2021年全球及中國數(shù)控車床市場現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢預(yù)測分析
數(shù)控機床是數(shù)字控制機床(Computer?numerical?control)的簡稱,是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序,并將其譯碼,從而使機床動作并加工零件。數(shù)控機床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題,是一種柔性的、高效能的自動化機床,代表了現(xiàn)代機床控制技術(shù)的發(fā)展方向,是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。
數(shù)控機床的最初設(shè)想始于美國軍方,1948年,美國空軍在研制直升飛機螺旋槳葉片輪廓檢驗用樣板的時候遭遇瓶頸,因為樣板形狀復(fù)雜多樣,精度要求極高,要設(shè)計新型的特種加工設(shè)備以適應(yīng)當(dāng)時的特殊需求,“數(shù)字脈沖控制機床”的設(shè)想就由此誕生。20世紀(jì)80年代以后,IT互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始全面融入數(shù)控機床產(chǎn)業(yè),數(shù)控裝置明顯趨向小型化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。數(shù)控機床行業(yè)具有勞動密集型、相對技術(shù)密集型和資金密集型的特征,這也是我國裝備制造業(yè)的國際化優(yōu)勢所在,因此數(shù)控機床行業(yè)具有成為我國比較優(yōu)勢行業(yè)的基礎(chǔ)。經(jīng)濟全球化使國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移進程不斷加快,世界裝備制造業(yè)部分生產(chǎn)能力正向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移,不但加工制造在轉(zhuǎn)移,而且研發(fā)也在轉(zhuǎn)移,對中國發(fā)展數(shù)控機床行業(yè)是一個機遇。
我國數(shù)控機床發(fā)展主要經(jīng)過了三個階段:
1、上世紀(jì)50-70年代,主要發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的柔性制造技術(shù)的數(shù)控機床
2、上世紀(jì)70-80年代,主要發(fā)展以信息技術(shù)為核心的集成制造技術(shù)的柔性化制造系統(tǒng)
3、上世紀(jì)90年代到現(xiàn)在,主要發(fā)展以虛擬技術(shù)為核心的敏捷化制造系統(tǒng)
我國數(shù)據(jù)機床經(jīng)歷了30年的發(fā)展期,已經(jīng)逐步形成一定的國際市場競爭力,現(xiàn)在能為市場提供的數(shù)控機床達1500多種,主要包括超重型機床,高精度機床,特種加工機床,鍛壓設(shè)備,前沿高技術(shù)機床等種類,在種類數(shù)量上,已經(jīng)和日本,德國,美國站在同一水平線,特別是五軸聯(lián)動數(shù)控機床,數(shù)控重型機床,立式臥式加工中心,數(shù)控車床,數(shù)控齒輪加工機床的部分技術(shù)已經(jīng)達到世界先進水平。完全打破了國外的壟斷局面。
2019年全球數(shù)控金屬切削機床規(guī)模為783.3億美元,占總規(guī)模比重為52%;數(shù)控金屬成形機床規(guī)模為420.7億美元,占總規(guī)模比重為28%;數(shù)控特種加工機床規(guī)模為265.6億美元凈,占總規(guī)模比重為18%。2017-2019年全球數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)規(guī)模呈逐年增長態(tài)勢,2019年全球數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)規(guī)模為1492億美元,同比增長4%。其中,數(shù)控金屬切削機床規(guī)模為783.3億美元,占總規(guī)模比重為52%。預(yù)測,2021年全球數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達1648億美元。全球數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)主要集中在亞洲、歐盟、美洲三大區(qū)域,其中,中國、日本和德國是機床的主要生產(chǎn)國家。2019年,日本數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全球比重約32.1%,是全球第一大數(shù)控機床生產(chǎn)國。中國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)規(guī)模略低于日本,占全球比重約31.5%。德國整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全球比重約17.2%。在機床的生產(chǎn)額上,日本一直是世界第一。在1982年取代美國躍居首位以后,盡管受經(jīng)濟形勢的影響曾在金額上有所起伏,但多年來穩(wěn)居世界第一的寶座。得益于日本國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展良好,汽車和半導(dǎo)體等領(lǐng)域?qū)C床的需求增加。2017-2019年期間日本機床產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年擴大,2019年日本機床產(chǎn)業(yè)規(guī)模為479億元,占全球機床產(chǎn)業(yè)規(guī)模比重達32.1%。
