近幾年來，卡脖子之痛
，感受非常強烈！

2021年12月16日，美國商務部宣布擬將34家中國實體企業加入出口管製“實體清單”
，其中包括多家國產半導體廠商，如華為海洋海纜業務品牌華海通信、海康威視子公司海康微影、國產CPU龍頭景嘉微、功率半導體設計商亞成微等。

美國利用所謂的“實體清單”屢次打壓中國高精尖科技行業
，2018年3月22日-2021年12月18日
，美國政府及其職能部門，共把611家中國公司
、機構及個人納入實體清單中。主要涉及三類：一是與信息技術、核電、國防軍工有關的高校和研究機構；二是與國防軍工及航天科技有關的機構及產業公司；三是與通信、半導體、人工智能等相關的技術產業實體。

這些被“榜上有名”的企業、單dan位wei或huo個ge人ren，在zai某mou種zhong層ceng麵mian上shang可ke以yi說shuo是shi國guo之zhi棟dong梁liang般ban的de存cun在zai。之zhi所suo以yi被bei打da壓ya

，說shuo到dao底di還hai是shi自zi身shen實shi力li不bu夠gou強qiang大da。在zai工gong業ye製zhi造zao領ling域yu，盡jin管guan我wo國guo製zhi造zao業ye發fa展zhan已yi經jing取qu得de突tu飛fei猛meng進jin的de成cheng就jiu，但dan不bu可ke否fou認ren的de是shi，這zhe其qi中zhong依yi然ran有you很hen多duo高gao度du依yi賴lai進jin口kou的de產chan品pin，中zhong國guo製zhi造zao企qi業ye在zai這zhe些xie領ling域yu的de研yan發fa和he生sheng產chan存cun在zai難nan以yi攻gong破po的de技ji術shu難nan關guan。

今天工控小編給大家盤點下行業相關的一些卡脖子技術，目前都進展到哪一步了。

高端數控機床

機床行業一直以來都是國家和領先企業重要的戰略布局點
，尤其是對於汽車製造
、軌道交通、航空航天等高端裝備製造的研發工作中
，機床行業是重要的戰略支點。“中國製造2025”zhongmingquetichu，zhinenghuashukongjichuangbeizuoweishidazhongdianzhanlvebizhenglingyuzhiyi，keyishuomeiyougaoduanshukongjichuangdezhinenghua，jiuwufashixiangaoduanzhuangbeizhizaoyedezhinengzhizao。

簡單來說
，數控機床就是裝備了數字化信號控製技術的機床，數控裝置是數控機床的大腦
，它較普通機床具有加工精度高、生產效率高、具有故障診斷能力等優點。而高端數控機床則是在數控機床基礎上，又集合了高速
、精密
、智能、複合
、多軸聯動、網絡通信等先進功能。

congzhizaodaguoxiangzhizaoqiangguomaijindejinchengzhong
，yebudebumianduigaoduanzhizaoyedeboruozhishang。muqianjichuangchanyechengxianchugaoduanjishulongduandegeju，hexinjishubeikongzhizaitedingguojiahegongsishouzhong，youqishigaoduanshukongjichuang，guanjianlingbujian、數控係統大多來自德國、日本等相關龍頭企業
，亟需完成國產化替代。

“大而不強”是我國機床行業的標簽，國產品牌多占據中低端市場

，高端依賴進口。據統計，2020年國內機床行業需求233億美元，其中進口機床占比三分之一。經過國產企業的不懈努力，高端數控機床國產化迎來轉機，如科德數控實現了五軸聯動數控機床、高檔數控機床及關鍵功能部件的技術突破，其核心技術更是能夠對標國際巨頭。

芯片

芯片對於國家高精尖產業發展的重要性不言而喻，“十四五規劃”提出“加快”數字化發展建設數字中國戰略，明確加強關鍵數字技術創新應用，聚焦高端芯片領域。

中國海關數據顯示，2020年芯片進口量激增20%（984億個），達到創紀錄的5435億個，進口總額3500億美元，創曆史新高。2021年1-9月
，中國芯片進口量仍大幅增長，達到23.7%。芯片進口依賴度較高。

