中國機(jī)床工業(yè)如何面對(duì)未來行業(yè)發(fā)展?

中國制造產(chǎn)值世界第四，僅約占5%，但單位產(chǎn)值的能耗和物耗第一，比發(fā)達(dá)國家高4-10倍。高檔產(chǎn)品(如汽車)：外國品牌，中國制造。GDP算你的，利潤分去一半。中檔產(chǎn)品(如計(jì)算機(jī))：中國品牌，外國核心技術(shù)，你賺小頭，他賺大頭，走進(jìn)微利時(shí)代。

低檔產(chǎn)品：自相殺價(jià)，爭相出口。面對(duì)國際貿(mào)易壁壘重重：環(huán)保、使用平安，反傾銷等限制。業(yè)績驕人，問題不少。

一、市場(chǎng)狀況分析

1.面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)ChancesandChallenges

你可能感愛好的關(guān)于機(jī)床的討論報(bào)告：2022-2023年中國機(jī)床行業(yè)市場(chǎng)深度分析及投資戰(zhàn)略討論報(bào)告2022-2023年中國金屬切削機(jī)床行業(yè)市場(chǎng)深度分析及投資戰(zhàn)略討論報(bào)2022-2023年來料機(jī)床配件市場(chǎng)行情監(jiān)測(cè)及投資可行性討論報(bào)告2022-2023年木材加工機(jī)床市場(chǎng)行情監(jiān)測(cè)及投資可行性討論報(bào)告2022-2023年機(jī)床可換工具市場(chǎng)行情監(jiān)測(cè)及投資可行性討論報(bào)告查看更多報(bào)告進(jìn)入WTO后，在"中國制造"已經(jīng)成為跨國公司的重要戰(zhàn)略，使我國制造業(yè)面臨巨大的機(jī)遇。中國將成為制造大國，19世紀(jì)以來制造大國必定成為經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國的歷史不肯定會(huì)重演，我們面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。中國制造業(yè)面臨兩種前途：

1)跨國公司的加工車間(依靠外資和技術(shù))。

2)世界制造基地、全球制造的伙伴(利用外資和把握技術(shù))。毫無疑問，后者將給我國勞動(dòng)力就業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的高速增長帶來更大的機(jī)遇，同時(shí)還有助于快速提高我國制造業(yè)的技術(shù)水平和企業(yè)管理水平，從打工伴計(jì)變成為合作伙伴，保持可持續(xù)進(jìn)展。

2.我國機(jī)床工業(yè)的境況SpotsofChineseMachineToolIndustry

2022年，我國機(jī)床消費(fèi)金額世界第一。機(jī)床進(jìn)口金額世界第一，機(jī)床生產(chǎn)金額世界第四，機(jī)床出口金額世界第十二。進(jìn)出口逆差高達(dá)11倍以上，大陸出口額僅為臺(tái)灣省的22%?？傮w來說，高端失守、低端混戰(zhàn)，缺乏創(chuàng)新產(chǎn)品，缺乏中華品牌，缺乏核心競(jìng)爭力，不能滿意中國成為世界制造強(qiáng)國的需要。

3.數(shù)控機(jī)床近年市場(chǎng)走勢(shì)MarketTrendofCNCMachineinChina

從1999年到2022年，數(shù)控機(jī)床消費(fèi)額從13.3億美元增加到37.5億美元，機(jī)床消費(fèi)額數(shù)控化率43.8%上升到57%。數(shù)控機(jī)床進(jìn)口額從8.78美元增加到27.1億美元。數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)金額從4.52美元增加到10.4億美元。國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)占有率從33.9%下降到27.7%，消失產(chǎn)業(yè)危機(jī)。

4.誰是數(shù)控機(jī)床的買家？WhoAretheBuyersofCNCMachines?

汽車及零部件產(chǎn)業(yè)是機(jī)床工業(yè)的最大用戶，占40%以上，機(jī)床工業(yè)隨汽車工業(yè)興盛而進(jìn)展、蕭條而下降，目前發(fā)動(dòng)機(jī)和關(guān)鍵零部件生產(chǎn)設(shè)備基本依靠進(jìn)口。航空航天以及國防工業(yè)需要各種高速、精密、大型5軸數(shù)控機(jī)床，目前精加工大多采納進(jìn)口機(jī)床，國產(chǎn)機(jī)床僅用于粗加工。造船和電站設(shè)備是我國的制造業(yè)的強(qiáng)項(xiàng)，需要大型3-5軸數(shù)控機(jī)床，目前進(jìn)口量也相當(dāng)大。信息、電子和家用電器產(chǎn)業(yè)主要需要模具和中小零件制造用的高速加工中心、電火花和線切割數(shù)控機(jī)床。

