新質(zhì)生產(chǎn)力驅(qū)動下工業(yè)母機(jī)高質(zhì)量發(fā)展之路

發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，實現(xiàn)制造裝備高端化，“工業(yè)母機(jī)”作為源頭設(shè)備發(fā)揮著重要作用。首先介紹了新質(zhì)生產(chǎn)力的特征及我國工業(yè)母機(jī)發(fā)展情況，分析了作為新質(zhì)生產(chǎn)力代表的新材料新技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、人工智能及高端市場的巨大需求對工業(yè)母機(jī)的技術(shù)賦能和促進(jìn)作用。其次，闡釋了注入新質(zhì)生產(chǎn)力的工業(yè)母機(jī)，對加速新型工業(yè)化進(jìn)程、提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性及安全性、支撐新一代智能制造的影響。最后，介紹了工業(yè)母機(jī)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的主要策略。結(jié)果表明，新質(zhì)生產(chǎn)力為工業(yè)母機(jī)注入發(fā)展新動力，反過來注入新質(zhì)生產(chǎn)力的工業(yè)母機(jī)又催生更多新質(zhì)生產(chǎn)力，新質(zhì)生產(chǎn)力與工業(yè)母機(jī)呈現(xiàn)出互為條件，相互促進(jìn)的發(fā)展格局。

1 序言

在全球科技競爭日益激烈和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)的時代背景下，新質(zhì)生產(chǎn)力作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動力量正嶄露頭角。新質(zhì)生產(chǎn)力代表著一種突破傳統(tǒng)發(fā)展模式，融合了科技創(chuàng)新、高效組織、高質(zhì)量要素投入等多方面內(nèi)涵的先進(jìn)生產(chǎn)力質(zhì)態(tài)，它為經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了全新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。工業(yè)母機(jī)作為制造業(yè)的核心基礎(chǔ)裝備，其發(fā)展水平直接決定了一個國家高端制造業(yè)的發(fā)展程度和綜合國力水平。

新質(zhì)生產(chǎn)力與工業(yè)母機(jī)之間存在著千絲萬縷的聯(lián)系，新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展能夠為工業(yè)母機(jī)的創(chuàng)新升級提供前所未有的動力和技術(shù)支持，而工業(yè)母機(jī)的持續(xù)進(jìn)步又為新質(zhì)生產(chǎn)力在制造業(yè)領(lǐng)域孕育發(fā)展提供了重要保障和關(guān)鍵支撐。深入剖析新質(zhì)生產(chǎn)力對工業(yè)母機(jī)的影響以及二者之間的協(xié)同發(fā)展關(guān)系，對于推動我國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、提升產(chǎn)業(yè)競爭力、保障國家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定具有至關(guān)重要的意義。

2 新質(zhì)生產(chǎn)力與工業(yè)母機(jī)

2.1 新質(zhì)生產(chǎn)力的特征

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的深入發(fā)展，新質(zhì)生產(chǎn)力形成于新的發(fā)展實踐中，我國已從高速發(fā)展階段向高質(zhì)量發(fā)展階段轉(zhuǎn)變，在這一過程中，以全要素生產(chǎn)率大幅提升為核心標(biāo)志的新質(zhì)生產(chǎn)力在實踐中形成，并展示出對高質(zhì)量發(fā)展的強(qiáng)勁推動力、支撐力。2024年1月，二十屆中央政治局第十一次集體學(xué)習(xí)全面闡釋了新質(zhì)生產(chǎn)力的含義，新質(zhì)生產(chǎn)力是由技術(shù)革命性突破、生產(chǎn)要素創(chuàng)新性配置、產(chǎn)業(yè)深度轉(zhuǎn)型升級而催生的當(dāng)代先進(jìn)生產(chǎn)力，它以勞動者、勞動資料、勞動對象及其優(yōu)化組合的質(zhì)變?yōu)榛緝?nèi)涵，主要表現(xiàn)在全要素生產(chǎn)率的大幅提升[1]。新質(zhì)生產(chǎn)力擺脫了傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)增長方式和發(fā)展路徑依賴，是先進(jìn)生產(chǎn)力的質(zhì)態(tài)，具有高科技、高效能、高質(zhì)量的特征。新質(zhì)生產(chǎn)力與傳統(tǒng)生產(chǎn)力的對比見表1[2]。

