文/蘇楠(中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院)

　　機床是制造業(yè)的“工作母機”，是產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力的核心構(gòu)成，世界制造強國無一不是機床制造強國。長期以來我國機床產(chǎn)業(yè)“大而不強”，未能走出“低端內(nèi)戰(zhàn)、中端爭奪、高端失守”的結(jié)構(gòu)性困局，無法支撐產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需要，也存在巨大的國防和產(chǎn)業(yè)安全風(fēng)險。機床產(chǎn)業(yè)周期波動性強、規(guī)模經(jīng)濟不顯著、技術(shù)積累性強、市場和技術(shù)后向關(guān)聯(lián)度高等特點使產(chǎn)業(yè)追趕的“后發(fā)劣勢”更加突出，難以突破低端鎖定困境。建議通過制定高端機床產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略、完善產(chǎn)業(yè)技術(shù)供給體系和強化需求側(cè)政策，克服“后發(fā)劣勢”，破解我國機床產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性困局，推動我國產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化體系水平的整體提升。

　　一、我國機床產(chǎn)業(yè)面臨結(jié)構(gòu)性困局，產(chǎn)業(yè)和供應(yīng)鏈存在安全風(fēng)險

　　機床產(chǎn)業(yè)整體“大而不強”，龍頭企業(yè)發(fā)展陷入困境。2009年開始我國成為世界第一機床制造大國，但產(chǎn)業(yè)整體競爭力較弱。筆者對全球六大機床生產(chǎn)國的機床產(chǎn)業(yè)競爭力水平進行測度的結(jié)果顯示，我國機床產(chǎn)業(yè)顯示性比較優(yōu)勢指數(shù)從2011年的0.60上升到2019年的0.88，但整體上仍處于比較劣勢地位，且為六個機床大國中最低。根據(jù)國家統(tǒng)計局規(guī)上企業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年上半年機床產(chǎn)業(yè)虧損企業(yè)比重超過30%(金屬成形機床企業(yè)虧損面為32.3%，金屬切削機床企業(yè)虧損面為31.0%)。龍頭企業(yè)競爭力不升反降，2012年，沈陽機床和大連機床兩家企業(yè)進入世界機床產(chǎn)值前十強企業(yè)榜單，2019年我國機床企業(yè)無一家上榜，甚至一些龍頭企業(yè)陷入破產(chǎn)或被上市摘牌等困境。缺乏有實力的龍頭企業(yè)使我國機床產(chǎn)業(yè)難以與國外有多年積累的跨國企業(yè)進行有效的創(chuàng)新和市場競爭。

　　供需結(jié)構(gòu)性錯位，國防和產(chǎn)業(yè)安全受到威脅。近年我國機床需求結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，中低檔通用型單機類產(chǎn)品的市場需求量大幅下降，而高端型、定制型和自動化成套類產(chǎn)品的市場需求量快速增長。但在供給端，我國機床產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級進展緩慢，處于“低端內(nèi)戰(zhàn)、中端爭奪、高端失守”的結(jié)構(gòu)性困境，無法滿足國防建設(shè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需求。2019年，我國機床進出口額分別為72.9億美元和44.2億美元，整體處于逆差狀態(tài)，進口以中高端機床為主，進出口單臺價格比為3.24∶1。航空航天、汽車、發(fā)電設(shè)備和船舶等重點關(guān)鍵領(lǐng)域使用的高端數(shù)控機床90%以上依賴進口，國防和產(chǎn)業(yè)安全受到威脅。