機(jī)床工業(yè)與其他工業(yè)的關(guān)聯(lián)特征是市場(chǎng)波動(dòng)的起伏放大。

5.機(jī)床工業(yè)的使命與愿景TheMissionVisionofChineseMachineToolIndustry

機(jī)床是工作母機(jī)，制造機(jī)器的機(jī)器。機(jī)床工業(yè)是裝備工業(yè)的核心，產(chǎn)業(yè)雖小，系關(guān)國家經(jīng)濟(jì)命脈和平安。我們正在從制造大國邁向強(qiáng)國，誰來裝備中國？美、德、日在關(guān)鍵時(shí)刻，都是靠本國機(jī)床工業(yè)裝備自己。中國機(jī)床工業(yè)的使命是：擎起"裝備中國"的半邊天。我們的愿景是：把握核心技術(shù)，趕上世界進(jìn)展潮流。開創(chuàng)世界裝備中國、中國裝備世界的新局面。實(shí)現(xiàn)使命和愿景的關(guān)鍵在于周密的戰(zhàn)略思索和中長期戰(zhàn)略規(guī)劃。

溫家寶總理2022年4月12日批示:"在深化討論的基礎(chǔ)上提動(dòng)身展國產(chǎn)機(jī)床特殊是數(shù)控機(jī)床的規(guī)劃和政策，以提高我國制造業(yè)的水平"。2022年6月18日，國家發(fā)改委與國防科工委聯(lián)合召開了"支持國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床座談會(huì)"。2022年7月13日，發(fā)改委工業(yè)司召開了"進(jìn)展數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)規(guī)劃座談會(huì)"，廣泛聽取企業(yè)和專家對(duì)專項(xiàng)規(guī)劃的看法，共謀我國數(shù)控機(jī)床進(jìn)展之策、振興之路。

6.走出誤區(qū)、迎接挑戰(zhàn)OvercomeBarriers,ReceiveChallenges

1)切勿妄自菲薄，自主才能成大器。

《一五》中國機(jī)床工業(yè)從無到有，滿意當(dāng)時(shí)需求80%。50年來積累了很多好閱歷，我們有可能在今后10年趕上發(fā)達(dá)國家。

2)摒棄急功近利，居安思危。機(jī)床是反映新材料、新工藝和高新技術(shù)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，沒有長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略規(guī)劃和足夠的研發(fā)投入是無法長期保持市場(chǎng)占有率的。

3)體制、觀念、人才。寧夏小巨人、北京阿奇夏米爾、浙江日發(fā)精密機(jī)械的勝利，從不同角度說明體制、觀念和人才在企業(yè)騰飛的征途中比技術(shù)更加重要。

7.在國際競(jìng)爭中成長ShapeintheWorldCompetition

2022年德國的DMG、日本的豐田工機(jī)和牧野銑床、韓國的大宇等聞名機(jī)床公司都在我國開辦獨(dú)資企業(yè)，北一大隈機(jī)床公司的投產(chǎn)可能掀起新一輪合資潮，外資和合資企業(yè)已占我國機(jī)床企業(yè)2238家的14%。中國機(jī)床市場(chǎng)已經(jīng)國際化。

秦川進(jìn)展收購美國UAI公司60%的股權(quán)，大連集團(tuán)收購Ingersoll屬下的2個(gè)分公司，上海明精收購德國Wohlemberg公司53%的股權(quán)，中國機(jī)床工業(yè)開頭走向世界，但目前在技術(shù)、管理不如他人、國際市場(chǎng)閱歷欠缺的狀況下，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎從事。

但是另一方面，我國2022年出口機(jī)床600萬臺(tái)，平均單價(jià)60美元，進(jìn)口機(jī)床平均單價(jià)33000美元，相差550倍。我們裝備別人一個(gè)傳統(tǒng)加工車間，換來一臺(tái)高檔數(shù)控機(jī)床，可悲乎！

