ag平台游戏大厅数控机床工业母机中的战斗机

  2021年8月19日,高层在会议上将工业母机位于首位,排序在高端芯片、新材料、ag平台游戏大厅。新能源汽车之前,体现出其重要地位。工业母机就是机床,也就是生产机器的机器。

  很多人都抱怨我国机床技术含量不高,今天就来介绍一下工业母机中最靓的仔——数控机床。数控机床,听上名字就高大上,尤其是高端数控机床的水平、品种和生产能力反映了国家的领先技术水平。目前我国的机床制造业处于全世界机床产业发展的先进阶段。

  简单来说,数控机床就是装备了数字化信号控制技术的机床,数控装置是数控机床的大脑。它较普通机床具有加工精度高、生产效率强、具有故障诊断能力的优点。

  先别惊讶,还有而高端数控机床在数控机床的基础上,又集合了高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等先进功能。

  中国数控机床行业属于千亿级别的市场。据中商产业研究院数据预测, 2020年受疫情影响,数控机床市场增速回落,中国数控机床产业规模为2473亿元,但2021年数控机床产业规模将创新高,预计将达3576亿元,同比增长44.61%。同时,据中国机床工具工业协会统计,1-6月,协会重点联系企业中,金属切削机床(数控机床一般分为金属切削机床和成型机床)新增订单同比增长41%;在手订单增长20.6%;产量增长30.7%;营收增长50.7%;利润总额15.5亿元(去年同期为亏损2.1亿元)。

  我国机床行业起步较晚,新中国成立后确定的18家国有骨干企业,即所谓的“十八罗汉”,代表了当时国内机床发展的最高水平。经过改革开放40多年的研究和探索,中国已经完成了从“制造弱国”向“制造大国”的转变,并且在数控机床方面已经获得一些成就,但与发达国家相比仍处于落后的阶段。沈阳机床厂(000410)曾经是国内外机床领域的王者,然而 2019 年 8 月,沈阳机床厂宣布负债 800 亿并面临破产重组,2020 年重组后还在继续严重亏损。目前,除了济南二机床,中国机床行业十八罗汉基本全军覆没。图片来源:兴业证券

  国内数控机床的玩家一共有三个阵营(如下图)。其中最高端的第一阵营主要被实力雄厚的日本、美国、德国等跨国公司垄断。我国高端数控机床领域的基础薄弱,尚有部分核心技术还未掌握,已成为严重制约我国向制造强国迈进的卡脖子问题。2019年我国高端数控机床国产化率仅约7%,数控机床每年进口数量超过1万台,金额已接近30亿美元。图片来源:浙海德曼招股书

  机床行业的下游是零部件加工企业。这些企业的需求千差万别。比如,有的加工轴承,有的加工铲子。即使是同类型机床需要加工的产品也完全不同,举个例子,甲企业需要加工平头型螺丝刀,乙企业需要加工十字型螺丝刀。加工需求的不同,出厂前的机床定制需求也就千差万别,所以整个机床行业无法像手机企业一样形成一个大型统一的公司,来生产一件单一的产品既能卖给企业甲也能卖给企业乙。

  从行业特征上来看,机床企业整合难度较大。国外高端数控机床企业起步早、发展快,多以百年老店为主。如德国的德马吉森精机、日本的大隈等,行业已呈现寡头趋势。企业拥有完善的工业数据库、研发和产品体系和全球化布局的能力。头部企业既能满足企业甲、又能满足企业乙的需求。反观国内,我国机床行业的现状行业较为分散、没有统一的产业模式,未能形成规模效应。据统计,我国2019年数控机床CR10(排名前十的总和,用来衡量行业集中度)不到30%。图片来源:Wind数据库

  我国高端数控机床的技术水平方面的差距主要体现在四个方面:可靠性水平、复杂零部件加工水平、检测技术水平、智能化水平。其中,机床可靠性和智能化两个因素水平最为关键,决定了一台机床的价值水平。机床可靠性主要由静态特性、动态特性、热力特性三大特性决定。国内更注重定位精度等静态特性指标,忽视对动态特性和热力特性带来的误差的研究。这带来的后果是,机床静态性能和动态性能协调性不高,高速加工的同时难以保证高精度;机床热误差控制相关技术不成熟,长时间连续工作情况下,难以保证高精度。关于智能化,现在高端数控机床已经开始从数控自动化向数字智能化方向发展,设备联网,芯片融入AI控制技术已经是逐渐从实验室走向生产线 年开始国内就陆续出现黑灯工厂(工业4.0)项目,但这些技术主要被国外垄断的,国外企业及其注重对知识产权的保护,导致我国与国外的差距越来越大。图片来源:数控中国论坛

  机床行业是资本密集型和技术密集型行业,专业度极高,越是高端的数控机床,越是需要能够熟练掌握机床调试的技术人才。但是类似的人才在我国十分稀缺。培养成熟的机床技术工程师至少需要三年的培养周期,导致了我国高端机床产量的严重不足。无法生产高端机床就无法培养能够掌握高端机床的新技术人才,导致机床行业陷入了恶性循环。

  据公开信息报道,机床行业在人才上出现了断代,所以建立一个有利于机床工程师进行技术创新的环境很重要。虽然中国的教育基础很强大,但在技术人才培养上却比较轻视。欧美发达国家美国、德国等的教育体制重视对工程师的培养,相当比例的年轻人会选择去技术学校学习。而我国在这方面的重视程度明显不足,技能类人才培养体制机制尚不完善。

  展望数控机床未来,我国需要加大高端数控机床的投入,实现国产替代,最终抢占行业的制高点。从机床的价值链(包括研发、生产、销售、服务等)来看:

  一方面,在机床研发方面可以借鉴国外的经验,与科研院所、大学与企业密切合作,专注于技术创新,从源头攻克关键核心技术,加强知识产权保护,抢占行业的制高点,完成技术的研究与储备,最后由企业实现机床产品化的最后一公里;

  另一方面,要加快数控机床领域人才培养的相关政策,加强人才队伍建设,建立人才实训基地以满足高素质复合型技术人才的培养需求,持续提升我国高端数控机床的制造“本领”。