　　關(guān)鍵部件配套基礎(chǔ)薄弱，供應(yīng)鏈安全和創(chuàng)新受限風(fēng)險凸顯。我國機床產(chǎn)業(yè)國內(nèi)配套能力薄弱，高端關(guān)鍵功能部件自給率約為5%，中端關(guān)鍵功能部件自給率僅約20%。在中美博弈和疫情仍存在不確定性的背景下，機床產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈安全風(fēng)險凸顯。部分高端部件進口受限，制約機床整機的創(chuàng)新發(fā)展，如西門子數(shù)控系統(tǒng)分為出口型和標(biāo)準(zhǔn)型，出口型數(shù)控系統(tǒng)中對大量功能群加以限制，非歐盟用戶需要獲得德國或歐盟的正式許可才能采購。同時，國外零部件價格居高不下，削弱了整機的盈利能力，如進口的發(fā)那科和西門子高端數(shù)控系統(tǒng)通常占整機利潤的30%～40%，對企業(yè)長期研發(fā)投入造成吞噬。

　　二、機床產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化面臨的“后發(fā)劣勢”突出

　　(一)機床產(chǎn)業(yè)周期性波動強，規(guī)模經(jīng)濟不顯著，“由大而強”的發(fā)展模式失效

　　受宏觀經(jīng)濟影響，機床產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)周期性波動，縮短了結(jié)構(gòu)性升級窗口期。超大規(guī)模且持續(xù)增長的市場是我國消費品產(chǎn)業(yè)發(fā)展和升級的重要條件之一，為技術(shù)積累和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)循序漸進的升級提供了充分的空間和時間，但機床屬于基礎(chǔ)性資本品，產(chǎn)業(yè)受宏觀經(jīng)濟走勢和固定資產(chǎn)投資周期性波動影響較大。過去20年，我國機床市場呈現(xiàn)先上升后下降的劇烈波動。2002年起，我國成為全球第一大機床消費市場，2011年市場規(guī)模達到頂峰390.0億美元，2012年至今一直處于市場下行周期，到2019年下降為223.1億美元，比峰值下降了近四分之一。市場收縮無法滿足機床產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步和產(chǎn)品創(chuàng)新“干中學(xué)”所需的市場容量，也使處于競爭弱勢地位的國內(nèi)企業(yè)普遍存在經(jīng)營困難，難以投入足夠資金進行研發(fā)，破壞了企業(yè)長期技術(shù)積累的節(jié)奏，產(chǎn)業(yè)“從大到強”漸進升級的窗口期變窄。

　　產(chǎn)業(yè)規(guī)模經(jīng)濟不顯著，量價競爭模式失效。機床產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性和基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，但整體規(guī)模較小，2019年全球機床產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為840億美元，僅與2020年全球《財富》500強排名第100強企業(yè)一年的營業(yè)收入相當(dāng)。機床產(chǎn)業(yè)，尤其是中高端機床呈現(xiàn)多品種、單件、小批、定制化的特點，如德國和日本這樣的機床強國均只有100多家100余人的“專、精、特”機床企業(yè)。在競爭上，中高端機床產(chǎn)品并非采取“低價競爭”“以量取勝”的模式，產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性是競爭的焦點，而這些無法通過擴大規(guī)模取得，也無法像消費品產(chǎn)業(yè)一樣通過采用自動化流水線提高產(chǎn)量和品質(zhì)。我國快速成為“世界制造工廠”為機床產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了獨特的以低端產(chǎn)品為主的市場，企業(yè)進入了“拼量競價”的軌道，在向中高端進階過程中存在能力失效。

　　(二)機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略性和積累性特征顯著，產(chǎn)業(yè)發(fā)展失策

　　戰(zhàn)略性沒有得到充分體現(xiàn)，高端機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展長期戰(zhàn)略失向。從產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟特性看，機床產(chǎn)業(yè)已經(jīng)是充分全球化和市場化的產(chǎn)業(yè)，但從機床在產(chǎn)業(yè)體系中的位置看，它被視作“工業(yè)母機”，是“制造機器的機器”，具有極強的基礎(chǔ)性，是一國制造業(yè)價值生成的基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)躍升的支點。同時，一直以來西方國家將高端數(shù)控機床及零部件作為戰(zhàn)略物資，對我國實施不同程度的限制，因此無論從國家安全、產(chǎn)業(yè)安全，還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度看，推動我國機床產(chǎn)業(yè)升級都具有超越其經(jīng)濟價值的戰(zhàn)略意義。我國機床產(chǎn)業(yè)，尤其是高端機床沒有專門的綜合性戰(zhàn)略，很多規(guī)劃和計劃等都將機床產(chǎn)業(yè)納入其中，但整體發(fā)展目標(biāo)、路線和重點不清，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級缺乏統(tǒng)籌布局。