8.加速機(jī)床產(chǎn)業(yè)群優(yōu)化Speed-upChineseMachineToolIndustryOptimization

我國數(shù)控機(jī)床還沒有真正產(chǎn)業(yè)化，年產(chǎn)千臺(tái)以上數(shù)控機(jī)床的企業(yè)為數(shù)不多?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的組成60%以上是功能部件，我國數(shù)控機(jī)床配套件的高效供應(yīng)鏈遠(yuǎn)沒有形成。外資看好長三角汽車工業(yè)的強(qiáng)大需求，樂觀部署機(jī)床制造產(chǎn)業(yè)鏈：如德國DMG、INA、Siemens，臺(tái)灣省的楊鐵、銀泰科技等。代表330多家企業(yè)的美國機(jī)械制造技術(shù)協(xié)會(huì)的上海技術(shù)服務(wù)中心即將進(jìn)行開業(yè)慶典。目前我國機(jī)床工業(yè)逐步形成五大產(chǎn)業(yè)群：東北、渤海灣、長三角、西北和西南。

9.科學(xué)的產(chǎn)業(yè)進(jìn)展觀ScientificDevelopmentStrategyofChineseMachineToolIndustry

機(jī)床制造業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是受到市場(chǎng)需求、資源、環(huán)境、產(chǎn)業(yè)布局和國家平安約束的。我們決不能單純以市場(chǎng)、技術(shù)或產(chǎn)量來制定機(jī)床工業(yè)進(jìn)展戰(zhàn)略，而應(yīng)當(dāng)是從資源、人口、環(huán)境的高度來平衡機(jī)床工業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)的和諧進(jìn)展。走出一條科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗少、環(huán)境污染小、人力資源得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化的道路。

二、機(jī)床的技術(shù)進(jìn)展趨勢(shì)

TechnologicTrendsofMachineTool

1.機(jī)床的高速化HighSpeedMachining

隨著汽車、航空航天等工業(yè)輕合金材料的廣泛應(yīng)用，高速加工已成為制造技術(shù)的重要進(jìn)展趨勢(shì)。

高速加工具有縮短加工時(shí)間、提高加工精度和表面質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，在模具制造等領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。機(jī)床的高速化需要新的數(shù)控系統(tǒng)、高速電主軸和高速伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)，以及機(jī)床結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和輕量化。高速加工不僅是設(shè)備本身，而是機(jī)床、刀具、刀柄、夾具和數(shù)控編程技術(shù)，以及人員素養(yǎng)的集成。高速化的最終目的是高效化，機(jī)床僅是實(shí)現(xiàn)高效的關(guān)鍵之一，絕非全部，生產(chǎn)效率和效益在"刀尖"上。

2.機(jī)床的精密化HighPrecisionMachining

根據(jù)加工精度，機(jī)床可分為一般機(jī)床、精密機(jī)床和超精機(jī)床，加工精度大約每8年提高一倍。數(shù)控機(jī)床的定位精度即將告辭微米時(shí)代而進(jìn)入亞微米時(shí)代，超精密數(shù)控機(jī)床正在向納米進(jìn)軍。在將來10年，精密化與高速化、智能化和微型化匯合而成新一代機(jī)床。機(jī)床的精密化不僅是汽車、電子、醫(yī)療器械等工業(yè)的迫切需求，還直接關(guān)系到航空航天、導(dǎo)彈衛(wèi)星、新型武器等國防工業(yè)的現(xiàn)代化。

3.從工序復(fù)合到完整加工Multi-operationandCompleteMachining

70年月消失的加工中心開多工序集成之先河，現(xiàn)已進(jìn)展到"完整加工"，即在一臺(tái)機(jī)床上完成簡單零件的全部加工工序。完整加工通過工藝過程集成，一次裝卡就把一個(gè)零件加工過程全部完成。由于削減裝卡次數(shù)，提高了加工精度，易于保證過程的高牢靠性和實(shí)現(xiàn)零缺陷生產(chǎn)。此外，完整加工縮短了加工過程鏈和幫助時(shí)間，削減了機(jī)床臺(tái)數(shù)，簡化了物料流，提高了生產(chǎn)設(shè)備的柔性，生產(chǎn)總占地面積小，使投資更加有效。

4.機(jī)床的信息化e-TowerforAutonomousManagement

機(jī)床信息化的典型案例是Mazak410H，該機(jī)床配備有信息塔，實(shí)現(xiàn)了工作地的自主管理。信息塔具有語音、文本和視像等通訊功能。與生產(chǎn)方案調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，下載工作指令和加工程序。工件試切時(shí)，可在屏幕上觀看加工過程。信息塔實(shí)時(shí)反映機(jī)床工作狀態(tài)和加工進(jìn)度，并可以通過手機(jī)查詢。信息塔同時(shí)進(jìn)行工作地?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和刀具壽命管理，以及故障報(bào)警顯示、在線關(guān)心排解。機(jī)床操作權(quán)限需經(jīng)指紋確認(rèn)。

