臨着競爭力不強的局面，亟待取得突破。
助力中國製造轉型升級
數控機床的水平、品種和生產能力，直接反映了國家綜合實力。
「很多關鍵工業領域產品的發展，都取決於高端數控機床的發展水平。」同濟大學教授、現代製造技術研究所名譽所長張曙在接受《中國科學報》記者採訪時說。
近年來，隨着國防、航空、高鐵、汽車和模具等重要裝備製造行業需求量的大幅增長，我國數控機床也取得了快速發展。
據前瞻產業研究院數據監測中心統計，過去5年，中國數控機床產量的年均複合增長率為37.39%。前瞻產業研究院數控機床行業研究員賀丹陽指出，在相關產業帶動下，未來我國數控機床的年均增速將超過10%，到2015年，全國數控系統需求將達40萬台套，年銷售額將達8500億元。
同時，當前正值我國經濟轉型和產業結構調整的重要時期。前瞻產業研究院數控機床行業分析師李佩娟在接受《中國科學報》記者採訪時表示，製造業在向數碼化和智能化轉型過程中，對於設備組成部件的性能有了更高的要求，包括精密性、表面質量等。尤其是在一些高新技術產業領域，如航天、通信等。
「下游市場技術需求的轉變，對數控機床行業的發展提出了新的挑戰。如果數控機床的技術發展能夠適應製造業轉型升級的需要，則能夠起到推進作用，反之則會制約其發展。」李佩娟說。
高端產品待突破
經過多年的發展，我國數控機床技術在高速化、複合化、精密化、多軸化等方面取得了顯着進步和一系列突破。
例如，2011年4月在北京舉行的第12屆中國國際機床展覽會上，泰川機床工具集團展出的QMK009數控圓弧錐齒輪磨齒機，棄用了傳統的圓柱形砂輪展成磨削法，採用指狀砂輪或小直徑盤狀砂輪，通過多軸聯動沿齒廓來磨削大型曲線齒錐齒輪。
「這台新產品顛覆了傳統曲線錐齒輪加工的原理和機床設計的理念，以軟制勝，有所突破，是原始創新的範例，不僅成為企業的核心競爭力之一，還使我國進入了大型硬齒面曲線錐齒輪加工的世界先進行列。」張曙說。
但從總體發展情況來看，我國高端數控機床技術和國外仍有較大差距。李佩娟表示，由於國內數控系統的體系結構、高速高精控制算法、伺服驅動等的綜合差距，使得國內數控系統在高速、高精、五軸加工和智能化功能方面，相對世界先進水平有明顯差距。
此外，電主軸、雙擺頭、轉台、納米精度光柵等功能部件，及整機設計製造的核心技術，也是中國製造高端數控機床的關鍵制約因素。
張曙告訴記者，我國的高端數控機床，大都是購買國外的功能部件，再加上自己的結構件組裝而成的。但是裝配起來之後，在精度、可靠性方面和國外的數控機床還有很大差距。因此造成了這樣一種尷尬的情況：在很多關鍵的工業領域不太敢用國產的數控機床。
比如汽車工業，如果單台機床出了問題，會對整個生產系統產生影響。再比如航空航天領域，往往一個零件就要上萬元，如果加工報廢，也是一筆不小的損失。
「要替代進口，取得用戶的信任，不是一年兩年就能實現的，而是要經過很多年的積累。」張曙說。
競爭機制須轉變
對於我國高端數控機床競爭力不強的局面，張曙認為，一方面是基礎研究不夠。「很多企業只關心製造機床，卻沒有研發能力。」另一方面則是人才的問題。「我國現在工程教育的非工程化，使得我們培養出來的人才，工程實踐知識較少，創新能力較弱。」
這使得我國高端數控機床大量依賴進口，並在技術上受制於人。比如，有些國外高端五軸聯動機床的關鍵軟件就限制出口到中國，甚至連使用部門和安裝地點也是有所限制的。
李佩娟認為，要想取得核心技術的突破，應該增加研發經費的投入，並推動企業和學校、研究院等展開合作。
張曙則認為，應該確立新的競爭機制，促使企業轉變發展理念。
「國內的機床企業大都關心如何做大。動輒是幾千人、上萬人的規模。而國外企業則更多追求技術的領先，即讓自己的產品在其他產品的生產製造中不可或缺。」張曙說。
在他看來，目前中國機床企業的競爭機制主要是靠價格和數量取勝，缺乏核心技術。隨着勞動力、原材料等成本的提高，企業的利潤會越來越薄。因此競爭機制亟待轉變。
此外，國家政策對於數控機床行業的技術發展也有着重要影響。李佩娟向記者表示，雖然國家分別在2005年和2011年就數控機床行業發展出台了專項規劃，但支持力度仍明顯不足，因此，國家政策的扶持力度還有待進一步加強。
「只要在技術方面取得突破，憑藉着價格和本土化的優勢，國產設備還是有較大競爭優勢的。」李佩娟說。
