Трактовка инициативы «Сделано в Китае — 2025»: содействие развитию высокотехнологичных станков с ЧПУ

«Сделано в Китае» до 2025 года относит станки с ЧПУ и базовое производственное оборудование к «стратегическим направлениям, требующим ускоренного достижения прорывов», предусматривая усиление перспективного планирования и ключевых технологических прорывов, а также активное формирование конкурентных преимуществ в сфере будущих технологий и промышленного производства, с целью повышения уровня международной разделённости труда и укрепления влияния на глобальную производственно‑технологическую архитектуру. Выдвижение этой стратегической цели обусловлено как стратегическими особенностями отрасли станков с ЧПУ и базового производственного оборудования, так и характерными чертами текущего этапа её развития. Необходимо тщательно изучить и осмыслить данную инициативу и обеспечить её последовательную реализацию.

1. Станки с ЧПУ и базовое производственное оборудование обладают стратегическими отраслевыми характеристиками.

1. Укрепление глобальной конкурентоспособной позиции китайской отрасли производства оборудования

Станки с ЧПУ и базовое производственное оборудование — это «рабочие машины» отрасли производства оборудования. Технический уровень и качество продукции национальной станкостроительной отрасли являются важными показателями, характеризующими степень развития соответствующей отрасли обрабатывающей промышленности. В рамках инициативы «Сделано в Китае‑2025» станкостроение с ЧПУ и отрасль базового производственного оборудования включены в число стратегических направлений китайской обрабатывающей промышленности; главная причина заключается в том, что они оказывают «якорный» эффект на позицию национальной обрабатывающей отрасли, особенно отрасли производства оборудования, в международной системе разделения труда: станки с ЧПУ и базовое производственное оборудование служат основой формирования производственной стоимости и опорой для промышленного прорыва, а также составляют ядро базовой производственной мощности. Только обладая прочной базовой производственной мощностью, можно выпускать высокотехнологичную продукцию оборудования и тем самым обеспечивать производство товаров с высокой добавленной стоимостью.

2. Поддержка стратегических потребностей национальной обороны и промышленной безопасности

В сфере национальной обороны станки с ЧПУ и базовое производственное оборудование занимают стратегическое значение, превосходящее их экономическую ценность при изготовлении передовой военно‑промышленной техники. Материалы, конструкции и технологии обработки многих ключевых узлов современной оборонной техники обладают определённой спецификой и повышенной сложностью обработки; обычное технологическое оборудование и традиционные методы обработки не способны удовлетворить предъявляемые требования. Многоосевые станки с ЧПУ, обеспечивающие высокую скорость и высокую точность, позволяют решить эти задачи. Даже в условиях современной глобальной интеграции развитые страны по‑прежнему применяют технологические барьеры и ограничения в отношении нашей страны. В плане промышленной безопасности, по мере ускорения модернизации отечественной обрабатывающей промышленности, конкуренция между высокотехнологичными и высокодобавочными отраслями — прежде всего машиностроением — и развитыми странами усиливается. Строительная техника, электротехническое оборудование и транспортные средства выходят на международный рынок высокого сегмента. Однако по показателям точности обработки, надёжности, эффективности, уровня автоматизации, интеллектуализации и экологической безопасности отечественных станочных изделий сохраняется определённый разрыв, что снижает общую конкурентоспособность отрасли.

3. Для обеспечения ключевой поддержки трансформации и модернизации пользовательской сферы

