機床是加工制造所有工業設備的基本設備，是裝備制造業的核心部門。其中加工各種精密復雜零部件的高檔數控機床，是行業技術前沿、各工業強國競相爭奪的戰略高地。

當前國內外機床制造業的趨勢是：精密（靜態精度和加工運動精度、熱變形/振動的監測和補償，加工精度達亞微米級）、高速、復合（一次裝卡完成所有工序加工）、智能（融合信息與機器人技術，自行感知分析加工狀態和環境信息并采取應對措施）、綠色（節能降耗、控制噪聲粉塵等）。歐洲國家提出的工業4.0戰略及智能制造等概念，已取得階段性突破。隨著智能化理念的深入，機床正向個性化定制及全面解決方案發展。
       現代機床技術的進步是高新技術產業發展進步的必要支撐。我國工業規模已居世界第一位，但還沒有甩掉大而不強的帽子，其中一個重要短板，就是裝備制造業的技術水平和綜合競爭力，相比西方有不小差距。尤其是作為“工業母機”的機床工具行業，其技術差距已經成為我國制造業由大向強邁進的關鍵性障礙。我國要提升產業鏈水平，真正成為制造業強國，必須盡快扭轉這一局面。

一、我國機床工業發展歷程
       （一）曲折發展期（1949—1999年）
       我國的機床制造業奠基于新中國初期，從一片空白中起步。“一五”時期，在國家工業部門的統一領導下建立了號稱“十八羅漢”和“八大金剛”的一批機床骨干企業（包括18家機床廠、4家工具廠和2家砂輪廠）。在此基礎上，各地方陸續建設了本地所屬機床廠，形成了相當大的規模，滿足了當時國內工業發展的需要。與此同時，還建立了一批部屬機床綜合研究機構（號稱“七所一院”的大連組合機床所、北京機床所、濟南鑄鍛所、成都工具所、鄭州磨料磨具所、廣州機床所、蘇州電加工所，以及鄭州六院），以及37家面向全行業的專業研究所和企業設計部門（“二類所”），形成了完整配套的行業科學研究和技術研發體系。
       六七十年代，為沖破國外技術封鎖、解決尖端工業急需，國家專門成立了領導小組，協調各有關部委，調配全國力量，組織了數次機床技術攻關，形成了一大批成果，包括各型號高精度機床、關鍵零部件及相關檢測儀器，縮短了與國外的差距。
       改革開放初期，我國數控技術起步伊始，國內機床產品還停留在傳統的手動操作技術。為縮短中外差距，一方面大力引進技術、合資合作，同時國家連續組織了數次數控技術攻關，取得了部分成就。但因種種原因，行業數控產業化進展緩慢。至20世紀末，機床工業的產值數控化率僅為20%左右。
       1985年，原機械部屬企業全部下放地方。90年代初，我國在機床產品領域率先大幅度降低進口關稅、放開進口限制，隨后放寬外資企業市場準入。當時國內機床企業多為國企，還很不適應市場環境，加之行業集中程度低，行業管理職能削弱，在大量進口機床的沖擊下，造成了我國機床企業的倒閉潮和從業人員下崗潮。
1999年開始的科技體制改革，機械部屬科研院所全部轉制為企業，服務全行業的共性技術的研究能力被削弱。現有行業技術創新力量主要是骨干企業所屬的研發機構。
       （二）高速增長期（2001—2011年）
       2001—2011年，受我國經濟高速增長利好拉動，機床工具行業產值在10年間增長了10倍，利潤增長22倍，年均復合增長率分別為24.8%和33.2%。2011年，國內金屬加工機床產值達283億美元（其中金切機床198億，成形機床93億）。金切機床產量從2000年的17.7萬臺增至2011年的88.7萬臺。我國分別成為機床第一消費大國（2003）和第一制造大國（2009），機床消費量和產出總量分別約占全球的1/3和1/4。
       在產量和需求擴張的同時，國內數控機床技術得到普及。至2016年，機床工業的產出數控化率和機床消費數控化率均達到80%左右，這是行業的一項重大成就。其中，國家對數控機床產品實行增值稅先征后返政策（1999—2008年）發揮了重要作用。
