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高端机床振兴乏力:高端失守、中端争夺、低端内战

高端机床:大国重器为何振兴乏力

来源:经济导刊

机床工业是装备制造业的基础部门,其中高技术机床产品具有重要的战略意义。作为一个社会主义大国,保持独立自主的工业体系、提升高端制造业技术能力,尤其重要。当前我国机床行业处于高度开放的市场环境,面临一些前所未有的问题与挑战,需要进行深入调研分析、做出正确判断,加速推动我国机床工业的转型升级。为此,中信改革发展研究基金会于6月25日邀请多位业内专家,召开了“当前我国机床工业面临的形势与问题研讨会”,进行了深入讨论。

机床工具工业是提供加工设备的制造业,是装备制造业的基础与核心部门。现代数控机床则融合了传统工业技术与现代电子信息技术,伴随新一代信息技术的发展和用户需求的升级,产品性能在向高速、精密、复合方向发展的同时,进一步向网络化、智能化、环保性方向发展。

当前,德国、日本、瑞士、意大利等国在高端机床领域均处于领先地位,其中日本发那科公司(FANUC)、德国西门子分别占数控系统50%和25%的世界市场份额。数控机床产品可大体分为高、中、低三个档次,加工复杂零件的高档精密数控机床为军工生产所必需,属于战略性产品,西方长期对我国实行严格控制或封锁。加快推动机床工业转型升级,尽快缩短和国际先进水平的差距,实现关键技术自主可控,意义重大,任务紧迫。

我国机床工业曲折的发展历程

新中国工业化奠基时期,国家对机床工业高度重视。在前两个“五年计划”期内,我国已形成了以“十八罗汉”和“七院一所”骨干企业院所为代表的机床工业布局。1960-1970年代,为冲破国外技术封锁,国家协调各部委和全国力量,组织了数次机床技术攻关。比如“二五”时期,为解决国家建设急需,中央决定成立由国家计委、科委、一机部、二机部等领导组成的“精密机床规划(6人)领导小组”,由李富春副总理直接领导,在一机部二局(机床局)设立战役办公室,目标是用10年的时间(1960-1970年),经过自主研发,拿下一批高精度的精密机床、关键零部件及相关的检测仪器。在举国体制下,这一阶段的努力形成了一大批成果,其中上海机床厂(高精度外圆磨床,圆度精度0.5μ)和昆明机床厂(高精度坐标镗床)被评为功勋厂。

早在上世纪70年代末到80年代初,西方国家基本实现了机床数控技术的普及。改革开放初期,我国的机床产品基本还停留在传统的手动操作技术水平。面对巨大的技术差距,我国大力引进西方技术,合资合作,力争尽快消化和普及数控技术。但因种种原因,效果不很理想。

上个世纪80年代中期,原机械部所属企业全部下放地方。90年代初,我国大幅降低机床产品进口关税、放开进口限制,随后放宽外资企业的市场准入。我国机床行业集中度低、企业规模普遍偏小,行业管理弱化,大量机床企业被市场竞争所淘汰。原“十八罗汉”或破产重组,或勉强维持。

1999年,机械部属科研院所全部转制为企业。原有行业科研体系被打散,基础研究被边缘化,有些领域甚至消失,行业共性技术研究和服务行业的功能被严重削弱,科技人员大量流失。很多重点企业的研发能力也不同程度地弱化。

与此同时,大量民营企业和外资企业进入机床行业,民营企业逐渐占据主体地位。2008-2015年,国企在全行业产值中的比重从25%减至10%,民企占比从60%增至近80%。[1] 2015年,739家规模以上金切机床企业中,国有(含集体)控股、私营、外资(含港澳台)企业分别为71、533、105家,资产占比为38:49:10;主营业务收入为18:69:11,实现利润为-12:97:13。[2]   

新世纪以来机床工业的走势

世纪初产能急剧扩张

2001-2011年,受经济高速增长、投资需求旺盛的刺激,我国机床行业进入大发展期。这10年间总产值增长了10倍,利润增长22倍,年均复合增长率分别为24.8%和33.2%。2011年,国内金属加工机床产值达283亿美元(其中金切机床198亿)。从2002年和2009年起,我国分别成为世界第一机床消费大国和制造大国,目前消费和产出总量分别约占全球的1/3和1/4。

