以消费升级为标志的需求结构升级，要求机床工具行业整体层面的转型升级

从近十几年来机床消费结构看，我国汽车工业已经成为机床消费主体，约占我国机床消费总量的70%。同时，汽车工业投资的一半以上又用于购买金属加工机床，其中进口机床约占80%。由此可以看出，消费升级所带来的巨大商机。

从历史角度观察，汽车产品的发展，必然伴随着制造技术和装备的革命。汽车生产具有大批量、快节奏的特点，而且车型丰富多样、新品不断，因此，能满足上述要求的数控加工中心柔性生产系统和零部件加工专用机床需求量近年来大幅增加，已成为机床行业重要的增长点。但由于国内汽车装备制造业发展滞后，我们只能大量使用进口机床。即使少量能够提供的装备也仅限于汽车零部件的外围产品，核心部件如发动机缸体、缸盖以及箱体类零件的生产和加工适用的高速数控加工中心柔性生产系统都很少涉足。

在汽车制造装备中，除了冲压自动生产线，国内产品占了大部分市场外，其他几乎全部依靠进口。制造轿车零部件的金属切削机床生产线，金额的70%～80%依赖进口。据不完全统计，制造发动机的柔性自动线（FTL），我国已经安装了约100条，单价为2000万美元左右，其中进口占约90%，是世界上FTL应用最热、进口最多的国家。

汽车等高技术含量工业的加快发展，还引起了机床需求结构的明显变化，机床消费更趋精密化、高档化和成套化。当前发动机制造技术也正酝酿着新的革命，以便解决多样性与经济性日益突出的矛盾，从而满足多品种、多批量的需要和市场快速反应能力。其重要方向之一就是可重构制造系统RMS，在1998年就被美国国家研究委员会列为未来20年制造业必须优先解决的十大关键技术之首。RMS着眼于制造系统结构的快速调整能力，原理是通过对制造系统中机床配置的调整和机床功能模块的增减，迅速构成适应新品生产或生产批量变化的市场环境。由此也诞生了可重构机床RMT。RMT由标准化的模块组成，与传统模块化机床（如组合机床）本质性区别是它在使用中的可重构性。RMS的结构和布局可依需要在用户现场快速重组。

机床产业可紧紧抓住汽车产业预计20年大发展的战略机遇，瞄准汽车装备市场需求（包括中长期需求），特别是从进口热点中寻求突破点。瞄准世界汽车制造技术及装备发展前沿技术，关注可重构制造系统（RMS），尽快掌握生产线集成技术，提高系统集成能力。

以战略性新兴产业为标志的产业结构升级，“倒逼”机床工具行业的深度转型

战略性新兴产业的崛起，为机床工具行业提供新的服务领域。如现代化的国防军工、航空航天、清洁能源、高速铁路、大型船舶工程、IT产业、生物医药产业等都对机床行业提供了新的、更广阔的市场。但是中国机床工具产业自身的软肋，决定了其适应新兴产业要求还要走很长的路。这些软肋在于：一是精密，二是高效，三是可靠性。

精密工程与纳米技术是衡量现代制造技术水平的重要指标之一，是现代制造技术中最活跃的因素。经过近10年来的发展，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm；精密级加工中心加工精度从3～5μm，提高到1～1.5μm；并且超精密加工精度已开始进入纳米(0.001μm)级，微细切削和磨削加工精度可稳定达0.05μm左右，形状精度可达0.01μm左右，也就是数十个纳米；而采用光、电、化学等能源的特种加工则已经能够达到纳米级的加工精度。毫无疑问，精密加工一直是机床工具追求的第一目标。

我们机床制造商常常埋怨国内用户，不选购或不优先选购国产机床，是仅仅停留在问题的表面，其实主要原因就在于国产机床的可靠性一直受到用户的质疑。近些年来，虽然我国机床行业的许多企业与有关高校合作，实施可靠性技术，国产机床的可靠性水平在稳步增长，但与发达国家同类产品相比差距仍然明显。一台高可靠性的机床可以收到几台机床同时运转的功效，可减少用户的停机损失和维修费用，减少主机厂售后服务和三包费用，也减少材料、工时和能源的消耗，经济效益显著。

