我国基础零部件产业发展现状及对策建议
2023-01-11孙学文刘晨曦
孙学文, 刘晨曦, 冷 单
(工业和信息化部装备工业发展中心, 北京 100846)
0 引言
基础零部件是装备制造业赖以生存和发展的基础,其产品质量直接决定着主机设备的性能、质量以及可靠性[1]。 党中央、国务院高度重视基础零部件的发展,“十四五”规划纲要指出,实施产业基础再造工程,加快补齐基础零部件及元器件、基础软件、基础材料、基础工艺和产业技术基础等瓶颈短板。 2021 年中央经济会议指出,要提升制造业核心竞争力,启动一批产业基础再造工程项目,激发涌现一大批“专精特新”企业。
“十三五”时期,我国通过工业强基工程对基础零部件产业给予了大量支持,并取得了一定效果,但基础零部件稳定性、一致性和可靠性不高,高端领域受制于人,基础零部件产业正处于从中低端向高端迈进的关键阶段[2-4]。 近年来,受中美贸易摩擦以及全球新冠肺炎疫情冲击影响, 我国装备制造业产业链供应链面临巨大挑战,产业链中断、产业链外移等风险不断加大,产业安全问题日益突出[5]。 美、日、德等工业发达国家,掌握着机械、电子等领域关键零部件的研发制造技术,甚至在一些领域凭借对关键零部件技术的掌控牵制整个产业的进程[6]。 “他山之石,可以攻玉”,通过分析我国基础零部件发展面临的问题及原因,并借鉴美、日、德等工业发达国家的发展经验,为我国基础零部件产业发展提供一定参考和借鉴。
1 我国基础零部件发展面临的主要问题
一是核心基础零部件严重依赖进口。 我国装备制造业“卡脖子”环节多出现在基础领域,部分核心基础零部件长期依赖进口,致使主机面临“空壳化”困境。 例如,大型工程机械所需要30MPa 以上高压泵、阀、马达多数依赖进口;工业机器人用高端控制器、精密减速器、专用伺服电机等仍大量依赖进口。 另外,基础零部件依赖进口导致利润的绝大部分被外商所吞噬,同时交货期没有保证。
二是基础零部件稳定性、一致性和可靠性不高。 近年来,我国基础零部件取得长足进展,齿轮、紧固件、模具2020 年产值分别达到3000 亿元、890 亿元、2900 亿元,位列全球第一, 但高端领域国产零部件与进口产品仍有一定差距。 例如,军用飞机传动齿轮寿命800 小时,民用飞机传动齿轮寿命600h,仅为美国的13%和6%;模具产品寿命较国外低30%~50%,精冲模寿命只有国外的1/3。 江苏某企业负责人表示, 工业机器人采用国产减速机在使用初期与进口产品差别不大,但使用一年多后,产品精度会不断下降,严重影响使用体验。
三是基础零部件产品推广应用不畅。 用户对国产零部件不信任的态度未发生根本性改变, 即使一些国产产品的性能可以满足用户的使用要求, 在采购和招标过程中仍然存在被“歧视”的现象。 进口产品利用我国巨大市场规模,在各个工业场景中反复验证,积累经验,使得国内外差距进一步拉大。 例如, 目前我国高铁轴箱轴承100%依赖进口, 国内洛轴等企业已开发出相应产品,但由于未能上车试用,导致产品无法真正实现产业化。而进口轴承利用我国超大规模市场以及高寒、高温、高原、沙漠等丰富多样的应用场景,不断迭代升级。
四是产业链上下游协作不畅。目前,基础零部件上下游企业之间的竞争大于合作。一方面,多数基础零部件企业生产规模小而散、议价能力不足,企业经常处于上游材料供应抬价、下游整机用户压价的境地。 另一方面,用户未能在初期就参与到产品的研发过程, 生产企业对用户的使用要求了解不足,科研成果与市场、用户需求脱节,导致部分研发成果验收后被束之高阁。
