工业母机是“生产设备的设备”，为装备制造业提供智能的生产设备和零部件，是工业生产中最重要的工具之一，在整个工业体系中处于基石的地位。 
　　2020年全球机床产值不足5000亿元，跌幅达到16.3%。多年来，我国占据全球第一生产和第一消费大国的席位。然而，我国机床产业仍面临基础能力薄弱、进口依赖度高、人才难集聚等问题。 
 
　　01中国机床行业面临的困境 
　　自20世纪90年代后期，我国原有机床产业研发体系瓦解，面向市场的新型研发体系一直没有建立起来。 
　　在上游设计、制造端，在材料、零部件以及经验等方面基础薄弱，难以支撑我国在高端机床领域实现全面自主；在下游应用端，离开了进口原料，高端机床在我国无用武之地。 
　　仅以材料为例，我国基础材料均质性、切削性能等指标相对国外有较大差距，不仅高端刀具依赖进口，大量下游应用端的高端材料也严重依赖进口。 
　　随着国民经济的发展以及产业结构的升级，中高档数控机床的应用越发普及，产品需求越来越大，供给却难以满足需求。低端产品贸易增加值低，向高端转型刻不容缓。数据显示，2018年我国高档数控机床，如五轴及以上加工中心自给率不到10%，其中龙门式加工中心及立式加工中心等的自给率不到1%。 
　　在高端领域，我国机床企业对于一些高端行业的需求难以触碰，甚至不敢触碰。在中端领域，日本机床以其可靠耐用的性能以及较便宜的价格牢牢占据了中端市场。以卧式加工中心为例，日本森精机、山崎马扎克、日本大隈等企业占据了我国超过80%的市场。在低端领域，大量中小民营机床企业聚集在山东滕州（中国中小机床之都）、浙江玉环（中国经济型数控车床之都）等地，陷入低端混战。 
 
　　机床行业是高技术门槛、高专业分工而且需要长期积累的典型。机床行业进步仅靠资本驱动是难以成功的，需要的是市场化的机制。据估算，机床的市场容量仅相当于其生产对象市场容量的2.5%，而真实数据恐怕连1%都还不到。机床与高铁、核电设备之类的装备制造有本质的不同：机床行业是完全市场化运营的，国家意志最多能够维持几家重点企业的经营，但发挥不了决定性作用。 
　　02“脖子”卡在哪 
　　目前我国机床行业核心“卡脖子”产品在于高档数控机床。 
　　1.加工精度 
　　机床是一个复杂的机电信息系统，在加工过程中会受到静力学、动力学、振动以及热的影响。仅以内部热影响为例，它包括电机转动切割磁感线生热、丝杠导轨运动摩擦生热、切削过程生热等数十甚至数百项影响因素，而产生的热量又会造成零件的受热变形，造成刀具及材料性能的变化，最终叠加体现在加工误差上。 
　　欧洲在这方面已经能够建立对应的物理模型，能够通过高精度仿真的方式，模拟分析加工误差来源，并加以补偿，提高加工精度，但目前我国企业甚至对电机转动切割磁感线生热这一热源项尚没有扎实的基础性研究。 
　　2.可靠性 
　　德国德玛吉（DMG）公司对其生产的机床有严格的质量控制体系，公司允许的返修率在数年前已经低至1.8次/（千台·年），比目前国内的返修率低至少一个量级。 
　　机床的可靠性主要分为三个方面，分别是静态特性、动态特性和热特性，而机床的切削性能则主要取决于动态特性。正是这个动态特性几乎被国内机床界所忽略。 
　　这个看似“疏忽”的根本原因其实是我国缺乏对于基础机理的研究，对机床特性的工程数据库积累不足，从而无法对这些尺寸机型正确标定。工程化经验不足，又没有行业共性技术的支撑。 
　　3.传感器技术 
　　有效、完备的控制系统是机床实现高加工精度和智能化的前提，而完善、合理的传感器系统则是控制系统的核心硬件基础。 
　　以德玛吉目前市场上的五轴削铣加工中心DMC80FDduoBL