10月29日，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會等十三部門印發(fā)《制造業(yè)設(shè)計能力提升專項行動計劃（2019-2022年）》，明確爭取用4年左右的時間，在高檔數(shù)控機床、工業(yè)機器人、汽車、電力裝備、石化裝備、重型機械等行業(yè)，以及節(jié)能環(huán)保、人工智能等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)原創(chuàng)設(shè)計突破，在高檔數(shù)控機床和機器人領(lǐng)域，重點突破系統(tǒng)開發(fā)平臺和伺服機構(gòu)設(shè)計，多功能工業(yè)機器人、服務(wù)機器人、特種機器人設(shè)計等，利用相關(guān)部門現(xiàn)有渠道和重大項目，打造重點行業(yè)領(lǐng)域“母機”設(shè)計方法研發(fā)。
文件提到，希望借此推動制造業(yè)短板領(lǐng)域設(shè)計問題有效改善，工業(yè)設(shè)計基礎(chǔ)研究體系逐步完備，公共服務(wù)能力大幅提升，人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新發(fā)展。在系統(tǒng)設(shè)計、人工智能設(shè)計、生態(tài)設(shè)計等方面形成一批行業(yè)、國家標準，開發(fā)出一批好用、專業(yè)的設(shè)計工具，同時高水平建設(shè)國家工業(yè)設(shè)計研究院，提高工業(yè)設(shè)計基礎(chǔ)研究能力和公共服務(wù)水平。文件明確指出，要創(chuàng)建10個左右以設(shè)計服務(wù)為特色的服務(wù)型制造示范城市，發(fā)展壯大200家以上國家級工業(yè)設(shè)計中心，打造設(shè)計創(chuàng)新骨干力量，引領(lǐng)工業(yè)設(shè)計發(fā)展趨勢，推廣工業(yè)設(shè)計“新工科”教育模式，創(chuàng)新設(shè)計人才培養(yǎng)方式，創(chuàng)建100個左右制造業(yè)設(shè)計培訓(xùn)基地。
這一文件的頒發(fā)，正式對中國制造提出了全新的要求，也讓許多工業(yè)制造業(yè)從業(yè)者熱淚盈眶。前幾年我們總是提中國全方位落后，在華為的芯片和5G不斷刷新大眾世界觀后，我國落后歐美百年的聲音才漸漸少了。但在機器人行業(yè)，對比中國和歐美，我們?nèi)匀荒馨l(fā)現(xiàn)存在不小差異，雖然從本質(zhì)上來說，庫卡機器人何服電機維修，歐洲和美國在歷史上，是通過相對長期的工業(yè)積累，才已經(jīng)建立起了可持續(xù)發(fā)展的制造業(yè)能力和完善的工業(yè)體系，以及完整的科學(xué)技術(shù)體系，且他們在廣泛的同盟內(nèi)部高度共享，導(dǎo)致在工業(yè)制造的原型設(shè)計上，比我國多5-10年的儲備。
有專家曾提到，我國工業(yè)因為后起而寄生，因為落后而模仿，為了近利而急功，始終沒有建立一種自給自足的原創(chuàng)工業(yè)體系。在技術(shù)上，又受到巴統(tǒng)和北約的嚴格且體系性多層級脈輪似的限制，學(xué)習(xí)革新時，中國企業(yè)從上往下往往都倍感艱難，這導(dǎo)致我們的工業(yè)制造業(yè)不免走過彎路。
早先隨著中國國力的逐漸強盛，很多企業(yè)家開始學(xué)習(xí)美國進行全球化工業(yè)鏈，認為我們可以用市場換技術(shù)，可以仿照美國做供應(yīng)鏈全球外包，可以通過代理拿到關(guān)鍵技術(shù)。然而去年的中興事件揭開了這層面紗：很多要素是中國公司買不來的，尤其在工業(yè)上，沒有我們自己的關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、不去讓顛覆性技術(shù)創(chuàng)新為突破口，敢于走前人沒走過的路，努力實現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，把創(chuàng)新主動權(quán)、發(fā)展主動權(quán)牢牢掌握在自己手中，造不出我們自己的工業(yè)母機，中國崛起就只能是空談。
