數控機床是工業母機中的戰斗機

工業母機這股大風是怎么吹起來呢?

當然是從北京吹起的。

2021年8月19日，高層在會議上將工業母機位于首位，排序在高端芯片、新材料、新能源汽車之前，體現出其重要地位。工業母機就是機床，也就是生產機器的機器。

很多人都抱怨我國機床技術含量不高，今天就來介紹一下工業母機中最靚的仔——數控機床。數控機床，聽上名字就高大上，尤其是高端數控機床的水平、品種和生產能力反映了國家的領先技術水平。目前我國的機床制造業處于全世界機床產業發展的先進階段。

對于制造業大國而言，高端數控機床已成為兵家必爭之地。

簡單來說，數控機床就是裝備了數字化信號控制技術的機床，數控裝置是數控機床的大腦。它較普通機床具有加工精度高、生產效率強、具有故障診斷能力的優點。

先別驚訝，還有而高端數控機床在數控機床的基礎上，又集合了高速、精密、智能、復合、多軸聯動、網絡通信等先進功能。

中國數控機床行業屬于千億級別的市場。據中商產業研究院數據預測， 2020年受疫情影響，數控機床市場增速回落，中國數控機床產業規模為2473億元，但2021年數控機床產業規模將創新高，預計將達3576億元，同比增長44.61%。同時，據中國機床工具工業協會統計，1-6月，協會重點聯系企業中，金屬切削機床(數控機床一般分為金屬切削機床和成型機床)新增訂單同比增長41%;在手訂單增長20.6%;產量增長30.7%;營收增長50.7%;利潤總額15.5億元(去年同期為虧損2.1億元)。

圖片來源：中商產業研究院

蛋糕足夠誘人。

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我國機床行業的悲慘歷史

我國機床行業起步較晚，新中國成立后確定的18家國有骨干企業，即所謂的“十八羅漢”，代表了當時國內機床發展的最高水平。經過改革開放40多年的研究和探索，中國已經完成了從“制造弱國”向“制造大國”的轉變，并且在數控機床方面已經獲得一些成就，但與發達國家相比仍處于落后的階段。沈陽機床廠(000410)曾經是國內外機床領域的王者，然而 2019 年 8 月，沈陽機床廠宣布負債 800 億并面臨破產重組，2020 年重組后還在繼續嚴重虧損。目前，除了濟南二機床，中國機床行業十八羅漢基本全軍覆沒。

圖片來源：興業證券

國內數控機床的玩家一共有三個陣營(如下圖)。其中最高端的第一陣營主要被實力雄厚的日本、美國、德國等跨國公司壟斷。我國高端數控機床領域的基礎薄弱，尚有部分核心技術還未掌握，已成為嚴重制約我國向制造強國邁進的卡脖子問題。2019年我國高端數控機床國產化率僅約7%，數控機床每年進口數量超過1萬臺，金額已接近30億美元。

圖片來源：浙海德曼招股書

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我們和國外的差距在哪里?

綜合來看，我國高端數控機床的差距主要體現在如下幾個方面：

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行業集中度較低

機床行業的下游是零部件加工企業。這些企業的需求千差萬別。比如，有的加工軸承，有的加工鏟子。即使是同類型機床需要加工的產品也完全不同，舉個例子，甲企業需要加工平頭型螺絲刀，乙企業需要加工十字型螺絲刀。加工需求的不同，出廠前的機床定制需求也就千差萬別，所以整個機床行業無法像手機企業一樣形成一個大型統一的公司，來生產一件單一的產品既能賣給企業甲也能賣給企業乙。

從行業特征上來看，機床企業整合難度較大。國外高端數控機床企業起步早、發展快，多以百年老店為主。如德國的德馬吉森精機、日本的大隈等，行業已呈現寡頭趨勢。企業擁有完善的工業數據庫、研發和產品體系和全球化布局的能力。頭部企業既能滿足企業甲、又能滿足企業乙的需求。反觀國內，我國機床行業的現狀行業較為分散、沒有統一的產業模式，未能形成規模效應。據統計，我國2019年數控機床CR10(排名前十的總和，用來衡量行業集中度)不到30%。

圖片來源：Wind數據庫

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核心技術水平較低

我國高端數控機床的技術水平方面的差距主要體現在四個方面：可靠性水平、復雜零部件加工水平、檢測技術水平、智能化水平。其中，機床可靠性和智能化兩個因素水平最為關鍵，決定了一臺機床的價值水平。機床可靠性主要由靜態特性、動態特性、熱力特性三大特性決定。國內更注重定位精度等靜態特性指標，忽視對動態特性和熱力特性帶來的誤差的研究。這帶來的后果是，機床靜態性能和動態性能協調性不高，高速加工的同時難以保證高精度;機床熱誤差控制相關技術不成熟，長時間連續工作情況下，難以保證高精度。關于智能化，現在高端數控機床已經開始從數控自動化向數字智能化方向發展，設備聯網，芯片融入AI控制技術已經是逐漸從實驗室走向生產線的技術了。從 2016 年開始國內就陸續出現黑燈工廠(工業4.0)項目，但這些技術主要被國外壟斷的，國外企業及其注重對知識產權的保護，導致我國與國外的差距越來越大。

圖片來源：數控中國論壇

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人才儲備不足

機床行業是資本密集型和技術密集型行業，專業度極高，越是高端的數控機床，越是需要能夠熟練掌握機床調試的技術人才。但是類似的人才在我國十分稀缺。培養成熟的機床技術工程師至少需要三年的培養周期，導致了我國高端機床產量的嚴重不足。無法生產高端機床就無法培養能夠掌握高端機床的新技術人才，導致機床行業陷入了惡性循環。

據公開信息報道，機床行業在人才上出現了斷代，所以建立一個有利于機床工程師進行技術創新的環境很重要。雖然中國的教育基礎很強大，但在技術人才培養上卻比較輕視。歐美發達國家美國、德國等的教育體制重視對工程師的培養，相當比例的年輕人會選擇去技術學校學習。而我國在這方面的重視程度明顯不足，技能類人才培養體制機制尚不完善。

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未來如何趕超?

滴水成淵，匯流成河，從量變的積累到質變的飛躍，仍需要一個長期的過程。

展望數控機床未來，我國需要加大高端數控機床的投入，實現國產替代，最終搶占行業的制高點。從機床的價值鏈(包括研發、生產、銷售、服務等)來看：

一方面，在機床研發方面可以借鑒國外的經驗，與科研院所、大學與企業密切合作，專注于技術創新，從源頭攻克關鍵核心技術，加強知識產權保護，搶占行業的制高點，完成技術的研究與儲備，最后由企業實現機床產品化的最后一公里;

另一方面，要加快數控機床領域人才培養的相關政策，加強人才隊伍建設，建立人才實訓基地以滿足高素質復合型技術人才的培養需求，持續提升我國高端數控機床的制造“本領”。

數控機床，工業母機中的戰斗機，我國怎能落后?