根據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，中國(guó)機(jī)床消費(fèi)的上一輪高峰期為2010-2014年，以10年為更新周期計(jì)算，中國(guó)機(jī)床消費(fèi)從2021年開(kāi)始快速反彈，2022年中國(guó)機(jī)床消費(fèi)約274.1億美元，同比降低1.9%。預(yù)計(jì)未來(lái)3-5年內(nèi)，機(jī)床的更新?lián)Q代需求比較旺盛。我國(guó)機(jī)床消費(fèi)和產(chǎn)值排名世界首位，且擁有最完備的工業(yè)體系，制造業(yè)規(guī)模穩(wěn)居世界第一，機(jī)床消費(fèi)和產(chǎn)值均為排名世界首位。《中國(guó)制造2025重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖》明確了高檔數(shù)控機(jī)床未來(lái)的發(fā)展目標(biāo)：到2025年，高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過(guò)80%，數(shù)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)型、智能型國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率分別超過(guò)80%、30%。當(dāng)前，下游新興領(lǐng)域推動(dòng)疊加國(guó)家政策大力扶持，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床到了向中高端領(lǐng)域突破的關(guān)鍵時(shí)刻。
數(shù)控機(jī)床行業(yè)概覽數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。相較傳統(tǒng)機(jī)床，數(shù)控機(jī)床具有精度高、剛性大、生產(chǎn)率高、加工質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。從組成來(lái)看，高端數(shù)控機(jī)床包括加工程序載體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機(jī)床主體和其他輔助裝置。我國(guó)高端數(shù)控機(jī)床國(guó)產(chǎn)化率低數(shù)控機(jī)床可分金屬切削機(jī)床（車床、鏜床、銑床、刨床、磨床、加工中心等）、金屬成形機(jī)床（液壓機(jī)、鍛壓機(jī)、沖壓機(jī)、剪板機(jī)、折彎?rùn)C(jī)等）。據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2022年中國(guó)金屬切削機(jī)床產(chǎn)量57.2萬(wàn)臺(tái)，數(shù)控金屬切削機(jī)床產(chǎn)量26.5萬(wàn)臺(tái)，金屬切削機(jī)床數(shù)控化率為46.3%；金屬成型機(jī)床產(chǎn)量18.3萬(wàn)臺(tái)，數(shù)控金屬成型機(jī)床2.1萬(wàn)臺(tái)，金屬成型機(jī)床數(shù)控化率為11.3%。
高檔數(shù)控機(jī)床是能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高復(fù)雜性、高效高動(dòng)態(tài)加工的數(shù)控機(jī)床，具備明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，高檔數(shù)控機(jī)床門(mén)檻較高，研制高檔數(shù)控機(jī)床，需要企業(yè)堅(jiān)持長(zhǎng)期研發(fā)投入并且具備極強(qiáng)的科研實(shí)力。近年來(lái)國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床技術(shù)在高速化、復(fù)合化、精密化、多軸化等方面取得了重要突破，高端數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。
五軸數(shù)控機(jī)床行業(yè)概覽
五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)難度大、應(yīng)用廣，集計(jì)算機(jī)控制、高性能伺服驅(qū)動(dòng)和精密加工技術(shù)于一體，是衡量一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)水平的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是解決航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪、葉盤(pán)、葉片、船用螺旋槳等關(guān)鍵工業(yè)產(chǎn)品加工的唯一手段。
五軸聯(lián)動(dòng)是指機(jī)床基本的直線軸三軸X、Y、Z及附加的旋轉(zhuǎn)軸A、B、C中的兩軸，五個(gè)軸同時(shí)運(yùn)動(dòng)，任意調(diào)整刀具或工件的姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間復(fù)雜型面的加工。
