在技术引进基础上的自主创新，使企业迸发出强大的生命力。经过几年的实践，沈阳机床逐步形成和完善了3个目标的创新体系：第一是面向企业内部，重点是优化工艺过程，精化制造技术；第二是面向市场和客户，重点是提供整体解决方案，最大限度满足用户的要求；第三是面向未来，重点开展机床基础、关键及共性技术的研究，开发系列重点数控机床等。其中，前两个目标以集团所属企业为依托，支撑企业发展，第三个目标由集团技术研究院负责，保证企业持续的技术竞争力。在此基础上，初步形成了提升自主创新能力的基本思路和做法，即自主研发、联合研发、海外直接并购等三条途径并举；高档数控机床、关键功能部件、共性基础技术等三个方向联动；实现开发新一代世界水平的数控机床和功能部件、培养一支具有国际竞争力的研发创新人才队伍、形成以企业为主体、开放式、国际化研发体系的“三位一体”目标。

    在国外，沈阳机床一方面在世界制造业强国建立研发分部，重点开展数控机床前沿技术研究，研发高新产品，培养具有国际视野的技术研发人才；另一方面通过全资并购150年历史的德国希斯公司，直接掌握与世界主流水平同步的重大型数控机床的设计和制造核心技术。

    在国内，与同济大学、北京航空航天大学分别在上海及北京共同创造了开放式的技术研发平台，在这个平台上吸引国内外著名的专家学者联合研发。上海研发平台重点开展数字化设计、汽车典型零部件工艺的研究与优化等基础、共性关键技术研究；北京研发平台重点开展航空航天典型零部件用户工艺的研究与优化等基础、共性关键技术研究。

    目前，沈阳机床的开放式自主创新模式已初见成效。在整机方面，沈阳机床与德国某著名公司合作设计了12款高档数控机床，龙门式五轴(联动)加工中心、高速卧式加工中心、车铣复合加工中心、卧式车削中心等4款高档数控机床均达到国际领先水平，并已在第十届中国国际机床展览会上推出，受到业内专家好评。

    近几年，沈阳机床通过自主创新，产品档次不断提高，由普通机床到数控机床，再到智能化、复合化的数控加工中心，产值数控化率保持在50%以上。“十五”期间累计为国内各相关行业提供数控机床30000台，国产数控机床每五台就有一台“沈阳机床造”，中高档数控机床成批量服务于装备制造业的核心制造领域，打破了长期以来进口数控机床对中国部分核心制造领域的垄断，扼制了数控机床进口增速过高的趋势，向中国装备、装备中国迈出了坚实的步伐。