盡管2021年8月，我國製定了中國芯片的五年計劃，預計在2025年內達到70%的芯片自給率，但仍以中低端市場為主。目前手機中搭載的高端5nm芯片就難以攻破。

芯片涉及產業鏈大致分為芯片設計
、製(zhi)造(zao)及(ji)封(feng)裝(zhuang)測(ce)試(shi)三(san)大(da)塊(kuai)
，在(zai)這(zhe)三(san)大(da)環(huan)節(jie)中(zhong)，國(guo)內(nei)目(mu)前(qian)做(zuo)的(de)最(zui)好(hao)的(de)是(shi)中(zhong)低(di)端(duan)的(de)封(feng)測(ce)環(huan)節(jie)
，芯(xin)片(pian)封(feng)測(ce)相(xiang)對(dui)來(lai)說(shuo)屬(shu)於(yu)勞(lao)動(dong)密(mi)集(ji)型(xing)產(chan)業(ye)，技(ji)術(shu)門(men)檻(kan)相(xiang)對(dui)較(jiao)低(di)
，發(fa)展(zhan)較(jiao)好(hao)。難(nan)就(jiu)難(nan)在(zai)製(zhi)造(zao)環(huan)節(jie)，製(zhi)造(zao)環(huan)節(jie)的(de)核(he)心(xin)難(nan)點(dian)就(jiu)在(zai)於(yu)光(guang)刻(ke)機(ji)。

據調查
，光刻機市場上，荷蘭的ASML公司占了89%的份額，日本的佳能占了8%

，尼康占了3%
，尤其是頂級的光刻機EUV極紫外光刻機
，僅荷蘭ASML獨家壟斷，可生產7nm或5nm製程芯片。

我國在光刻機方麵的技術積累和人才儲備相對不足，無法製造高端光刻機
，僅可以製造一些低、中端的光刻機。目前
，中國上海微電子已經能夠量產90nm的光刻機，並即將交付28nm光刻機，經過技術改進
，還可以製造出14nm的芯片
，這意味著國產光刻機工藝從以前的90納米一舉突破到28納米，甚至14nm。但是與邁入10nm以內的頂尖製程的國際主流芯片廠商差距還很大。

高端智能傳感器

傳感器種類繁多，被廣泛應用於各個領域
，包括工業、消費電子、通訊、交通
、物聯網、醫療等。目前，CIS（圖像傳感器）和MEMS（微機電係統傳感器）是主流，占據超一半的市場份額，射頻傳感器和雷達傳感器緊隨其後。

工業傳感器是重要的機器人核心零部件
，研發周期長，技術壁壘高。目前的傳感器市場上

，國內高端傳感器領域近八成依賴進口。

一方麵，高端智能傳感器涉及到芯片多數依賴進口，尤其是儀器儀表傳感器，幾乎100%進口。如中國儀表行業兩大巨頭，都用的是“國外芯”，重慶橫河川儀年產矽諧振傳感器30萬台，傳感器用的是日本橫河的；北京遠東羅斯蒙特，每年30萬(wan)台(tai)金(jin)屬(shu)電(dian)容(rong)變(bian)送(song)器(qi)
，用(yong)的(de)是(shi)美(mei)國(guo)羅(luo)斯(si)蒙(meng)特(te)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)。而(er)國(guo)內(nei)品(pin)牌(pai)的(de)龍(long)頭(tou)企(qi)業(ye)，無(wu)論(lun)是(shi)上(shang)海(hai)立(li)格(ge)，還(hai)是(shi)兩(liang)家(jia)上(shang)市(shi)公(gong)司(si)的(de)浙(zhe)江(jiang)中(zhong)控(kong)和(he)上(shang)海(hai)威(wei)爾(er)泰(tai)，用(yong)的(de)基(ji)本(ben)都(dou)是(shi)德(de)國(guo)FirstSensor（不幸的是，FirstSensor在2020年3月被美國連接器和傳感器巨頭TEConnectivity收購）。

