发达国家机床产业的发展历程、政策、战略、规划、计划等,是其他国家更是发展中国家发展机床产业很好的借鉴,对中国机床产业的未来发展也具有重要的参考价值。这里选择美国、欧盟、德国、日本等四个机床产业发达的经济体,来考察一下机床产业发展的战略性问题。
1.高端用户的需求及政府政策推动本国机床产业快速发展
美国机床产业的发展始于军方需求,20世纪50年代,美国国防部资助了机床产业,随之发明出的数控机床也主要来自军方需求,之后不断向民用航空和汽车用户领域扩散。1952年,麻省理工学院研制出第一台数控铣床,联邦政府立刻组织军工部门订货100台用于生产,并不断改进,从而推动数控机床技术持续提高。联邦政府因军事需求而不断提出机床产业的发展方向和科研任务,并提供充足的经费,注重基础研究,使机床技术实现不断创新。美国机床在世界上处于领先地位,主要受益于联邦政府对机床技术创新的重视。联邦政府组织科研单位和企业进行科研合作,并在新产品开发成功后,组织订货推广使用,推动科研的进一步深化。第二次世界大战后,由于美国偏重基础研究而忽视应用研究,再加上数控系统供应商与主机制造商未形成协同发展,以及只重视发展高端、复杂的技术与产品,美国机床产业在20世纪70年代呈现逐步衰退趋势,1978年,美国首次成为机床设备的净进口国,50%以上的机床消费依赖进口。
2.运用贸易保护政策维护国内机床产业
美国一直以来都奉行贸易保护主义,20世纪80年代,联邦政府针对机床产业出现的贸易赤字现象,认为美国安全受到了机床进口的影响与威胁。1986年,美国为保护本国数控机床生产拟订了“自我设限协议”( VRA),限制日本、德国、瑞士等向美国出口机床。美国与当时的机床主要出口国日本达成了一个有效期为5年(1987—1991)的出口限制协议,协议规定1987年进口来源于日本的加工中心、数控车床及某些数控成形机床在美国的市场份额分别限定在57%、52%和19%的比例之内,非数控车床、铣床、非数控钻孔和剪切机被限制在1985年的市场份额内。
3.奥巴马政府制定的振兴制造业及机床产业的法案
奥巴马政府为了缓解金融危机给美国制造业带来的不利影响,以及迎合新一轮产业革命,重塑制造业的全球领先地位与竞争优势,相继推出了一系列促进制造业振兴的计划与法案。一方面,美国是机床制造强国,也是机床消费大国;另一方面,美国制造业的振兴离不开“工作母机”机床。因此,在金融危机后,美国出台的一系列促进制造业振兴的计划都对机床产业的发展起到了积极作用。2010年8月,奥巴马政府签署了《制造业促进法案》,授权免除了包括机床制造装备在内的800种制造业原材料和中间产品的进口关税,以降低制造业生产成本。2011年,为确保先进制造业的领先地位,美国成立了先进制造伙伴关系指导委员会,提出以先进制造业为出发点的制造业复苏策略。2012年,美国政府发布了“先进制造业国家战略计划”,明确提出了美国实现先进制造业发展战略的具体要求。先进制造业的发展离不开高档机床的支撑,同时高档机床又是先进制造的主要领域,是各工业发达国家抢占全球竞争制高点的关键,《制造业促进法案》、“先进制造业伙伴计划”( AMP)等重振制造业的一系列政策,都为美国高档机床的发展营造了良好的政策氛围,通过加大政府投资、加强国家产业安全来构建以高档机床为代表的先进制造业的产业生态。
4.特朗普政府对中国机床产业的限制政策
特朗普执政后,对华政策的整体战略转向导致美国多个政府部门纷纷对华筑起科技壁垒。特朗普在2017年的就职演讲中明确提出了“买美国的商品、雇美国的工人”两条最基本的经济政策,并把制造业流失的矛头指向中国。美国资本、技术、人员三个渠道全面收紧。2018年6月15日,美国政府发布了加征关税的商品清单,在加征关税的清单中,机床类产品几乎全部覆盖。只要是出口到美国的机床,不管是何种机床,也不管档次如何,在原来5%的关税基础上,一律加收25%的关税,变成30%。另外对刀具工具类、功能部件、附件、磨料磨具等,也统统加收25%的关税。
