推进北京市工业母机产业链向高端化迈进的发展路径分析

2024-09-22 00:00:00李倩陈毅莹刘萌
科技智囊 2024年8期

摘 要:[研究目的]探讨北京市工业母机产业链向高端化发展的具体路径,有助于提升其在现代化产业体系中的核心竞争力,探析北京市工业母机的技术创新和应用示范情况、存在的问题及其对产业发展的影响。[研究方法]通过案例分析和比较研究的方法,结合国内外工业母机产业的发展经验,提出了一系列针对性的策略和措施。[研究结论]结果表明,北京市工业母机产业链在高端数控系统、市场化机制以及政策支持方面存在短板。为解决这些问题,建议实施“补链强链”行动,强化产需对接,以及优化产业集群发展环境。具体措施包括补齐产业链上游关键环节、认定更多链主企业、完善产需对接机制、鼓励用户企业购买国产自主品牌工业母机,以及加大用地和人才政策支持。这些建议的落实预期将提升北京市工业母机产业的自主创新能力,推动产业结构优化升级,进而达到国际先进水平。

关键词:工业母机;产业链;高端化;发展路径;强链补链;产需对接

工业母机是“制器之器”和“自强之基”,是现代化产业体系的核心枢纽和制高点,是关系国家安全和发展大局的战略性基础产业。早在2018年5月28日,习近平总书记在两院院士大会上就指出,工业母机、高端芯片、基础软硬件、开发平台、基本算法、基础元器件、基础材料等瓶颈仍然突出,关键核心技术受制于人的局面没有得到根本性改变[1]。

北京市工业母机产业拥有悠久的发展历史,起步较早,优势明显,经过多年的积累和发展,已成为技术创新与应用示范的核心地区。但其在产业自身的创新体系构建、产业环境等方面,存在一定的问题,其中有工业母机发展的共性问题,也有北京市的个性化问题。本文聚焦北京市工业母机产业链在不断迭代过程中的基本情况和发展问题,提出相关发展路径建议。

一、北京市工业母机产业链发展情况

机床在现代化产业体系和国民经济建设中具有极其重要的作用,机床的应用领域涵盖制造业各行各业[2]。根据中国机床工具工业协会的数据统计,2022年,北京市机床产业链企业数量为94家,北京市机床产业规模为170.8亿元,全国排名第7位,产业规模在全国占比约为5%。2020年北京市金属切削机床产量约8 800台套,是近年北京市产量的峰值,在全国金切机床产量占比为1.5%。

从产业链覆盖面看,北京拥有近百家工业母机企业,在整机、数控系统和功能部件、零部件等各环节均有分布,其中整机企业28家,专业化数控系统企业3家,功能部件企业52家,零部件企业8家,还有3家为配套工业软件企业。

顺义区是北京市数控机床产业的聚集区。区内企业北一机床主攻高精度机床,全新研发了高达6.9米的高精度龙门机床,对标全世界顶级装备,主要应用于加工国家重点领域和关键领域中复杂零件、高精度零件、难加工复合材料;中国通用技术集团旗下的工研精机拥有国家级工程研究中心等创新平台,在精密超精密加工装备细分领域处于国内领先地位;阿奇夏米尔与北一大隈均为国际领先品牌与国内企业的合资企业,拥有强大的技术实力;迪蒙卡特为“专精特新”企业,其产品在关键航空零件制造领域处于行业领先水平。

(一)科技创新优势:产业研究机构和智力资源丰富

虽然北京市工业母机产业规模不如浙江、江苏、广东等地,但与产业发展相关的研究机构和智力资源较为丰富。北京机床研究所是我国机床行业中技术实力较强的综合性研究所;北京市多所高校都有工业母机的研发实力,如清华大学、北京理工大学、北京航空航天大学、北京工业大学、北京科技大学等。行业龙头企业有北一机床、北二机床、北京精雕、中国通用技术集团;专精特新“小巨人”企业有北京电加工所、博鲁斯潘、安德建奇、海普瑞斯等;上市企业有安泰科技股份有限公司、北京沃尔德金刚石工具股份有限公司。北京还拥有不少研究工业母机产业的智库机构,例如工信部装备工业中心、赛迪研究院、机械研究总院、中国通用技术集团,以及工业母机产业国家级协会中国机床工具工业协会。智力资源的集聚有利于北京市工业母机产业尖端技术研发和突破。另外,同样位于北京的国家机床质量监督检验中心是国内机床行业成立较早的集检测、检验、标准及技术服务为一体的综合性第三方机构,为机床行业提供专业、权威的质量检测、性能评估、技术咨询和培训等服务。

