[行业报告]数控机床行业分析报告(pdf 102页).pdf

1 数控机床行业分析报告 数控机床行业分析报告 北京龙信百年商业信息咨询有限公司 中国社会经济调查研究中心 上海东博展览有限公司 二 OO 七年七月 2 目 录 目 录 第一章、第一章、 数控机床行业发展现状及趋势数控机床行业发展现状及趋势.4 第一节、 数控机床定义.4 第二节、 数控机床的技术特点.4 第三节、 数控机床发展条件.4 第四节、 国外数控机床发展现状.5 第五节、 数控机床的发展趋势.7 第六节、 中国的数控机床行业.10 第七节、 中国数控机床市场分析.19 第八节、 数控机床进出口.28 第九节、 相关产业分析.29 第二章、第二章、 数控机床市场应用情况和需求数控机床市场应用情况和需求.32 第一节、 汽车行业对数控机床市场的影响.32 第二节、 造船行业对数控机床市场的影响.33 第三节、 一般机械行业对数控机床市场的影响.40 第四节、 航空航天行业对数控机床市场的影响.43 第五节、 信息产业对数控机床市场的影响.45 第三章、第三章、 数控机床器件主要产品分析数控机床器件主要产品分析.49 （一） 数控车床.49 （二） 数控磨床.49 （三） 数控钻床.52 （四） 数控铣床.53 （五） 数控剪板机.54 （六） 其他数控金属成形机.55 （七） 其他数控机床.55 第四章、第四章、 数控机床产业相关政策规定数控机床产业相关政策规定.55 第一节、 数控机床产业相关政策.55 第二节、 部分地区性优惠措施.57 第三节、 2006 年数控机床新政.57 第五章、第五章、 数控机床产业的发展预测数控机床产业的发展预测.58 第一节、 数控机床产业发展趋势.58 第二节、 数控机床产业的 SWOT 分析.61 第三节、 大型数控机床 “十一五”发展方向.66 第六章、第六章、 数控机床产业投资价值分析数控机床产业投资价值分析.70 第一节、 风险分析.70 第二节、 投资机会及建议.70 3 摘要： 摘要： 目前占据世界数控机床贸易主要份额，代表着世界数控机床发展水平是日、 德、美三国。总体上说，日本数控机床的国际竞争力是最强的。 2005 年我国机床企业进一步加快了重组整合的步伐，使机床行业的产业集 中度提高。行业销售收入前 10 名企业的产品销售收入之和已占到全行业销售收 入的 46%左右。大连机床、沈阳机床已进入世界机床生产 15 强。大连机床、沈 阳机床两家生产线数控金切机床已占全国数控金切机床产量的 24%。 中高档、大重型机床需求增多。未来五年，汽车及零部件、国防军工、航空 航天、 船舶及电力设备五大行业固定资产投资仍有望保持较高增长，也是拉动机 床行业增长的驱动力。从机床型号来看，用于船舶、国防军工的大型、重型机床 的需求将增多，从产品档次上看，对国产中高档数控机床、加工中心的需求将大 幅增长，对低档、普通机床的需求将趋于平稳。 国产数控机床的市场占有率较低，2005 年国产数控机床的占有率仅为 30.4%，也就是说 70%的数控机床仍需要进口，近三年国产机床的产值数控化率 分别为 33%、32.8%和 36.3%，数控化率提高不明显。 在中国加入世界贸易组织以来，关税的降低和许可证制度的逐步取消，以及 对外开放的持续深入，我国大型数控机床产业面临着前所未有的机遇和挑战。如 何发展壮大，做好“装备中国”的工作，是一个重大的课题。 预计未来 5 年，我国数控机床将获得高速发展，年均增长速度将 30%以上。 根据中国机床工具工业协会的调查， 航天航空、 国防军工制造业需要大型、 高速、 精密、多轴、高效数控机床；汽车、摩托车、家电制造业需求高效、高可靠性、 高自动化的数控机床和成套柔性生产线；电站设备、造船、冶金石化设备、轨道 交通设备制造业需求高精度、重型为特征的数控机床；IT 业、生物工程等高技 术产业需求纳米级亚微米级精密加工数控机床；工程机械、农业机械等传统制造 行业的产业升级，特别是民营企业的蓬勃发展，需要大量数控机床进行装备。 