　　以漸進性創(chuàng)新為主，面向積累性的科技創(chuàng)新政策存在失衡。近百年來美國和日本兩國在全球機床產(chǎn)業(yè)地位的躍升主要是分別抓住了可互換性制造和柔性制造模式變化的機遇。數(shù)控機床發(fā)展已有60余年的歷史，產(chǎn)品主導(dǎo)設(shè)計早已形成，技術(shù)創(chuàng)新以漸進性創(chuàng)新為主，創(chuàng)新能力的提升建立在長期持續(xù)創(chuàng)新、技術(shù)與Know-How知識和試驗數(shù)據(jù)積累之上，產(chǎn)業(yè)躍遷的技術(shù)積累性壁壘很高。2009年開始實施的國家科技重大專項“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”是我國機床產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新最主要的政策，已經(jīng)取得了一系列重大突破和標(biāo)志性成果，但在面向長期的技術(shù)積累方面存在三方面不足。一是重項目、輕平臺。目前行業(yè)內(nèi)幾乎沒有獨立的從事機床技術(shù)研發(fā)的專門機構(gòu)，共性技術(shù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)沒有專門研究機構(gòu)持續(xù)積累。專項實施以項目為主，而實施過程中圍繞項目支持了一批平臺建設(shè)，但在技術(shù)積累和共享方面尚未對產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)揮支撐作用。二是重應(yīng)用、輕基礎(chǔ)。項目支持又以重點產(chǎn)品和關(guān)鍵技術(shù)為重點，基礎(chǔ)和共性技術(shù)研究安排少，正向設(shè)計、基礎(chǔ)共性技術(shù)、產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)研究方面，與世界先進水平的差距呈現(xiàn)進一步擴大的趨勢，研究隊伍和研究能力也有所退化。三是重產(chǎn)品、輕工藝。項目以產(chǎn)品仿制設(shè)計為主，對用戶工藝的深入研究和積累不足，對裝配工藝研究和高級技工人才支持不足。在調(diào)研中，機床企業(yè)普遍存在高級技工人才缺乏、流失和隊伍年齡偏輕等問題，人才斷檔導(dǎo)致技術(shù)難以積累。

　　(三)機床產(chǎn)業(yè)后向關(guān)聯(lián)度高，受下游產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新影響大，產(chǎn)業(yè)間協(xié)同創(chuàng)新失聯(lián)

　　產(chǎn)業(yè)后向關(guān)聯(lián)度高，產(chǎn)業(yè)間協(xié)同創(chuàng)新效應(yīng)顯著。與消費品產(chǎn)業(yè)為最終消費者提供產(chǎn)品不同，機床產(chǎn)業(yè)為下游產(chǎn)業(yè)的企業(yè)提供生產(chǎn)裝備，處于整個產(chǎn)業(yè)體系的前端，產(chǎn)業(yè)后向市場關(guān)聯(lián)度和技術(shù)關(guān)聯(lián)度高。機床產(chǎn)業(yè)歷史也表明，機床產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品升級是由需求驅(qū)動的，需求特點和結(jié)構(gòu)決定了一國機床產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和競爭力特點。例如，航空航天和國防工業(yè)的持續(xù)領(lǐng)先使美國機床產(chǎn)業(yè)在整體競爭力下降的情況下仍在與之相關(guān)品類的創(chuàng)新方面保持全球領(lǐng)導(dǎo)地位，日本汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展帶動日本機床產(chǎn)業(yè)崛起，瑞士精密機床在全球處于領(lǐng)導(dǎo)地位受益于其鐘表行業(yè)的發(fā)達。

