機(jī)床作為工業(yè)母機(jī),是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要基石,已發(fā)展成為產(chǎn)值近9萬億元的產(chǎn)業(yè),具有巨大的定位替代潛力。數(shù)控機(jī)床作為國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ),可以為各部門提供設(shè)備和手段,在智能制造和數(shù)字轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要的戰(zhàn)略意義。
(數(shù)控車床)
2021年,機(jī)床行業(yè)產(chǎn)值達(dá)到峰值285億美元,體積巨大,但面對如此巨大的“蛋糕”
2021年,中國金屬加工機(jī)床進(jìn)口額74.6億美元,同比增長25.4%;出口額為53.2億美元,同比增長32.7%,貿(mào)易逆差為21.4億美元。此外,中國金屬加工機(jī)床的進(jìn)口主要來自日本、德國、臺(tái)灣等國家和地區(qū)。2021年,三者進(jìn)口總額占70%以上。機(jī)床進(jìn)口高度集中的特點(diǎn)可能帶來高端機(jī)床設(shè)備和關(guān)鍵功能部件的供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn),核心技術(shù)可能面臨“脖子卡住”的問題。
這與機(jī)器人行業(yè)的現(xiàn)狀“一模一樣”。在加快定位的道路上,機(jī)器人和機(jī)床正在相互合作,共同“實(shí)現(xiàn)目標(biāo)”。
機(jī)器人企業(yè)進(jìn)入機(jī)床
2021年12月,《十四五智能制造發(fā)展規(guī)劃》明確提出開發(fā)智能立/臥式五軸加工中心、高精度數(shù)控磨床等工作母機(jī)。自2022年下半年以來,扶持政策越來越頻繁。今年9月,首個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO23218-2正式發(fā)布,中國領(lǐng)先的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)在20大中也強(qiáng)調(diào)了國家安全的突出地位,特別是軍事領(lǐng)域的自主可控性,包括軍事制造設(shè)備-高端五軸數(shù)控機(jī)床的自主可控性。
同時(shí),疫情過后,工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)具有明顯的優(yōu)勢。隨著國內(nèi)人口老齡化問題的深化和勞動(dòng)力成本的不斷增加,對工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品的需求不斷增加。2022年9月,工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量為43009臺(tái),同比增長48.28%;1月至9月,工業(yè)機(jī)器人累計(jì)產(chǎn)量為32544臺(tái),同比增長20.04%,同比增長率有所回升。隨著機(jī)器替代過程的加快,工業(yè)母機(jī)與工業(yè)機(jī)器人和激光設(shè)備相結(jié)合的技術(shù)越來越多,這將加速工業(yè)母機(jī)的需求。
根據(jù)一些研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù),未來中國數(shù)控機(jī)床市場規(guī)模將穩(wěn)步快速增長,到2024年將達(dá)到5728億元,較2021年2687億元大幅增長113.17%。
機(jī)器人配合機(jī)床,幫助生產(chǎn)制造
機(jī)床是一種制造機(jī)器的機(jī)器,即將金屬、其他材料和工件加工成所需的形狀和尺寸。數(shù)控機(jī)床的全稱數(shù)控機(jī)床是一種配備程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)機(jī)床。數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)具有處理控制代碼或指令規(guī)定程序的能力。通過數(shù)控裝置發(fā)出的控制信號,控制機(jī)床的運(yùn)行,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求的形狀和尺寸自動(dòng)加工零件,可以更好地解決復(fù)雜、高精度、多品種的零件加工問題。
數(shù)控機(jī)床作為一種更智能、更數(shù)字化的產(chǎn)品,通常由控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、機(jī)床本體等輔助系統(tǒng)組成。
在制造業(yè)的實(shí)際使用場景中,金屬和塑料是生產(chǎn)過程中最基本的兩種材料。將原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,特別是大型工件,往往需要機(jī)床。在加工過程中,通常會(huì)引入工業(yè)機(jī)器人,完成搬運(yùn)、拋光、噴涂等工作,起到輔助生產(chǎn)的作用。
兩者的配合在柔性制造中也同樣重要。
隨著大規(guī)模生產(chǎn)的瓶頸,消費(fèi)者的個(gè)性化需求越來越強(qiáng)烈。柔性制造適應(yīng)了“大規(guī)模定制”生產(chǎn)批量小、品種多的特點(diǎn),已成為制造業(yè)的“新概念”。為了滿足這種“靈活性”的需求,“實(shí)施”需要更高的智能水平。因此,有必要開放工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床和各種專用設(shè)備,使其合作得當(dāng),滿足生產(chǎn)要求。
共同跨越“國產(chǎn)替代”大關(guān)
從目前全球數(shù)控機(jī)床的市場分布來看,主要集中在亞洲、歐洲和美國國家。其中,中國和日本的全球市場份額并列第一,占32%;德國、美國和意大利分別占全球市場的17%、6%、5%。數(shù)據(jù)顯示,2021年全球數(shù)控機(jī)床市場規(guī)模為5724.05億元。2021年,中國數(shù)控機(jī)床市場規(guī)模為2687億元,同比增長8.65%,預(yù)計(jì)2022年市場規(guī)模約為2957億元。
機(jī)器人也面臨著國內(nèi)替代的問題,由于核心技術(shù)的空心化,國內(nèi)替代面臨著技術(shù)障礙。機(jī)器人的核心部件占工業(yè)機(jī)器人本體生產(chǎn)成本的70%,是產(chǎn)業(yè)鏈的主要價(jià)值高地。發(fā)那科,ABB、安川和庫卡之所以能夠始終控制工業(yè)機(jī)器人市場,是因?yàn)樗鼈冋莆樟撕诵牟考年P(guān)鍵利潤點(diǎn),因此具有較強(qiáng)的盈利能力。一些國內(nèi)品牌可以大規(guī)模生產(chǎn)零部件,通常仍然滿足中低端需求。
機(jī)床和機(jī)器人都需要機(jī)電一體化產(chǎn)品。精密傳動(dòng)裝置、伺服電機(jī)和控制系統(tǒng)是核心技術(shù)。對于具有一定資金、市場和技術(shù)實(shí)力的企業(yè),通過建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈、合作或并購,不斷吸納人才,發(fā)展技術(shù),結(jié)合當(dāng)?shù)胤?wù)優(yōu)勢,有望在未來真正實(shí)現(xiàn)對外國品牌的進(jìn)口替代。