4 第一章、 数控机床行业发展现状及趋势第一章、 数控机床行业发展现状及趋势 第一节、第一节、 数控机床定义数控机床定义 数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。 该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序， 并将其译 码，从而使机床动作并加工零件。 第二节、第二节、 数控机床的技术特点数控机床的技术特点 数控机床具有以下三大突出的特点： 利用二进制数学方式输入，加工过程可任意编程，主轴及进给速度可按加工 工艺需要变化， 且能实现多座标联动， 易加工杂曲面。 对於加工对象具有 “易变、 多变、善变”的特点，换批调整方便，可实现杂件多品种中小批柔性生产，适应 社会对产品多样化的需求。但价格较昂贵，需要正确分析其使用的经济合理性； 利用硬件和软件相组合，能实现信息反馈、补偿、自动加减速等功能，可进 一步提高机床的加工精度、效率、自动化程度； 是以电子控制为主的机电一体化机床，充分发挥了微电子、计算机技术特有 的优点，易於实现信息化、智能化、网络化，可较易地组成各种先进制造系统， 如 FMS、FTL、FA，甚至将来的 CIMS，能最大限度地提高工业的生产率、劳动生 产率。 第三节、第三节、 数控机床发展条件数控机床发展条件 任何事物都有其特点与发展条件，人们掌握後才能加速其发展。数控机床 的发展条件主要包括： 它是机、电、液、气、光多学科各种高科技的综合性组合，特别是以电子、 计算机等现代先进技术为基石， 必须具有巩固的技术基础， 互相配套， 缺一不可。 5 如不齐备，则数控机床难以顺利发展； 数控机床是由主机、各种元部件(功能部件)和数控系统三大部分组成，还需 先进的自动化刀具配合，才能实现加工，各个环节在技术上、质量上必须切实过 关，确保工作可靠、稳定，才能保数控机床工作的精度、效率和自动化，否则， 难以在生产实际中使用； 它是社会需求、科技水平和人员素质三者的结合，缺一不成。如果人员素质 差、科技水平达不到，则难以满足社会需求。人是一切活动的主体，需要各种精 通业务的专家、人才和熟练技术工人，互相配合，共同完成。否则，数控机床难 以顺利发展。 第四节、第四节、 国外数控机床发展现状国外数控机床发展现状 （a）世界机床业发生结构性变化）世界机床业发生结构性变化 2003 年至 2006 年间， 日本、 中国、 韩国和台湾地区的机床产量增长了 11.2%， 从占世界总量的 36.7%上升到 48.5%。目前，世界机床行业正在发生结构性变化， 其中两个最显著的特点就是，机床的制造和消费正在从西方转向东方。 (b) 代表国际先进水平的日、德、美三国代表国际先进水平的日、德、美三国 (一一) 美国美国 美国的特点是，政府重视机床工业，美国国防部等部门不断提出机床的发展 方向、科研任务和提供充足的经费，且网罗世界人才，特别讲究“效率”和“创 新” ，注重基础科研。因而在机床技术上不断创新，如 1952 年研制出世界第一台 数控机床、1958 年创制出加工中心、70 年代初研制成 FMS、1987 年首创开放式 数控系统等。 由於美国首先结合汽车、轴承生产需求，充分发展了大量大批生产自动化所 需的自动线， 而且电子、 计算机技术在世界上领先， 因此其数控机床的主机设计、 制造及数控系统基础扎实，且一贯重视科研和创新，故其高性能数控机床技术在 世界也一直领先。 