五是发达国家遏制打压我国基础零部件领域。 产业基础是我国产业升级十分重要的方向, 也是发达国家保持竞争优势的核心领域。近年来,我国在基础零部件领域投入力度持续加大、能力不断提升,发达国家通过技术封锁和市场打压限制我国产业发展。例如,美国严格限制相关企业的技术转让, 并对我国企业的并购采取严格的审查,同时一旦国内产品取得突破,国外的相关企业会通过迅速降价等方式限制我国企业, 导致相关技术和产品无法产业化。
2 原因分析
一是基础零部件领域长期重视不够、投入不足。在工业化开始时期, 我国主要选取了依靠整机组装为主的发展路径,形成了“重显轻潜”“重主机轻配套”的惯性。长期以来对基础零部件重视不够甚至忽略, 导致主机装备取得了较快发展,但未带动零部件的发展。零部件主要依赖进口导致基础领域投入不足, 相关领域原创性创新成果较少,创新供给和支撑严重不足。
二是基础共性技术研究不足。 我国原本服务于行业的科研单位改制后, 导致相关的共性技术研发和服务平台严重不足,部分领域甚至空白。行业的基础共性技术通常具有基础性、关联性、系统性、开放性等特点,属于竞争前技术,各参与主体的利益述求不同,导致纯市场化技术合作不畅。 另外,产业基础数据积累不足,齿轮领域某专家指出,目前齿轮行业的问题之一就是缺乏基础数据,导致很多分析不能做到定量,产品的设计多比较保守。
三是部门协同有待加强。 基础零部件、基础工艺、基础材料等是互为基础, 基础零部件的突破是一项系统工程。例如,轴承、齿轮、液压件等基础零部件的质量很大程度上取决于所使用的材料以及制造工艺。 开展基础领域的攻关应协调各方面的力量,协同进行攻关。
四是企业竞争力小,技术创新能力不足。 一方面,基础零部件领域我国具有全球竞争力的大型企业数量较少,但低端重复建设严重。 例如,2020 年我国轴承行业共有企业约1 万家,规上企业1500 余家,但最大的轴承企业(人本集团)规模不足瑞典SKF 的1/5。 另一方面,企业技术创新能力不足,技术创新动力后天失调。
五是创新型、复合型人才不足。 目前,我国基础零部件领域的高端人才匮乏,人才队伍不够稳定,难以持续开展研究产出重大原创性成果。由于工作环境恶劣、待遇相对较差, 越来越多年轻人都不愿意选择基础零部件领域工作,导致技术人才供给不足。 同时,我国高校特色工科专业不足,教育实践环节薄弱,从而也导致了基础领域专业人才的供给缺口。
3 美、日、德等国创新发展经验
一是视顶层设计,通过规划、计划等手段引导产业发展。 美、日、德等国根据国内产业发展状况制定了一系列产业政策,推动了基础零部件产业的快速发展。 例如,日本在20 世纪五十年代,通过发布《机械工业振兴临时措施法》推动产业发展,提出将通用基础零部件、工业母机、测试设备等作为“特定机械”,由政府给予特别扶持,该法实施五年,基础零部件领域建立了较为专业的生产体制,为日本制造业的发展奠定了一定的基础。 2010 年, 德国发布了《创意、创新、增长:德国2020 高科技战略》,文件提出扩大德国机器、 设备和零部件制造业在全球市场领先的目标。
二是通过进出口、 政府采购等政策保护本国基础产业。工业发达国家都曾通过提高关税等政策限制进口,从而保护本国基础产业获得竞争优势, 当工业基础能力得到提升后,又通过各种政策限制本国技术外泄,以保持竞争优势。 例如,美国采用政府采购方式保护本国企业,扶植了德克萨斯仪器公司、惠普等一批企业巨头,在支持本国产业发展方面, 规定国际采购必须至少购买50%的国内基础零部件等产品。 另外,美国在《出口管理条例》中,严格限制核心零部件技术的出口, 并特别明确了对华高技术出口的管制政策。
三是建立共性技术研发机构,加强共性技术供给,重视产学研紧密结合。 工业发达国家为保证在各自领域的领先地位, 均投入大量科研经费, 开展共性技术研究。2012 年,美国宣布成立15 个制造创新研究院,每个制造创新研究院有一个明确的技术重点, 以应对大规模生产的挑战。其中数字制造和设计技术创新研究院,将聚焦重点放在制造业及零部件的设计上。 德国弗朗霍夫研究院与企业、高校建立灵活高效协作机制,专注与共性技术研发,为企业特别是中、小企业开发新技术、新产品、新工艺提供支持, 协助他们解决自身创新发展中面临的各种问题,有效迈过了创新“死亡之谷”。