(二)产业链优势:拥有产业内龙头企业和链主企业,长板优势突出

“链主”企业是产业链的“牛鼻子”,承担着产业链组织者和价值分配者的角色。北京市拥有中国通用技术集团、北京精雕、北一机床三家国家工信部认定的工业母机链主企业。其中,中国通用技术集团位于北京,是中央直接管理的国有重要骨干企业,近年来将北京机床研究所有限公司、沈阳机床、齐齐哈尔二机床、大连机床等重量级企业陆续纳入麾下,拥有1家机床工程研究院和7家机床生产制造单位,2021年新组建的中国通用技术集团机床有限公司正在积极整合国有机床行业创新体系[3],现已发展为国内机床行业的龙头企业。北京精雕专注于精密数控机床制造,其旗舰产品和精雕高速加工中心均可与国际先进水平相匹敌,现已成长为中国工业母机产业的头部企业,多年来持续投入超过67亿元,建设完成了贯穿研发、制造、应用三方面的技术创新体系。北一机床是拥有70余年发展历史的国际化机床制造企业,在北京、德国、意大利拥有机床技术研发和生产制造基地,拥有世界级最高水平的重型、超重型龙门机床制造企业,是全球顶级的三家单主轴叶片加工设备的主要供应商之一,是我国国防工业急需的机械五轴铣头的唯一供应商。

二、北京市工业母机发展存在的短板和问题

在不断发挥自身发展优势的同时,北京市工业母机产业也应补齐其在创新体系构建和产业环境方面的短板。

(一)产业链:缺乏一般制造前期环节配套,高端数控系统受制于进口

从机床行业上游来看,对机床行业影响较大的主要有钢铁、数控系统和功能部件三大类。在机床生产过程中,原材料成本占比最高,为73.9%。而在原材料成本的进一步拆分中,由铸件加工而成的底座床身等结构件占比最大,为30%~40%;其次是数控系统,占比22%[4]。

其中,高端工业母机上游产业链涉及的铸造、锻造、机械加工等环节,不符合北京市首都功能定位的产业,近年陆续迁至河北等地,但是随着河北的环保要求越来越高,此类产业在河北也被禁限。当前,北一机床在河北省高碑店市的两个铸造厂已被迫停产,机床企业基础件只能在河北沧州、山东、沈阳等地采购,导致北京市机床企业采购铸铁等原材料周期变长,运输和沟通成本增加。

在数控系统领域,北京市的三家主要企业——精雕、凯恩帝和北京凯奇在高端数控系统市场的份额相对较低。相比之下,日本发那科、三菱以及德国西门子、海德汉等少数企业占据了大部分的高端数控系统市场份额。我国中档数控机床国产化率为60%,国产高档数控系统的市场占有率不到15%[5]。

(二)市场验证:面临市场化机制失灵的竞争形态

在正向设计、基础共性技术、产业前沿技术研究方面,我国的高档数控机床与世界先进水平仍存在较大差距。为了实现制造的高质量、高可靠性和低成本目标,北京市工业母机产业对数控系统和核心数控装备的依赖程度逐渐增加,一些核心元器件、关键工业软件、高档数控系统、高端功能部件及其制造装备仍依赖进口[5]。再加上近年来制造业产业结构调整,经济下行压力增大,竞争加剧导致企业效益下滑明显,国产机床在研发完成后,没有足够的市场验证和试错时间,导致产品存在不少问题。高端用户领域对国产数控机床信心不足,不愿意采购新研发的高端国产数控机床,因此国产装备难以获得市场机会。