当今美国不仅生产宇航等使用的高性能数控机床， 也为中小企业生产廉价实 用的数控机床（如 Haas、Fadal 公司等） 。其存在的教训是，偏重於基础科研， 忽视应用技术，且在上世纪 80 代政府一度放松了引导，致使数控机床产量增加 6 缓慢， 於 1982 年被後进的日本超过， 并大量进口。 从 90 年代起， 纠正过去偏向， 数控机床技术上转向实用，产量又逐渐上升。 （二）德国（二）德国 德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位，在多方面大力扶植。特别讲究 “实际”与“实效” ，坚持“以人为本” ，师徒相传，不断提高人员素质。在发展 大量大批生产自动化的基础上，於 1956 年研制出第一台数控机床後，一直坚持 实事求是，讲求科学精神，不断稳步前进。 德国特别注重科学试验， 理论与实际相结合， 基础科研与应用技术科研并重。 企业与大学科研部门紧密合作，对用户产品、加工工艺、机床布局结构、数控机 床的共性和特性问题进行深入的研究，在质量上精益求精。德国的数控机床质量 及性能良好、先进实用、货真价实，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数 控机床。 德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用，其机、电、液、气、光、 刀具、测量、数控系统、各种功能部件，在质量、性能上居世界前列。如西门子 公司之数控系统和 Heidenhain 公司之精密光栅，均为世界闻名，竞相采用。 （三）日本（三）日本 日本政府对机床工业之发展异常重视，通过规划、法规（如“机振法” 、 “机 电法” 、 “机信法”等）引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国，在 质量管理及数控机床技术上学习美国，甚至青出於蓝而胜於蓝。 日本也和美、德两国相似，充分发展大量大批生产自动化，继而全力发展中 小批柔性生产自动化的数控机床。自 1958 年研制出第一台数控机床後，1978 年 产量（7,342 台）超过美国（5,688 台） ，至今产量、出口量一直居世界首位。战 略上先仿後创， 先生产量大而广的中档数控机床， 大量出口， 占去世界广大市场。 在上世纪 80 年代开始进一步加强科研，向高性能数控机床发展。在策略上， 首先通过学习美国全面质量管理(TQC)，变为职工自觉群体活动，保产品质量。 进而加速发展电子、计算机技术，进入世界前列，为发展机电一体化的数控机床 开道。日本在发展数控机床的过程中，狠抓关键，突出发展数控系统。 日本 FANUC 公司战略正确，仿创结合，针对性地发展市场所需各种低中高档 数控系统，在技术上领先，在产量上居世界第一。销售额在世界市场上占 50%， 7 在国内约占 70%，对加速日本和世界数控机床的发展起了重大促进作用。 第五节、第五节、 数控机床的发展趋势数控机床的发展趋势 为了满足市场和科学技术发展的需要， 为了达到现代制造技术对数控技术提 出的更高的要求，当前，世界数控技术及其装备发展趋势主要体现在以下几个方 面： 高速、高效、高精度、高可靠性 要提高加工效率， 首先必须提高切削和进给速度， 同时， 还要缩短加工时间； 要确保加工质量，必须提高机床部件运动轨迹的精度，而可靠性则是上述目标的 基本保证。为此，必须要有高性能的数控装置作保证。 高速、高效 机床向高速化方向发展，可充分发挥现代刀具材料的性能，不但可大幅度提 高加工效率、降低加工成本，而且还可提高零件的表面加工质量和精度。超高速 加工技术对制造业实现高效、优质、低成本生产有广泛的适用性。 新一代数控机床(含加工中心)只有通过高速化大幅度缩短切削工时才可能进 一步提高其生产率。 