《2018年我国高端数控机床国产化率有望继续提升》

  • 来源专题:数控机床与工业机器人
  • 编译者: 杨芳
  • 发布时间:2018-03-19
  • 数控机床是数字控制机床,是一种装有程序控制系统的自动化机床。根据数控机床的性能、档次的不同,数控机床产品可分为高档数控机床、中档数控机床、低档数控机床。高档数控机床是指具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等功能的数控机床。

      机床作为“工业之母”,是一个国家制造业水平高低的象征。数控机床是由美国发明家约翰·帕森斯上个世纪发明的。随着电子信息技术的发展,世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代,其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是一种高效能的,装有程序控制系统的自动化机床,能较好地解决复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,代表着现代机床控制技术的发展方向。

      欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程,而中国从20世纪80年代开始起步,现在处于发展阶段。虽然我国的铸造机床产业取得了一定的成绩,但仍然面临着许多制约性问题,与国外产品相比,中国数控机床的差距主要是在机床的高速高效化和精密化上。

      数控机床市场规模高企,2017年超过3000亿元

      从我国数控机床市场看,受益于我国汽车、航空航天、船舶、电力设备、工程机械等行业快速发展,对机床市场尤其是数控机床产生了巨大需求,数控机床行业成长迅猛。据统计,2014-2016年,我国数控机床销售收入均超过2400亿元;2016年,我国数控机床销售额为2732.3亿元,同比增长7.69%。2017年销售额约为3060.3亿元,首次超过3000亿元。

      

      下游应用仍以汽车产业为主,消费电子将成未来应用主流市场

      从数控机床行业下游消费需求比重来看,汽车是主要的下游需求领域,消费占比约为42%;其次是航空航天,消费比重约为18%;模具和工程机械分别为数控机械第三和第四消费领域,占比分别在15%和10%左右。

      未来,随着智能手机的逐步普及、更新换代速度的加快,平板电脑、可穿戴设备等消费电子产品、通信等3C产业终端设备的推广及发展,3C行业将迎来发展的春天,消费电子行业产品并将成为行业的新增长点,并有力推动应用于该领域的轻型切削数控机床的发展。

      

      数控机床产品需求结构矛盾升级,高端产品国产化率低

      近年来,我国数控机床行业出现了明显的供需矛盾,主要体现在低档数控机床的产能过剩和高档数控机床的供应不足而导致供给侧结构性失衡。由于低档数控机床行业门槛低,进入企业多,且近几年低档数控机床市场有效需求不足,该领域已经出现产能过剩的现象;另一方面,随着国民经济的发展以及产业结构的升级,高档数控机床的应用越加普及,产品需求越来越大,供给却难以满足需求。

      由于我国高档数控机床起步较晚,目前国产产能不能满足国内需求,国内大多数高档数控机床依赖进口。 2016年,数控机床专项支持研发的高档数控系统已累计销售1000余套,国内市场占有率由专项启动前的不足1%提高到了5%左右,2017年我国高档数控机床的国产化率大约在6%左右,依然较小。但从需求方面看,2013年我国高端数控机床的需求占比已经达到了10%左右,2017年大约在15-20%之间,与6%的国产化率相比差距甚大。

      当前我国制造业亟需从“制造大国”向“制造强国”转变。我国数控机床行业经过几十年的发展,成为了全球最大的产销国,技术和产能发展迅速,已经具备响应国家制造业转型的基础,未来我国数控机床需求将由中低档向高档转变,换言之高档数控机床将具有较大的进口替代空间。

      

      三大趋势引领,未来我国数控机床市场将超5000亿元

      “十三五”规划的经济发展重点在于实现经济增长方式的转变,先进制造业是传统制造业的改造方向,电子信息、生物工程、新能源新材料等高新技术产业的发展将为精密、高效、专用数控机床开辟了新的需求;从地域发展分析,中国东部产业的升级、东北等老工业基地的振兴和中西部的开发加快步伐,为数控机床产业发展提供国内市场;经济全球化,国际资本和产业向中国的转移、国际技术和人才的交流、中国国际贸易的强劲发展等,为中国数控机床产业的发展提供了外部环境,使数控机床行业处于难得的战略发展期。未来,中国数控机床行业将主要呈现以下三大发展趋势:

      首先,国产数控机床综合竞争力将大幅提高,从而引起国产数控机床的市场占有率将出现根本的变化。

      其次,一批跨国机床集团在中国设立的独资企业或合资企业,如德国德马吉、美国哈挺、日本小巨人等,本地化生产将形成生产能力。

      最后,普及型数控机床产业化将形成。普及型数控机床和加工中心数控机床是各类产品中发展最快、所占比重最大的一类产品,也是制造业应用最广的一类设备。普及型数控机床作为中档型数控机床,已成为消费的主流,其在数控机床中所占比例已超过30%,增长速度远高于其他类型机床,包括数控机床的增长速度。

