中国机床产业链的国产化在艰难中前行
发布：2024-01-29 点击：139
中国、日本和德国并列为全球数控机床生产的三大主要国家，然而在高端数控机床领域，我国仍面临较大挑战，德日两国占据主导地位，瑞士和美国的技术实力也位居世界前列。值得注意的是，日本从上世纪50年代中期到80年代初期，在短短近30年间实现了机床产业的飞跃式发展，一跃成为全球最大的机床生产基地，其成功经验对我国机床行业的升级转型具有重要的借鉴意义。日本机床业的发展历程表明，汽车制造业及军工需求的强劲增长，以及关键零部件的配套支持是推动其黄金时代的主要动力。
当前，我国正处于制造产业升级的关键阶段，工业母机高端市场的增长动力日益增强，尤其在自主可控战略下，高端工业母机的战略地位得到了前所未有的提升。对比中日两国机床行业发展历程，我国已具备政策顶层设计的优势，市场需求牵引力显著，并且庞大的市场规模为高端数控机床的发展提供了肥沃土壤。因此，我们有理由相信，我国数控机床正处在高端技术突破的前夕，而突围的关键在于实现核心零部件的自主可控以及高端产品的国产替代，尤其是五轴联动机床和精密磨床。
在产业链配套方面，我国中高端数控机床的核心零部件国产化率较低，但国内厂商正在积极追赶国际先进水平。数控机床的核心零部件主要包括数控系统、编码器、光栅尺、滚珠丝杠、主轴、导轨、转台等，它们对机床性能的精度和可靠性有着决定性影响。
其中，数控系统被誉为数控机床的“大脑”，其国产化率在高端市场不足10%。2022年，我国数控系统市场规模约为135亿元，销量达37.9万台/套，但海外品牌如西门子、海德汉和发那科等占据了67%的市场份额，且进口系统的封闭特性导致修改和扩展控制软件较为困难。面对这一“卡脖子”环节，华中数控、北京精雕、科德数控等国内企业正在奋起直追，寻求通过积累各领域头部客户数据，利用先进应用场景反哺技术研发；利用AI赋能数控系统核心伺服装置，缩短与国际先进水平的代际差距；同时深入教育系统，培养下一代工人对国产品牌的粘性，以实现国产数控系统的突破。
五轴联动机床则是高端制造领域不可或缺的关键设备，国产化率仅约10%，是我国航空航天核心领域自主可控和提升民用高端制造水平的关键瓶颈。这类机床广泛应用于航空航天、精密设备、城市轨道交通和新能源汽车等领域，平均每台售价高达约186.6万元。尽管我国五轴联动机床的市场需求庞大，但由于技术壁垒极高，目前市场主要被德马吉森、格劳博、赫姆勒等海外企业把控，我国尚缺乏规模生产能力。
此外，精密磨床作为精密零部件生产的关键装备，其高端化水平直接影响着我国工业母机和机器人制造的精度，进而影响我国自主可控的整体进程。端面磨床和外圆磨床对于机床主轴轴承、转台轴承的生产至关重要，而精密螺纹磨床则是突破高端滚珠丝杠制造核心技术的重要装备，滚珠丝杠在机器人、自动化传动、新能源汽车等领域也有广泛应用。然而，高端精密磨床目前依然依赖进口。
综上所述，我国数控机床产业在高端突破的前夜，面临着核心零部件国产化的重要任务。只有在数控系统、五轴联动机床和精密磨床等关键技术领域取得实质性突破，才能真正实现高端数控机床的自主可控，支撑我国高端制造业的长远发展。在这个过程中，政策引导、市场需求拉动、企业技术创新和人才培养将是推动我国数控机床产业升级的四大支柱。