       （三）產能過剩期（2012年至今）
       2012年以來，隨著經濟增速放緩、投資低迷，機床市場需求量明顯減少。國內機床工業生產和銷售額逐年遞減（2014、2017年有微弱回升），大批企業身陷困境。特別是此前高速增長期，各種所有制企業紛紛投資擴產，導致批量型的中低端機床產能急劇擴大，企業負債額急劇增加，削弱了抗風險能力。

       根據國家統計局數據，2019年上半年，全行業規模以上企業的營業收入同比下降2.3%（協會聯系的重點金切企業降33%），利潤降21%（重點金切企業虧損面約40%）。特別在低端產品領域，產能過剩嚴重、企業競相壓價競爭，原材料和人力成本上升，稅負沉重，融資困難，行業虧損面高居不下。
       從產品結構看，金切機床下降幅度較大，特別是骨干重型機床企業的市場需求量降至正常年份的20%左右。近兩年，作為行業龍頭的大連機床和沈陽機床相繼破產重組。金屬成型機床下降幅度較小，其中幾個年份得益于汽車和消費電子市場的拉動有小幅上升，2015年起再度下降。

       二、我國機床行業發展概況及特征
       （一）發展概況
       目前，我國機床工業中，民營企業已占主體地位。國有企業在全行業產值中的比重，從2008年的25%降至目前的10%左右，民營企業占比則從60%增至近80%。
       目前，全行業共有規模以上企業5547家（金切機床782家，金屬成型機床540家）。據2016年數據，規模以上金切機床企業中，國有和集體、私營、外資企業的主營業務收入為18∶69∶11，利潤為-12∶97∶13。不過據行業協會介紹，近幾年外資企業為適應我國機床市場需求的升級，以及高端機床市場的擴大趨勢，不斷加大在華投資的規模和數量，目前外企在華機床市場的份額肯定遠高于11%。
       （二）行業發展特征
       1. 供給不適應需求結構的變化
       在機床市場低迷的同時，需求結構升級特征日益明顯。傳統的批量化、通用型產品需求下降，小批量、定制型機床產品的需求增長；對單機的需求減少，對自動化成套設備的需求增長；且對通用型單機產品的功能、性能、可靠性提出了更高的要求。
       為適應市場變化，西方國家很多機床企業開始轉型，從專注于某類型機床產品（如車銑磨）的批量化生產，轉向專注細分市場、針對用戶工藝特點和加工性能要求（如汽車動力總成、消費電子產品等）提供成套解決方案。我國企業的原有優勢，是大批量制造通用型單機產品，對市場需求變動還不適應，相應的供給能力不足。產業轉型升級任務迫在眉睫。
       2. 行業競爭結構呈現“高端失守、中端爭奪、低端內戰”局面
       機床工具工業的技術水平，可以粗略地分為高中低三個檔次。
       隨著我國機床工業水平的提高，本國低檔機床和與之配套的數控系統、功能部件，國內企業基本可以解決，占有80%以上的市場。這一領域的技術門檻降低，配套件容易買到，導致大量民營企業進入這一領域，其中同質性強的通用型單機類產品大量過剩。
       中檔數控機床市場是中外機床企業主要的角逐場，主要競爭對手是我國臺灣和韓國的機床企業。國產中檔機床的市場占有率，整機在60%左右，數控系統不足50%（隨著技術的成熟，市場占有率可能逐步擴大）。廣州數控是國內最大的中低檔數控系統生產廠商。
       高端金切機床的用戶集中在航空航天、轎車發動機和變速箱，以及核能、微型機械等高精尖加工領域。高端機床需要具備高可靠性、超精密性加工等諸多先進性能，是行業中最具戰略意義的部分，盡管它只占全行業產值的10%～20%。國內高檔數控機床市場長期被歐日企業壟斷（如德國GROB占中國轎車發動機缸體/缸蓋加工70%以上份額），進口依賴度在90%以上。