另一方麵，高端智能傳感器的研發設計，如MEMS傳感器需要涉及到兩款很專業的CAD軟件，一個是intelliSuite，另一款是ConwentorWare，這兩款軟件都源自美國。

根據《中國傳感器發展藍皮書》統計
，汽車傳感器
、高端化學類氣體傳感器、光線傳感器、環境檢測傳感器、海洋傳感器
，對國外進口依賴度高達95%以上。

高端軸承

zhouchengzhuyaogongnengshizhichengjixiexuanzhuanti，jiangdiqiyundongguochengzhongdemocaxishu
，bingbaozhengqihuizhuanjingdu。zhouchengyingyongwuchubuzai，danshigongyejiyingyongdegaoduanzhouchengqueshifennande
，

我(wo)國(guo)作(zuo)為(wei)軸(zhou)承(cheng)產(chan)銷(xiao)生(sheng)產(chan)大(da)國(guo)
，長(chang)期(qi)以(yi)中(zhong)低(di)端(duan)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)
，高(gao)品(pin)質(zhi)軸(zhou)承(cheng)產(chan)品(pin)性(xing)能(neng)主(zhu)要(yao)取(qu)決(jue)於(yu)材(cai)料(liao)性(xing)能(neng)和(he)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)，不(bu)僅(jin)要(yao)以(yi)每(mei)分(fen)鍾(zhong)上(shang)萬(wan)轉(zhuan)的(de)速(su)度(du)長(chang)時(shi)間(jian)高(gao)速(su)運(yun)轉(zhuan)，還(hai)要(yao)承(cheng)受(shou)各(ge)種(zhong)形(xing)式(shi)的(de)應(ying)力(li)擠(ji)壓(ya)
、摩擦和超高溫
，由於歐美等國家掌握超長壽命鋼技術、細質化熱處理技術和先進的密封潤滑技術等

，其產出的軸承質量更高


，而國內則存在一定差距。

對於普通應用來說，中低端軸承能夠滿足市場需求，對於精度、穩定性、可靠度要求更高的高端領域
，如航空軸承、高鐵軸承
、機器人軸承等工業級應用基本以進口為主。據悉，高端軸承市場70%以上的市場份額，被十大跨國軸承集團所占據
，其中美國占23%、歐盟占21%
、日本占19%
，世界軸承市場基本由日本NSK等五大公司、瑞典SKF公司
、德國FAG等兩家公司
、美國TimKen等幾家公司主導。

近年來，國家對高端軸承的國產化一直非常重視

，工信部針對軸承已有明確規劃：把發展高端軸承列為“機械基礎件、基礎製造工藝和基礎材料”之首。根據規劃，到2025年，國產高速精密數控機床和高速動車組軸承自主化率將達到90%

；到2030年，大飛機軸承的自主化率將達到90%。

國產軸承廠商中也湧現出一批精益求精的企業
，如我國洛陽LYC公(gong)司(si)，率(lv)先(xian)研(yan)究(jiu)並(bing)建(jian)造(zao)成(cheng)功(gong)了(le)我(wo)國(guo)首(shou)個(ge)高(gao)鐵(tie)軸(zhou)承(cheng)，不(bu)但(dan)攻(gong)克(ke)了(le)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(du)問(wen)題(ti)

