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我国工业母机跻身顶流但数控机床仍被卡脖子:全球市场格局如何?江南app官方网站下载入口

  当前我国工业领域“卡脖子”问题仍然较为突出,需要依赖国外集成电路、操作系统和基础软件,我国90%的芯片、80%的高档数控机床和80%以上的核心工业软件依赖进口。

  机床工业一直以来都是主要国家和领先企业重要的战略布局点,未来制造业格局变化调整,尤其对于全球汽车、航空航天、高端装备制造业等高战略度行业,机床行业是重要的战略支点,对于未来竞争力杠杆起到重要的影响作用。《中国制造“2025”》将数控机床和基础制造装备列为“加快突破的战略必争领域”,其中提出要加强前瞻部署和关键技术突破,积极谋划抢占未来科技和产业竞争制造点,提高国际分工层次和话语权。

  近年来,在国家政策利好以及企业不断追求创新的背景下,我国数控机床行业发展迅速。数据显示,2019年,中国数控机床产业规模达3270亿元。由于疫情的影响及能源供应限制,2020年我国数控机床产业市场规模小幅下降,市场规模为2473亿元,同比下降24.4%。2021年我国数控机床产业市场规模恢复增长,达2687亿元,中商产业研究院预测,2022年数控机床产业规模将达2957亿元。“十四五”期间,我国积极培育先进制造业集群,推动高端数控机床产业创新发展,预计行业将迎来快速发展时期。

  数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。

  2021年,工业母机在国务院国资委党委会议点名加强关键核心技术攻关之下,成功跻身A股顶流,成为近两年最火的概念之一。

  工业母机,广义上指制造机器和机械的机器,狭义上则指金属加工机床。作为战略性产业,工业母机处于整个制造业产业链前端,承载着整个制造业的基础。作为工业生产最重要的工具之一,工业母机下游的应用终端主要为机械设备、新能源、航空航天等行业。

  目前,我国工业母机行业已形成完整的产业体系,整体处于世界第二梯队。在数控系统、高精度传感器、主轴等核心零部件领域,我国竞争力依然薄弱。

  数控机床市场上,呈现“低端国产品牌同质化竞争,中端整机及零部件依赖进口,高端市场受到海外禁运和技术管制缺口较大”的“窘状”。根据中国机床工具工业协会的数据,目前我国整机配套的中高档功能部件大量依赖进口,国内高档系统自给率不到10%,约90%依赖进口,其中从日本进口最多,约占1/3,国产中高档数控系统加起来不到30%。

  近期,多项政策与会议聚焦工业母机产业高质量发展,为行业发展送来“春风”。

  在上个月刚刚结束的“第三届工业母机高质量发展论坛”上,工信部表示将坚持“需求导向、场景牵引、中试验证、串珠成链”,着力提升自主创新能力,推动产业提质升级,加强市场应用推广,培育完整产业生态,推动工业母机产业高质量发展。

  国务院国资委党委于近期召开的扩大会议强调,要指导推动中央企业加大在新一代信息技术、人工智能、集成电路、工业母机等战略性新兴产业布局力度,推动传统产业数字化、智能化、绿色化转型升级。

  广东省印发《关于高质量建设制造强省的意见》提出,培育壮大千亿万亿元级产业集群。聚焦装备制造以及终端产品领域,大力发展高端工业母机等产业。

  有市场人士分析,在自主可控+更新周期的背景下,机床行业将迎来上升周期。从大的周期来看,工业母机行业更替周期约7-10年,上一轮高点为2011-2013年,预计工业母机拐点将至。

  中国制造业加速转型以及精密模具、航空航天、轨道交通、生物医药等新兴产业迅速崛起,有望成为数控机床行业的全新增长点。有机构预计,到2026年,中国数控机床市场规模将突破5000亿元;2024-2028年,国内工业母机市场规模将超过万亿元。

  1、从技术层面看,我国生产的数控机床尤其是高端数控机床,普遍未掌握核心技术,更多处于组装和制造环节。关键的零部件、基础高端材料等核心技术受制于人。高端材料与零部件自给率不足,高端芯片、优质大型铸锻件、高性能电机、高规格轴承、高端制造材料等大都依赖国外进口。我国数控机床短板主要体现在:

  二是数控装置,数控机床的核心包括硬件印刷电路板及相应软件则是我国的明显短板。

  三是驱动装置,数控机床执行机构的驱动部件包括主轴驱动单元、进给单元主轴电机及进给电机,作为数控机床的核心零部件,我国目前仍需以进口为主。

  2、从市场层面看,数控机床企业市场占有率低。我国数控机床企业缺乏高层次、高素质人才,研发能力较低,生产能力有限,市场占有率低,发展主要是以中低端产品的产能扩充为主,高端数控机床的研发投入不足。在国际数控机床企业排名上,我国数控机床生产厂家排名靠后,知名度不高,关注度不够。在数控机床的各个品牌中,用户对德国、美国、日本、韩国和中国台湾等数控机床品牌的关注度已占全部市场的60%以上。

  3、数控机床产品性能落后。我国工业基础整体水平不高,缺乏自主核心技术,加之国外对机械制造技术的封锁,致使国产数控机床的性能和质量与国外还有较大差距。一是国产高档数控机床可靠性差,各种故障发生率高,性能不够稳定;二是国产高档数控机床加工精度无法达到更高的要求;三是国产高档数控机床加工性能力不够,不能胜任一些复杂的加工,难以得到大多数用户的认可,影响应用范围。

  据MIR数据,2022年我国数控系统市场规模135亿元,但高档产品主要被外资企业占据。根据中国机床工具工业协会数控系统分会统计,在国内不同档次的数控系统市场中,国产和国外品牌的占有率差异较大。按销售套数计算,国外品牌总体占有率约45%。

  国内生产企业相对较少,全球和国内市场份额主要集中在日本发那科和德国西门子两家龙头企业;经济型数控系统技术较为成熟,国内市场份额已基本被国产品牌占据。

  据MIR数据,2022年我国数控系统市场规模135亿元,但高档产品主要被外资企业占据。根据中国机床工具工业协会数控系统分会统计,在国内不同档次的数控系统市场中,国产和国外品牌的占有率差异较大。

  我国生产的高档数控系统已经可以部分替代国外产品。华中数控、广州数控、科德数控等公司的产品在五轴RTCP、倾斜面加工、插补功能、补偿功能等方面达到西门子数控系统相似水平,也已经应用到秦川机床、沈阳机床等公司的加工中心。

  随着机床数控化率的持续提升、中高端数控机床占比的增加带来数控系统成本占比的提升,我国数控系统的市场空间有望实现持续、稳定的扩容。