       近些年通過國家“04專項”的實施，國內企業已能夠供應發電設備和船舶生產所需高端機床設備。濟南二機床生產的精密數控沖壓生產線（用于轎車車體加工）已獲得了國內轎車制造廠商（包括合資企業和本國企業）的高度認可，并打入北美市場，是一個突出的亮點。
       3. 部分機床企業日益重視高端技術創新
       在市場普遍蕭條的情況下，部分機床企業重視高端技術創新，加速轉型升級，并開始嶄露頭角，如市屬國企濟南二機床，主攻沖壓設備和龍門銑床。濟二長期專注消化吸收和技術創新，貫徹科學管理，在和用戶密切交流互動基礎上進行研發設計，把產品做精。現濟二已占領國內轎車整車沖壓線市場的80%，曾以其產品的優越性能擊敗德國舒勒，贏得北美主流汽車企業的批量訂單，進入世界成套自動化鍛壓設備制造商的第一方陣；再如民營企業大連光洋（及子公司科德科技），從數控系統起步，多年致力于全技術鏈、產業鏈的系統創新。現擁有中高端數控機床整機、系統和多種功能部件的研發生產能力，形成了專業研發團隊和完善的生產銷售體系，其高端加工中心已被航天部門采用，產品曾出口德國。此外還有北京精雕、寧江機床、廣州數控、華中數控等企業，這批新興企業是我國機床工業轉型升級的積極力量。他們的共同特點是，經營方向正確，堅持長期細分領域深耕，全身心專注技術研發，產品質量好、性能穩定，重視客戶個性化的產品需求和服務。可以預見，在他們之中將出現一批中國機床的“龍頭”型和“隱性冠軍”型骨干企業。

       三、我國機床行業現存的結構性問題
       （一）跨國公司強勢競爭，本國企業升級艱難
       西方機床跨國公司把中國市場作為戰略必爭之地。近20年來，德日韓等有100多家廠商在我國投資設廠（SKD）和建立銷售點。歐洲、日本企業主要在中高端市場，韓國等的通用機床直接與國內主流機型競爭。外資企業在中國市場深耕多年，享受各種優惠政策，建立了廣泛的人脈關系，高薪吸引人才。國內大企業和軍工企業的中高檔機床訂單，基本被外企壟斷。一批有實力的跨國公司，趁國內企業困難之際，圖謀控股我國的大型骨干企業。如大連機床破產后，本地企業只有大連光洋在堅持。馬扎克、INDEX、GROB、THK等外商獨資企業扎堆在大連高新區建廠，高薪招聘原大連機床的精干人才。人才流失后，企業要恢復就很困難；上海、南京、無錫原來有很好的機床制造基礎，現在這些工廠或倒閉，或勉強維持。近些年舒勒等德國企業前往江蘇太倉建廠，兼并當地金方圓、揚鍛等企業，對濟南二機床造成巨大威脅。
       國內機床企業普遍反映的問題是：企業稅負重、利潤薄（利潤優厚的高技術產品市場在外企手中）、研發資金緊張、員工待遇低、人才穩定難。研發高檔產品，需涉及基礎理論研究和攻克重要技術瓶頸，更覺資金不足。盡管如此，為了行業和自身長遠發展考慮，不少企業克服自身困難，堅持技術研發，但自主研制的新產品飽受優勢競爭對手的打壓。因而，自主研制只是起到清除進口障礙的“敲門磚”作用，承擔國家任務的企業也難以得到量產機會。
自主研制的一大困難，是國內用戶已形成對外國高檔產品的依賴，不愿意購置本國機床產品。其理由是工件成本昂貴，企業要保證正常運行和效益，擔不起責任。但是，如果本國企業的新技術、新產品得不到使用、驗證、改進、定型的機會，就無法量產，更談不上成本競爭力，產業升級就無從談起。
       （二）行業結構失衡
       國內機床市場呈現出來的“高端失守、中端爭奪、低端內戰”局面，是行業內結構失衡的外在表現。分散在各省市的企業，受市場力量的支配，追逐眼前盈利熱點。有的同質化嚴重，有的長期空白。如2006年前后一窩蜂上重型機床，大量私人資本投資低端機床，2013年爭上用于3C產品加工的鉆攻機等，造成嚴重浪費。而另一方面，重要急需但難度大的產品領域（如功能部件和零部件），則無人問津。
