同济大学张曙教授

MM《现代制造》中文版自1996年创刊以来，已经走过20个年头，从双月刊、月刊半月刊到周刊，刊名从初期的MM《机电信息》改为后来的MM《现代制造》，延伸出MM《现代金属加工》、MM《新自动化》、MM《现代模具》等专辑，成为中国制造工业媒体的领航者，见证了中国制造20年翻天覆地的变化。此外，MM《现代制造》率先开辟了内容丰富的“MM金属加工网”网站，每年举办有关现代制造技术发展前沿的高峰论坛，推动中国制造企业转型升级。回顾过去20年，中国制造究竟发生了哪些变化，设想未来又将发生哪些变化。

机床产业的10年黄金发展期

机床是制造机器的机器，现代制造业的核心。1996年我国生产数控机床仅8100台，大多数是简易数控车床和线切割机床。进入21世纪，国家实施振兴装备制造业的战略，将发展大型、精密、高速数控装备和数控系统及功能部件列为16项重点振兴领域之一。在国家的政策支持的推动和市场需求的拉动下，特别是汽车工业的快速发展，机床产品需求旺盛，使我国机床工业迅速走出低谷，迎来前所未有的黄金机遇期，迅速跃升为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国和第一生产大国。

我国沈阳、北一、大连等大型国企机床集团率先抓住机遇，迎接挑战，进入世界舞台，并购了若干世界著名的机床企业，如Schiess、Waldrich-Coburg、Zimmermann 等，并搬离市区，在郊区新建厂房，扩大生产基地，建立了世界一流的现代化的机床制造企业。这些大型机床企业在完成搬迁和技术改造后，大力开展产品更新换代的工作，取得了显著的成果。例如，沈阳机床集团通过自主研发，数控机床已经成为主导产品。

处在机床产业黄金发展期，民营企业积极参与，强势出击，有的还兼并了大型国有企业。例如，天马集团收购齐齐哈尔第一机床厂，成立了齐重数控装备股份有限公司，江苏新瑞收购了常州多棱机床厂和宁夏长城机床厂，组成江苏新瑞重工科技有限公司。这些新组建的公司既具有国营企业多年沉淀下来的技术实力，有具有民营企业的经营管理活力，是我国机床产业中不可忽视的力量。

中国的庞大机床市场使全球的机床企业向往不已。特别是进入黄金发展期以来。国外的著名机床企业，如DMG、GFAC、Mazak、Makino、HAAS等已经不满足合资合作生产的模式，纷纷在华独资建厂，生产适合中国市场需要的机床。例如，成立于 2000 年的小巨人(LGMazak)机床有限公司，是日本Mazak公司在中国的独资工厂，按照 Mazak 智能网络化工厂的构建理念，采用 Mazak的生产装备和软件管理系统，建立起智能网络化的生产环境，成为我国机床工业第一家智能网络化工厂。外资独资企业不仅在国内生产先进的机床产品，而且带来新的经营管理理念和模式，形成了国企、民营和外资三足鼎立，三分天下的竞争共赢局面。

新形势、新常态、新机遇

我国经济增速从2010年下半年起告别过去10年平均10%的高速增长，回落到7%左右，中速将成为新常态。国内机床消费市场随之发生了显著且持续的变化，一方面是机床需求总量明显减少，另一方面则是需求结构的明显升级，低端过剩、高端不足的矛盾日益突出。战略趋同和产品同质化的结构性缺陷使大多数中国机床企业缺乏竞争力，陷入困境，必将面临一场严苛的、优胜劣汰的结构调整的大洗牌局面。因此，经营理念领先的企业纷纷在产品开发、企业管理、经营模式等方面寻找突围的方向和途径。

沈阳机床集团2014年开始推i5系列数控智能机床。i5数控系统是基于互联网的智能终端，不仅用于机床运动的控制，还实现了智能诊断、智能误差补偿和智能车间管理等功能。更重要的是，基于i5智能数控系统开发的车间生产管理系统(WIS)让用户能够实现车间信息的透明化管理，借助移动终端打造“指尖上”的工厂。

