一、机床工具行业发展现状
中国数控机床行业自20世纪90年代末快速发展至今,始终处于低档迅速膨胀,中档进展缓慢,高档依靠进口的局面,特别是国家重点工程需要的关键设备主要依靠进口,技术受制于人。面对当前国际形势中不稳定、不确定、不安全因素日益增加,技术封锁现象时常出现,且有加剧趋势,在2023年3月5日的政府工作报告中指出,五年来深入实施创新驱动发展战略,推动产业结构优化升级,今年要重点加快建设现代化产业体系,围绕制造业重点产业链,集中优质资源合力推进关键核心技术攻关等。
工欲善其事,必先利其器。作为加强关键核心技术攻关的重点领域之一,工业母机是整个工业体系的基石和摇篮,也是一个国家制造业水平高低的象征,处于制造业产业链和价值链核心环节,尤其是高端数控机床,是实现我国装备制造业向高质量发展和保证国家安全的重要技术产品。高端数控机床的发展不仅可以满足国内重点行业对装备制造的基本需求,同时助力制造业实现转型升级、迈上新台阶。因此,高端数控机床是国之重器,是现代产业体系的核心枢纽和制高点,其发展水平事关国家强盛和民族复兴伟业。
机床行业在整个装备制造业中具有基础性和战略性地位,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》于2021年3月正式发布,将“高档数控机床”列为未来十年制造业重点发展领域之一,明确了高档数控机床未来发展目标,“到2025年,高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%”。《“十四五”智能制造发展规划》提出,研发智能立/卧式五轴加工中心、车铣复合加工中心、高精度数控磨床等工作母机;到2025年,规模以上制造业企业基本普及数字化,重点行业骨干企业初步实现智能转型;到2035年,规模以上制造业企业全面普及数字化,骨干企业基本实现智能转型。高端数控机床行业受政策利好,前景广阔。
随着中国制造业加速转型,精密模具、新能源、航空航天、轨道交通、3D打印、医疗器械等新兴产业迅速崛起,其生产制造过程高度依赖数控机床等智能制造装备,例如新能源车,相较传统燃油车在动力总成结构上发生重大变化,以三电(电机、电控、电池)为代表的零部件均需定制化开发机床进行加工。这些新兴产业的崛起有力推动适用于各新兴领域的高速、高精、高效、高稳定性、智能化、多轴化、复合化等金属切削数控机床的发展,极大地推动行业规模增长,高端数控机床产业将迎来新的发展机遇。
但同时,高端数控机床是需要慢火细熬的行业,要实现高端数控机床进口替代,一方面,推动国产高端数控机床从“可用”向“好用”和“用好”转变;另一方面,需要全面提升供应链能力,推进关键核心技术攻关,利用新材料、主要功能单元和关键零部件等提供支撑,完善灵活的市场机制、公共的研究土壤、共享的研发体系,破除长期以来对国外产品和零部件的路径依赖,真正实现自主可控。因此,在推进新型工业化、建设制造强国的背景下,加强国产工业母机核心技术攻关,加快实现高水平科技自立自强,方可承载中国制造业的星辰大海。
近二十多年来,中国经济高速发展,带动了中国装备市场高速增长。中国机床产业规模不断扩大,连续十年保持全球机床消费第一和产值第一。在规模扩大的同时,行业技术水平不断提高。一批符合机床行业“专、精、特”特征的企业,找准自身定位,以用户需求为导向,迅速成长起来,形成了一定规模,并在产品细分市场中形成了竞争优势。“专精特新”发展道路已成为全行业共识。2022年工业和信息化部发布的《专精特新中小企业发展报告(2022年)》显示,有数十家机床工具企业上榜,这些企业将是我国制造业高质量发展的一支重要保障力量。
随着我国制造业转型升级脚步的加快,国内用户对中高端数控机床的需求也日益加大。中国数控机床的需求趋势变化迅速,中高档数控机床需求增长迅速,高精度、高速度、智能化、复合化成为行业发展的主流。高端数控机床已经成为中国机床市场竞争的主流产品。目前,中国国产高端数控机床在数控车床、立式加工中心等基础产品方面已经形成了自己的竞争优势,具备与国外同行同台竞技的实力,进入了主动竞争阶段,这类国产高端数控机床市场占有率比较高。中国的国产高端数控机床在卧式加工中心、各类五轴数控机床、高度复合化数控机床、数控磨床、制齿设备等方面与国外同行相比还存在较大差距,这类国产高端数控机床基本被国外品牌垄断,国产品牌占有率比较低。
汽车零部件制造、工程机械、通用机械、兵器、航空航天行业是高端数控机床市场的核心领域,随着新能源汽车等新兴产业的不断发展,必将释放出巨大的高端数控机床需求潜能。建设“以内循环为主,内外循环相互促进”的双循环新经济结构为中国机床行业发展提供了新的机遇。制造业重新布局产业链,高端数控机床国产化趋势正在形成,为高端数控机床实现国产化提供了良好的外部环境。国产高端数控机床还有很大的发展空间,其前景非常光明。