表1　新質(zhì)生產(chǎn)力與傳統(tǒng)生產(chǎn)力對比

新質(zhì)生產(chǎn)力的最顯著特點是創(chuàng)新。它由技術(shù)革命性突破、生產(chǎn)要素創(chuàng)新性配置、產(chǎn)業(yè)深度轉(zhuǎn)型升級而催生，在這一過程中，科技創(chuàng)新是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的核心要素，通過加強(qiáng)關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)和顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，并及時將科技創(chuàng)新成果應(yīng)用到具體產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上，催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新動能。此外，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，要聚焦國家戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展現(xiàn)實需要，必須完整、準(zhǔn)確、全面貫徹新發(fā)展理念，始終以創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放及共享的內(nèi)在統(tǒng)一來把握發(fā)展、衡量發(fā)展、推動發(fā)展。

2.2 我國工業(yè)母機(jī)發(fā)展情況

新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展離不開生產(chǎn)工具的創(chuàng)新突破，工業(yè)母機(jī)作為制造機(jī)器和機(jī)械的機(jī)器，被譽(yù)為“制器之器”“自強(qiáng)之基”，一般包括金屬切削機(jī)床（減材裝備）、基礎(chǔ)制造裝備（等材裝備）以及增材制造裝備等。工業(yè)母機(jī)是構(gòu)成現(xiàn)代工業(yè)的心臟，是制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展基石，是現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的核心樞紐和制高點，更是制造大國競爭和角力的戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域。根據(jù)中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2023年，機(jī)床工具行業(yè)完成營業(yè)收入10974億元，金屬切削機(jī)床產(chǎn)量61.3萬臺，金屬成形機(jī)床產(chǎn)量15.1萬臺，機(jī)床工具行業(yè)實現(xiàn)利潤總額1132億元，我國已成為全球工業(yè)母機(jī)生產(chǎn)和消費(fèi)第一大國。

2023年實現(xiàn)了出口（209億美元）大于進(jìn)口（111.1億美元）的歷史性突破，特別是減材金切機(jī)床，中國穩(wěn)居世界機(jī)床出口第一梯隊。我國工業(yè)母機(jī)雖已有了長足進(jìn)步，但仍存在產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)、配套相對薄弱、創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈缺乏深度融合等問題。產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口、關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人的短板沒有從根本上得到有效解決。概括起來主要面臨以下挑戰(zhàn)。

1）正向研發(fā)能力較弱，產(chǎn)品設(shè)計依賴研發(fā)人員經(jīng)驗和主觀判斷。對制約機(jī)床性能的系統(tǒng)性問題（如進(jìn)給剛度、整機(jī)穩(wěn)定性和殘余應(yīng)力釋放等）缺少定量理論分析[3]。

2）在關(guān)鍵性能指標(biāo)上存在差距，特別是工藝適應(yīng)性、可靠性和精度保持性。例如，五軸加工中心直線軸的定位精度和重復(fù)定位精度與國際先進(jìn)水平相比還有較大提升空間。

3）產(chǎn)品高端化、智能化、綠色化發(fā)展形勢更加緊迫。需要利用人工智能和大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)提升工業(yè)母機(jī)的高端化、智能化水平，以及滿足碳中和、碳達(dá)峰背景下對工業(yè)母機(jī)的新要求。

4）系統(tǒng)性的有組織的科研能力不強(qiáng)。我國工業(yè)母機(jī)產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大，但創(chuàng)新資源分散，在產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新，前瞻性與顛覆性技術(shù)謀劃布局方面還存在不足。

3 新質(zhì)生產(chǎn)力賦能工業(yè)母機(jī)