在机床需求和产能急剧扩张的同时,数控技术也得到了普及。2013年以来,机床工业的产出数控化率和机床消费数控化率均超过70%,2016年更是达到80%左右。这是一个历史性的成就。其中,国家对数控机床产品实行增值税先征后返政策(1999-2008)发挥了重要作用。

在经济高速增长时期,业内对市场前景普遍乐观。国内外资本大量投资机床行业,形成庞大产能。但机床工业是为制造业提供“工具”的,自身规模十分有限。各地方政府不考虑这一特性,出于GDP增长业绩的考虑,纷纷鼓动本地机床厂投资扩产,重、大型机床的盲目扩张尤为突出,很多重点企业的资产负债率急剧增加,为后来全行业的萧条埋下了伏笔。

结构性产能过剩 行业经济运行形势严峻

从2012年起,我国经济发展进入“新常态”,固定资产投资增长率逐年下降,2015年降至个位数。我国机床工业进入低迷期,延续至今。尤其是其中批量型的传统中低档机床,产能严重过剩,价格竞争加剧,原材料、人力成本又不断上升,企业税负沉重,多数企业身陷困境。企业亏损面居高不下。2016年,全行业亏损面达45%以上,大批中小企业相继退出市场,历史上曾经辉煌的一批企业相继破产退出。国有企业普遍资本金不足,企业负债率高,负担沉重。

机床工业产值连年递减,市场萎缩。2018年,全行业产值比2011年下降17%,销售额下降21%。

2019年第一季度,行业整体情况仍未有好转。企业订单减少,市场预期悲观,行业运行质量下降,企业经营压力大,亏损面有所扩大。行业分化持续且有加剧态势。

据国家统计局数据,2019年1-4月,全行业营业收入同比增长0.3%(其中金切机床-14.5%,成形机床1%);机床工具工业协会联系的222家重点企业所获取的相应数据,分别是-18%、-33.7%、-2.4%。这222家企业新增订单额同比增长-36.5%,进口增长-25.4%。行业协会预计,2019年行业增长率可能出现全年下滑。

根据最新统计,全行业共5537家企业(规模以上2257家,整机企业600多家),1-4月亏损面为19.4%;机床工具工业协会所联系的222家企业,亏损面达42.3%(同比增加10.6个百分点),其中金切机床亏损面52.9%,成形机床亏损面20.8%。特别是金切领域,很多企业破产退出。

有专家认为:一些老国有机床企业衰落,体制机制原因只是其中的一方面,很多是地方政府的责任。如政府要求企业搬迁,费用让企业自己贷款解决,财务费用动辄上亿,企业利润微薄,经不住这样的折腾。市场景气时,地方政府硬性要求企业扩大产能、为GDP增长做贡献,结果企业背负几十上百亿贷款,造成今天企业资不抵债的局面。地方政府在企业用人、投资方面干预过度,出了问题却找不到责任人。

沈阳机床和大连机床两个龙头企业先后破产重组,令人痛心。沈机股份(上市公司)2019年一季度报表显示:资产负债率高达200%,当期亏损额超过营业额。集中了优质资产的上市公司尚且如此糟糕,集团公司的情况更是难以想象。      

与此同时,机床用户需求明显升级。市场对批量化通用型产品的需求下降,对小批量定制型产品的需求增长;对单机需求减少,对自动化成套设备的需求增长。为了适应市场变化,西方国家一些机床企业正在从传统的“产品专业化型”向“市场专业化型”过渡。产品专业化即专注于某类(车铣磨)机床产品的批量化生产;市场专业化指专注于某细分市场(如汽车动力总成、航空发动机、消费电子等),针对用户工艺特点、满足严苛性能要求而提供成套解决方案(如德国GROB公司占中国轿车发动机缸体/缸盖加工70%以上份额、济南二机床占国内轿车整车冲压设备80%市场份额)。面对国际市场转型,我国机床企业转型升级任务迫在眉睫。