В настоящее время структура спроса со стороны конечных пользователей в отрасли станкостроения демонстрирует тенденцию к развитию в высоком сегменте. Многие отрасли осуществляют масштабную и глубинную структурную перестройку и модернизацию, что обусловливает острый спрос на высококачественные и высокотехнологичные станки. В целом рыночный спрос на средние и высококлассные станки с ЧПУ стремительно растёт: пользователям необходимы станки с высокой скоростью, высокой точностью, комплексной функциональностью, гибкостью, многокоординатной связью, интеллектуальными возможностями, высокой жёсткостью и большой мощностью. Например, автомобильная промышленность характеризуется тенденцией массового производства, выпуска разнообразной продукции и быстрого обновления моделей; при этом ускоряется развитие автомобилей на новых источниках энергии, что требует непрерывного совершенствования технологического оборудования в направлении повышения точности, эффективности и интеллектуализации. В авиакосмической отрасли, на фоне стремительного роста спроса на гражданские самолёты и перехода военной авиации к новому поколению, современные самолёты движутся по пути снижения массы, повышения надёжности, увеличения срока службы, усиления скрытности, расширения конфигураций, ускоренного реагирования и снижения стоимости производства. Новое поколение технологий остро нуждается в более передовом обрабатывающем оборудовании; при этом авиационное производственное оборудование развивается в направлении автоматизации, гибкости, цифровизации и интеллектуализации. Так, например, в производстве авиационных двигателей, где реализуется «специальный проект „двух машин“», такие типовые детали, как лопатки двигателя, корпус двигателя в сборе и диски с лопатками, постепенно переходят к крупногабаритным размерам, сложным профилям, лёгкой конструкции и прецизионному изготовлению — особенно в условиях широкого применения новых лёгких материалов, таких как высокопрочные термостойкие сплавы. Геометрическая конфигурация этих монолитных конструкционных элементов чрезвычайно сложна и трудна для обработки, что предъявляет новые, более жёсткие требования к станкам с ЧПУ, обеспечивающим большие крутящие моменты и высокую точность. Кроме того, для обслуживания крупногабаритных конструкционных деталей и масштабного оборудования в различных местах требуется портативное или мобильное многокоординатное ЧПУ‑оборудование; такой подход — обработка крупногабаритных заготовок малыми станками без стационарного основания и с возможностью переконфигурирования групп — ставит перед конструкцией, технологическими нормами и энергоэффективными методами обработки нового ЧПУ‑оборудования ещё более серьёзные задачи.

4. является стратегическим рубежом новой технологической революции

Элементы интеллектуального производства, энергетического интернета и инноваций в сфере информационных технологий нового поколения, входящие в новый этап научно‑технической революции, обеспечивают импульс для технологических прорывов в китайской отрасли производства оборудования и одновременно создают огромный рынок для этой отрасли, особенно для сектора высокотехнологичного машиностроения. Отрасль станкостроения является важнейшим пересечением информационных и промышленных технологий и сама по себе обладает высокой чувствительностью к новым технологиям; она также выступает основным источником распространения передовых технологий. Под воздействием волны новой технологической революции наблюдается явная тенденция к интегрированным инновациям в станкостроении. Ведущие мировые компании ускоряют внедрение новых технологий в эту отрасль, а сетевые и интеллектуальные технологии активизируют их комплексное применение в продукции станкостроения. Все больше международно признанных компаний — как производителей комплектующих, так и предприятий, выпускающих готовые станки — ускоряют интеграцию новых технологий в станки с числовым программным управлением.

5. Стратегический центр поворота в корректировке глобальной производственной структуры

В посткризисную эпоху развитые экономики придают большое значение развитию собственной реальной экономики: либо продолжают стимулировать интеграцию и развитие новых технологий, чтобы продвигать промышленные технологии на высоком уровне; либо, перестраивая промышленную цепочку добавленной стоимости, возвращают в страну более высокодоходные производственные и обрабатывающие звенья, а вместе с ними — соответствующие рабочие места. Соединённые Штаты последовательно выдвинули план «Партнёрство в сфере передового производства» и Национальный стратегический план развития передового производства, направленные на развитие передовых производственных технологий; Германия разработала концепцию развития Индустрии 4.0, делая акцент на системах киберфизических взаимодействий (CPS) как ключевом элементе и умных фабриках как основе, чтобы продвигать немецкую Индустрию 4.0 и позиционировать её в качестве технологической платформы для нового этапа промышленной революции; Япония опубликовала стратегический план развития своей промышленной структуры, выделив десять передовых технологических направлений и опираясь на них укрепляя отечественную обрабатывающую промышленность; Великобритания, Южная Корея, Индия, Тайвань и другие регионы также приняли активные стратегии и меры, способствующие интеграции новых технологий в такие отрасли оборудования, как станки с ЧПУ. Станкостроительная отрасль традиционно является важным стратегическим приоритетом для крупнейших государств и ведущих компаний. Будущий ландшафт производства будет изменяться и корректироваться, особенно в таких высокостратегических отраслях, как глобальная автомобильная промышленность, авиакосмическая отрасль и производство высокотехнологичного оборудования. Станкостроение — ключевой стратегический рычаг; оно играет важную роль в формировании конкурентоспособности будущего. Нашей стране следует усилить внимание к станкостроительной отрасли, заранее определить ключевые стратегические направления и добиваться выгодного положения в глобальной конкурентной борьбе в сфере производства.