超高速加工特别是超高速铣削与新一代高速数控机床特别是 高速加工中心的开发应用紧密相关。90 年代以来，欧、美、日各国争相开发应 用新一代高速数控机床，加快机床高速化发展步伐。高速主轴单元(电主轴，转 速 15000-100000r/min)、高速且高加/减速度的进给运动部件(快移速度 60120m/min，切削进给速度高达 60m/min)、高性能数控和伺服系统以及数控工 具系统都出现了新的突破，达到了新的技术水平。随着超高速切削机理、超硬耐 磨长寿命刀具材料和磨料磨具，大功率高速电主轴、高加/减速度直线电机驱动 进给部件以及高性能控制系统(含监控系统)和防护装置等一系列技术领域中关 键技术的解决，应不失时机地开发应用新一代高速数控机床。 依靠快速、准确的数字量传递技术对高性能的机床执行部件进行高精密度、 高响应速度的实时处理，由于采用了新型刀具，车削和铣削的切削速度已达到 5000 米8000 米/分以上；主轴转数在 30000 转/分(有的高达 10 万转/分)以上； 工作台的移动速度：(进给速度)，在分辨率为 1 微米时，在 100 米/分(有的到 8 200 米/分)以上，在分辨率为 0.1 微米时，在 24 米/分以上；自动换刀速度在 1 秒以内；小线段插补进给速度达到 12 米/分。根据高效率、大批量生产需求和电 子驱动技术的飞速发展，高速直线电机的推广应用，开发出一批高速、高效的高 速响应的数控机床以满足汽车、农机等行业的需求。还由于新产品更新换代周期 加快，模具、航空、军事等工业的加工零件不但复杂而且品种增多。 高精度 从精密加工发展到超精密加工(特高精度加工)，是世界各工业强国致力发展 的方向。其精度从微米级到亚微米级，乃至纳米级( 3000mm、大型外圆磨床，加 工直径 l0006000mm、镗杆直径 160mm 左右落地镗铣床和龙门加工中心等。 精密数控车床和车削中心进口较多的有美国哈挺公司瑞士碧玛泰公司； 小型 五轴立式加工中心进口较多为瑞士威力铭 马科黛尔公司、瑞士米克朗、德国哈 默公司；纵切自动机进口较多的是瑞士 TORNOS 公司；进口的还有瑞士阿奇夏米 尔公司生产的电加工机床、瑞士 STUDER 公司和瑞士 KELLEBERGER 公司生产的高 精度万能磨床、瑞士 HUASER 公司和美国 MOORE 公司生产的数控坐标磨床等。 二、造船产业二、造船产业 “十一五”期间造船工业将加速发展，我国正朝着一流造船强国目标奋斗。 我国船舶出口量占造船量 70 ，2004 年达到 800 万 t，占世界市场 l5，2005 年将达到 1,000 万 t，占世界市场 l8。目前，除上海的外高桥正在兴建现代化 程度最高、规模最大、技术设施最先进的大型船舶总装厂外，南北两大船舶工业 集团也在计划新建和扩建特大型造船企业。建成之后，中国的造船能力将增加一 倍。 船舶工业急需设备是柴油机机体制造的重型和超重型龙门铣镗床和重型数控 落地镗铣床。船舶工业船用柴油机制造、螺旋推进器制造、船用机械和仪表制造 需要各种各样的数控机床。 船用柴油机机体等零件制造需要重型和超重型龙门铣 镗床，工作台尺寸为 7000mm 27000mm 和 4000mm 4500 1000014000mm 左右、镗杆直径 160250m m 各种规格的数控落地镗铣床，X 轴行程从 6 0 0 0 m m 到 l 5000mm、大型数控卧式镗铣中心， 工作台尺寸为 l000mm l250mm l400mm l600mm、工作台尺寸1000mm 1000m m 的六轴五联动数控镗铣床、 2500mm 10000mm 数控立式车床、大型数控成型砂轮磨齿机、曲轴镗铣床、大 型曲轴车铣中心、大型曲轴磨床等等。