北京市机床企业多年来对创新研发投入强度一直较大,但工业母机产业整体规模和利润率不高、投入周期长、回报慢等多方面因素限制了企业的发展,导致高端工业母机发展缓慢。

(三)产业政策:支持政策应加速补齐短板

近年来,各省市纷纷采取有力措施加大对工业母机“补链强链”的扶持力度。2021年5月,天津市国资委与中国通用技术集团签署了百亿投资协议,将中国通用技术集团的装备制造总部迁至天津[1];2022年9月,深圳市发布《深圳市培育发展工业母机产业集群行动计划(2022—2025年)》,计划到2025年,工业母机产业增加值达到350亿元,中高档核心功能部件自主供给能力显著提高;2023年11月,山东省发布了《山东省工业母机产业高质量发展行动计划(2023—2027年)》,计划到2027年,山东省工业母机产业发展全国优势地位更加巩固,成为全国工业母机研发创新高地、高端生产基地和应用示范区。此外,湖北、浙江等省份均成立了工业母机补链强链专项组,重点突破产业链国产化率低的核心困境。北京市也将在工业母机产业上加速发力,补齐短板。“2023京津冀产业链供应链大会”提到,北京将紧紧围绕首都的战略定位,聚焦高端产品和前沿技术,致力于塑造工业母机发展的“北京样板”[6]。

(四)企业外迁:企业外迁和人才外流趋势明显

北京现有的部分领军工业母机企业,受严格的产业禁限政策以及土地空间的限制,很多企业的生产制造环节不能在北京落地甚至需要外迁。例如,中国通用技术集团,其核心研发机构在北京,但主要机床产业基地均不在北京;北京精雕的核心零部件计划未来有计划放在天津研发,在河北进行整机组装测试验证。另外,北京电加工研究所作为在北京发展多年的企业,因为注册地在海淀区、生产地在平谷区,企业正常经营活动在一定程度上受到不同区域的不同政策影响。

机床作为基础性和战略性产业,处于制造业产业链前端,具有资本密集、技术密集和人才密集的特性,对资本、技术和人才的需求非常高[7]。但是工业母机产业与新兴的信息技术行业相比,普遍存在从业人员劳动强度大、报酬低等问题;另外,北京市落户指标紧张,带来子女入学、在京购房等连锁问题,这些因素都降低了北京机床产业对人才的吸引力。加之当前很多一二线城市放宽了落户门槛,形成了对人才的“虹吸效应”,这冲击了北京市工业母机产业。

三、推进北京市工业母机向高端化迈进的对策建议

北京市在高端精密数控和特种工业母机领域具有技术优势,作为科技创新中心,北京市需把担当放在破解国家工业母机“卡脖子”问题上,围绕自身研发优势和智力资源优势,发展长板,依托重点企业,坚持需求导向、场景牵引、中试验证、串珠成链,推进北京市工业母机产业链向高端化迈进。

(一)补短板,实施“补链强链”链式发展跃升行动

1.补齐北京市工业母机产业链上游铸造、锻造、机械加工环节

由于高端工业母机产业链上游铸造、锻造、机械加工等环节属于北京市禁限产业,再加之河北环保要求越来越严格,北一机床在河北高碑店市的两个铸造厂现已被迫处于停产状态。针对此问题,北京应尽快研究产业禁限目录中,国家安全事项除外的具体实施细节,解除针对高端工业母机所需要的铸造、锻造、机械加工产业的禁限,补齐产业链,应对涉及国家安全的重要环节不能在京津冀生产的问题。另外,政府应针对工业母机企业采购的特定原材料或关键零部件,在原材料的增值税、关税等税种上按照一定比例进行税收减免,使得企业在采购环节直接受益。

2.认定更多链主企业,补齐工业母机薄弱环节

北京市高端工业母机产业针对航空、航天、军工等国家重大需求,探索高端制造装备全产业链协同创新模式,同时针对具体应用场景的技术难题进行突破[5]。在工信部已认定的三家链主企业的基础之上,积极认定更多链主企业,开展产业链卡点梳理和强链补链,重点针对北京市高端工业母机应用需求点,吸引外省市高档数控系统企业、工业母机企业来京落地,以达到强链补链的作用。

数控系统是工业母机的灵魂,高档数控系统是高性能机床最核心的部件,技术壁垒高、用户黏性强,国家以及地方政策对高档数控系统国产化应给予重点支持[8]。高端五轴数控系统能够加工具有复杂曲面的机械配件,特别在解决飞机叶轮、叶片、船用螺旋桨、大型柴油机曲轴等方面具有独特的优势[9],建议吸引更多高端数控系统领域的链主企业来京落地,推动产业主体集中,强化区域集聚效应。