五軸機(jī)床相較于三軸機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)多面加工及復(fù)雜曲面加工的目的，而傳統(tǒng)三軸機(jī)床只能對(duì)平面進(jìn)行加工。由于五軸數(shù)控機(jī)床在加工復(fù)雜形狀和更高精度零部件的優(yōu)勢(shì)，在精密儀器、醫(yī)療器械領(lǐng)域的滲透率也在逐漸提升。
西方國(guó)家在以五軸數(shù)控機(jī)床為代表的高端數(shù)控機(jī)床和技術(shù)領(lǐng)域?qū)ξ覈?guó)進(jìn)行管制，隨著政策支持力度的加大，五軸機(jī)床國(guó)產(chǎn)替代迎來(lái)廣闊空間。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022年我國(guó)五軸機(jī)床市場(chǎng)規(guī)模為95.7億元，預(yù)計(jì)2027年將達(dá)到187.8億元，CAGR為14.4%。
五軸機(jī)床市場(chǎng)格局目前我國(guó)機(jī)床產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)“大而不強(qiáng)”的局面，我國(guó)五軸機(jī)床市場(chǎng)長(zhǎng)期為外資壟斷，高端數(shù)控機(jī)床的國(guó)產(chǎn)化率還比較低。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)高端數(shù)控機(jī)床國(guó)產(chǎn)化率僅為6%，中端數(shù)控機(jī)床國(guó)產(chǎn)化率為68%，低端數(shù)控機(jī)床國(guó)產(chǎn)化率為85%，在國(guó)家安全自主可控政策驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)高端數(shù)控機(jī)床國(guó)產(chǎn)化率有望提升。從市場(chǎng)格來(lái)看，國(guó)際上知名制造商包括德瑪吉、馬扎克、哈斯、okuma、Hurco、HELLER等。
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床大量依賴進(jìn)口，主要由于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床需要尖端數(shù)控技術(shù)、精密機(jī)床設(shè)計(jì)和制造的密切配合，核心技術(shù)研發(fā)周期和產(chǎn)業(yè)化形成難度大。隨著海外五軸機(jī)床出口限制進(jìn)一步趨嚴(yán)及國(guó)內(nèi)機(jī)床廠驗(yàn)證-反饋-迭代正循環(huán)開(kāi)啟的背景下，國(guó)產(chǎn)五軸機(jī)床龍頭企業(yè)未來(lái)可期。
我國(guó)有少量五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床廠家，包括北京精雕、科德數(shù)控、海天精工、新瑞重工、上海日進(jìn)等民營(yíng)企業(yè)，但是多數(shù)企業(yè)研發(fā)能力較弱，主要是以向國(guó)外采購(gòu)合理零部件進(jìn)行組裝的模式。近年來(lái)，以北京精雕、科德數(shù)控為代表的國(guó)產(chǎn)龍頭企業(yè)迅速向上突圍，已躋身市場(chǎng)前列。北京精雕五軸機(jī)床市場(chǎng)的銷量市占率由2019年的9%大幅上升至2022年的20%，科德數(shù)控銷量市占率則由2019年的2%微升至2022年的3%。隨著需求端結(jié)構(gòu)升級(jí)和本土產(chǎn)業(yè)鏈配套成熟，五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床作為金屬切削機(jī)床中高端代表，有望加速替代以2~3軸為主的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，預(yù)計(jì)滲透率將持續(xù)攀升。同時(shí)，隨著行業(yè)集中度的持續(xù)提升，具有自主研發(fā)優(yōu)勢(shì)的龍頭本土制造商有望加速國(guó)產(chǎn)替代。
高端數(shù)控系統(tǒng)
根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的功能和售價(jià)，可以分為經(jīng)濟(jì)型、標(biāo)準(zhǔn)型、高檔型三類。其中，高檔型數(shù)控系統(tǒng)由于技術(shù)難度大，功能、性能和可靠性要求高，代表了一個(gè)國(guó)家高精度加工的實(shí)力。
國(guó)外高檔數(shù)控系統(tǒng)基本都是驅(qū)控一體的全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)硬件體系架構(gòu)主要以前三個(gè)階段為主，國(guó)外高檔數(shù)控系統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)早已進(jìn)入第四階段，目前仍有一代的差距。國(guó)外高檔系統(tǒng)具有的納米插補(bǔ)、力矩控制、前饋控制等核心技術(shù)都需要第四代全數(shù)字硬件架構(gòu)支持。
由于核心元件具有高技術(shù)和高附加值的行業(yè)特性，國(guó)外企業(yè)往往借此抬高產(chǎn)品的價(jià)格，我國(guó)數(shù)控機(jī)床整機(jī)的發(fā)展也因此受到嚴(yán)重制約。
