中國、日本和德國并列為全球數(shù)控機床生產(chǎn)的三大主要國家，然而在高端數(shù)控機床領(lǐng)域，我國仍面臨較大挑戰(zhàn)，德日兩國占據(jù)主導地位，瑞士和美國的技術(shù)實力也位居世界前列。值得注意的是，日本從上世紀50年代中期到80年代初期，在短短近30年間實現(xiàn)了機床產(chǎn)業(yè)的飛躍式發(fā)展，一躍成為全球最大的機床生產(chǎn)基地，其成功經(jīng)驗對我國機床行業(yè)的升級轉(zhuǎn)型具有重要的借鑒意義。日本機床業(yè)的發(fā)展歷程表明，汽車制造業(yè)及軍工需求的強勁增長，以及關(guān)鍵零部件的配套支持是推動其黃金時代的主要動力。
當前，我國正處于制造產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵階段，工業(yè)母機高端市場的增長動力日益增強，尤其在自主可控戰(zhàn)略下，高端工業(yè)母機的戰(zhàn)略地位得到了前所未有的提升。對比中日兩國機床行業(yè)發(fā)展歷程，我國已具備政策頂層設(shè)計的優(yōu)勢，市場需求牽引力顯著，并且龐大的市場規(guī)模為高端數(shù)控機床的發(fā)展提供了肥沃土壤。因此，我們有理由相信，我國數(shù)控機床正處在高端技術(shù)突破的前夕，而突圍的關(guān)鍵在于實現(xiàn)核心零部件的自主可控以及高端產(chǎn)品的國產(chǎn)替代，尤其是五軸聯(lián)動機床和精密磨床。
在產(chǎn)業(yè)鏈配套方面，我國中高端數(shù)控機床的核心零部件國產(chǎn)化率較低，但國內(nèi)廠商正在積極追趕國際先進水平。數(shù)控機床的核心零部件主要包括數(shù)控系統(tǒng)、編碼器、光柵尺、滾珠絲杠、主軸、導軌、轉(zhuǎn)臺等，它們對機床性能的精度和可靠性有著決定性影響。
其中，數(shù)控系統(tǒng)被譽為數(shù)控機床的“大腦”，其國產(chǎn)化率在高端市場不足10%。2022年，我國數(shù)控系統(tǒng)市場規(guī)模約為135億元，銷量達37.9萬臺/套，但海外品牌如西門子、海德漢和發(fā)那科等占據(jù)了67%的市場份額，且進口系統(tǒng)的封閉特性導致修改和擴展控制軟件較為困難。面對這一“卡脖子”環(huán)節(jié)，華中數(shù)控、北京精雕、科德數(shù)控等國內(nèi)企業(yè)正在奮起直追，尋求通過積累各領(lǐng)域頭部客戶數(shù)據(jù)，利用先進應(yīng)用場景反哺技術(shù)研發(fā)；利用AI賦能數(shù)控系統(tǒng)核心伺服裝置，縮短與國際先進水平的代際差距；同時深入教育系統(tǒng)，培養(yǎng)下一代工人對國產(chǎn)品牌的粘性，以實現(xiàn)國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的突破。
五軸聯(lián)動機床則是高端制造領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備，國產(chǎn)化率僅約10%，是我國航空航天核心領(lǐng)域自主可控和提升民用高端制造水平的關(guān)鍵瓶頸。這類機床廣泛應(yīng)用于航空航天、精密設(shè)備、城市軌道交通和新能源汽車等領(lǐng)域，平均每臺售價高達約186.6萬元。盡管我國五軸聯(lián)動機床的市場需求龐大，但由于技術(shù)壁壘極高，目前市場主要被德馬吉森、格勞博、赫姆勒等海外企業(yè)把控，我國尚缺乏規(guī)模生產(chǎn)能力。
此外，精密磨床作為精密零部件生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備，其高端化水平直接影響著我國工業(yè)母機和機器人制造的精度，進而影響我國自主可控的整體進程。端面磨床和外圓磨床對于機床主軸軸承、轉(zhuǎn)臺軸承的生產(chǎn)至關(guān)重要，而精密螺紋磨床則是突破高端滾珠絲杠制造核心技術(shù)的重要裝備，滾珠絲杠在機器人、自動化傳動、新能源汽車等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。然而，高端精密磨床目前依然依賴進口。
綜上所述，我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)在高端突破的前夜，面臨著核心零部件國產(chǎn)化的重要任務(wù)。只有在數(shù)控系統(tǒng)、五軸聯(lián)動機床和精密磨床等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得實質(zhì)性突破，才能真正實現(xiàn)高端數(shù)控機床的自主可控，支撐我國高端制造業(yè)的長遠發(fā)展。在這個過程中，政策引導、市場需求拉動、企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)將是推動我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)升級的四大支柱。
