杂谈328 中国精密机床制造的发展历程

邸继征

杂谈328 中国精密机床制造的发展历程

老邸

中国精密机床制造的发展历程是一部从无到有、从弱到强的奋斗史，深刻反映了国家工业化、现代化进程和技术自主创新的决心。其发展大致可分为以下几个关键阶段：

一、 奠基与初创阶段 (1949年 - 改革开放前)

1. 起点低，依赖仿制与苏联援助：新中国成立初期，工业基础极其薄弱，机床制造业几乎空白。主要依靠仿制苏联中低档普通机床，并通过“156项”重点工程中的机床厂建设（如沈阳第一机床厂、大连机床厂等），初步建立起机床工业体系。

2. 满足基础工业需求：这一时期的重点是解决“有无”问题，生产的机床精度和效率相对较低，主要服务于重工业和国防建设的初级需求，精密机床几乎完全依赖进口。

3. 初步探索：在苏联专家帮助下，开始接触和学习一些精密制造技术，但自主创新能力有限。

二、 引进技术与体系形成阶段 (改革开放 - 1990年代末)

1. 引进消化吸收：改革开放后，国家意识到精密机床对产业升级的关键作用。通过大规模技术引进、合资合作（如与日本、德国、美国等知名机床企业合作）、购买许可证等方式，引进了相对先进的数控机床和精密制造技术。

2. 数控技术起步：开始重点发展数控机床技术。国家组织了“数控机床一条龙”攻关项目，推动了数控系统的初步国产化（虽然早期系统性能与国际差距较大）。

3. 精密机床体系雏形：建立了一批专注于精密机床研发生产的骨干企业（如北京机床研究所、昆明机床厂、上海机床厂等）和高校研究机构，初步形成了涵盖车、铣、磨、加工中心等多种类型的精密机床研发制造体系。

4. 差距明显：虽然技术水平有提升，但核心技术与关键部件（如高性能数控系统、高精度主轴、丝杠、导轨、轴承、高端刀具）严重依赖进口，产品在精度、稳定性、可靠性、效率等方面与国际先进水平差距巨大，高端精密机床仍被西方封锁禁运。

三、 快速发展与重点突破阶段 (2000年代初 - 2010年代中)

1. 市场需求驱动：中国加入WTO后，制造业特别是电子、汽车、航空航天、模具等行业的爆发式增长，对高精度、高效率的数控机床和精密加工设备产生了巨大需求，成为行业发展的强劲动力。

2. 国家战略支持：国家高度重视高端装备制造业。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》将“高档数控机床与基础制造装备”列为16个科技重大专项之一（即“04专项”），投入巨资支持核心技术攻关。

3. 核心技术攻关取得突破：

数控系统：华中数控、广州数控、沈阳高精等企业在高档数控系统研发上取得显著进展，部分产品达到国际先进水平，打破国外垄断。

关键功能部件：在高精度主轴、直线电机、力矩电机、双摆角铣头、高精度光栅尺、精密转台等核心部件的自主研制上取得突破，性能指标不断提升。

主机技术：五轴联动数控机床技术取得重大突破，国产五轴机床开始进入市场，并在航空航天、叶轮叶片加工等领域应用。精密/超精密车削、磨削、铣削机床的精度和稳定性大幅提升。五轴联动是指在一台机床上至少有五个坐标轴（三个直线坐标和两个旋转坐标），而且可在计算机数控(CNC)系统的控制下同时协调运动进行加工。这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业，有着举足轻重的影响力。

复合加工与智能化：车铣复合、铣车复合等多功能复合加工中心以及柔性制造单元/系统得到发展。

4. 产业规模跃升：中国成为全球最大的机床生产和消费国，涌现出一批具有较强竞争力的民营企业（如创世纪、海天精工、科德数控等），与国有骨干企业共同发展。

四、 向高端迈进与自主创新深化阶段 (2010年代末至今)

1. 聚焦高端与短板：发展重心明确转向高端数控机床、精密超精密加工设备、大型/重型精密机床以及极度依赖进口的短板领域（如用于半导体制造的顶级光刻机中的超精密工件台、物镜系统制造所需的设备）。

2. “04专项”成果显现与深化：“04专项”持续支持，推动了一批标志性高端装备的研制和应用验证，国产高档数控机床在重点领域（航空发动机关键零部件、航天复杂结构件、汽车动力总成、精密模具等）的国产化率逐步提高。

3. 超精密加工技术突飞猛进：在纳米级精度加工领域取得重大进展。国产超精密机床在光学元件（如非球面、自由曲面）、精密模具、半导体关键部件加工等方面展现出能力，部分指标达到国际领先水平。例如，用于IC制造的平面光栅刻划机等超精密装备。

4. 智能化与数字化转型：深度融合物联网、大数据、人工智能等技术，发展智能机床、数字化车间和智能制造解决方案。远程监控、预测性维护、工艺优化等智能化功能成为高端精密机床的标配。

5. 核心部件自主化加速：持续加大对高性能数控系统、高精度传感器、特种材料、超精密轴承等“卡脖子”核心部件的研发投入，自主配套能力不断增强。

6. 参与国际竞争：国产高端精密机床开始在国际市场崭露头角，出口结构向中高端升级，与国际顶尖品牌的差距逐步缩小，在部分细分领域形成独特优势。

7. 应对挑战：全球供应链波动、技术封锁加剧（如瓦森纳协定限制）等外部压力，更加坚定了走自主创新道路的决心。产业集中度提升，龙头企业实力增强。