      

      2018-2023年,我国数控机床由于技术发展以及下游市场逐渐复苏等原因,仍会保持10%-12%的增长速度。到2023年,我国数控机床行业的市场规模将突破5,000亿元。

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    • 随着工业化的进程,制造业对工作母机提出了高速、精密、柔性制造的要求,机床也由普通的三轴联动的机床逐渐发展为高速精密复合加工、五轴联动加工中心等高档数控机床,实现了工件一次装卡中进行铣、钻、镗等多工序的加工,不仅加工精度高,同时由于快速移动和定位准确,提高了生产效率。   机床是工业母机,是用来制造机器的机器,这是机床区别于其他装备的重要特点。随着工业化的进程,制造业对工作母机提出了高速、精密、柔性制造的要求,机床也由普通的三轴联动的机床逐渐发展为高速精密复合加工、五轴联动加工中心等高档数控机床,实现了工件一次装卡中进行铣、钻、镗等多工序的加工,不仅加工精度高,同时由于快速移动和定位准确,提高了生产效率。   众所周知,我们国家是当今世界第一制造大国,也是世界第一机床生产国。但是我国在高端制造装备领域与国际先进水平有较大差距。通过我们多年的努力,我国形成了涵盖航空航天、汽车、高档机床等重点领域典型装备的十大标志性成果,基本代表了我国高档机床装备研发与应用的最高水平,先后为核电、大飞机等国家重大专项和新型战机、运载火箭等一批国家重点工程提供了关键制造装备,在多项关键技术和装备方面实现了突破,有力支撑和保障了国家安全。   例如8万吨大型模锻压力机和万吨级铝板张力拉伸机等重型设备的成功研制,填补了国内航空领域大型关键重要件整体成形的技术空白;大型燃料贮箱成套焊接装备成功用于长征五号等新一代运载火箭的研制,在航天领域建立了首条采用国产加工中心和数控车削中心的示范生产线,已应用于新一代运载火箭、探月工程等100余种10000余件关键复杂零部件的加工,取得了显著的经济效益和社会效益。数控锻压成形装备的产业化成效显著,其中汽车大型覆盖件高效自动冲压生产线达到了国际领先水平,国内市场占有率超过70%,全球市场占有率超过30%。   我们现在做的数控机床专项从2009年实施以来行业技术水平明显提升,缩小了与国际先进水平的差距,研制精密卧式加工中心等30多类重点产品达到了国际先进水平。其中,25米立柱移动立式铣车床是国家重大工程项目建设的急需,其技术参数、技术等级均处于世界领先水平,机床规格世界最大,代表了国家高档数控重型机床最高水平。通过数控机床专项的支持,我国数控系统实现了从模拟式、脉冲式到全数字总线的跨越,多通道、多轴联动等高性能数控系统系列产品主要技术指标已经基本达到国际主流高档数控系统的水平。目前,国产高档数控系统已与10多类600台高档数控机床配套,开始在航空航天重点企业示范应用。功能部件企业产品质量水平稳步提升,品种系列不断完善,截止目前滚动功能部件在中高端的数控机床市场占有率20%,较2009年提高了4倍,品种满足度达到了80%。   最值得一提的是我国机床行业的创新研发和可靠性水平显著提升,机床行业标准和技术规范逐步完善。通过专项实施,推动了国内机床骨干企业联合高校、用户联合开发,积极组织数控机床可靠性评定国家/行业标准的编制,在机床行业推广应用。机床主机平均无故障时间从专项实施前的400-500小时已经普遍提升到了1200小时,部分产品已达到了2000小时以上,接近国际先进水平。专项成果形成了一大批技术标准规范,行业国际竞争优势显著增强,对产品研发形成有力支持,也对国家装备制造业持续发展能力的提升起到保障作用。2016年12月,我国自主提出的用于检测五轴联动机床的S形试件标准通过国际标委会审定,成为我国在高档数控机床设计、检测领域的首项标准,实现了零的突破。   2017年作为继往开来的一年意义重大,我们将继续努力,深入贯彻实施创新驱动发展战略和制造强国战略,以数控机床专项实施方案和“十三五”实施计划的目标为指导,以十大标志性成果为抓手,聚焦航空航天、汽车两大用户领域,共性技术研究和重点领域工艺验证并重,关键功能部件研发与产业化发展并行,加快创新能力平台和示范工程建设,加强创新人才培养和高端人才引进,着力解决机床系统与功能部件、可靠性和精度保持性、加工效率与工艺水平提升等三方面问题,实现专项成果在重点领域规模化、成套化的示范应用,为全面实施“中国制造2025”提供支撑。   中国机床与装备产业的“航空母舰”已经试水前行,假以时日,中国机床及装备产业“巨舰”将在世界经济的全球化大潮中迎风搏浪。   (本文根据西安交通大学卢秉恒院士的演讲整理而成)
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