，還(hai)攻(gong)克(ke)了(le)軸(zhou)承(cheng)各(ge)組(zu)件(jian)之(zhi)間(jian)的(de)擺(bai)動(dong)誤(wu)差(cha)問(wen)題(ti)。此(ci)外(wai)
，我(wo)國(guo)科(ke)學(xue)家(jia)還(hai)成(cheng)功(gong)研(yan)發(fa)出(chu)航(hang)空(kong)發(fa)動(dong)機(ji)軸(zhou)承(cheng)，通(tong)過(guo)技(ji)術(shu)檢(jian)測(ce)，這(zhe)種(zhong)軸(zhou)承(cheng)抗(kang)疲(pi)勞(lao)壽(shou)命(ming)高(gao)於(yu)德(de)國(guo)航(hang)空(kong)軸(zhou)承(cheng)的(de)20倍以上。這意味著我國在軸承領域將逐步實現技術的自主化
，擺脫對進口軸承技術的依賴。

高精度機械臂

工業機械臂是模擬人的手臂
、shouwanheshougongnengdejixiedianzizhuangzhi
，shigongyejiqirenlingyuzhongshiyongzuiguangdeyizhongjixiezhuangzhi，takeyibarenyiwujianhuogongjuankongjianweizhihuozitaideshishiyaoqiujinxingyidong，congerwanchengmouyigongyeshengchandezuoyeyaoqiu。

機械臂是工業機器人的最重要的部件之一，從低端製造到高端打磨

，隨處可見其身影。隨著中國製造業逐步走向數字化、智能化對工業機器人的精度要求也越來越高，變得更精細、安全
、便於集成等。

工gong業ye機ji械xie臂bi核he心xin零ling部bu件jian之zhi一yi是shi減jian速su器qi，而er減jian速su器qi負fu責ze將jiang動dong力li轉zhuan化hua成cheng精jing度du
，與yu機ji械xie臂bi的de精jing度du直zhi接jie相xiang關guan。由you於yu減jian速su器qi技ji術shu壁bi壘lei較jiao高gao，核he心xin零ling部bu件jian長chang期qi被bei國guo外wai企qi業ye把ba控kong
，基ji本ben被bei日ri本ben廠chang商shang壟long斷duan（納博特斯克、哈默納科
、住友三家占據95%以上市場份額）
，成為製約國產機械臂產業發展的主要瓶頸。

近年來，國內機器人廠商經過不斷創新研發已經具備一定的規模和技術實力，許多核心零部件已經基本實現國產化，在精度、算suan法fa等deng方fang麵mian不bu斷duan突tu破po。例li如ru，國guo產chan綠lv的de諧xie波bo表biao現xian亮liang眼yan
，已yi經jing完wan成cheng對dui諧xie波bo減jian速su器qi的de研yan發fa並bing實shi現xian規gui模mo化hua生sheng產chan，實shi現xian對dui進jin口kou產chan品pin的de替ti代dai。然ran而er，實shi現xian國guo產chan替ti代dai隻zhi是shi開kai始shi，在zai減jian速su機ji齒chi輪lun壽shou命ming
、傳動精度、加工工藝等方麵國產企業還有更大提升空間。

核心工業軟件

根據分類
，工業軟件可分為研發設計類軟件（CAD/CAM/CAE/EDA/PLM/六性軟件等）、生產製造類軟件（PLC/DCS/SCADA/MES等）、經營管理類軟件（ERP/SCM/EAM等）、運維服務類軟件（MRO/PHM等）和新型架構類工業軟件。

工gong業ye軟ruan件jian，是shi工gong業ye製zhi造zao的de大da腦nao與yu神shen經jing。然ran而er，在zai卡ka脖bo子zi的de名ming單dan裏li，工gong業ye軟ruan件jian同tong芯xin片pian一yi樣yang


，成cheng為wei我wo國guo邁mai向xiang製zhi造zao強qiang國guo的de短duan板ban。例li如ru

，研yan發fa設she計ji類lei軟ruan件jian中zhong，PLM作為主要的軟件，達索和西門子PLM產品在技術和市場上大幅領先，Synopsys、Cadence及Mentor幾乎壟斷國內EDA市場。國產EDA（電子設計自動化）與發達國家EDA工具相比，在性能上（如工具完整性、穩定性