当前机床的发展目标应是：减少工序的更换,明显提高效率；趋向于工序集约,易于提高精度；使用复合刀具、球头立铣刀等先进工具,可提高单位时间的切削量；走刀速度加快,切削效率提高；能减少铣削后的抛光工序；切削工具、托板的自动交换,自动化程度高,辅助时间显著缩短；由于复杂零件变得容易加工,能够促进零件结构改进等。

这就是战略新兴产业对机床工具产业提出的“深度转型”要求。一方面表现在未来发展的先导产业和支柱产业中，要发挥好“工业母机”的基础属性和功能；一方面表现为，强化学习、吸收新技术成果，加快自身发展，使基础产业的“工具属性”更先进、更智能化，适应新兴产业的新需求。

航空航天等领域的国家战略，要求机床工具产业原始创新

就航空航天工业产品来说，零件的特点是耐高温、高强度、难加工，同时合金材料和复合材料多、复杂结构件多、工艺要求高。大飞机的梁、框、肋和壁板的毛坯所用的板材或锻件，都是重达数吨，毛坯75%～95%的材料都要被加工去除，需要大型、高速、精密、多轴的高性能数控落地铣床、加工中心、大型五面体加工设备、五轴立式加工中心等。发动机机匣加工需要精密加工中心和坐标镗铣加工中心；发动机涡轮叶片和叶轮加工需要用五轴立式加工中心、五轴高速龙门铣床、多轴叶片磨床等关键技术设备；还需要大量高刚性、高效率的专用机床和柔性自动生产线。

发展大飞机、大轮船等体现的是国家战略，所大量需求的高档数控机床、重大成套技术装备、关键材料与关键零部件等，都是世界级前沿技术。我们还缺乏提供这些东西的能力，同时由于国外的战略封锁，也无法引进。没有借鉴，没有技术来源，使得机床工具产业面临的原始创新压力越来越大。

以航空发动机叶片制造为例。航空发动机是飞机的心脏，叶片是航空发动机的心脏。一台发动机中有1000至2000片多种类型的叶片，其制造技术水平决定着航空发动机的性能水平。前苏联学者在上世纪六十年代已经指出，叶片手工磨削和抛光存在严重的质量不一致性，而且高精度的叶片难以依靠这种方式制造出来，只有采用数控加工方法才是提高叶片质量一致性和稳定性的重要发展方向。但目前我国的航空发动机叶片的最终精加工仍然主要采用人工磨削和抛光的加工方式，这也是我国航空发动机性能水平与世界先进水平存在差距的一个重要原因。罗-罗公司称，叶片表面粗糙度由10微米降低到0.8微米后，发动机效率提高2%，温升下降70度；当粗糙度由0.5微米降低为0.2微米，型面误差由60微米降低到12微米后，发动机的加速率由89%提高到94%，可见提高叶片的加工精度和降低叶片表面粗糙度对于先进高性能发动机研制具有重要意义。TURBTEC称，目前整体叶盘的叶片型面公差设计要求已经达到20-30微米水平，我国某型号航空发动机的整体叶盘型面精度设计要求将高达10微米量级。随着叶片精度要求、叶片材料加工难度和叶片结构复杂程度的不断提高，传统的数控铣削方法、电解加工方法、手工磨抛方法都将受到极大限制，而发展叶片复杂曲面宽行磨削的新方法可以有效避免上述方法所存在的缺陷。我公司运用叶片复杂曲面的宽行数控磨削原理，已成功完成叶片磨削的国家科技重大专项攻关，开发的QMK50航空发动机叶片磨床，叶片加工精度达到国际先进水平，已交付用户使用。同时开发的QMK100汽轮机叶片磨床，可以广泛应用于汽轮机、水轮机、船用推进器桨叶、鼓风机、汽车增压器等重要动力机械中存在着的大量叶片类零件的精密加工，可全面提升我国关键叶片类零件的制造技术水平。这里体现的是原创性的力量。