3.1 新材料新技術(shù)促進(jìn)工業(yè)母機(jī)性能提升

新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展對工業(yè)母機(jī)的技術(shù)創(chuàng)新起著至關(guān)重要的推動作用，新質(zhì)生產(chǎn)力的起點是“新”，這里的“新”主要是區(qū)別于傳統(tǒng)生產(chǎn)力，以科技創(chuàng)新為核心，這為工業(yè)母機(jī)關(guān)鍵零部件研發(fā)帶來了新的理論、方法和技術(shù)。例如，在材料科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新成果為工業(yè)母機(jī)關(guān)鍵零部件的材料選擇和改性提供了可能，新型復(fù)合材料和高性能合金材料的研發(fā)，使機(jī)床主軸、滾珠絲杠等關(guān)鍵零部件的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和耐蝕性等性能得到顯著提升，這些先進(jìn)材料能夠承受更高的切削力和轉(zhuǎn)速，從而提高工業(yè)母機(jī)的加工精度和穩(wěn)定性。此外，新質(zhì)生產(chǎn)力強(qiáng)調(diào)跨領(lǐng)域融合，這為工業(yè)母機(jī)關(guān)鍵零部件研發(fā)開辟了新的思路。電子信息技術(shù)與機(jī)械制造的融合促使傳感器技術(shù)在關(guān)鍵零部件中的廣泛應(yīng)用，在工業(yè)母機(jī)的軸承、導(dǎo)軌等零部件上安裝高精度傳感器，可以實時獲取其工作狀態(tài)信息，如溫度、振動、壓力等，這些數(shù)據(jù)反饋到控制系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對零部件的智能診斷和預(yù)防性維護(hù)，延長其使用壽命[5]，提高工業(yè)母機(jī)的可靠性[4]。例如集成了數(shù)據(jù)采集與分析模塊的智能主軸可以結(jié)合人工智能技術(shù)提取機(jī)床健康信息，然后進(jìn)行自我健康評估，并通過檢測到的故障對主軸進(jìn)行剩余壽命預(yù)測，甚至在運(yùn)行中自我配置運(yùn)行參數(shù)進(jìn)而避免故障，同時延長壽命。生物技術(shù)和微納技術(shù)的發(fā)展也為工業(yè)母機(jī)關(guān)鍵零部件的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造提供了借鑒，通過模擬生物結(jié)構(gòu)和利用微納加工技術(shù)，可以制造出具有特殊性能的零部件表面紋理或微觀結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步優(yōu)化零部件的摩擦學(xué)性能和力學(xué)性能[6]。此外，數(shù)控系統(tǒng)又被稱為工業(yè)母機(jī)之“腦”，目前國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用多集中在低端市場，高端市場有待發(fā)展，主要原因是數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)壁壘高，同時需要大量實際應(yīng)用進(jìn)行升級迭代[7]，如利用深度學(xué)習(xí)算法可以對切削參數(shù)進(jìn)行自動調(diào)整，通過對歷史加工數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，系統(tǒng)能夠預(yù)測不同刀具、工件材料組合下的最佳切削參數(shù)，從而提高加工效率和質(zhì)量。

3.2 數(shù)字技術(shù)促進(jìn)了工業(yè)母機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展

