政策和股市掛鉤這已經(jīng)不是什么秘密，當然也不是什么不能談的忌諱。近端時間，稀土、碳中和、有色金屬等都是在被政策點名之后成為股市大熱門，且熱度居高不下。當然，也有一些產(chǎn)業(yè)被政策上了緊箍咒，比如在線教育。這兩天，“工業(yè)母機”一下子完成全國普及，也拉動了相關(guān)企業(yè)的股市表現(xiàn)。
?

數(shù)控機床決定著工業(yè)水平

工業(yè)母機，又稱工作母機，實際上就是人們常提到的機床。自十五世紀機床雛形推出至今，機床已經(jīng)演變出車床、銑床、刨床、鉆床、鏜床、磨床、制齒機等多個形態(tài)，除切削加工外，也承擔(dān)著鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等加工任務(wù)。
?
機床有很多種分類方式，有以普通機床、精密機床、高精密機床和數(shù)控機床這樣從系統(tǒng)精密程度和復(fù)雜度來區(qū)分的；也有以儀表機床、中小型機床、大型機床、重型機床和超重型機床這樣按照工件大小和機床重量來區(qū)分的；還能以手動操作機床、半自動機床和自動機床這般自動化程度來歸類。
?
數(shù)控機床是數(shù)字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床，主要由主機、數(shù)控裝置、驅(qū)動裝置、輔助裝置、編程及其他附屬設(shè)備組成，是柔性制造系統(tǒng)的核心，在制造業(yè)升級改造進程中有著重要的應(yīng)用和價值。
?
數(shù)控機床是機床和數(shù)字工業(yè)有機融合的成功案例，為智能機床的發(fā)展提供了技術(shù)基礎(chǔ)。數(shù)控機床是當前機械加工的主流設(shè)備，其水平能夠反應(yīng)出一個國家工業(yè)化和現(xiàn)代化的水平。上世紀70年代末到80年代初，西方國家基本實現(xiàn)了機床數(shù)控技術(shù)的普及。反觀國內(nèi)，在經(jīng)歷上世紀50/60年代國產(chǎn)機床“十八羅漢”（在此不做科普，大家可以自行查詢）之后，后續(xù)發(fā)展主要呈現(xiàn)散而小的特點，到了改革開發(fā)初期，也就是西方國家普及數(shù)控機床的時候，我們還停留在手動控制階段。
?