　　“后發(fā)劣勢”下市場擠出效應(yīng)導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)間互補性技術(shù)擴散不足，我國下游制造業(yè)的發(fā)展沒有帶動機床產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)聯(lián)動發(fā)展。一是我國在“壓縮型”工業(yè)發(fā)展中，快速建立了工業(yè)體系，但從時序上看，與傳統(tǒng)工業(yè)國家沿著“基礎(chǔ)原材料和能源工業(yè)(鋼鐵和煤炭)—普通機器—運輸機器—電動機器—精密機器—機床產(chǎn)業(yè)”的順序發(fā)展相比，我國機床產(chǎn)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)同時起步，跨過了產(chǎn)業(yè)遞次的發(fā)展過程，產(chǎn)業(yè)間聯(lián)動基礎(chǔ)薄弱。二是我國工業(yè)體系建立在引進基礎(chǔ)上，設(shè)備引進是重要模式，為國產(chǎn)機床創(chuàng)造的有效市場有限。例如，汽車產(chǎn)業(yè)是機床最大的應(yīng)用市場，占機床市場的40%左右，我國在與美、德、日、韓等汽車企業(yè)進行合資合作過程中，國外企業(yè)基本全套選用自己國家的機床設(shè)備。三是作為工業(yè)后發(fā)國家，多數(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新處于跟跑狀態(tài)，在融入全球價值鏈過程中基本處于依附地位，被動接受國外產(chǎn)品、工藝和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等，機床將工藝知識物化在設(shè)備中，下游零部件生產(chǎn)商缺乏產(chǎn)品和工藝創(chuàng)新能力，在設(shè)備選用上缺乏主動權(quán)。四是在以“質(zhì)”為核心的中高端機床創(chuàng)新中，“首臺套”業(yè)績的市場化壁壘更加凸顯，尤其面對航空航天、汽車、發(fā)電設(shè)備和船舶等高壟斷性下游用戶時，國內(nèi)機床企業(yè)處于市場弱勢地位，市場進入存在困難。

　　微觀層次機床企業(yè)與高端用戶缺乏合作使企業(yè)創(chuàng)新缺少重要技術(shù)源。機床產(chǎn)業(yè)是典型的專業(yè)化供應(yīng)商型產(chǎn)業(yè)，與用戶在創(chuàng)新方面保持的緊密聯(lián)系并從中獲得知識溢出和反饋是其創(chuàng)新的重要特點之一。一項對美國機床企業(yè)的調(diào)查結(jié)果顯示，近80%的企業(yè)認(rèn)為用戶是最重要的技術(shù)來源，盡管美國大學(xué)和政府研究機構(gòu)在制造業(yè)技術(shù)研究上保持世界一流地位，但只有不到10%的企業(yè)認(rèn)為大學(xué)和研究機構(gòu)是它們產(chǎn)品研發(fā)的重要技術(shù)來源。我國高端數(shù)控機床90%依賴進口，表明我國機床企業(yè)與高端用戶合作的機會有限，難以與下游用戶形成合作研發(fā)和協(xié)同共進的關(guān)系，使我國機床企業(yè)缺乏與高端產(chǎn)品相關(guān)的知識和經(jīng)驗，也缺乏從應(yīng)用驗證中實現(xiàn)不斷試錯和技術(shù)迭代的機會，知識和經(jīng)驗積累在低端層次循環(huán)。同時，也導(dǎo)致科研項目成果難以實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，如由于缺乏用戶支持，大部分成果停留在樣機階段，沒有得到市場驗證和推廣應(yīng)用。

　　三、把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，精準(zhǔn)施策克服“后發(fā)劣勢”