新質(zhì)生產(chǎn)力在引領(lǐng)工業(yè)母機(jī)產(chǎn)業(yè)升級方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，促進(jìn)了工業(yè)母機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入強(qiáng)大動力。一方面，新質(zhì)生產(chǎn)力催動下的數(shù)字技術(shù)可為工業(yè)母機(jī)生產(chǎn)、使用、維護(hù)全生命周期提供服務(wù)，不僅可以通過數(shù)字孿生技術(shù)等進(jìn)行虛擬設(shè)計測試調(diào)試[8]，縮短數(shù)控機(jī)床設(shè)計周期，降低數(shù)控機(jī)床制造成本，縮短投放市場的時間，提高其對于市場的快速響應(yīng)性，還可以通過檢測模型等實時獲取數(shù)控機(jī)床的狀態(tài)信息，以便及時對機(jī)床進(jìn)行維護(hù)、維修，降低維護(hù)成本[9]。另一方面，新質(zhì)生產(chǎn)力通過數(shù)字技術(shù)和信息技術(shù)，打破了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈的信息壁壘，實現(xiàn)了供應(yīng)鏈的透明化、智能化和高效化。在工業(yè)母機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈中，企業(yè)可以利用大數(shù)據(jù)分析，實時掌握原材料供應(yīng)、生產(chǎn)進(jìn)度和市場需求等信息，實現(xiàn)精準(zhǔn)的供需匹配，提高了供應(yīng)鏈的效率和靈活性。新質(zhì)生產(chǎn)力推動產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)、學(xué)校、研究機(jī)構(gòu)加強(qiáng)合作，創(chuàng)建數(shù)字化互聯(lián)互通平臺[10]，共同攻克技術(shù)難題。高校和科研機(jī)構(gòu)在前沿理論研究和關(guān)鍵技術(shù)突破方面具有優(yōu)勢，與工業(yè)母機(jī)企業(yè)合作，加速了高端產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)程；同時，科研機(jī)構(gòu)在精密測量等領(lǐng)域的研究成果，也能助力企業(yè)提升工業(yè)母機(jī)的加工精度檢測能力，為生產(chǎn)高端產(chǎn)品提供保障。2024年7月，工業(yè)和信息化部印發(fā)《“工業(yè)母機(jī)+”百行萬企產(chǎn)需對接活動實施方案》的通知[11]，通過開展工業(yè)母機(jī)和百行萬企產(chǎn)需對接活動，加速推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同融合，拓展工業(yè)母機(jī)應(yīng)用深度，推動工業(yè)母機(jī)創(chuàng)新產(chǎn)品推廣應(yīng)用，進(jìn)一步完善了工業(yè)母機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈條，通過部門聯(lián)動、市場帶動，推進(jìn)工業(yè)母機(jī)創(chuàng)新產(chǎn)品推廣應(yīng)用和迭代升級。

3.3人工智能引領(lǐng)工業(yè)母機(jī)技術(shù)革新

人工智能作為制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的驅(qū)動力，能模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能行為，在制造業(yè)的應(yīng)用前景非常廣泛，工業(yè)母機(jī)與人工智能的融合經(jīng)歷了從數(shù)控系統(tǒng)到互聯(lián)網(wǎng)，再到人工智能的逐步深化。國家制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會委員王德成指出[12]，與人工智能深度融合是推動工業(yè)母機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵動力。圖1所示為人工智能體系結(jié)構(gòu)。人工智能與數(shù)控系統(tǒng)軟件的集成，不僅能夠定義更多工業(yè)母機(jī)的機(jī)型、更廣泛的應(yīng)用場景，還能賦予其更強(qiáng)的邏輯思維能力[13]。這種集成，意味著允許未來的算法、軟件仿真和數(shù)據(jù)驅(qū)動與不同的工業(yè)母機(jī)主機(jī)相銜接，實現(xiàn)智能邏輯、計算邏輯、控制邏輯和生產(chǎn)單元的模塊化銜接。這將使工業(yè)母機(jī)行業(yè)的發(fā)展速度加快，從而推動整個制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，結(jié)合我國廣泛的應(yīng)用場景、龐大的工業(yè)母機(jī)產(chǎn)用量和豐富的數(shù)據(jù)資源等優(yōu)勢，人工智能技術(shù)為解決工業(yè)母機(jī)工藝適應(yīng)性、可靠性和精度保持性等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)與國際先進(jìn)水平有差距的難題提供了新的解決思路。通過迭代完善大模型，人工智能能夠加速在故障預(yù)測與診斷、加工參數(shù)優(yōu)化、智能維護(hù)管理等核心技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，滿足工業(yè)對個性化和多元化的需求。新一代工業(yè)母機(jī)將更加智能化、精準(zhǔn)化、高效化和柔性化，具備自主決策、自主分析及精準(zhǔn)執(zhí)行等功能。人工智能與超算能力的結(jié)合，將實時預(yù)測出成本最低、性能最佳的工業(yè)母機(jī)設(shè)計方案，打破傳統(tǒng)主機(jī)類型的界限，促進(jìn)多功能融合和多工藝復(fù)合的變革。

圖1　人工智能體系結(jié)構(gòu)