(二)拓展应用,提质产业集群发展

1.完善工业母机企业和用户企业间产需对接机制

政府应通过市场培育、推广示范应用、购买补贴、商业模式创新、关注产品质量认证、建立良好的政企交流互通渠道、鼓励企业通过多种形式建立境外营销中心和营销网络、关注消费环节等措施,充分发挥市场需求的拉动作用[10]。围绕工业母机下游用户中新能源汽车、电子信息、轨道交通、工程机械、航空航天等重点领域,建立用户与工业母机企业供需对接机制。根据用户工业母机需求的技术要求,梳理需求目录;推动工业母机企业梳理现有产品供给能力和攻关布局方向,形成工业母机供给目录。组织开展工业母机供需对接会,推动工业母机重点产品加快应用。

其一,搭建产需对接平台:建立线上或线下的工业母机产需对接平台,为企业提供信息交流和交易服务。企业可以通过平台发布产品信息、需求信息,促进供需双方的交流与合作。其二,组织产需对接活动:定期组织工业母机企业和用户企业参加产需对接会、展览等活动,促进企业之间的直接交流与合作,帮助企业了解市场需求、产品技术发展趋势,促进供需匹配。其三,建立工业母机产业联盟:引导和支持成立工业母机产业联盟,加强产业链上下游企业的合作与交流。联盟定期组织活动、分享经验,推动企业间的深度合作,促进产需对接的顺利进行。其四,强化信息共享机制:建立工业母机企业和用户企业间的信息共享机制,促进信息的流通和共享。通过共享市场趋势、技术进展等信息,企业可以更好地把握市场机遇,优化资源配置。其五,优化市场监管环境:加强对工业母机市场的监管,营造公平竞争的市场环境。通过打击不正当竞争、保护知识产权等措施,维护市场的秩序和公平性,促进企业间的合作与对接。其六,提供产需对接服务:设立专门的产需对接服务机构,为企业提供咨询、协调等服务,帮助企业了解市场需求、解决供需矛盾,促进工业母机企业和用户企业间的合作。

2.鼓励用户企业购买国产自主品牌工业母机

通过国家和省级首台(套)重大技术装备综合政策,支持国产高端工业母机和关键零部件的推广应用。将工业母机业务发展、承担国家任务、国产化率提升情况和使用国产工业母机情况作为相关国有企业绩效考核的重要指标。鼓励北京市国有企业购买国产自主品牌工业母机,出台相应政策给予购买国产自主品牌工业母机的企业一定比例的补贴。

其一,政府采购政策:通过制定优先采购国产自主品牌工业母机的政策,推动用户企业选择国产设备。政府采购可以在一定规模上形成示范效应,引导市场需求。其二,税收优惠政策:对于购买国产自主品牌工业母机的用户企业,可以给予一定的税收优惠,降低企业的采购成本。其三,金融支持政策:引导金融机构为购买国产自主品牌工业母机的用户企业提供贷款、融资等金融服务,缓解企业的资金压力。其四,技术支持政策:提供技术支持和培训服务,帮助用户企业更好地使用和维护国产工业母机。通过技术转移和扩散,提高国产设备的市场竞争力。其五,市场推广政策:通过组织展览、论坛等活动,宣传国产自主品牌工业母机的优势和特点,提高其知名度和美誉度。同时,鼓励用户企业分享使用国产设备的经验,形成良好的口碑效应。其六,建立用户反馈机制:收集用户企业对国产工业母机的使用意见和建议,通过持续改进和优化设备性能,提高用户满意度。

3.依托顺义区工业母机企业聚集优势,打造高端工业母机产业集群

推进北京市工业母机产业集群建设,制定完善针对性强的创新支撑、数字转型、公共服务等政策配套,以顺义区为重点,积极招引处于价值链高端的整机、数控系统以及零部件企业落户顺义区,打造工业母机产业核心承载区,支持产业链核心企业联合相关行业组织,建设工业母机领域制造业创新中心,建立“链长+链主+联盟”产业专班推进机制,建立个性化、精准化、常态化的“一企一策”帮促体系和“企呼政应、接诉即办”诉求解决机制,争创工业母机高端制造业集群。