2. Тенденция модернизации отрасли очевидна

1. Прорыв в ключевых базовых технологиях и создание целого ряда знаковых продуктов

В авиационной отрасли мы самостоятельно разработали тяжёлое кузнечное оборудование, такое как 800‑МН пресс для крупногабаритной штамповки и 120‑МН машина для растяжения алюминиевых сплавов в листах, что позволило восполнить пробел в технологии комплексной формовки крупногабаритных тяжёлых деталей в отечественной авиации и обеспечить надёжную основу для поэтапного развития боевой авиации и создания тяжёлых самолётов. В частности, 800‑МН пресс для крупногабаритной штамповки позволил осуществить монолитную формовку свыше 30 ключевых деталей из титановых сплавов для авиационной техники, а высококачественные толстые листы из алюминиевых сплавов, изготовленные на 120‑МН машине для растяжения широких алюминиевых листов, уже применяются в конструктивных элементах главных опор, таких как крылья самолётов, тем самым устранив ситуацию, когда отечественное производство толстых листов из алюминиевых сплавов для крупногабаритных самолётов полностью зависит от импорта.

В сфере автомобилестроения крупномасштабная, быстрая и эффективная автоматическая штамповочная линия с ЧПУ в ходе международных тендеров одержала победу в получении серийного заказа на производство такой линии от местного автомобильного завода в США, конкурируя с предприятиями мирового уровня; это было признано и высоко оценено международными коллегами. В настоящее время доля отечественного рынка на рынке штамповочных линий для автомобильных кузовных деталей превышает 70%, а глобальная доля — свыше 30%, что существенно способствует повышению уровня технологической независимости отечественного автомобильного оборудования.

В сфере оборудования для производства электроэнергии 36‑тысячетонный вертикальный пресс для экструзии чёрных металлов обеспечил независимое отечественное производство высококачественных жаропрочных стальных бесшовных труб большого диаметра и толстостенной конструкции, применяемых в 1000‑МВт ультрасверхкритических тепловых энергоблоках. Крупногабаритное оборудование для термической обработки с раздвижными и закрывающимися печами позволило изготовить крупнейшие в Азии цельные кованые роторы для атомных реакторов, создав мощности серийного производства крупных роторов; разработанные для оборудования ядерного острова и обычного острова третьего поколения сверхтяжёлые станки — вертикальный токарно‑фрезерный станок с ЧПУ, токарно‑фрезерный станок с ЧПУ на базе тяжёлой мостовой портальной конструкции с пятиосным управлением, сверхтяжёлый напольный фрезерно‑расточной станок, сверхтяжёлый горизонтальный расточно‑токарный станок, специализированный фрезерный станок с ЧПУ для обработки осевых канавок колёс и др. — позволили решить задачи механической обработки корпусов реакторов и подвесных корзин, теплообменников, цилиндров паровых турбин, роторов генераторов и других изделий.

2. Оптимизация и корректировка структуры продукции, а также постепенное повышение уровня технического оснащения