2015年，沈阳机床以i5系统核心技术为基础建立i平台，将设计、制造、服务、供应链、用户集成到云端，让智能制造从单机扩展到异地机床群，并延伸构建了全款销售、租赁、租售和U2U模式。所谓U2U模式是集团旗下优尼斯UNIS服务公司直接对用户User服务的经营模式，从卖产品转为卖服务，用户可以按机床的使用时间或所创造的价值付费。这种共享经济的合作方式受到许多中小企业的欢迎。

i5 T系列智能车床和i5 M系列智能铣床皆可按照用户需求进行配置，是高度定制化的机床产品。i5 T3.3数控智能车床的外观如图1所示。

图1 沈阳机床集团的i5 T3.3数控智能车床

这种互联网+的新一代智能机床以及全新的经营模式，受到各方面的关注，近日香港文汇报以《沈阳机床智能产品突围》为题大篇幅进行了报道，如图2所示。

图2 香港文汇报关于沈阳机床智能产品突围的报道

大连光洋科技集团公司是从事数控装备研发制造及提供完整解决方案的企业。集团旗下控股包括大连科德数控、大连光洋机器人、大连光洋伺服电机、大连光洋铸石床身等11家多元化子公司。产品涵盖数控系统、伺服驱动及电机、五轴数控机床、机器人等，从各类功能部件到整机，构建成高端数控装备产业的完整技术链和产业链，成为该公司的最大特色。光洋旗下的科德数控公司生产的KWD-4600FH五轴联动车铣复合加工中心如图3所示。

图3 KDW－4600FH五轴联动车铣复合加工中心

尽管当前机床行业面临下行的巨大压力，但从长期战略上仍然被各国著名机床制造公司继续看好，纷纷在华建立新的、现代化的独资工厂，生产高端机床产品。例如，Mazak 继宁夏小巨人之后在大连建立了更大的现代化未来工厂。DMG Mori的天津工厂采用大空间空调换气系统技术，除保证室温24h控制为±1.0℃外，并借助换气空调机，提高车间内部压强以及在装配区和加工区设置前室，在保证室温变化最小化的同时防止粉尘、尘埃侵入车间。EMAG 在金坛建立了从床身矿物铸造和加工到主轴箱、滑台、刀塔等关键部件加工以及机床装配等现代化恒温车间，生产结构紧凑、加工精度高的倒置式立式加工中心及生产线，其床身铸造和加工车间的全景如图4所示。

未来展望

制造业是立国之本、兴国之器、强国之基。高端数控装备是《中国制造2025》十大重点发展领域之一。中国要在建国100年时进入制造强国的前列，必须改变高端数控装备主要依靠进口、创新能力薄弱、核心技术缺失的局面，要实现这一宏伟目标，还有很长的路要走。

摆在面前的必须跨越的第一道关口是机床产品的质量，尽管国产的高端机床采用进口的功能部件，但我们的机床的加工精度、可靠性和精度保持性仍然与世界名牌产品有相当差距，这不仅是技术的差距，更主要是经营理念、企业管理和人员素质的差距。机床质量不过关，谈不上跻身制造强国。

集成化、复合化和混合加工，一个复杂零件在一台机床上加工完毕仍然是今后若干年追求的目标，不仅是切削加工工艺的复合，如车铣复合、车磨复合，进一步是不同工艺过程的混合，例如切削加工和热处理、切削加工与增材制造的混合机床将成为未来10年的亮点。

绿色机床是提高机床性能和可持续发展的重要保证，绿色机床不仅是减少诸如冷却液等废弃物的排放，更加重要的是能源利用的效率。绿色机床的特征借助结构优化和新材料的应用使动部件轻量化。移动部件质量轻，不仅可减少驱动功率，还有助于提高运动精度。

图4 EMAG公司的床身生产车间

智能制造是未来制造业的愿景。就机床而言，应该具备两个基本特征：第一个是机床及其关键部件状态的感知，如振动、温升、位移等，将各种传感器嵌入机床和部件的结构，对加工工况和“健康”状态进行监控。第二个是人-机、机-机能够交互和通信，机床数控系统不仅是运动控制器，而是工厂网络的一个节点，能够与车间管理系统、物料流管理、客户以及机床之间实时通信，提高机床使用的效率和效益。

展望未来，中国制造将更上一层楼，从制造大国迈向制造强国，机床产品更新换代，必将受到世界的青睐。