(三)强化用地、人才等政策支持,打造优质工业母机产业发展环境

1.加大“链主”企业产业用地供应力度

政府应当支持链主企业根据工业用地利用效率提升程度、工业产业区块管理和新型产业用地(M0)准入退出等政策措施,加强对产业载体的管理。加大“链主”企业产业用地供应力度,激励其对产业空间进行统一规划管理[11]。

其一,优先保障用地需求:优先满足“链主”企业的用地需求,在工业园区、产业集聚区等区域预留足够的土地资源,确保企业能够获得充足的土地供应。其二,优化土地供应方式:通过招标、拍卖、挂牌等方式,将“链主”企业的用地需求纳入统一的土地交易平台,确保土地供应的公平、公正和透明。其三,降低用地成本:通过降低土地出让金、延长土地出让期限等方式,降低“链主”企业的用地成本,减轻企业的经济负担。其四,建立土地储备制度:根据“链主”企业的需求和市场情况,适时调整土地储备规模,提高土地供应的灵活性和适应性。其五,加强用地监管:加强对“链主”企业用地的监管,确保企业按照合同约定使用土地,防止土地闲置和浪费。同时,建立健全的用地退出机制,对于不再符合“链主”企业标准的企业,及时收回土地并重新分配给其他有需求的企业。其六,促进土地集约利用:鼓励“链主”企业提高土地集约利用水平,通过技术改造、产业升级等方式,实现土地资源的节约和高效利用。其七,完善土地法律法规:明确“链主”企业的用地权利和义务,让企业有稳定的用地预期。同时,加强执法力度,维护土地市场的秩序和公平竞争。

2.完善工业母机创新体系

突出创新发展,着力建设以国家工业母机创新研究院为核心的关键共性技术供给网络和产业技术创新体系[12];推动组建以企业为主体的高端工业母机国家重点实验室、国家工程创新平台、产学研用协同创新中心等,以政策为引擎,推动产学研用深度融合;针对高端工业母机这一关乎国家工业和国防安全的战略产业,在专项政策、科技项目、金融信贷、资金扶持、政府采购、税收优惠等方面实施特殊的保护性倾斜和扶持措施,制定长期融资和直接融资政策,探索在该类行业内实施长期低息贷款并向具备技术优势的企业倾斜[13]。

其一,加强基础研究与技术研发:工业母机是高端制造装备的核心。政府应加大对工业母机技术研发的投入,支持高校、科研机构和企业开展基础研究和应用研究,掌握关键核心技术,提升我国在工业母机领域的自主创新能力。其二,建立开放创新平台:建立工业母机领域的开放创新平台,促进产学研用深度融合,加强企业、高校、科研机构之间的合作与交流。通过开放创新平台,可以实现资源共享、优势互补,加速工业母机技术的创新与成果转化。其三,促进知识产权保护与成果转化:加强知识产权保护,鼓励企业通过自主研发和技术创新获得自主知识产权。同时,加强科技成果的转化和推广应用,推动工业母机技术的产业化进程。其四,强化政策支持与市场引导:政府应加大对工业母机创新体系的政策支持力度,制定相应的扶持政策,如财政补贴、税收优惠等。同时,加强市场引导,鼓励企业加大对工业母机的研发投入,提升我国工业母机在全球市场的竞争力。

3.加大对高端人才支持力度

构建工业母机人才培养体系,依托现有龙头企业和重要科技攻关项目培养发现人才,实施工业母机先进理论知识更新工程,推动建设工业母机新型学科体系,打造若干工业母机人才培养基地[14]。加快建立北京市工业母机产业人才认定标准,设立高端人才引进计划,通过提供优厚的薪酬待遇、住房补贴、子女教育等方面的支持,吸引国内外优秀的高端人才来企业工作或创业。支持高等院校加强新一代信息技术和工业母机融合学科专业建设,引导职业学校建设人才技能实训基地,培养产业发展需要的复合型技能人才。鼓励企业和人才培养机构合力采取定向委培、订单培养等方式培育工程技术人员[15]。对创新项目的高端人才给予政策扶持,如提供研发资金、税收优惠等,鼓励其开展前沿技术研究和创新活动。

参考文献:

[1] 陈吉红.突破数控系统瓶颈 加速工业母机高端化进程[J].世界制造技术与装备市场,2021(5):20-22.