、工藝設計等）仍存在代際差距。國產CAD軟件雖然出現了中望3D、SINOVATION等國內領先產品，但在功能上與國外軟件相差較大。

在研發設計類軟件上，我國短板較為明顯

，根據《中國工業軟件產業白皮書（2020）》數據
，我國研發設計類工業軟件國產化率僅為5%
，95%依賴進口。

此外，生產控製軟件，外資主導EMS市場，國內生產的控製類軟件多用於能源
、鋼鐵
、石化等流程行業
，如和利時、中控技術、國電南瑞、寶信軟件等都具備一定優勢，但是汽車、電子等離散工業MES上，西門子、GE、霍尼韋爾等外資優勢明顯；運營管理類軟件，國內市場以ERP為代表的信息管理類軟件已經具備較高滲透率，如用友、浪潮等。

工業操作係統

無論是“工業互聯網”、還是工業“4.0”，還是我國提出的“中國製造2025”智能製造等戰略均指向一個方向，即通過數字化轉型提高製造水平。因此
，將人
、數據、機器連接起來的工業互聯網乘勢而起
，與之相伴的工業互聯網操作係統應運而生。

研發出一款國產操作係統，像微軟Windows係統和穀歌的安卓係統及蘋果ios係統一樣廣為人用難度極大。目前，在手機端領域，華為的鴻蒙操作係統已經上線HMS，且發展迅速。在PC領域

，國內計算機操作係統很多，如凝思磐石、銀河麒麟、中標麒麟
、統信UOS等
，但由於操作係統普及度還不夠高
，應用生態匱乏
，大多適用於軍工、事業單位等保密性和安全性要求較高的單位。

工業操作係統是用於工業智能製造領域的操作係統，應用於高端機床、數控係統
、機器人等。

然而
，一直以來我國的工業操作係統實際上是被國外壟斷的
，我國工業企業巨頭們在一定程度上高度依賴國外操作係統
，如西門子

、發那科
、ABB、羅克韋爾自動化等巨頭研發出來的實時工業操作係統，以及主流的VxWorks和QNX操作係統。

經過不懈努力，在工業操作係統領域也不斷傳來好消息，如華為的鴻蒙礦山操作係統礦鴻進軍工業領域，國訊芯微研發出最新NECRO QIUNIU工業操作係統，樹根互聯的根雲平台、海爾卡奧斯推出的BaaS係統、中控藍卓發布的supOS工業操作係統等等。

除chu此ci之zhi外wai
，在zai工gong業ye領ling域yu，我wo國guo越yue來lai越yue多duo的de卡ka脖bo子zi技ji術shu正zheng在zai逐zhu步bu被bei攻gong破po並bing實shi現xian國guo產chan化hua。然ran而er，核he心xin技ji術shu實shi現xian從cong無wu到dao有you的de轉zhuan變bian是shi遠yuan遠yuan不bu夠gou的de
，實shi現xian從cong有you到dao精jing的de飛fei躍yue才cai能neng徹che底di擺bai脫tuo被bei卡ka脖bo子zi的de困kun境jing。

事(shi)實(shi)證(zheng)明(ming)，唯(wei)有(you)自(zi)己(ji)強(qiang)大(da)了(le)，才(cai)能(neng)徹(che)底(di)打(da)破(po)國(guo)外(wai)對(dui)我(wo)國(guo)的(de)技(ji)術(shu)封(feng)鎖(suo)，從(cong)而(er)保(bao)障(zhang)我(wo)國(guo)工(gong)業(ye)信(xin)息(xi)安(an)全(quan)和(he)國(guo)家(jia)安(an)全(quan)。國(guo)產(chan)替(ti)代(dai)，道(dao)阻(zu)且(qie)長(chang)，相(xiang)信(xin)在(zai)國(guo)家(jia)政(zheng)策(ce)的(de)力(li)推(tui)下(xia)，以(yi)及(ji)企(qi)業(ye)、研究機構、市場等共同努力之下，工業領域關鍵技術一定會實現更大突破，助力我國向智造強國的轉變。