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機床作為工業(yè)母機，是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要基石，已經(jīng)發(fā)展成為一個近9萬億產(chǎn)值的產(chǎn)業(yè)，釋放著巨大的國產(chǎn)化替代潛力。數(shù)控機床作為國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)，能夠為各個部門提供裝備和手段，在智能制造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的當下，發(fā)揮著重要的戰(zhàn)略意義。
2021年，機床行業(yè)產(chǎn)值達到峰值285億美元，體量巨大，但面對如此巨大的“蛋糕”，國內(nèi)的高端產(chǎn)品仍依賴進口，我國數(shù)控機床企業(yè)主要定位于中低端市場。
2021年我國金屬加工機床進口額74.6億美元，同增25.4%；出口額53.2億美元，同增32.7%，貿(mào)易逆差額為21.4億美元。并且我國金屬加工機床進口主要來源于日本、德國、中國臺灣等國家和地區(qū)，2021年三者進口額合計占比超70%，機床進口高度集中的特點可能會帶來高端機床裝備和關(guān)鍵功能部件的供應(yīng)風險，同時核心技術(shù)可能面臨“卡脖子”問題。
這與機器人行業(yè)現(xiàn)狀“如出一轍”。而在加緊實現(xiàn)國產(chǎn)化的道路上，機器人和機床正在互相配合，共同“奔赴目標”。
機器人企業(yè)入局機床
2021年12月，《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》中明確提出要研發(fā)智能立/臥式五軸加工中心、高精度數(shù)控磨床等工作母機。2022年下半年以來，扶持政策出臺更是越來越頻繁，今年9月，首個中國主導(dǎo)的機床數(shù)控系統(tǒng)系列國際標準ISO23218-2正式發(fā)布，在二十大上也強調(diào)將國家安全提到非常突出的地位，尤其是軍工領(lǐng)域的自主可控，包含軍工制造裝備——高端五軸數(shù)控機床的自主可控。
與此同時，疫情后工業(yè)自動化生產(chǎn)優(yōu)勢明顯，疊加國內(nèi)人口老齡化問題深化、人工成本不斷提高，工業(yè)自動化生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品需求不斷增加。2022年9月工業(yè)機器人產(chǎn)量為43009臺，同比增長48.28%；1-9月，工業(yè)機器人累計產(chǎn)量為322544臺，同比增長20.04%，同比增速有所回升。隨著機器替代人的進程不斷加速，工業(yè)母機結(jié)合工業(yè)機器人、激光設(shè)備的技術(shù)不斷增加，將加速推動工業(yè)母機需求。
有研究機構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，我國數(shù)控機床市場規(guī)模未來將穩(wěn)定較快增長，到2024年將達到5728億元，相較2021年的2687億元大幅增長113.17%。
由于底層技術(shù)互通性，機器人代表性企業(yè)拓斯達也在數(shù)控機床領(lǐng)域的布局，成立子公司埃弗米，其產(chǎn)品主要包括五軸聯(lián)動數(shù)控機床、高速加工中心、數(shù)控磨床等數(shù)控機床產(chǎn)品，以及主軸、轉(zhuǎn)臺、擺頭、齒輪頭、動力刀塔等核心零部件。打造了高剛性主軸技術(shù)、GTRT 齒輪驅(qū)動轉(zhuǎn)臺技術(shù)、齒輪傳動雙擺頭技術(shù)等關(guān)鍵部件技術(shù)優(yōu)勢。
華中數(shù)控也形成了高、中、低三個檔次的系列產(chǎn)品，擁有華中 8 型系列高檔數(shù)控系統(tǒng)新產(chǎn)品。
機器人配合機床，助力生產(chǎn)制造
機床是制造機器的機器，即對金屬、其他材料、工件進行加工成為所需的形狀、尺寸的機器。數(shù)控機床全稱數(shù)字控制機床，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。數(shù)控機床的系統(tǒng)具有處理控制編碼或指令規(guī)定程序的能力，通過數(shù)控裝置發(fā)出的控制信號，控制機床的運作，按照設(shè)計圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工，能較好的解決復(fù)雜、精密度較高、多品種的零件加工問題。
作為一種更加智能化、數(shù)字化的產(chǎn)品，數(shù)控機床通常由控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、機床本體及其他輔助系統(tǒng)組成。
在制造業(yè)實際使用場景中，金屬和塑料是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最為基礎(chǔ)的兩種材料，將原材料轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品尤其是大型工件，往往需要機床，而加工過程中通常會引入工業(yè)機器人，完成搬運、打磨、噴涂等工作，起到輔助生產(chǎn)的作用。
在柔性制造中，二者的配合同樣重要。
隨著大批量生產(chǎn)達到瓶頸，消費者的個性化需求日益強烈。柔性制造適應(yīng)了“大規(guī)模定制”生產(chǎn)批量小而品種多的特點，成為了制造業(yè)的“新概念”。而滿足這種“柔性”的需求，在“執(zhí)行”則需要更高的智能化水平，因此需要打通工業(yè)機器人、數(shù)控機床、各種專有設(shè)備，使其配合得宜、完成生產(chǎn)的要求。
共同跨越“國產(chǎn)替代”大關(guān)
從當前全球數(shù)控機床市場分布來看，主要集中在亞洲和歐美國家。其中，中國和日本的全球市場占比并列第一，占比均為32%；德國、美國、意大利的全球市場占比分別為17%、6%、5%。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年全球數(shù)控機床市場規(guī)模為5724.05億元。2021年中國數(shù)控機床市場規(guī)模為2687億元，同比增長8.65%，預(yù)計2022年市場規(guī)模約為2957億元。
機器人同樣面臨國產(chǎn)替代的問題，受制于核心技術(shù)空心化，國產(chǎn)替代面臨著技術(shù)壁壘。機器人的核心零部件占據(jù)了工業(yè)機器人本體70%的生產(chǎn)成本，是產(chǎn)業(yè)鏈的主要價值高地。而發(fā)那科、ABB、安川、庫卡之所以能一直把持工業(yè)機器人市場，其優(yōu)勢就在于其掌握了核心零部件這部分的關(guān)鍵利潤點，因此具備較強的盈利能力。而部分內(nèi)資品牌可規(guī)模生產(chǎn)零部件，往往還停留在滿足中低端的需求。
無論是機床還是機器人，都需要機電一體化產(chǎn)品，精密傳動裝置、伺服電機和控制系統(tǒng)等均是核心技術(shù)，對于已經(jīng)具備一定的資金、市場和技術(shù)實力的企業(yè)，通過打造產(chǎn)業(yè)鏈、合作或并購擴展產(chǎn)業(yè)版圖，不斷吸納人才，發(fā)展技術(shù)，結(jié)合本土服務(wù)優(yōu)勢，未來有望真正實現(xiàn)對國外品牌的進口替代。
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