[2] 毕洁中.发挥新型举国体制优势加快推动我国高端数控机床产业实现科技自立自强[J].现代国企研究,2024(4):42-47.

[3] 刘云,郭栋,黄祖广.我国高档数控机床技术追赶的特征、机制与发展策略:基于复杂产品系统的视角[J].管理世界,2023,39(3):140-158.

[4] 农诚.我国工业母机行业的发展趋势与挑战[J].中国工业和信息化,2023(11):14-20.

[5] 王磊,卢秉恒.中国工作母机产业发展研究[J].中国工程科学,2020,22(2):29-37.

[6] 郭宇.“五群六链五廊” 京津冀发布产业图景[N].中国工业报,2023-12-15(6).

[7] 李强.工业母机站上风口 机遇来临挑战并存[J].世界制造技术与装备市场,2021(5):16-17.

[8] 王小伟.中国国际机床展新品竞逐 高端化智能化成趋势[N].证券时报,2023-04-14(5).

[9] 杨转玲.CCMT2016国内外五轴联动加工中心展品评述[J].世界制造技术与装备市场,2016(3):55-58.

[10] 蒋越,何华,冯龙.我国主要区域协作机器人产业政策分析[J].科技智囊,2023(7):53-60.

[11] 齐岩卫,王彬,郑太善,等.双链融合视角下产业创新生态单元布局策略:以广州市为例[C]//人民城市,规划赋能:2023中国城市规划年会论文集(14区域规划与城市经济):1374-1387.

[12] 中国机械总院:支撑引领我国工业母机产业高质量发展:记国家工业母机创新研究院正式揭牌[J].表面工程与再制造,2024,24(1):1-7.

[13] 盛如旭.高端数控机床产业的经济技术特征分析与政策建议[J].中国经贸导刊,2024(6):65-66.

[14] 赵海朋.加快弥补工业母机产业短板[J].中国工业和信息化,2023(11):22-26.

[15] 卞潘峰.让“安徽造”走出“国际范”[N].安徽经济报,2022-03-29(4).

An Analysis on the Development Pathways of Promoting Beijing’s Industrial Chains of Machine Tools Towards High-end Direction

Li Qian1 Chen Yiying1 Liu Meng2

[1. Beijing Academy of Science and Technology,, Beijing, 100083; 2.China General Technology (Group) Holding Co., Ltd., Beijing, 100102]

Abstract: [Research purpose] This study aims to explore a specific pathways for the high-quality development of Beijing’s industrial chains of machine tools in order to enhance its core competitiveness in the modern industrial system. This article analyzes its technology innovation, application demonstration, existing problems and its impact on industrial development. [Research method] Through the application of case analysis and comparative research methodologies, coupled with an in-depth synthesis of domestic and international development experiences, this article proposes a suite of meticulously tailored strategies and measures. [Research conclusion] The research findings reveal that the industrial chains of machine tools in Beijing is confronted with deficiencies, particularly in the realms of advanced CNC systems, market-driven mechanisms, and robust policy support. To solve the problems, this article recommends the implementation of “strengthen and complement the industrial chains” actions, strengthening the connection between production and demand, and optimizing the development environment of industrial clusters. These specific ways include shoring up the upstream links of the chain, expanding the roster of key industry leaders, and refining the production-demand interface to enhance operational efficiency. It also involves encouraging the adoption of domestically crafted machine tools, especially those from indigenous brands. Furthermore, bolstering land and talent policies is suggested. The fulfillment of these suggestions are expected to enhance the independent innovation capabilities of Beijing’s machine tool industry, promoting the optimization and upgrading of the industrial structure, and thereby reaching the international advanced level.

Key words: machine tools; industry chains; high-end oriented; development pathways; strengthen and complement the industrial chains; the connection between production and demand

基金项目:2023—2024年北京市科学技术研究院首都高端智库项目“‘三链’融合在京津冀自贸试验区协同布局的路径选择”。

作者简介:李倩,女,1982年生,编辑,研究方向为智能装备、科技情报。陈毅莹,女,1977年生,硕士,编辑,研究方向为智能装备、科技情报。刘萌(通信作者),男,1984生,硕士,正高级工程师,研究方向为高端数控装备、金属材料加工。