目前,我国机床工业正处在爬坡过坎、转型升级的关键时期,自身存在不少弱点和问题需要克服。同时,又赶上整体经济下行,投资需求锐减,加工设备需求进入存量时代。目前我国机床工业正处在最艰难的时期。

行业结构:高端失守、中端争夺、低端内战

在低端技术领域,经过多年努力,国产机床产品(包括系统和整机)已基本占领国内市场。由于这一部分门槛较低,部件容易买到,前些年大量中小企业进入。现在中低档、通用型、单机类的同质化机床产能严重过剩,陷入降价竞争,企业大批倒闭。

中档机床市场是目前中外企业竞争的主要领域,主要竞争对手是中国台湾和韩国企业。国产数控系统和进口系统的竞争也集中在这一领域。国产中档系统技术正趋向成熟,目前市场占有率不足50%,国产化趋势不断扩大,可能最终占据市场主导地位。广州数控是国内最大的中低档系统厂商。

高档数控机床方面,国内供给能力严重不足,市场长期被欧日企业垄断,进口依赖度超过90%。

在高档数控系统领域,我国少数产品在精度方面可以和西门子、发那科相比,但产品的使用寿命、性能、稳定性还远不如它们,所配套高档机床的市场占有率不足10%。

高档机床的核心技术还聚集在功能部件、关键零部件、工具量仪上(伺服驱动单元、主轴单元、测量反馈元件、转台、换刀机构、滚动元件、轴承、液气润滑装置等)。它们的性能和质量,决定了整机的性能和质量。在这一领域,我国技术基础薄弱,其性能、功能、质量、可靠性不能满足市场需求,自我配套能力很低,国内市场占有率不足5%。如果从欧洲进口高档功能部件,当地法律规定必须加价16%-18%,有些重要产品根本不卖。这方面技术的落后,严重制约了我国机床工业的发展进步。

高档机床整机的设计和装配技术尚未过关,在性能、加工质量稳定性和使用可靠性方面,还有相当大的差距。业内专家曾经将沈阳机床和日本马扎克(MAZAK)的技术水平进行比较,认为两者存在40年的静态差距,况且日本企业正在向网络化、智能化方向升级。

有资深专家呼吁:我们已有的高精密机床技术能力正在部分丧失。曾经的“行业明珠”上海、昆明两家机床厂,已做不出当年产品的精度,技术人才或老化,或流失,企业趋于衰落甚至面临退市,甚为可惜。

国际竞争压力加大

上世纪90年代初,中国政府率先大幅降低机床产品进口关税,放开进口限制。欧美日机床企业依仗技术优势,多年来占据着我国高档机床及配附件进口市场。

近20年,德日韩及我国台湾地区的100多家厂商在大陆投资设厂和销售点,对国内企业形成包围之势。韩国和中国台湾通用机床与国内主流机型竞争,产品涵盖几乎所有品种。欧日机床企业在国内市场深耕多年,广泛建立人脉关系,国内大型国企的高档机床订单,基本被外企拿走。近10年来,全球经济萧条,外资企业加紧渗透和深耕中国市场。本国机床企业多在中低端技术领域微利经营,处境困难。

国内高档机床用户也习惯于购买外国产品,一般不考虑购置同类型本国机床。理由是工件成本昂贵,企业要保证正常运行和效益,也不愿意承担质量责任。但是,如果用户不给设备制造企业产品使用、验证、改进、定型的机会,我国机床工业的技术升级就永无希望。

在大连,原有的行业骨干——大连机床(转制民营)破产,当地机床企业只有大连光洋(民营)在坚持。而马扎克、因代克斯(INDEX)、格劳博(GROB)、THK等外企(均为独资)扎堆在大连高新区建厂,厂区位置、规模均优于大连光洋,还享受政策优惠。大连机床的很多优秀人才都被这些外企挖走,委以技术、管理和营销环节的重任,工资也成倍增加。行业专家感叹:“人才没有了,大连厂要恢复很困难。”