3.4 高端市場巨大需求成為工業(yè)母機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要動力

從國產(chǎn)化率來看，我國數(shù)控機(jī)床企業(yè)主要處于中低端市場，高端產(chǎn)品滲透率雖在提升但仍處于較低水平。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前我國中、低端數(shù)控機(jī)床的國產(chǎn)化率分別為65%、82%。目前主軸、伺服電動機(jī)、絲杠導(dǎo)軌及刀具等上游關(guān)鍵零部件主要依賴進(jìn)口，盡管受益于國家政策的支持，但國產(chǎn)化率仍然不足10%。高端數(shù)控機(jī)床存在著較大的國產(chǎn)化空間[14]。新質(zhì)生產(chǎn)力催生高端制造業(yè)發(fā)展，如航空航天、高端電子、新能源汽車、半導(dǎo)體、電子、船舶和模具等領(lǐng)域?qū)α悴考母呔?、高性能加工需求日益增長。這些領(lǐng)域需要工業(yè)母機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的幾何形狀加工、更高的表面質(zhì)量和更嚴(yán)格的尺寸公差控制。例如，航空發(fā)動機(jī)葉片的加工需要工業(yè)母機(jī)具備高精度的五軸聯(lián)動加工能力和超精密的磨削技術(shù)[15]，這種高端需求促使工業(yè)母機(jī)企業(yè)不斷創(chuàng)新產(chǎn)品，推動國內(nèi)機(jī)床產(chǎn)業(yè)向高端化邁進(jìn)。

4 工業(yè)母機(jī)催生新質(zhì)生產(chǎn)力

4.1 加速新型工業(yè)化進(jìn)程

我國完整的工業(yè)體系為新質(zhì)生產(chǎn)力的孕育和發(fā)展提供了豐富的應(yīng)用場景和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，工業(yè)化進(jìn)程中的巨大需求為新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展提供了廣闊的市場空間。而工業(yè)母機(jī)的精度、效率等技術(shù)指標(biāo)直接影響產(chǎn)品質(zhì)量與水平，是衡量一國工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。工業(yè)母機(jī)的發(fā)展為航空航天、新能源車、工業(yè)機(jī)器人等多個重要產(chǎn)業(yè)鏈及生產(chǎn)環(huán)節(jié)提供關(guān)鍵支持，為工業(yè)化能力的提升不斷輸出先進(jìn)生產(chǎn)力。如C919大型客機(jī)發(fā)動機(jī)葉片、起落架等零部件生產(chǎn)中就采用了部分國產(chǎn)的高精度加工設(shè)備[16]；科德數(shù)控針對航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域研發(fā)設(shè)計完成了KTBM1200六軸五聯(lián)動葉盤加工中心，助力航空產(chǎn)業(yè)高速、高質(zhì)量發(fā)展。

新能源汽車電動機(jī)制造方面，通過采用國產(chǎn)的高精度數(shù)控磨床確保了電動機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性，從而提高電動機(jī)的效率和性能，同時使電動機(jī)軸的批量生產(chǎn)更加高效等。紐威數(shù)控針對新能源汽車行業(yè)開發(fā)多款機(jī)型，其中龍門PME系列機(jī)型具有高速、高剛性、高精度和高動態(tài)響應(yīng)的特點，幫助新能源車產(chǎn)業(yè)提高加工效率。工業(yè)母機(jī)作為工業(yè)領(lǐng)域的核心裝備，在推動我國新型工業(yè)化進(jìn)程中發(fā)揮著不可替代的作用。

4.2 提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性及安全性

工業(yè)母機(jī)對產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和安全性有著重要貢獻(xiàn)。一方面，工業(yè)母機(jī)處于產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，其穩(wěn)定運(yùn)行是保障整個產(chǎn)業(yè)鏈順暢運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。以新能源汽車行業(yè)為例，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，對零部件的精度、質(zhì)量以及生產(chǎn)效率提出了極高的要求。各種各樣的工業(yè)母機(jī)被應(yīng)用在整條生產(chǎn)線上，倘若出現(xiàn)問題，無論是設(shè)備故障還是技術(shù)瓶頸，都將直接對新能源汽車的生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，可能導(dǎo)致零部件加工精度下降、生產(chǎn)進(jìn)度延遲，甚至可能使生產(chǎn)線陷入停滯狀態(tài)。這種影響不僅僅局限于新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)，還會沿著產(chǎn)業(yè)鏈向上游的原材料供應(yīng)商以及下游的銷售和服務(wù)環(huán)節(jié)傳導(dǎo)，進(jìn)而對整個產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成巨大威脅。