中國在近30年的工業(yè)發(fā)展中，逐漸發(fā)現(xiàn)最大的制造業(yè)發(fā)展局限在于多個行業(yè)的工業(yè)母機難以購入和仿制，國外非常多公司都有獨立的原創(chuàng)設(shè)計理念，因此能做出排他性的工業(yè)母機和一體化的操作系統(tǒng)，這保證了數(shù)據(jù)的流通性，也便于下游企業(yè)實現(xiàn)了標準制定和輸出，使得他們能夠順利輸出產(chǎn)品，迅速賺取市場利潤。而我國則因為工業(yè)積累不足，同時也缺乏國際領(lǐng)先的相關(guān)數(shù)據(jù)標準，在工業(yè)機械設(shè)備和軟件工藝上一直存在局限，這導(dǎo)致了我國很難制造出和歐美相匹配的高精度工業(yè)設(shè)備。
雖然也有中國一重這樣集舉國之力的工業(yè)母機制造公司在不斷努力，使得我國重工業(yè)也在過去50年里取得令世界矚目的巨大成就，但因為民用領(lǐng)域標準體系難以管理，且原型設(shè)計能力因為產(chǎn)研結(jié)合缺陷導(dǎo)致混亂，同時受到原材料成本和人員流通限制，使得軍工工業(yè)制造能力也一直缺乏民用轉(zhuǎn)化條件。可以說因為缺乏完善的工業(yè)設(shè)計基礎(chǔ)研究體系，導(dǎo)致了中國缺乏中小型的工業(yè)母機生產(chǎn)商，也造不出民用工業(yè)生產(chǎn)中的工業(yè)母機，這是中國工業(yè)下游工業(yè)設(shè)計缺失的重要原因，也是我國中高端制品落后于歐美的重要原因。
從產(chǎn)業(yè)鏈核心能力角度說，工業(yè)母機，在此前一般意義上分成兩個部分，一部分是電子系統(tǒng)，另一部分是機械系統(tǒng)。電子系統(tǒng)又包括了數(shù)控系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)、電機、芯片、視覺系統(tǒng)，和轉(zhuǎn)臺、伺服刀庫等機電一體化部件；機械部分包括機床機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、刀庫結(jié)構(gòu)、導(dǎo)軌絲杠、執(zhí)行機構(gòu)（機器人）、防護裝置等等，但目前高檔數(shù)控機床、工業(yè)機器人兩個領(lǐng)域在技術(shù)上已經(jīng)存在部分交叉和融合，在我國原材料等技術(shù)逐漸過關(guān)后，有了進行工業(yè)母機研發(fā)的實力。
就數(shù)控機床而言，在中國30多年的發(fā)展中，其實已經(jīng)逐步解決了90%的核心技術(shù)。但是像決定電機高精度的編碼器，決定數(shù)控機床精度的光柵尺，都要用到高精度的光刻機等裝備，www.whsntf.cn，而生產(chǎn)這樣高精度的裝備又必須有高精度的數(shù)控機床等工業(yè)母機和測量設(shè)備，它是層層遞進精度不斷提高的螺旋式循環(huán)升級系統(tǒng)。因此，我國與西方發(fā)達國家的技術(shù)還存在非常巨大的代際落后，這體現(xiàn)在例如光刻機里的一些關(guān)鍵芯片。在華為的研發(fā)成果正式商用前，我國還大量依賴進口。
機器人的出現(xiàn)其實打破了對于工業(yè)母機的認識，機器人一開始只是作為和數(shù)控機床配套的工業(yè)設(shè)備，但發(fā)展至今加入了例如視覺等電子系統(tǒng)的非常多電子系統(tǒng)部分，同時其應(yīng)用面也逐步得到提升，可以說在機械系統(tǒng)和電子系統(tǒng)層面，目前六軸機器人很大程度上已經(jīng)具有了工業(yè)母機的特性。
前段時間fanuc和abb展示的用機器人制造機器人產(chǎn)線，其實也一定程度上意味著機器人已經(jīng)具備成為獨立工業(yè)母機的可能性。但目前，國產(chǎn)機器人在核心零部件的生產(chǎn)，大多時候與國際知名企業(yè)相比，仍然存在精度、壽命等問題，在軟件規(guī)劃應(yīng)用上也稍顯不足，《制造業(yè)設(shè)計能力提升專項行動計劃（2019-2022年）》這一政策的出臺，其實很大程度上要解決這一問題。