据业内专家介绍,上海、南京、无锡原来都有很好的机床制造行业基础,但现在这些工厂或垮台,或勉强维持。济南二机床的汽车整车冲压设备已占国内市场的80%,在美国击败德国舒勒拿下了一批订单,于是舒勒等德国企业到太仓建厂,兼并当地金方圆、扬锻等一批企业,扬言要和济二较量。一位民营企业老总慨叹:“之所以出现如此局面,就是因为我们太开放了。”也有专家认为,我们至今尚未掌握国内外资机床企业的完整信息,实际情况可能比已经知道的还严重。

本土企业逆势而上,升级艰难

尽管行业处境困难,仍有一批企业迎难而上,脱颖而出。此次到会参加研讨的优秀企业代表有:大连光洋、广州数控、北京精雕、浙江日发(民营)、济南二机床、秦川、宁江、华中数控(国企)。其中一些企业的高档产品已取得可喜进展。在它们身上,体现了自主创新和振兴产业的爱国情怀。

有学者总结,这些优秀企业具有如下共同点:长期专注技术研发,紧密配合用户需求,产品质量过硬;在细分领域深耕,为客户提供个性化产品和服务,适时转型升级;所服务领域的成长性好,比如汽车、消费电子、航空航天、能源等。

与此同时,企业代表们也反映了目前遇到的诸多现实困难:企业税负重、效益低、研发缺经费;企业效益低导致员工薪酬低,对年轻人缺乏吸引力,人才难稳定;企业力量微薄,无力搞基础研究和共性应用技术研究。

尽管如此,很多骨干企业为行业和自身的长远发展,长期坚持研发,但令人困惑的是,稳不住国内大用户,承担国家战略攻关任务没有机会量产,得不到回报,只是起了“敲门砖”的作用。

武汉华中数控股份有限公司董事长陈吉红说:“企业既要保住不亏损,还要稳住技术队伍,数控系统是给国家‘堵枪眼’。我们产品没做出来时人家封锁,产品刚一做出来,国外企业的同类产品就降价,我们最后就是白干了。”

武重机床集团有限公司科技管理部部长李升说:“我们2003年开始跟华中数控等几家单位联合研究7年,研发七轴五联动机床。那台床子刚做出来,国外就放开卖,我们只做了一台就没市场了。如果不是国企的担当,我们肯定不会做这种事。前年听说这种设备(国外)又不卖给我们了。”

“我们几十年坚持做基础试验和基础研究、前瞻性技术,坚持改进产品质量。我们产品的定位精度做到2微米,重复定位达1微米,跟瑞士迪克斯水平差不多,不过动态精度差距还比较大。我们的小模数齿轮机床市场占有率达60-70%,小自动车床、非标机床、卧式加工中心等,也在参与制订相应的国家标准。现在企业苦于缺资金,竭尽全力搞研发,利润都谈不上,只是求生存。”四川普什宁江机床有限公司总经理姜华介绍说,“基础性、战略性技术研发,仅靠企业自身投资不可能搞成。产业生态环境差,一是人才待遇相比其他行业差距太大,二是体制机制问题。”

为什么产业和科技支持政策的效果不理想

十几年来,国家出台了多份振兴装备工业的文件。但由于种种原因,已有政策或者未能有效落实,或被其他政策抵消。

2009年启动的“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项(简称“04专项”),对机床行业的支持力度是空前的。“04专项”由工信部主持,组织协调全行业科技攻关,聚合了科研院所、高校和企业的科研力量,共安排了数百项课题,至今大部分已完成。专项的实施,显著促进了高档数控机床以及各组成部分的技术研发步伐,解决了一批技术短板问题;许多产品类型实现从无到有,部分科研成果获得应用验证的机会。参与“04专项”的企业技术研发能力有很大提高,为进一步参与高端领域的市场竞争积蓄了能量。

在当前市场环境下,应该采取什么样的政策措施,才能有效发挥“集中力量办大事”的体制优势,突破关键技术瓶颈、有效推动产业升级?“04专项”是一个重要尝试。不过,“04专项”对推动全行业在高端技术领域进步的效果,仍不如预期。到会专家们反映有以下问题:

第一,缺少系统的顶层设计,现有行业组织虚化,缺少权威性机构对全过程的有力领导。

第二,缺少行业级引领型的科研机构。行业技术研发体系弱化、碎片化。不少重点企业被授予科研机构名义(中心、基地、实验室等),但真正形成研发能力的企业并不多;广大中小企业研发能力薄弱;企业创新平台所承担的“04专项”研发成果无法在行业共享;国内机床科研力量分散,政出多门,缺乏统筹,重复投资。“产学研用结合”的效果不明显。

第三,“04专项”以关键技术和产品为重点,基础研究和共性技术研究安排少,且长期无人负责。

第四,科研项目周期安排偏短,不符合科技发展的客观规律;一些单位把专项任务作为一般“课题”来对待。很多情况下,新研发的产品没有和用户需求密切配合、验证改进的机会。例如,某种加工发动机叶片的机床,用户提出200多个问题,软件搞了8个版本,多次试错才能成功,否则新产品不可能定型。

思考和建议

首先,关于机床工业的政策思想。人们常常把装备制造业中的高技术部分,混同于一般“传统”制造业或“过剩产能”,把其中的国有骨干企业列入可以放手的“完全竞争”一类,而忽视高技术装备工业的战略意义。就机床工业来说,我们需要明确它在装备制造业和整个工业中的重要地位。

机床工业是装备制造业的核心和基础。加快机床工业技术升级、提升其市场竞争力,对推进我国装备制造业升级提质,改变“大而不强”的状态,具有决定意义。解决高档机床“卡脖子”环节,实现关键技术自主可控,更是加强国防建设所急需。

作为社会主义大国,中国在现代化进程中必然受到西方的防范、限制和围堵。长期以来,西方国家一直将高档数控机床及其关键配附件视为战略物资,对我国实行限制或禁运。“巴统”解散后,西方国家于1996年又签署《瓦森纳协定》,对向中国出售的高端设备、数控系统、功能部件实行不同程度的控制。我国一些重要企业都被列入美欧日的“禁售黑名单”。当前我国的国际环境日趋复杂,西方对我国的限制和封锁必然日趋严厉。我们要下决心,坚持自主创新,奋力追赶世界先进水平。

我们必须坚持开放政策,开放引进交流可以更好地促进我国经济发展和技术升级。但是开放的前提应该是“以我为主”,要纠正只引进、不注重吸收消化的倾向,避免造成长期被动依赖引进技术的情况。

其次,一般地说,后进国家要推进产业升级,“技术差距”和“市场信任”是绕不过去的两大障碍。新进入高技术市场的本国企业,面对长期占据技术、市场两大优势的西方企业,竞争不可能平等。在这个意义上,国家通过产业政策(在WTO有关幼稚工业保护的框架内),对本国企业的成长应给予扶持和政策优惠,这是非常必要的。  

第三,国家对机床工业(以及装备制造业)的政策,首先应区分其中的一般竞争部分和战略性高技术部分。

机床产业品种型号繁杂,企业小且分散,又面向广大市场,和单一产品牵头的科研项目(如航天)情况不同。尽管大量的中低档技术问题可以在供需双方互动中解决,但由于机床行业集中度低、企业规模偏小且收益有限,行业级的协调管理和共性技术研发及技术服务不可缺少。而在具有战略意义的高技术领域,少数进入这一领域的企业面临跨国企业的强势竞争,尚未站稳脚跟,国家应该给予关注和支持。

总之,要根据行业的具体情况,处理好市场竞争和国家政策支持的关系,开放和自主创新的关系。积极探索形成新的举国体制路径。进行全产业链指导,加强产业组织,加强科技创新,加强市场支持。

针对上述问题,专家提出了几点建议:

第一,加强行业组织的功能,如行业监督、协调,技术服务(标准、检测),规划和引导推进高端产品的有序发展。

第二,构建机床行业创新体系。要构建以企业为重点、企业和专业研发机构并行的研发体系,在此基础上更好地推进产学研用结合。科研规划要瞄准“高端”和“基础”两方面的薄弱点。在企业自身能力达不到的科技领域,国家应出手支持:一是抓高端产品,二是抓行业基础研究和应用共性技术的研发,从基础研究、基础零部件到总体设计,形成一个整体布局。