另一方面，目前，我國高檔數(shù)控機(jī)床的國產(chǎn)化率尚不足10%，這一現(xiàn)狀使得我國在工業(yè)母機(jī)領(lǐng)域?qū)饧夹g(shù)的依賴程度較高。西方國家出于各種戰(zhàn)略考慮，對高端數(shù)控機(jī)床的出口長期實施嚴(yán)格限制，國內(nèi)工業(yè)母機(jī)領(lǐng)域被“卡脖子”的情況十分嚴(yán)峻。《中共中央關(guān)于進(jìn)一步全面深化改革推進(jìn)中國式現(xiàn)代化的決定》提出抓緊打造自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈，健全強(qiáng)化集成電路、工業(yè)母機(jī)、醫(yī)療裝備、儀器儀表、基礎(chǔ)軟件、工業(yè)軟件及先進(jìn)材料等重點產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展體制機(jī)制。在新質(zhì)生產(chǎn)力的有力推動下，我國充分認(rèn)識到工業(yè)母機(jī)國產(chǎn)化的緊迫性和重要性，加大了對工業(yè)母機(jī)關(guān)鍵零部件的研發(fā)投入。通過整合各方資源，匯聚科研力量，我國在數(shù)控系統(tǒng)、主軸、絲杠等關(guān)鍵零部件的技術(shù)研發(fā)上取得了一定的突破，加速了工業(yè)母機(jī)的國產(chǎn)化進(jìn)程。當(dāng)面臨外部風(fēng)險和挑戰(zhàn)時，國產(chǎn)化的工業(yè)母機(jī)能夠確保產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)不被中斷，保障我國工業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行，也為新質(zhì)生產(chǎn)力在各個領(lǐng)域的落地和應(yīng)用提供堅實的基礎(chǔ)。

4.3 支撐新一代智能制造實施

智能制造是指利用現(xiàn)代信息技術(shù)，通過數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的手段，實現(xiàn)制造過程的自動化、柔性化、智能化和集成化，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的制造模式。憑借工業(yè)智能技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動化技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為依托，借助智能化的狀態(tài)感知、實時分析、科學(xué)決策與精準(zhǔn)執(zhí)行技術(shù)手段，能夠達(dá)成從設(shè)計到制造的全流程智能化目標(biāo)[17]。兩化融合和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的推進(jìn)，正在加速中國新型工業(yè)化的進(jìn)程，賦能行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并成為高質(zhì)量發(fā)展的重要引擎[18]。可以說智能制造是新質(zhì)生產(chǎn)力的重要內(nèi)容，也是制造業(yè)轉(zhuǎn)型的主要方向。而工業(yè)母機(jī)在其中的多個方面扮演著重要角色。工業(yè)母機(jī)在實現(xiàn)生產(chǎn)自動化與生產(chǎn)線優(yōu)化方面起著至關(guān)重要的作用，一方面，工業(yè)母機(jī)通過執(zhí)行預(yù)定的任務(wù)和動作，能夠在不斷重復(fù)的工作中保持準(zhǔn)確性和一致性，完成繁重、精密或危險的操作，甚至通過與先進(jìn)技術(shù)的融合，改變?nèi)伺c機(jī)器的互動方式[19]，解放人力資源，提高生產(chǎn)效率。另一方面，工業(yè)母機(jī)具備靈活性，可以通過重新編程或調(diào)整參數(shù)，適應(yīng)不同的產(chǎn)品和生產(chǎn)需求，可以快速切換生產(chǎn)任務(wù)，提高設(shè)備利用率，縮短產(chǎn)品轉(zhuǎn)型時間，同時減少重新設(shè)置和準(zhǔn)備的時間。

工業(yè)母機(jī)在數(shù)據(jù)的獲取與分析中亦占據(jù)關(guān)鍵地位。工業(yè)母機(jī)通常與生產(chǎn)信息系統(tǒng)集成，通過傳感器和數(shù)據(jù)采集設(shè)備獲取生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如生產(chǎn)數(shù)量、質(zhì)量指標(biāo)和工藝參數(shù)等。這些數(shù)據(jù)可以用于實時監(jiān)控和分析生產(chǎn)狀態(tài)，進(jìn)行異常檢測和故障診斷，幫助企業(yè)及時調(diào)整生產(chǎn)計劃和采取措施，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。工業(yè)母機(jī)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控功能還可以為企業(yè)的智能化決策提供支持，通過對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析，企業(yè)可以優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高設(shè)備利用率、降低生產(chǎn)成本。