Прежде всего, уровень высокотехнологичного оборудования стремительно повышается. В настоящее время более десяти видов оборудования, включая автоматические штамповочные линии для крупногабаритных автомобильных панелей, достигли международного передового уровня, что позволяет полностью обеспечить замещение импорта. Высокоскоростной портальный пятикоординатный обрабатывающий центр и свыше двадцати других типов изделий в основном соответствуют международному передовому уровню и способны заменять импортную продукцию. Созданы прецизионные горизонтальные обрабатывающие центры, оснащённые собственными правами интеллектуальной собственности, а также ключевые технологии гибкой производственной системы. Высокоскоростные, многофункциональные и другие высококлассные станки с ЧПУ прошли этапы поэтапной научно‑технической разработки, однако по функциональным характеристикам и надёжности всё ещё сохраняется определённый отставание от международного передового уровня. Во‑вторых, наблюдается прогресс в развитии систем числового программного управления. Наша страна добилась значительных успехов в исследовании и разработке среднего и высокого классов систем ЧПУ. С 2010 года в ключевых отраслях — авиакосмической, энергетической, судостроительной и автомобильной — было внедрено свыше 35 тысяч отечественных систем ЧПУ среднего и высокого классов, что позволило полностью заместить импорт. Многоканальные, многокоординатные и другие высокопроизводительные системы ЧПУ позволили нарушить монополию зарубежных технологий; основные технические показатели этих систем в целом достигли уровня международных ведущих моделей высококлассных систем ЧПУ, что обеспечивает эксплуатацию широкого спектра высокоскоростных, высокоточных станков с ЧПУ. Высококлассные системы числового программного управления уже применяются в ключевых военных предприятиях в рамках небольших серийных поставок. Разработка стандартных систем ЧПУ позволила выйти на массовое производство; доля отечественного рынка возросла с 10% до 25%. Сформировано несколько промышленных производственных баз. В их числе компания «Гуанчжоу — оборудование с ЧПУ» обеспечила годовую производственную мощность в 100 тысяч комплектов различных систем ЧПУ, заняв второе место в мире. Отечественные системы числового программного управления уже обрели конкурентоспособность по сравнению с аналогичными зарубежными образцами и начали осуществлять серийный экспорт. С 2010 по 2014 год было экспортировано свыше 9,6 тысячи комплектов различных систем ЧПУ, в том числе почти 700 комплектов пятикоординатных систем ЧПУ. Наконец, уровень качества функциональных компонентов неуклонно повышается, а ассортимент постоянно расширяется. Отечественные функциональные компоненты успешно проходят серийное согласование с машинными станками; инструментальная продукция в основном способна обеспечивать современными режущими инструментами автомобильную промышленность. Демонстрационное применение и серийное сопряжение систем ЧПУ, функциональных компонентов и инструментов с машинными станками с ЧПУ помогут сформировать полноценную промышленную цепочку и стимулировать структурную перестройку станкостроительной отрасли.

3. Независимые инновации существенно усовершенствованы, а устойчивое развитие обеспечено.

В последние годы постоянно усиливались фундаментальные и прикладные исследования в области производства станков, одновременно активно развивались разработки новых продуктов и технические исследования. Значительно повысилась степень зрелости таких ключевых технологий, как проектирование надёжности и методы испытаний эксплуатационных характеристик станочных изделий, а также технологии многоосного связанного обработки. Результаты исследований в области цифрового проектирования нашли применение при создании высокоточных координатно-расточных станков с ЧПУ, вертикальных обрабатывающих центров и других изделий. Программно‑аппаратные системы, такие как система实时 динамической комплексной компенсации множественных погрешностей и система компенсации погрешностей встроенной системы ЧПУ, были успешно продемонстрированы и внедрены на многих предприятиях и в различных продуктах, что позволило существенно повысить точность станков с ЧПУ.

Высокотехнологичное развитие промышленности ещё предстоит проделать долгий путь.

Китайская отрасль станкостроения занимает важное место в мировой системе станкостроительной индустрии и на глобальном рынке станков, однако по‑прежнему не может считаться страной‑лидером в этой сфере. По сравнению с ведущими мировыми державами в области станкостроения китайская отрасль сохраняет определённый отставание, особенно в части конкурентоспособности высокотехнологичных станков. Кроме того, под влиянием сложной экономической ситуации как внутри страны, так и за её пределами развитие китайской станкостроительной отрасли вернулось к «новой норме», а требования к трансформации и модернизации отрасли в направлении среднего и высокого сегментов приобрели особую актуальность.

1. Необходимо повысить международную конкурентоспособность

Согласно данным консалтингового агентства Gardener, на мировом рынке станкоинструментальной продукции экспорт Китая в 2014 году составил 3,3 млрд долларов, что соответствует менее 5% от общего объёма мирового потребления станков; при этом на Японию и Германию приходится более 10%. В то же время значительная часть высокотехнологичных и среднего класса станков с ЧПУ, крайне необходимых Китаю, по‑прежнему импортируется. Например, доля импортного оборудования в автомобильной отрасли превышает 40%.

2. Необходимо усилить развитие ключевых секторов станкостроительной отрасли.

Отечественные функциональные компоненты по ассортименту, объёму и уровню качества пока не обеспечивают требований к системе поддержки основного оборудования; доля отечественных среднекачественных компонентов в соответствующем сегменте рынка по‑прежнему нуждается в повышении. Конкурентоспособность отрасли производителей функциональных компонентов необходимо оперативно укреплять.