5.機(jī)床的智能化-測(cè)量、監(jiān)控和補(bǔ)償OnlineMeasurement,MonitoringandCompensation

機(jī)床智能化包括在線測(cè)量、監(jiān)控和補(bǔ)償。數(shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)及其閉環(huán)掌握就是簡潔的應(yīng)用案例。為了進(jìn)一步提高加工精度，機(jī)床的圓周運(yùn)動(dòng)精度和刀頭點(diǎn)的空間位置，可以通過球桿儀和激光測(cè)量后，輸入數(shù)控系統(tǒng)加以補(bǔ)償。將來的數(shù)控機(jī)床將會(huì)配備各種微型傳感器，以監(jiān)控切削力、振動(dòng)、熱變形等所產(chǎn)生的誤差，并自動(dòng)加以補(bǔ)償或調(diào)整機(jī)床工作狀態(tài)，以提高機(jī)床的工作精度和穩(wěn)定性

6.機(jī)床的微型化Micro-machineandMicro-factory

隨著納米技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)的快速進(jìn)展，開發(fā)加工微型零件的機(jī)床已經(jīng)提到日程上來了。微型機(jī)床同時(shí)具有高速和精密的特點(diǎn)，最小的微型機(jī)床可以放在掌心之中，一個(gè)微型工廠可以放在手提箱中。操通過手柄和監(jiān)視屏幕掌握整個(gè)工廠的運(yùn)作。

7.新的并聯(lián)機(jī)構(gòu)原理ParallelKinematicsMachine

傳統(tǒng)機(jī)床是按笛卡爾坐標(biāo)將沿3個(gè)坐標(biāo)軸線的移動(dòng)X、Y、Z和繞3個(gè)坐標(biāo)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)A、B、C依次串聯(lián)疊加，形成所需的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床是采納各種類型的桿機(jī)構(gòu)在空間移轉(zhuǎn)主軸部件，形成所需的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡。并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床具有結(jié)構(gòu)簡潔緊湊、剛度高、動(dòng)態(tài)性能好等一系列優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景寬闊。

8.新的工藝過程N(yùn)ewFabricationProcesses

除了金屬切削和鍛壓成形外，新的加工工藝方法和過程層出不窮，機(jī)床的概念正在變化。激光加工領(lǐng)域日益擴(kuò)大，除激光切割、激光焊接外，激光孔加工、激光三維加工、激光熱處理、激光直接金屬制造等應(yīng)用日益廣泛。

電加工、超聲波加工、疊層銑削、快速成型技術(shù)、三維打印技術(shù)各顯神通。

9.新結(jié)構(gòu)和新材料NewContractionsandMaterials

機(jī)床高速化和精密化要求機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡化和輕量化，以削減機(jī)床部件運(yùn)動(dòng)慣量對(duì)加工精度的負(fù)面影響，大幅度提高機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能。例如，借助有限元分析對(duì)機(jī)床構(gòu)件進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，設(shè)計(jì)"箱中箱"結(jié)構(gòu)，以及采納空心焊接結(jié)構(gòu)或鉛合金材料已經(jīng)開頭從試驗(yàn)室走向有用。

10.新的設(shè)計(jì)方法和手段NewDesignMethodology

我國機(jī)床設(shè)計(jì)和開發(fā)手段要盡快從"甩圖板"的二維CAD向三維CAD過渡。三維建模和仿真是現(xiàn)代設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的源泉。在此三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行CAD/CAM/CAE/PDM的集成，加快新產(chǎn)品的開發(fā)速度，保證新產(chǎn)品的順當(dāng)投產(chǎn)，并逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期管理。

11.直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)DirectDriveTechnology

在傳統(tǒng)機(jī)床中，電動(dòng)機(jī)和機(jī)床部件是借助耦合元件，如皮帶、齒輪和聯(lián)軸節(jié)等加以連接，實(shí)現(xiàn)部件所需的移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，"機(jī)"和"電"是分家的。直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)是將電動(dòng)機(jī)與機(jī)械部件集成為一體，成為機(jī)電一體化的功能部件，如直線電動(dòng)機(jī)、電主軸、電滾珠絲桿和力矩電動(dòng)機(jī)等。直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)簡化了機(jī)床結(jié)構(gòu)，提高了機(jī)床的剛度和動(dòng)態(tài)性能，運(yùn)動(dòng)速度和加工精度。