       我國機床行業“重主機輕配套，重數量輕質量，重‘面子’輕基礎”，以及專業化分工不足、企業“大而全”等問題，由來已久。早在30年前，機床領導部門就大聲疾呼發展“專精特、小巨人”型企業，但直到今天仍改觀不大。高度的專業分工應該是工業市場充分發展的產物，這需要進一步改善產業生態環境，給予相應的政策支持。
       機床工業作為“工具”部門，所需規模有限，通常是多品種、小批量生產，絕不能“GDP論英雄”。德國、日本的機床工業增加值也不超過GDP的0.3%。我們很多地方的機床企業不被政府“待見”，或被敦促擴大規模，導致今日的困境。
       問題的癥結，還是要擺正市場機制和政府職能的關系。多數企業跳不出自身實力、眼光和周圍環境的限制，而地方政府受工作目標所限，無暇顧及某個行業的長遠利益。
       40年來，我國工業行業管理部門經歷了多次改革。目前，機床行業的問題是行業管理職能虛化，面對行業高度市場化、分散化的現狀，有關工業管理部門缺乏統籌和指導，甚至政出多門，難以形成合力。
       作為追趕中的工業大國，為推進關鍵行業的升級、填補重要技術空白，對這些具有戰略意義的重點領域，顯然需要考慮加強行業管理職能的問題。
       （三）中外技術差距大
       目前，我國機床行業在技術層面與發達國家仍存在較大差距，以下從幾個層面來分析。
       其一，高端數控系統受制于人。高級型（及部分中檔）數控系統，仍為法那科、西門子產品所壟斷。進口價格吞噬了整機30%～40%利潤。外商對高端產品不僅壟斷，而且限制對華出口。西門子的數控系統分為出口型和標準型，出口型中對大量功能群加以限制，非歐盟用戶采購這些功能，需要獲得德國或歐盟的正式許可。國內少數企業（華中數控、大連光洋等）初步掌握了高端數控系統，目前市場占有率不足10%。其產品的性能（高速、高精度、多通道、復合型）、穩定性和壽命等，尚難以和日德產品抗衡，主要問題是暫未獲得用戶認可。
       其二，各類高技術含量的功能部件和關鍵零部件基礎薄弱。我國伺服驅動單元、主軸單元、測量反饋元件、刀庫機械手、數控刀架、滾珠絲杠和導軌、軸承、液氣潤滑裝置等，專業化程度和西方差距大，品種少、質量不穩定、壽命短、成本高、供貨期長。高檔功能部件基本靠進口（電主軸、刀具80%），吞噬了國內機床廠家的大部分利潤。數控機床向高速、精密、復合加工發展，對刀具提出相應的精度、速度、壽命、可靠性等要求。我國刀具的性能質量差距明顯。針對用戶個性要求的專用刀具品種很少。精密加工所需刀具（含材料），國內廠家僅能提供10%，每年大量進口，價格昂貴，用戶不堪重負。
       其三，高速精密加工所用測量儀器，基本為意德英企業壟斷。各類自動化量儀已經計算機化、數字化，其測量傳感器有的已達納米級，可對被測對象進行分析、找出加工過程的薄弱環節。沒有測量就無法判斷精密加工件是否合格，無法進行實時在線測量和數據處理，更找不出加工過程中存在的問題，改進生產工藝也就無從著手。
       其四，國產數控機床的精度一致性和可靠性不高是突出軟肋。精度一致性和可靠性是汽車等大批量生產需要關注的指標。技術專家指出，決定可靠性的因素既有技術方面的，也有管理方面的（國內企業普遍在工藝操作上缺乏嚴格要求），需要企業腳踏實地，苦練內功，掌握核心技術。日本法那科的數控系統及伺服裝置，對故障率有嚴格的統計及原因分析。這“要靠笨功夫，把一項項不可靠的因素排除掉。其結果要納入到設計、工藝、制造過程中，變為規范嚴格執行，再根據用戶反饋進行改進。多次內外反饋積累，形成企業獨有的數據庫，為問題導向創新提供基礎”。