5 工業(yè)母機(jī)高質(zhì)量發(fā)展對策

5.2 完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)，走產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展路線

國產(chǎn)工業(yè)母機(jī)產(chǎn)業(yè)需持續(xù)構(gòu)建完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。首先，要加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)，通過培育和發(fā)展一批具有國際競爭力的工業(yè)母機(jī)產(chǎn)業(yè)集群，提高產(chǎn)業(yè)集群度，整合產(chǎn)業(yè)鏈資源，發(fā)揮頭部企業(yè)的生態(tài)主導(dǎo)力，帶動整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。其次，要提升上下游協(xié)同配套能力。加強(qiáng)工業(yè)母機(jī)企業(yè)與上下游企業(yè)的合作，建立長期穩(wěn)定的合作關(guān)系，形成協(xié)同發(fā)展機(jī)制。上游企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)與數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)的配合，提供性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠的關(guān)鍵部件，如計算芯片、功率模塊等。下游企業(yè)應(yīng)及時反饋市場需求，推動數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)升級，同時，要加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，確保供應(yīng)及時、質(zhì)量穩(wěn)定，提高生產(chǎn)效率，降低成本。

此外，需完善人才培養(yǎng)體系，人才是工業(yè)母機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，然而目前我國在這方面面臨著嚴(yán)重的人才缺口問題。根據(jù)《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》預(yù)測，到2025年，高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人有關(guān)領(lǐng)域人才缺口將達(dá)450萬[21]。工業(yè)母機(jī)行業(yè)屬于技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，需要大量高素質(zhì)的技術(shù)人才。這些人才不僅要掌握機(jī)械設(shè)計、制造及自動化等方面的專業(yè)知識，還要具備創(chuàng)新能力和實踐經(jīng)驗。需加強(qiáng)職業(yè)教育和高等教育在工業(yè)母機(jī)領(lǐng)域的專業(yè)設(shè)置和課程體系建設(shè)，建立有效的人才培養(yǎng)機(jī)制，培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的技術(shù)人才和管理人才，為工業(yè)母機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的人才支撐。

6 結(jié)束語

本文分析了新質(zhì)生產(chǎn)力與工業(yè)母機(jī)互為支撐、相互促進(jìn)的關(guān)系，總結(jié)了工業(yè)母機(jī)高質(zhì)量發(fā)展策略。結(jié)論如下。

1）指出了我國工業(yè)母機(jī)發(fā)展存在的主要問題。包括在正向設(shè)計能力和工藝適應(yīng)性、可靠性和精度保持性等性能方面存在差距；缺少高端化、智能化、綠色化高端產(chǎn)品，對前瞻性與顛覆性技術(shù)研究的謀劃布局不足。

2）分析了新質(zhì)生產(chǎn)力與工業(yè)母機(jī)互為條件相互促進(jìn)的關(guān)系。一方面新質(zhì)生產(chǎn)力如新材料、新技術(shù)、數(shù)字技術(shù)及人工智能等對工業(yè)母機(jī)的技術(shù)賦能，促進(jìn)了工業(yè)母機(jī)的技術(shù)進(jìn)步。另一方面注入新質(zhì)生產(chǎn)力的工業(yè)母機(jī)又反過來催生了更多新質(zhì)生產(chǎn)力，促進(jìn)了新型工業(yè)化的發(fā)展、提升了產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性、支撐了新一代智能制造的可靠實施。

3）闡釋了工業(yè)母機(jī)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的策略。一是通過完善產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系，系統(tǒng)性開展有組織的科研，走多技術(shù)融合發(fā)展路線;二是通過完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)，走產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展路線。

來源：金屬加工

作者：山東省工業(yè)和信息化研究院 劉文俊、李晨浩、李尚達(dá)、孫祥博，山東大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院、高效潔凈機(jī)械制造教育部重點實驗室 張松

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