12.開放式數(shù)控系統(tǒng)OpenCNCController

數(shù)控系統(tǒng)的開放是大勢(shì)所趨。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)有三種形式：1)全開放系統(tǒng)，即基于微機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)，以微機(jī)作為平臺(tái)，采納實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的各種功能，通過伺服卡傳送數(shù)據(jù)，掌握坐標(biāo)軸電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)。2)嵌入系統(tǒng)，即CNC+PC，CNC掌握坐標(biāo)軸電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)，PC作為人機(jī)界面和網(wǎng)絡(luò)通信。3)融合系統(tǒng)，在CNC的基礎(chǔ)上增加PC主板，供應(yīng)鍵盤操作，提高人機(jī)界面功能，如Siemens840Di和Fanuc210i。

13.可重組制造系統(tǒng)ReconfigurableManufacturingSystem

隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，專用機(jī)床的可重構(gòu)性和制造系統(tǒng)的可重組性日益重要。通過數(shù)控加工單元和功能部件的模塊化，可以對(duì)制造系統(tǒng)進(jìn)行快速重組和配置，以適應(yīng)變型產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。機(jī)械、電氣和電子、液和氣、以及掌握軟件的接口規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)可重組性的關(guān)鍵。

14.虛擬機(jī)床和虛擬制造VirtualMachineToolandVirtualManufacturing

為了加快新機(jī)床的開發(fā)速度和質(zhì)量，在設(shè)計(jì)階段借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以在機(jī)床還沒有制造出來以前，就能夠評(píng)價(jià)機(jī)床設(shè)計(jì)的正確性和使用性能，在早期發(fā)覺設(shè)計(jì)過程的各種失誤，削減損失，提高新機(jī)床開發(fā)的質(zhì)量。

三、市場(chǎng)的運(yùn)籌帷幄

MarketStrategyandOperation

1.企業(yè)增值環(huán)節(jié)在變遷TheChangesofValue-addingProcess

傳統(tǒng)的制造觀念是：產(chǎn)品=原材料+制造過程，制造業(yè)的增值環(huán)節(jié)在加工裝配過程?，F(xiàn)代制造的觀念是：創(chuàng)新產(chǎn)品=學(xué)問+原材料+制造過程+服務(wù)，增值環(huán)節(jié)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)、市場(chǎng)開拓以及回收再造，保持可持續(xù)進(jìn)展。

2.企業(yè)運(yùn)作戰(zhàn)略在轉(zhuǎn)變TheChangesofBusinessStrategies

企業(yè)運(yùn)作戰(zhàn)略正在從國內(nèi)向全球化、企業(yè)內(nèi)部向因特網(wǎng)價(jià)值鏈、權(quán)力和金錢向理念認(rèn)同、價(jià)格大戰(zhàn)向核心競(jìng)爭力轉(zhuǎn)變。

通過精益、靈敏、信息化和網(wǎng)絡(luò)化能夠以較少的資源和生產(chǎn)力量滿意市場(chǎng)需求

3.從賣機(jī)床到賣解決方案FromMachineSaletoSolutionService

數(shù)十臺(tái)數(shù)控機(jī)床閑置不用或利用率很低，價(jià)值數(shù)百萬的高速數(shù)控機(jī)床當(dāng)一般機(jī)床用，并非個(gè)別企業(yè)。我國大多數(shù)企業(yè)在技術(shù)改造時(shí)往往重視設(shè)備的選購，忽視刀具、夾具和附件，更不重視軟件和操作人員培訓(xùn)。機(jī)床制造商應(yīng)當(dāng)考慮從買機(jī)床轉(zhuǎn)向賣解決方案。為用戶供應(yīng)全方位的服務(wù)，關(guān)心用戶經(jīng)濟(jì)、合理和高效地使用機(jī)床，保持機(jī)床的可用性，提高利用率，為用戶制造更多價(jià)值。

4.讓供應(yīng)商和客戶加盟AlliancewithSuppliesandCustomers

數(shù)控機(jī)床是簡單的機(jī)電一體化產(chǎn)品，由技術(shù)性很強(qiáng)的供應(yīng)鏈供應(yīng)各種功能部件。機(jī)床制造商與供應(yīng)商建立穩(wěn)定的長期伙伴合作關(guān)系特別重要，可以保證配套件的合理價(jià)格、質(zhì)量和供貨時(shí)間，并且參加機(jī)床的生產(chǎn)過程?？蛻粼诙ㄙ徧貏e需求或?qū)Ｓ脵C(jī)