　　(一)以構(gòu)建“內(nèi)循環(huán)為主體”新格局為契機，從全局出發(fā)制定機床產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略

　　在日益復(fù)雜的國際環(huán)境中，機床產(chǎn)業(yè)對我國產(chǎn)業(yè)安全和國防安全的戰(zhàn)略意義更加凸顯，提升機床產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次，建立完備自主的高端機床及供應(yīng)鏈體系，背后涉及到我國產(chǎn)業(yè)整體升級和經(jīng)濟周期的深層次系統(tǒng)性問題，需要以構(gòu)建“內(nèi)循環(huán)為主體”新格局為契機，充分利用我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級為機床產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造的市場機遇，進行長期的戰(zhàn)略謀劃。建議制定高端機床產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的專項戰(zhàn)略規(guī)劃，從產(chǎn)業(yè)間協(xié)同互促的系統(tǒng)化角度出發(fā)，以滿足我國國防和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略亟需為重點，統(tǒng)籌考慮我國軍工、航空航天、汽車、新一代信息等機床產(chǎn)業(yè)重點下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和變革，以及新一輪產(chǎn)業(yè)革命中制造技術(shù)革命和制造范式的變化等，明確高端機床創(chuàng)新的階段重點和發(fā)展路徑，制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展及技術(shù)創(chuàng)新路線圖。

　　(二)完善機床產(chǎn)業(yè)技術(shù)供給體系，牢固技術(shù)創(chuàng)新根基

　　在技術(shù)創(chuàng)新體布局上，一是探索新型創(chuàng)新主體建設(shè)，整合科技資源，建立機床產(chǎn)業(yè)國家技術(shù)創(chuàng)新中心，瞄準(zhǔn)戰(zhàn)略亟需產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)前沿和共性關(guān)鍵技術(shù)開展攻關(guān);二是以高校和院所為核心主體建立基礎(chǔ)技術(shù)和共性技術(shù)研發(fā)平臺、試驗驗證平臺和數(shù)據(jù)庫等共性和基礎(chǔ)性支撐載體，在任務(wù)上以需求為牽引，在考核上以實際應(yīng)用為標(biāo)準(zhǔn);三是依托大型機床集團或龍頭企業(yè)，建立應(yīng)用技術(shù)研究或?qū)I(yè)品種研究機構(gòu)，提升企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力，推動產(chǎn)品升級換代。在項目層面，進一步完善以需求為牽引、與用戶協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展的新型舉國體制，同時圍繞重大需求和重點問題，加強機床領(lǐng)域相關(guān)前沿基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究的部署和投入，深化對先進工藝和Know-how研究的穩(wěn)定支持，加強高級技工人才的培養(yǎng)。

　　(三)強化高端機床產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的需求側(cè)政策，降低市場進入壁壘

　　一是在科技項目組織上，進一步完善用戶牽頭的“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同攻關(guān)的組織模式和利益共享機制，并形成從科技攻關(guān)、示范應(yīng)用到市場培育的一體化政策，加強已有樣機成果在重點領(lǐng)域用戶的驗證和推廣應(yīng)用。二是通過財稅和金融政策，降低創(chuàng)新型產(chǎn)品市場進入壁壘，包括對于機床企業(yè)與用戶聯(lián)合開展研發(fā)的項目設(shè)立專項給予專門支持，對應(yīng)用國產(chǎn)高端機床及零部件的企業(yè)給予優(yōu)先貸款、優(yōu)惠利率等買方信貸支持，支持財政資助的技改或產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級項目優(yōu)先采用國產(chǎn)創(chuàng)新產(chǎn)品等。三是鼓勵用戶與機床企業(yè)之間通過各種方式建立利益共同體，如參考日本企業(yè)的財團結(jié)構(gòu)，在機床和下游用戶企業(yè)重組、兼并收購等過程中，鼓勵有利于開展協(xié)同創(chuàng)新的跨產(chǎn)業(yè)的整合。