3. Необходимо усилить валидацию процессов и демонстрационные применения.

От разработки прототипа до внедрения в серийное производство станки с ЧПУ требуют проведения многочисленных испытаний и непрерывного совершенствования технологического процесса, обеспечения надёжности и стабильности точности, а также инженерных решений и прочих аспектов. В то же время пользователям необходимо проводить проверку технологических процессов. При этом именно в области проверки технологий и демонстрации их применения отмечается один из ключевых недостатков развития отрасли станков с ЧПУ в Китае.

4. Высокое давление на развитие промышленности

Мировое производство и потребление станков продолжают демонстрировать тенденцию к сокращению. Согласно данным, опубликованным американской компанией Gardner, объём мирового потребления станков в 2014 году составил 75,3 млрд долл. США, что на 0,3% выше уровня 2013 года. Мировое производство станков снижалось три года подряд: в 2014 году оно достигло 81,2 млрд долл. США, что на 3,1% меньше, чем в 2013 году. Китайская отрасль станков с ЧПУ также продолжала работать под давлением и в целом находилась в нисходящем тренде. В 2014 году выпуск отечественных станков для обработки металлов снизился на 2% в годовом выражении; при этом выпуск станков для резки металла уменьшился на 1,7%, а станков для формообразования металла — на 3,3%. В то же время спрос на импортные станки на внутреннем рынке, напротив, вырос. В 2014 году общий объём импорта станков составил 17,78 млрд долл. США, что на 10,8% больше по сравнению с аналогичным периодом прошлого года; из них импорт станков для обработки металлов достиг 10,83 млрд долл. США, увеличившись на 7,6% по сравнению с тем же периодом предыдущего года. Это свидетельствует о том, что отечественная станкостроительная отрасль с трудом удовлетворяет высокотехнологичные потребности предприятий, а сама отрасль находится под двойным воздействием циклического и структурного давления.

4. Ускорить формирование стратегического мышления отрасли для её укрепления.

1. Содействовать целенаправленному развитию высококачественных ресурсов

На основе повышения уровня независимых инновационных возможностей и рыночной конкурентоспособности отечественных станков с ЧПУ и базового производственного оборудования мы будем направлять передовые ресурсы на два ключевых сектора — авиакосмическую отрасль и автомобилестроение, уделяя особое внимание ключевому оборудованию и ключевым технологиям и сосредотачиваясь на решении узловых проблем, связанных с такими аспектами, как эксплуатационная надёжность, стабильность работы и комплексное оснащение исследовательско‑разработческой базы.

2. Содействовать демонстрационному применению передовых продуктов

Увеличить инвестиции в создание баз по проверке применения и демонстрации технологий для ключевых компонентов и основного оборудования станков и базового производственного оборудования, отражающих потребности пользователей, способных обеспечивать целенаправленную верификацию применения ключевых технологий и основного оборудования, а также оказывать избирательную поддержку проектам, ориентированным на рынок, с высокой гибкостью и интеллектуальными решениями, с акцентом на повышение эффективности и уровня интеллектуализации оборудования.

3. Удовлетворение новых потребностей национальных стратегий

Ускорить развитие в соответствии с национальными стратегическими потребностями в станках с ЧПУ и базовом производственном оборудовании, дополнительно сосредоточиться на ключевом оборудовании для национальных приоритетных проектов, разработать перспективные крупногабаритные изделия и добиться прорыва в ключевых технологиях. Приложить усилия к повышению уровня технического оснащения оборудования с числовым программным управлением, преодолев зависимость от импорта в сфере национального стратегического оборудования.

4. Формирование полноценной отраслевой цепочки поддержки станкостроительной промышленности

Поощрять и поддерживать формирование долгосрочных и стабильных стратегических партнёрств между производителями станков с ЧПУ и базового производственного оборудования, системами ЧПУ и функциональными компонентами, а также другими участниками соответствующей отраслевой цепочки; налаживать долгосрочные взаимосвязи поставок между системами ЧПУ, функциональными компонентами и предприятиями‑производителями станков; создавать полноценную индустриальную цепочку обеспечения для станков с ЧПУ и базового производственного оборудования.