中金企信國際咨詢公布《2021-2027年中國數(shù)控車床行業(yè)市場調(diào)查及投資戰(zhàn)略預(yù)測報告》
效率是數(shù)控車床發(fā)展的永恒主題。采用高速CPU芯片,多核CPU控制系統(tǒng)等技術(shù)可極大地提高數(shù)控車床的效率。提高主軸轉(zhuǎn)速,提高坐標(biāo)快速移動速度,提高數(shù)控車床換刀速度等減少加工的輔助時間,縮短切削時間是提高數(shù)控車床效率的主要途徑。對高速度的追求,催生了電主軸、直驅(qū)馬達、直線電機等新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)。作為工業(yè)母機,提高數(shù)控車床本身切削精度是其發(fā)展的核心目標(biāo)。通過不斷提高數(shù)控車床的加工精度,一方面可以實現(xiàn)高精度加工,改變傳統(tǒng)工藝模式,比如通過硬車實現(xiàn)“以車代磨”,以此提高效率和精度;另一方面,通過高精度加工提高單個零部件精度的穩(wěn)定性,從而無需再實施傳統(tǒng)的“分組裝配”模式,使得裝配效率大幅度提高。復(fù)合化加工技術(shù)可以實現(xiàn)復(fù)雜零部件的高精度加工,為其他工業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新產(chǎn)品提供了前提。通過復(fù)合化加工技術(shù)可以實現(xiàn)工藝集約,縮短物流線,減少物資等待時間。隨著復(fù)合化加工技術(shù)向縱深發(fā)展和展開,其應(yīng)用領(lǐng)域和場合會越來越普及,這將導(dǎo)致部分傳統(tǒng)的數(shù)控車床被復(fù)合化車床替代。未來,復(fù)合化數(shù)控車床必將成為數(shù)控車床需求市場的主流方向。智能網(wǎng)絡(luò)化是高端數(shù)控車床適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)信息化和智能化的前提。智能網(wǎng)絡(luò)化能提供自動選定模式、自整定等功能以提高鏈接的智能化。配置智能診斷、智能監(jiān)控,方便系統(tǒng)的診斷及維修。目前,虛擬設(shè)計、虛擬制造等高端智能技術(shù)也越來越多在行業(yè)得到應(yīng)用。隨著智能技術(shù)的發(fā)展,基于智能化的自動化加工單元必將成為智能制造的基礎(chǔ)裝備,將成為當(dāng)代數(shù)控車床智能化發(fā)展的重點方向。自動化是數(shù)控車床的基本特征之一。實現(xiàn)智能制造的前提首先要實現(xiàn)制造過程自動化。隨著客戶實施企業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和技術(shù)升級工作的深入開展,數(shù)控車床的需求模式正在發(fā)生深刻變化。目前國內(nèi)的自動化加工正處于發(fā)展階段,各種模式不斷涌現(xiàn),這為數(shù)控車床行業(yè)的發(fā)展提供了新的開拓方向。環(huán)保化是數(shù)控車床發(fā)展的重要方向。其主要內(nèi)容包括降低能源消耗,減少環(huán)境污染,提高設(shè)備與環(huán)境的協(xié)調(diào)性。發(fā)展智能化技術(shù)使得數(shù)控車床變得容易操作和更加宜人化,而通過設(shè)計的環(huán)保化,能實現(xiàn)生產(chǎn)制造過程中材料的節(jié)約,污染物的減少,噪音的降低,從而提高產(chǎn)品使用周期和壽命,從源頭實現(xiàn)了綠色環(huán)保化的目標(biāo)。
在“十三五”收官“十四五”開局的時期,各省市多次提到數(shù)控機床行業(yè),“十四五”期間要培育先進制造業(yè)集群,推動集成電路、航空航天、船舶與海洋工程裝備、機器人、先進軌道交通裝備、先進電力裝備、工程機械、高端數(shù)控機床、醫(yī)藥及醫(yī)療設(shè)備等產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。隨著數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力不斷提升,數(shù)控機床開始進入了進口替代和快速推廣的階段。部分企業(yè)擁有多項自主知識產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù),企業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)不斷進步,加速進口替代,產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增加。預(yù)測,2025年我國數(shù)控機床市場規(guī)模將達4056億元。