数控机床

摘要：近年来，在国家政策的不断利好、国内航空装备市场规模增长以及风电并网装机量不断提升的背景下，我国数控机床企业订单快速增长，多款数控机床的生产线满负荷生产，数控机床行业得以迅速发展。近年来，我国数控机床市场规模整体呈现增长趋势。2022年我国数控机床市场规模同比增长6.58%至3825亿元。随着制造业转型升级，我国对加工精细度的要求日益提升，同时对高精度、高效率的数控机床的需求也进一步增加，有助于带动我国数控机床市场规模增长。

一、定义及分类

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有过程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。

数控机床分类较为广泛，按工艺用途分类，可分为金属切削类数控机床、金属成型类数控机床和特种加工类数控机床；按运动轨迹分类，可分为点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床；按联动轴数分类，可分为二轴联动数控机床、三轴联动数控机床和多轴联动数控机床；按伺服控制分类，可分为开环控制数控机床、半闭环控制数控机床和闭环控制数控机床；按功能水平分类，可分为经济型数控机床、中档型数控机床和高档型数控机床。

二、行业政策

近年来，为了推动数控机床行业的发展，国家出台了多项政策。2023年6月，工信部等五部门印发《制造业可靠性提升实施意见》，重点提升立/卧式加工中心、五轴联动加工中心、车铣复合加工中心、重型数控机床、大型压铸机、液压/伺服压力机、激光焊接与切割装备、真空热处理炉、增材制造等工业母机，大型高端智能农机、丘陵山区小型适用农机等农机装备，工业机器人等产品的可靠性水平。2023年12月，浙江省经济和信息化厅、浙江省市场监督管理局印发《浙江省数控机床产业链标准体系建设指南（2023年版）》，提出要基于数控机床产业链产业集群和产品体系，建立和完善结构合理、层次分明、相互协调的产业链标准体系，增强标准的有效性、可操作性和前瞻性，为数控机床技术创新提供有效支撑，推动数控机床产业迈向国内中高端。

三、发展历程

我国数控机床行业起步较早，经过了1949年前的萌芽阶段后，在“一五”期间奠基并快速发展。数控机床的发展历程可分为：萌芽阶段、初始发展阶段、持续攻关和产业化发展阶段、高速发展和转型升级阶段。从1958年到1978年改革开放前，数控机床关键技术研究开发及产业发展缓慢。1958 年第一台国产数控机床研制成功，数控机床行业得到初步发展。20世纪80年代初期，通过引进数控系统、机床主机技术，并与国外公司联合设计，我国开始研制和生产数控机床。到2000年，我国数控机床品种达1500种。在产业方面，国产数控机床面向市场竞争的产业化发展步伐加快，开始进入市场竞争阶段。随着2002年中国正式加入WTO，我国数控机床进入高速发展时期。与此同时，2019年以来，一批数控机床后起之秀异军突起，以东部沿海地区为主形成了面向市场的数控机床产业聚集地区等。

四、行业壁垒

1、品牌壁垒

数控机床所采购的车床工具一般属于固定资产投资，使用周期较长，对车床产品的质量和性能的稳定性要求较高，对品牌知名度低的数控机床企业需要一个逐步接受和认可的过程。因此，数控机床生产厂商需要通过可靠的产品质量、完善的技术体系、先进的科研水平和高水平的售后服务建立自己的品牌声誉和知名度，而客户接受和认可的时间就形成一定的品牌壁垒。

2、技术壁垒

数控机床产品中很多是按照客户的要求设计的个性化定制产品，需要强大的开发设计能力、工艺装备能力和制造能力的支持。没有技术的积累，很难满足客户的需求，提供高质量的服务。此外，随着数控机床行业的发展，客户对数控机床生产厂商的要求不断提高，使得生产厂商从单纯的产品制造转向进一步向前端的产品选型和工艺设计，以及后端的人员培训、安装调试方向延伸，这就需要数控机床企业有较高的系统集成能力和工程成套能力。因此，进入数控机床行业的技术门槛较高。

3、资金壁垒

数控机床行业的生产设备，技术开发等均需要大量的资金，在生产设备方面，数控机床企业需要大量投资建立专用生产车间，购置机床生产母机和检测设备等；在生产经营过程中，数控机床企业需要购买生产所需各种原材料配套件等，支付固定资产维护费用、员工薪资，以及研发、设计经费，并且资金的投入和产品的产出存在周期性。只有具备充足资金支持，才能保证数控机床企业生产经营的持续，因此数控机床行业具有较高的资金壁垒。