四是支持中小企业发展, 建立整机企业与零部件企业稳定的供需关系。 工业发达国家通常拥有一批具有活力的中小型企业, 其在各自细分市场和产品方面长期耕耘,并占有较大的市场份额。 一方面,政府大力支持中小企业发展, 如德国政府每年大约投入500 亿欧元用于应用技术研究,其中2/3 的经费用于支持中小企业。 另一方面,零部件企业与整机企业建立了互融共生、利益共享的合作关系,如日本整机企业均培植有“下请企业”,长期为之提供原材料、零部件等,“下请企业”多与整机企业有明确的股权关系。这一制度解决了中小企业的生存需求,使其能够依托整机企业的资金、人才、技术等资源,深耕专业产品;同时满足了整机企业稳定供货和适度竞争需求,节约了生产成本。
五是人才培养和管理体系较为完善。 工业发达国家的科技界和工业界人员流动性较强, 科研与工业没有严格的壁垒,拥有较为成熟的职业教育。如德国高等职业教育面向发展应用技术, 中等职业教育主要提升职业技术能力。 同时规定,职业教育要求学校与企业联合办学,学生70%的时间接受企业的职业技能训练,30%的时间接受学校的相关专业知识培训。
4 结束语
一是加强基础零部件领域顶层设计。 强化政府资源统筹力度,引导政策要素、人才要素、创新要素等向基础领域倾斜,为产业基础能力提升营造良好环境。定期进行基础零部件能力评估,系统梳理国产化应用情况、政策实施效果等,摸清短板和弱项,为调整攻关方向、优化政策导向提供依据。针对“卡脖子”问题,依托我国集中力量办大事的制度优势, 制定推进计划和路线图, 明确目标任务,开展技术攻关,以点带面,提升基础零部件整体水平。
二是完善产业基础创新体系。 加强行业公共研发与服务平台、创新中心等建设,对一些下放给企业尚能提供共性技术的科研院所回归公益属性, 开展行业共性技术研究,填补基础零部件共性技术研究的缺位。注重共性技术攻关成果在企业的推广应用,构建技术服务新模式。强化供需互动、整零互动,打通基础研究、技术开发、工程应用和产业化各环节,建立政产学研用相结合的机制。
三是加强创新产品推广应用。通过政府引导、股权合作等方式,加强产业链合作,建立主机企业与基础零部件企业互融共生、 分工合作、 利益共享的一体化组织新模式,形成稳定的供需关系。建立重点领域产需对接交流机制,定期召开推广应用会,推动成果应用及产业化。 研究制定基础零部件首次应用风险化解机制。 调整重大技术装备进口税收优惠目录, 及时取消国内已能生产的基础零部件进口免税政策。 鼓励国家或地方政府主导投资的工程项目,优先采用自主研发的基础零部件,将创新设计的产品纳入政府采购目录。
四是促进大中小企业协同发展。 支持骨干企业兼并重组,组建基础零部件企业集团,优化资源配置。 重视对中小企业的支持,引导企业聚焦主业、苦练内功、强化创新,培育制造业单项冠军及专精特新“小巨人”企业。增加中小企业在重大项目、重大工程中的参与比例。利用国际收购等方式,提高我国产业技术水平的进步速度,快速消化和吸收国际先进的技术,真正实现技术引进。
五是加强基础教育和人才供给。 围绕基础零部件领域实际需求,支持企业和高等院校合作实施定制化本科、研究生培养方案。倡导企业、学校及科研机构联合开展职业教育和在职培训, 积极推广校企合作共同培养技能人才的模式。搭建技能人才培养平台,形成多层次的人才培养系统。加大人才引进力度,采取多种方式积极引进海外工程科技领军人才。完善分配激励制度,拓展技能人才评价选拔渠道,充分调动人才的积极性和创造性。