此外，專家反映，我國自行研制的高端機床整機產品，加工功能已和國外同類產品相差不大，但各項性能指標（加工速度、精度、穩定性、可靠性、復合多功能、柔性化、智能化、使用壽命等），還有相當大的差距。
       （四）行業技術研發體系弱化，企業創新能力不足
       1. 舊科研體系消失，新的行業創新體系尚未形成
       90年代末，各工業部屬院所改制為企業，其目的是為提高科研單位效率、解決科研生產兩張皮問題。改革確實收到了很大成效，但也在一定程度上導致已有的行業研發體系被打亂，院所轉企后單純以贏利為目標，行業基礎性、共性技術研究功能弱化或消失，科技人才流失，研究能力退化。
       國內有關機床制造的科研力量處于“碎片化”狀態。各方力量同樣缺乏統籌，政出多門，或重復投資、或長期空白。科研投入、技術儲備和試驗條件均不足。高校的相關科研布局缺乏系統性，與企業研發合作機制不順暢。產業前沿技術研究水平與西方之間的差距不僅沒有縮小，反而呈擴大趨勢。
       企業技術創新能力差。不少企業掛著政府頒發的“科技中心、基地、實驗室”等牌子，但真正具有研發能力的企業并不多。不少曾經的重點骨干企業，其技術研發能力甚至有所下降。大量中小機床企業研發能力影響。
       由于缺乏原創性技術的積累，國內機床企業的技術進步和新產品研發，多停留在對國外先進產品的模仿和消化吸收上，往往是知其然不知所以然；新產品的研發設計主要依靠經驗和模仿，缺乏理論支撐和試驗依據，形似神不似。多數企業缺乏先進的檢測實驗手段，致使做得出樣機，但無法通過工藝性驗證進行完善，甚至不知從何下手，沒有掌握核心技術。
       多年來，我國機床工業走的是依靠合資引進合作、跟蹤模仿的技術進步路線，形成路徑依賴，以至于自主研發能力嚴重削弱，甚至自主創新的精神也受到影響。
       2. 行業科技體制弊端仍普遍存在
       《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020）》中，設置了“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項（04專項）。該專項從2009年開始實施，共安排約600項課題，中央財政資金投入近百億元。主攻方向是航空航天、汽車、船舶、電力等領域急需的高檔數控機床。研發成果包括各類新產品、新技術約3000項，新型機床產品各項指標都有很大提高。高檔數控系統的國內市場占有率由不足1%提高到了5%左右。
       業內普遍的意見，認為04專項的組織還需要改進，主要是：資金安排分散，頂層設計有待改善；專項以關鍵技術和產品為重點，基礎和共性技術研究安排少；初步成果所需后續驗證的資金與時間不夠（實驗室的成功和實際生產所需性能指標有很大差別）；考核辦法應以通過生產檢驗為最終標準，不必過分強調論文；以企業為主體承接項目課題，國家科技投入形成的新技術難以分享推廣等。
       更值得關注的是共性技術研究平臺問題。04專項是項目制，具有臨時的性質。我國機床企業普遍研發資金不足，對于研發周期的忍耐有限，多數是“打快錘”拿來主義。少數企業愿意投資戰略性基礎研究，也是心有余力不足。
現代的機床，是包括多門類多層次技術的綜合性產品，其產品水平是由全行業的技術生態所決定。機床新產品的開發，需要深厚的理論基礎，也需要大量現場試驗數據和經驗的積累。以我國機床行業的情況，廣大中小機床企業對共性技術服務有著非常現實的需求。
       臺灣地區的經濟是充分市場化的，但臺灣工研院對其機床工業進步貢獻不小。德國著名的弗拉霍夫研究院，也是面向市場、提供公共技術服務的綜合性科研機構。專業研究院所和骨干大企業研發機構的結合，方能支持良性的產學研合作機制。