为保持欧洲制造业的基础性领先地位,提升制造业竞争实力,自金融危机以来,针对机床产业发展的具体要求,欧盟先后提出了多项行动计划和发展战略。
1.欧盟科技框架计划对机床产业的促进
欧盟科技框架计划(Framework Programme, FP)是由欧盟委员会出资的当今全球最大的官方科技计划之一。欧盟多个框架计划的研究项目中都包含机床内容,例如第六框架计划( FP6)中涉及的中小企业研究项目( FP6-SME),就是为建设具有竞争力的机床产业而关注环保产品生命周期的管理项目( PROLIMA)。第七框架计划( FP7)十大主题之一的纳米科学、纳米技术、材料和新制造技术( FP7-NMP)领域中包含的即插即用联合接口模块计划( PoPJIM)、CHAMELEON计划(生产依赖于自适应的机床)、DEMAT项目等,都与机床产业的发展密切相关。此外,欧洲机床工业协会( CECIMO)是为第九框架计划( FP9)的制定提供研究建议的协会之一,CECIMO呼吁欧盟大幅增加用于机床研究和创新的预算。
2.下一代生产系统为未来机床产业确立战略方向
下一代生产系统( The Next Generation Production Systems)是欧洲在生产系统领域经历的最大创举。该项目整合了欧洲生产机械行业的完整价值链,旨在确定未来的机器以及为制造业转型做出贡献的行业新业务模式。该项目涉及25个合作伙伴、80家机构、60个专家团队和2 400万欧元的预算。下一代生产系统项目确保欧洲在生产系统和设备领域保持领先。项目主要有五个方面的内容:一是绿色机床,二是用户导向的智能机床,三是突破性的高效加工工艺,四是新的经济活动领域,五是新的培训和推广方法。
3.“未来工厂”计划为中小企业的机床研发提供帮助
“未来工厂”( Factory of Future, FOF)计划是欧盟为提高市场竞争力于2009年在企业层面推行的行动计划。该计划旨在建立欧洲机床产品技术的基础地位,重视占该行业85%的中小机床制造企业,促进中小企业进行项目的研发,强调未来欧洲机床的竞争力将来源于先进的生产技术、高投入的研究开发、快速的创新周期、高技能劳动力这几个方面。
4.“地平线2020”计划重视数控机床及超精密机床等的发展
“地平线2020”( Horizon 2020)计划,即欧盟科研创新框架计划是欧盟有史以来规模最大的科研创新计划,该计划于2010年出台,聚焦欧盟层面的所有科研创新资金,广泛吸引学术科研机构和中小企业参与。在2014—2020年间共投资800亿欧元(约合人民币6 500亿元)。该计划十分重视欧洲数控机床及超精密机床等的发展,并推动多个机床领域相关项目,如 TWIN-CONTROL项目、ComMunion项目、RECAM项目等的实施。
5.“蓝色能力机床计划”强调机床产业环保及可持续发展
“蓝色能力机床计划”( Blue Competence Machine Tools)是CECIMO协会自2012年2月开始实施的一项以机床可持续发展为目标的行动计划。目前该计划已开放给所有欧洲机床企业参与,成为欧盟机床行业今后发展的核心计划。该计划是欧盟机床制造业第一个共同的振兴计划,覆盖机床行业生产、产品及商业实践领域统一的可持续目标和透明化标准。核心机制是自愿采用统一的节能和环保标准进行生产。自2012年实施以来,已有8个欧洲国家机床行业相关协会、57家机床企业和研究机构加入该计划。为了参与蓝色能力机床计划,机床制造企业和研究机构必须在生产及商业实践中达到预定的可持续性标准。为了达到这些标准,成员企业需迎接欧洲机床行业面临的挑战。蓝色能力机床计划帮助满足要求的企业将成功案例分享给所有相关的目标群体,让客户了解它们提供的可持续解决方案及其经济优势,促使企业从竞争中脱颖而出。CECIMO协会认为该计划是一项长期承诺,将可持续性原则融入机床行业,从而提升企业的竞争力。为应对社会责任多方面的挑战,蓝色能力机床计划于2018年1月进行了更新,形成了一个更广泛的倡议,其中包含环境、社会和经济三个维度更广泛的可持续发展理念。