第三,中低档放开,聚焦高端领域,有重点地扶持重点企业。要把从事高端产品开发的优秀企业及其产品,介绍给用户群体,让用户在购买国产机床时也有选择的余地。

第四,促进产业生态优化,重视高档数控系统、功能部件/零部件和工具量仪的发展,鼓励“专精特”型企业的发展。

第五,落实首台/套采购政策,鼓励供需双方密切合作。多位专家指出:多年的经验表明,发展高技术产品,国家在市场环节的支持至关重要。好产品是市场培育出来的,建议加大市场方面的支持力度。多年来,我国市场培育了众多西方机床企业,现在应该依托这一市场培育本国机床产业实现升级。比如,某国企用户购置大连光洋的高档五轴机床样机后,双方密切合作,在使用中发现和解决了百余项问题,使新产品成功实现量产。很多研发的新产品在“最后一公里”夭折,就是因为没有机会得到用户的使用验证。

某企业代表说:“我们做的数控系统,如果拿去考核都及格,但市场占有率就是不行,原因是稳定性可靠性差。几台产品好用不等于一批产品都好用;一年两年好用不等于十年八年都好用。实际上国外产品刚开始在中国使用时,技术成熟度也不够,是用户在使用中不断指出问题,让产品不断完善,最后被用户认可。……政府采购首台首套政策,往往眼盯着整机,数控系统(配套系统)得不到支持,因为太小。有的政府采购招标书,指明要用西门子、发那科的,功能部件也指定用外国货,这是违反招标法的。”

“俄罗斯政府2016年出台719号文:政府招标采购机床,必须认证是本地生产的(要求2016年本地化率达30%,2020年达到80%),人家也要加入WTO。美国也有《购买美国货法》。尤其在当前环境下,政府应该理直气壮地支持国产数控系统。”

广州数控设备有限公司董事长何敏佳表示,“我们每年进口几十亿美金的机床,相当于几百亿人民币,如果拿一半给国内制造业,不至于有这么多企业陷入困境。现在光靠市场无形之手很困难。社会主义有集中力量办大事的优势要在机床行业得到体现。”  

武重机床的李升建议“04专项”应当给机床制造企业一个应用和“练手”的机会。他说,“04专项”凡是做得好的,都是企业跟用户深度结合、联合攻关、协同创新,大家共同解决问题。如北一牵头,联合武重、齐重、齐二和清华、华中科大、哈工大等四五家高校,一起做重型机床的共性基础研究,互相交流,效果很好。

第六,减轻企业税费负担。对此问题,企业已经反映多年。国家将增值税从16%减到13%,但在机床企业效果并不显著,原因是供大于需,买方乘势压价。另外,很多企业因融资成本过高,严重挤压企业利润,导致企业研发经费不足。1998-2008年,国家对数控机床实行增值税“先征后返”政策,对数控技术的普及功不可没,目前这一政策是否可行还值得讨论。有专家建议,机床行业可参照财政部、税务总局、发改委、工信部《关于集成电路生产企业有关企业所得税政策问题的通知》(2018.03.28)所涉的政策,对高精尖、智能型数控机床企业,实行相应鼓励措施。

第七,金融支持。有专家建议,可考虑设立机床产业发展基金,面向企业、面向产业链,针对新产品新技术研发,进行持续的支持。

第八,实事求是地进行国企体制改革。专家指出,混合所有制改制的经验教训应该认真研究。不要为混而混或搞“拉郎配”,怎么有利于机床发展,就怎么改革。一事一议,一企一议。宁江机床一度由五粮液控股,永华机械由房地产商投资设立,只要把机床搞好就行。现存国有重点机床企业,一定要把体制机制理顺,发挥好行业骨干作用。机床是资金密集、知识密集、(技能)人才密集型行业,企业需要多年的团队、技术、人才积累,新兴民营企业光靠挖人,短期内也不可能取代老企业。

有专家认为,企业补充资本金,可以是国有资本参股、社会资金控股,或者几个国有资本股东相对参股,作为一致行动人。一些属于高精尖机床业的民企,也可对国有机床厂进行股权投资。但对于国家重型装备因利用率低出现企业亏损的,国家应该给予补贴政策。

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