4、人才壁垒

数控机床行业对产品技术、质量的要求非常高，既需要各类高层次的技术研发人才，也需要各类高层次的技术工人。与此同时，数控机床行业各类人才的培养周期较长，如高级技工的成长周期少则3-5年，多则5-10年。因此，人才壁垒是进入数控机床行业的主要壁垒之一。

五、产业链

1、行业产业链分析

数控机床上游主要为数控机床所需的各类设备部件，包括数控系统、机床主体零部件、功能部件、电气组件等；产业链中游为数控机床制造；产业链下游为数控机床应用领域，主要包括汽车制造业、铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业、专用设备制造业、电气机械和器材制造业等。数控机床产业链如下图所示：

数控机床行业产业链

数控系统

杭州宏业控制系统有限公司

武汉华中数控股份有限公司

广州数控设备有限公司

上海开通数控有限公司

东部数控(大森)有限公司

机床主体零部件

沧州汇川机床配件制造有限公司

沈阳聚星机床有限公司

重庆铸锐精密机械制造有限公司

江苏高懿精密机械科技有限公司

功能部件

陕西秦川机床工具集团有限公司

广东省数控机床及关键功能部件创新中心有限公司

山东金特莱精密机械有限公司

西安飞速精密部件有限公司

电气元件

正泰电气股份有限公司

费斯托(中国)有限公司

白云电气集团有限公司

浙江天正电气股份有限公司

上游

广东创世纪智能装备集团股份有限公司

日本山崎马扎克(MAZAK)

北京精雕科技集团有限公司

津上精密机床（浙江）有限公司

中游

汽车制造业

船舶制造业

航空航天设备制造业

发电设备制造业

下游

2、行业领先企业分析

（1）广东创世纪智能装备集团股份有限公司

广东创世纪智能装备集团股份有限公司主营数控机床等高端智能装备业务，高端智能装备产品可用于新能源领域、通用领域、3C供应链等的核心部件加工。企业的数控机床产品需要应用工业自动化零部件，其产品可以广泛应用于机械设备、自动化设备的金属零部件精密加工。其中，“赫勒”是广东创世纪智能装备集团股份有限公司旗下定位高品质、高精密的高端机床品牌，也是企业机械与时俱进，迈向新时代，走向国际化的高端机床品牌。据统计，2023年上半年，企业数控机床业务营业收入同比下降18.91%至20.15亿元，主要是消费电子行业整体景气度较为低迷，下游客户固定资产投资增速放缓，导致企业数控机床业务收入下滑。

（2）沈阳机床股份有限公司

沈阳机床股份有限公司主业属于装备制造行业，是国家重要的基础工业和战略性产业。企业主营业务为金属切削机床制造，聚焦智能、高效、自动化方向，已形成卧式车床、立式车床、卧式加工中心、立式加工中心及行业专机、自动线等为主的六大类机床整机产品，主要应用于汽车、工程机械、通用机械、消费电子等各个领域。其中，摩擦焊专机已完全实现进口替代。与此同时，企业将“以科技进步和品质服务引领美好生活”作为使命，专注于“成为引领技术发展的世界一流高端机床装备企业”的发展愿景。并践行“诚信、包容、创新、实干、卓越、共赢”的核心价值观，聚焦主责主业，持续提高竞争力，以服务国家战略、实现高质量发展为目标，打造“自驱型”发展企业。从企业数控机床业务营业收入来看，2023年上半年，受部分行业需求下降及市场竞争加剧等因素的影响，企业数控机床业务营业收入同比下降19.46%至4.64亿元。

六、行业现状

近年来，在国家政策的不断利好、国内航空装备市场规模增长以及风电并网装机量不断提升的背景下，我国数控机床企业订单快速增长，多款数控机床的生产线满负荷生产，数控机床行业得以迅速发展。近年来，我国数控机床市场规模整体呈现增长趋势。2022年我国数控机床市场规模同比增长6.58%至3825亿元。随着制造业转型升级，我国对加工精细度的要求日益提升，同时对高精度、高效率的数控机床的需求也进一步增加，有助于带动我国数控机床市场规模增长。

七、发展因素

1、有利因素

（1）国家产业政策的支持

数控机床行业在制造业中扮演着至关重要的角色，它不仅是制造高精度、高质量产品的关键工具，更是推动工业现代化的重要力量。国家一直从政策上对数控机床行业保持较大的扶持力度，并出台《关于巩固回升向好趋势加力振作工业经济的通知》《制造业可靠性提升实施意见》等政策。随着国家对制造业转型升级的重视，以及供给侧结构性改革的深入推进，数控机床行业的发展前景依然光明，政策为数控机床行业的发展提供了方向指引和有力支持。