德国机械制造在世界享有盛名,在机床等机械制造领域具有扎实、雄厚的发展基础。德国政府一贯重视包括机床在内的机械制造,采取多种措施给予积极支持。
1.政府长期进行的多方面扶持,奠定了德国机床产业扎实而雄厚的发展基础
19世纪,德国政府就树立了自己制造机床的创新理念,并设立了机床实验室,在发展采矿、船舶等重工业之际,也带动了重型机床的发展。第二次世界大战后,德国政府大力推动机床产业的发展,通过制定机床工业标准,更新产品结构,将电子技术融入机床传统技术领域,为德国数控机床的进一步发展提供了有力支撑。1995年,政府出台《制造技术2000年框架方案》,确定了关系到21世纪德国制造业发展的六大研究重点,其中包括机床结构化技术研究和机床关键零部件设计制造技术研究。
2.重视理论与实际相结合,重视职业教育,构建专业技术体系
德国在重视基础科研与应用技术发展的同时,更加重视“以人为本”的工业技能传承。德国在机床专业人才培养方面具备很强的优势和值得借鉴之处。其专业人才主要接受职业教育和大学教育,职业教育为德国机床产业提供了大量具备丰富经验的高级技能人才,职业教育在德国的受关注程度甚至高于普通教育和高等教育。据经济合作与发展组织( OECD)统计,德国80%的年轻人更愿意接受职业教育,而大学毕业生仅占同龄人总数的20%。一方面,德国政府出台了《职业教育法》等国家法律,重视职业教育;另一方面,众多包括机床在内的制造企业员工更愿意加入免费的职业培训之中,培训学习完毕后由国家相关部门进行考核并发放技能证书。
3.完善产学研用创新架构,提高德国机床工业的全球竞争力
在德国,机械专业属于普通大学的专业设置,主要是开展机械理论基础方面的研究与开发,而机床专业属于应用技术型大学的专业设置,主要是开展针对机床专业的应用技术的研究与开发。德国以机床为代表的机械制造业的中小企业占绝大多数,政府采取“中小企业创新核心项目计划”等一系列措施鼓励众多中小企业积极开展研发与创新活动。机床制造企业扎实、雄厚的技术积累,以大学为主的基础理论与前沿技术的持续创新,以及职业教育培养出的众多经验丰富的产业工匠,共同构建了德国机床产业持续、完善的产学研用创新体系,铸就了德国机床产业的全球竞争力。
19世纪末以来,日本机床产业大致经历了四个发展阶段:第一阶段(初步发展期),19世纪后半期至20世纪40年代;第二阶段(快速成长期),20世纪50年代至80年代初期;第三阶段(发展壮大期),20世纪80年代中期至2008年金融危机;第四阶段(重塑地位期),2008年金融危机至今。每个阶段的机床产业发展均体现出不同的特点与主要措施,政府在政策法规方面均给予了积极的保障和支持。
1.四个发展阶段的特点、典型产品及政府采取的主要措施
日本机床产业特点、发展历程与主要措施如表9所示。
表9 日本机床产业特点、发展历程与主要措施
(续表)
(续表)
资料来源:根据相关资料整理得到。
2.日本历史上具有重要作用的三部促进法规
日本历史上有三部法规对促进其机床制造业发挥了重要作用。1956年,日本政府出台了《机械工业振兴临时措施法》,确定19类基础振兴产品。15年后,即1971年日本政府出台了《特定电子工业和特定机械工业振兴临时措施法》,将机床总体和机床零部件分开,规定企业经营者需要向政府主管大臣报告9项生产技术研究计划及实施情况,用以推动数控机床的发展。又过了7年,即1978年日本政府出台了《特定机械情报产业振兴临时措施法》,提出发展数控机床、提高工作精度和安全性、降低成本等,要求日本数控机床1984年的产值要达到150亿日元。从三部法规可以看出日本政府和企业在20世纪50年代、70年代对机床产业发展的期望及要求。具体内容见表10。
表10 日本三部法规中的机床相关政策一览
(续表)
资料来源:根据相关资料整理得到。
上述美国、欧盟、德国、日本等四个发达经济体促进机床产业发展的政策法规,除企业的战略构思之外,主要是来自政府的措施办法。这些措施办法及框架对中国的机床产业发展具有重要的参考意义。