       四、發展我國機床產業的幾點思考
       黨的十九屆四中全會決議指出，“強化國家戰略科技力量，健全國家實驗室體系，構建社會主義市場經濟條件下關鍵核心技術攻關新型舉國體制”“建立以企業為主體、市場為導向、產學研深度融合的技術創新體系……提升產業基礎能力和產業鏈現代化水平”。2019年8月召開的中央財經委員會第五次會議也強調“支持上下游企業加強產業協同和技術合作攻關……要建立共性技術平臺，解決跨行業、跨領域的關鍵共性技術問題。要發揮企業家精神和工匠精神，培育一批‘專精特新’中小企業”。
       建立完善的技術創新體系，提升產業基礎能力和產業鏈現代化水平，中央精神指明了振興機床工業乃至整個裝備制造業的方向和路徑。
       一是加強機床行業發展的戰略規劃與頂層設計。長期以來，西方國家一直將高檔數控機床及其關鍵配附件視為戰略物資。“巴統”解散后，90年代西方又成立了“瓦森納協定”，對向中國出售的高端設備、數控系統、功能部件繼續實行不同程度的限制，我國一些重要企業都被美歐日列入“禁售黑名單”。
       在日益復雜的國際環境中，靠“自由貿易規則”和開放引進實現產業升級絕無可能，現代化是買不來的。高檔數控機床及其供應鏈，關乎國家經濟和國防安全，必須構建完備、自主、可控的機床工具產業體系，摒棄進口依賴癥。
新的形勢要求我們在新的高度認識“開放”和“獨立自主”的關系。我們要堅持開放國策，但開放必須建立在獨立自主的基點上，開放學習的最終目的是提升自己的能力，開放不能損害主權和根本的發展利益。
       從高檔數控機床領域的困難讓我們看到，“技術差距”和“市場信任”是后進國家產業升級道路上必須克服的兩個根本障礙。處在高度開放的市場環境中，如何發揮制度優勢，構建關鍵核心技術攻關的新型舉國體制，突破“卡脖子”技術短板？這需要根據行業實際情況，處理好“市場決定作用”和“更好發揮政府作用”的關系。
       應針對行業情況，區別對待。在中低端機床領域，本國企業已具備相當能力；況且機床工業面對多種類需求，有多種技術可能性，需要重視發揮市場作用，發揮企業的創新主體作用。產業政策的關注重點應該放在高端機床領域，在這一領域，面對跨國公司優勢地位，單靠放開競爭、靠本國企業各自為戰，無法擺脫被動局面。
       鑒于此，一是需要進行頂層規劃，進一步加強政府有關機構和行業組織對機床行業的領導和政策協調，指導行業經濟運行，在WTO框架內對企業實行必要的政策支持（包括減免稅優惠政策），針對各重點環節的技術短板，組織科技攻關，推進全產業鏈技術升級和綜合競爭力提升。
       二是建設新型技術研發體系。合理配置行業內有限的科技資源，重視人才培養、扭轉高校工科生源不足的趨勢；重視專業研發機構的作用，形成“以企業和專業研發機構為主體，產學研相結合的新型技術研發體系”。從機床的基礎研究、基礎零部件到總體設計，形成系統布局，持續進行資金支持，重視新技術成果的保護和推廣。
       三是重視“需求側”支持政策。經驗證明，對于追趕型的工業，國家在市場環節的支持至關重要，很多很有前景的新產品在“最后一公里”夭折，就是因為沒有機會得到用戶的使用驗證。“給政策不如給訂單”，好產品是市場培育出來的。多年來我國龐大的裝備市場養育了一大批跨國企業，現在應該大力支持本國產業。通過政府采購政策（首臺套設備應用），承擔國家任務的用戶單位有責任和機床制造企業共同合作，給他們改進提高的機會。國家也有必要給以相應的補償或保險政策。
       總之，加強行業指導和組織，加強科技創新，加強市場支持。三方面結合，將國家確定的促進機床產業發展的政策盡快落到實處。