（2）国际产业转移提供了良好的机遇

数控机床行业具有劳动密集型、相对技术密集型和资金密集型的特征，这也是我国装备制造业的国际化优势所在，因此数控机床行业具有成为我国比较优势行业的基础。此外，经济全球化使国际产业转移进程不断加快，世界装备制造业部分生产能力正向发展中国家转移，不但加工制造在转移，而且研发也在转移，对中国发展数控机床行业来说是一个重要机遇。

（3）下游行业拉动提供广阔的发展空间

尽管我国经济发展面临着来自国际国内的严重困难和严峻挑战，但我国经济发展长期向好的基本面和趋势没有改变。中国正持续推进城镇化发展，而新工业化时期是数控机床难得的快速发展时期，期间固定资产投资增速会有起伏，但总的来说，这段时期必将是数控机床行业发展的黄金时期。数控机床的主要应用领域为汽车行业、专用设备制造业、通用机械行业、军工行业和高新技术行业。国民经济的稳定发展促进了下游行业稳定增长和企业设备更新换代，将直接拉动数控机床消费，庞大投资拉动数控机床行业进入超长景气周期。

2、不利因素

（1）关键功能部件的发展滞后

影响国产数控机床发展的不利因素中，功能部件产业发展的滞后已成为数控机床发展中公认的瓶颈。由于国产功能部件在品种、数量、档次上都不能满足国内高端数控机床制造厂商的主机配套要求，我国整机配套的中高档功能部件大量依赖进口。因此，迅速提高国产数控机床功能部件制造水平，加快国产数控机床功能部件产业化进程至关重要。

（2）人才缺少，限制数控机床行业发展

我国目前需要大量的三种层次的数控技术人才：第一种是熟悉数控机床的操作及加工工艺、懂得数控机床维护、能够进行手工或自动编程的操作人员和装配人员；第二种是熟悉数控机床机械结构及数控系统软硬件知识的中级人才，能够熟练应用UG、PRO/E、CAD/CAM等软件，同时有扎实的专业理论知识、较高的英语水平并积累了大量的实践经验；第三种是精通数控机床结构设计以及数控系统电气设计、能够进行数控机床产品开发及技术创新的数控技术高级人才。此类人才的缺少影响了数控机床行业的发展。

（3）产业集中度较低

我国数控机床产业的集中度比较低，规模化能力弱，影响了对产品研发和生产制造装备的投入，进而引发了一系列问题，削弱了数控机床产品的市场竞争力和行业的竞争力。首先，由于产业集中度低，数控机床企业规模普遍较小，导致整个数控机床行业在产品研发方面的投入严重不足。其次，由于规模化能力弱，数控机床企业的生产过程难以实现规模化效益，导致生产效率低下。此外，由于产业集中度低和规模化能力弱，我国数控机床行业在技术创新、市场开拓等方面难以形成合力。

八、竞争格局

目前我国数控机床行业市场集中度仍相对较低，但行业优势企业正逐渐扩大市场份额。当前在数控机床领域具备较强市场竞争力的上市企业主要包括津上机床、创世纪、秦川机床、沈阳机床、华中数控、浙海德曼、科德数控等。从数控机床企业业务情况来看，2023年上半年，津上机床、创世纪、秦川机床、沈阳机床数控机床业务营业收入分别为21.97亿元、20.15亿元、9.37亿元、4.64亿元。

九、发展趋势

未来数控机床将通过进一步优化的整机结构、先进的控制系统和高效的数学算法等，实现复杂曲线曲面的高速高精直接插补和高动态响应的伺服控制。与此同时，从不同切削加工工艺复合(如车铣、铣磨)向不同成形方法的组合，数控机床与机器人“机-机”融合与协同等方向发展；从“CAD-CAM-CNC”的传统串行工艺链向基于3D实体模型的“CAD＋CAM＋CNC集成”一步式加工方向发展；从“机-机”互联的网络化，向“人-机-物”互联、边缘/云计算支持的加工大数据处理方向发展。此外，根据用户需求，在数控机床结构、系统配置、专业编程、切削刀具、在机测量等方面提供定制化开发，在加工工艺、切削参数、故障诊断、运行维护等方面提供定制化服务。模块化设计、可重构配置、网络化协同、软件定义制造、可移动制造等技术将为数控机床实现定制化提供技术支撑。