二、机床工具行业发展预测
(1)行业在新技术、新产业、新业态、新模式等方面的发展情况
数控车床作为智能装备重要组成部分,在数控化基础上,通过引入各种智能化技术,与人工智能相结合,使数控车床性能和智能化程度不断提高,实现如智能编程、自适应控制、几何误差补偿、热变形误差补偿、运动参数动态补偿、故障监控与诊断等功能,实现了智能校准、智能感知、智能预测与维护。
数控车床行业在新技术、新产业、新业态、新模式等方面的发展主要在以下几个方面:
一是,发展更为高效、复杂、精密的加工技术
积极发展复杂、精密、特殊材料加工和成形等关键共性技术,在以下几个领域持续进行技术挖掘和开发,主要包括:精密及超精密车床的可靠性及精度保持技术、复杂型面和难加工材料高效加工及成形技术、在线精密检测与智能装配技术等。
二是,融合智能化技术
数控机床智能化是机床技术发展的重要方向。制造业机床用户实现信息化和智能化的前提是数控机床这一基本装备智能化。加工技术、自动化技术、智能化技术相互促进和融合成为机床技术发展的基本目标。智能化技术的发展促进了数控机床需求模式的变化。由单机向包括机器人上下料和在线检测功能的制造单元和成套系统转变,由自动化、数字化向柔性化、网络化、智能化转变,由通用车床向定制、复合化车床转变,由制造单元向智能加工中心转变,由单一车间向智能车间、智能工厂转变。
三是,以产品为中心向以用户为中心转变
首先是,生产模式从大规模生产转向定制化柔性生产;其次是业务形态延伸发展生产性服务业,从生产型制造向服务型制造的转变;再次是产品的价值体现在“研发—制造—服务”的产品全生命周期的每一个环节,“工艺设计+先进装备+技术服务”业务形态逐步增加。
四是,整合上下游供应链
对上游提出更精准的需求,以获得更优质的产品和服务。体现在对核心关键部件的自主化生产,对重要部件进行定制化;同时,不断加深对下游客户产品形态和工艺流程研发过程的参与度,了解更多的需求信息和配套技术,合理配置资源,形成上下游联动,研发设计与销售行为相结合。
(2)机床工具行业未来发展方向
国务院在2015年5月印发了《中国制造2025》,重点提到了强化工业基础能力,核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺、关键基础材料和产业技术基础(以下统称“四基”)等。工业基础能力薄弱是制约我国制造业创新发展和质量提升的症结所在。对于包括数控车床细分行业在内的数控机床行业,推动整机企业和“四基”企业协同发展,注重需求侧激励,产用结合,协同攻关将成为中国智能制造的方向。
具体而言,依托国家科技计划(专项、基金等)和相关工程等,在数控机床、轨道交通装备、航空航天、发电设备等重点领域,国家引导整机企业和“四基”企业、高校、科研院所产需对接,建立产业联盟,形成协同创新、产用结合、以市场促基础产业发展的新模式,实现高端数控机床智能化,以此促进机床行业的稳定增长。
从产品结构来看,我国高端数控机床进口依赖依然明显。随着我国经济转型和产业结构的升级,未来我国高端数控机床需求将持续扩张。近年来,随着贸易摩擦的持续升级,西方发达国家对我国高精尖机床禁售、限售,高端数控机床将面临重大缺口,这为高端数控机床制造企业提供了良好的市场机遇。
《国民经济和社会发展的第十二个五年规划纲要》明确指出,进一步将数控机床产业提升至国家战略层面,到2020年要形成技术开发体系、提高自主创新能力,形成完善的数控机床产业链,产品总体技术水平进入国际先进行列,高端数控机床基本满足国家重点行业需要。同时,高端数控机床作为“中国制造2025”十大重点领域之一,行业将受益于各项政策的扶持,行业红利将逐步释放。
二十大报告指出“坚持以推动高质量发展为主题,把实施扩大内需战略同深化供给侧结构性改革有机结合起来,增强国内大循环内生动力和可靠性,提升国际循环质量和水平,加快建设现代化经济体系,着力提高全要素生产率,着力提升产业链供应链韧性和安全水平,着力推进城乡融合和区域协调发展,推动经济实现质的有效提升和量的合理增长……”。
推动高质量发展,必将极大地促进中国制造业结构转型和产品技术升级。在产业结构升级的宏观背景下,高端数控车床产品将迎来更加广阔的发展空间。以内循环为主,内外循环相互促进的新经济格局有力地促进和加快了制造业实现核心装备国产化的步伐,新旧产能替换及进口替代为国产数控车床的发展提供历史性发展机遇。