國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)落后十年

經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展，我國在數(shù)控機床領(lǐng)域已經(jīng)取得了很多可觀的成績，尤其是國產(chǎn)五軸(坐標)聯(lián)動數(shù)控機床方面的突破，代表著國產(chǎn)機床已經(jīng)突破了行業(yè)的制高點之一，目前我國在五軸聯(lián)動加工中心、五軸數(shù)控銑床、五軸龍門銑床等方面均已研究成功。
?
但機床具有大周期特性，同時也是一個多產(chǎn)業(yè)融合的領(lǐng)域。尤其是數(shù)控機床進化后的智能機床，是先進制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成與深度融合的產(chǎn)物，代表著數(shù)控機床發(fā)展的高級形態(tài)，在國產(chǎn)機床企業(yè)小而散的情況下，很難有一家企業(yè)能夠?qū)⑦@些環(huán)節(jié)都打通。
?
對比國產(chǎn)機床和國際品牌的機床，三項差距最為明顯。首先是機床的穩(wěn)定性，在高精密加工領(lǐng)域，部分國產(chǎn)機床能夠在部分應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高精密的性能，然而這樣的性能表現(xiàn)卻不能夠長期維持，國產(chǎn)機床的精度一般只能維持兩年，遠遠低于國際品牌機床的十年；第二點，在一些特別要求精密的應(yīng)用中，國產(chǎn)機床還處于攻關(guān)階段，比如生產(chǎn)哈勃望遠鏡的鏡片這類加工工藝；此外，數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控芯片層面，國產(chǎn)機床至少落后10年。
?
在數(shù)控系統(tǒng)方面，德國的西門子、利勃海爾和日本的發(fā)那科、山崎馬扎克等廠商代表著世界領(lǐng)先水平。我們通過簡單對比就能夠看到目前國內(nèi)在數(shù)控系統(tǒng)方面的落后。對比的樣本我們選擇華中數(shù)控的HNC-808Di/T車床數(shù)控系統(tǒng)以及西門子的SINUMERIK 840。
?
在HNC-808Di/T車床數(shù)控系統(tǒng)上面，我們看到該數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)機床的編程和控制，支持多工位顯示，多主軸負載顯示和多工位圖形顯示等功能。同時，結(jié)合科德數(shù)控的產(chǎn)品來看，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)基本實現(xiàn)了高速、“高精”和?多通道控制等基本功能的覆蓋。之所以在高精上面加引號，是因為精度表現(xiàn)和國際品牌還有差距。
?
然而，在看到SINUMERIK 840之后，我們會發(fā)現(xiàn)“高性能”三個字出現(xiàn)的頻率非常高，凸顯其控制和編程性能的優(yōu)越。比如，在SINUMERIK 840介紹中提到的，其可以控制30個機床通道中的最多93個軸，而國內(nèi)的方案我們還只能看到單機控制性能。除了具有極高數(shù)控性能外，SINUMERIK 840具有高靈活性和開放性，適用于幾乎所有機床方案。這其實很好理解，在性能存在冗余的情況下，模塊化拆分之后會讓系統(tǒng)存在極大的適應(yīng)性，這是目前國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)不能夠?qū)崿F(xiàn)的。因為，在高端機床控制方面我們還是缺失的，且軟件包的豐富程度還是不能比的。
?
當然，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了從無到有，華中數(shù)控、廣州數(shù)控、大連光洋、沈陽高精和航天數(shù)控這幾家公司的數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)都得到了國家項目的支持，后續(xù)除了性能的攻堅，功能部件、軟件生態(tài)和平臺搭建是主要的工作。
?
在工業(yè)母機大熱之后，近兩天有從業(yè)人員公開表示，在數(shù)控軟件方面，我國企業(yè)和國際先進水平還有很大的代差，至少需要10年的時間追趕。
?
當然，我們還要注意到一個明顯的差距，那就是芯片層面，如果要實現(xiàn)純國產(chǎn)，機床內(nèi)部進行運動控制與邏輯控制的芯片基本就是CPU，能夠選擇的就是龍芯、兆芯和飛騰等公司的芯片，和英特爾和AMD差距還是巨大的。而在專用芯片方面，國內(nèi)此前有過嘗試但因為難度大放棄了，現(xiàn)在基本處于空白。當然，機床的控制還需要用到MCU和DSP這些芯片，國產(chǎn)芯片對比ST和TI等企業(yè)，性能和穩(wěn)定性方面都需要提升，尤其是今天的主題——工控領(lǐng)域，國產(chǎn)芯片份額很小。
?

結(jié)語

木桶效應(yīng)是一個管理學(xué)的概念，是講一只水桶能裝多少水取決于它最短的那塊木板。這在機床領(lǐng)域也是適用的，目前國內(nèi)機床企業(yè)已經(jīng)在低端市場沒有敵手，在中端市場和國際品牌處于同等水準，但高端機床無疑是國產(chǎn)機床的短板。有從業(yè)者認為，在硬件上國產(chǎn)品牌已經(jīng)能夠達到95%高端的水平，但穩(wěn)定性方面還存在差距。
?
然而，在軟件層面，我們看著西門子的SINUMERIK 840D和山崎馬扎克的SMOOTH PROCESS SUPPORT系統(tǒng)只能送上羨慕的目光。更值得我們深思的是，這樣的系統(tǒng)不僅僅意味著極限的性能，也代表著更高的系統(tǒng)靈活性和可擴展性，在我們的數(shù)控系統(tǒng)還只能一門心思提升性能的時候，國際品牌已經(jīng)在豐富生態(tài)了，此中的差距也許并不是10年就可以輕易抹平的。
?
好在這樣的差距不再只是行業(yè)人士間的“耳語”。工業(yè)母機概念能夠火起來，要歸因于國資委的表態(tài)，“推動中央企業(yè)主動融入國家基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究創(chuàng)新體系，針對工業(yè)母機、高端芯片、新材料、新能源汽車等加強關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)?！碑斦咧攸c點名工業(yè)機床之后，相信隨著資本追逐和人才培養(yǎng)，國產(chǎn)機床必將成為中國制造業(yè)穩(wěn)固的基石。