螺旋推进器制造需要大型五轴车铣中心， 25 加工直径 10000mm 左右、六轴五联动数控落地镗铣床、六轴五联动数控镗铣中 心、 l0000mm 大型数控立式车床等等。船用机械和仪表需要各种数控机床如五 轴立卧转换加工中心、 五轴车铣中心、 工作台 500mm 500mm1000mm 1000mm 卧式加工中心、镗杆直径 200mm 数控落地镗铣床、加工直径 6300mm 数控立式车 床、各种规格的数控车床和车削中心等等。 三 汽车产业 汽车产业对装备技术的基本要求，可以归纳为：高效柔性、精密可靠、环保 成套。对机床的需求量约占机床总消费的 40左右，可以说，汽车产业的兴衰 对机床工具行业发展影响巨大。经过几年的快速发展，我国逐步将成为全球汽车 零部件制造和采购中心， 零部件制造产业为在国内外市场激烈竞争中提高自身的 竞争力，必需进行大规模的技术改造。经过整合调整， “十一五”开始，汽车产 业将进入较快发展，预计“十一五”末，汽车产量将达到 8001000 万辆，其中 轿车产量近 50。特别是新一代节能、环保发动机的投产，将增添一大批高效 数控机床。 汽车行业发动机的缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴和连杆五大件生产以及变速箱 生产，需要大量的高效、高性能、专用数控机床。目前汽车行业采用的发动机加 工设备基本上依赖于进口。如：缸体缸盖加工用的高速卧式加工中心组成的柔性 生产线和变速箱体加工卧式加工中心组成的柔性生产线， 对高速卧式加工中心基 本要求：主轴转速 12000 rmin、快速行程40mmin、换刀时间(TT)在 15s 左右，而且要求加工中心布局适合于联线。合资企业缸体缸盖加工大多采 用进口的高速卧式加工中心组成的柔性生产线，已进口和即将进口的有德国 GROB 公司、HECKER 公司、HECKERT 公司；日本牧野铣床公司、马扎克公司、丰 田公司等等。 大连机床集团有限责任公司和沈阳机床(集团)有限公司的高速卧式 加工中心生产线在国际招标中中标，进入国产汽车企业缸体缸盖生产现场。曲轴 加工设备中曲轴车车拉机床、数控曲轴内铣或外铣床、数控曲轴磨床、曲轴抛光 机基本上都采用进口设备，如德国 BOEHRINGER 公司曲轴车车拉机床、曲轴外铣 床；美国 LANDIS 公司、德国 NAXOS 公司、意大利 SAIMP 公司数控曲轴磨床等。 凸轮轴加工设备中凸轮轴数控车床也都采用德国 BOEHRINGER 公司、日本 OKUMA 公司的数控车床等；凸轮轴磨床采用美国 LANDIS 公司、德国 JUNKER 公司和 SCHAUDT 等。 26 连杆加工大多为专用设备，双端面磨床则较多采用美国 GARGNER 公司的产 品。 近几年上海机床厂有限公司、北京二机床厂有限公司等单位引进吸收国外技 术，开发了数控曲轴磨床、数控凸轮轴磨床、数控双端面磨床等产品可以参与招 标竞争，争夺国内市场。汽车零配件生产需要大量的数控车床、立式加工中心、 卧式加工中心，数控高效磨床和数控齿轮加工机床，我国生产的数控机床基本上 可以满足汽车零配件加工的需要，仅少数品种还需要进口，如齿轮淬硬后加工的 倒置式立式车床和立式车磨复合加工机床、数控组合磨床、球道保持器专用铣床 以及个别齿轮加工机床，如拉齿机、铣齿机等等。 三、国防工业三、国防工业 目前，国防军工产业正在加速生产能力建设，对数控机床需求很大。兵器企 业产品涉及面广，品种、规格多，对设备的需求范围较广，需求以各种优质的数 控机床为主，国产数控机床是首选设备。大件加工需要重型龙门铣镗床，工作台 尺寸约在 4000mm X 12000mm 左右、镗杆直径 q5 160mm 对置式落地镗铣床、镗杆 可移动式工作台尺寸 1200mm X 1400mm 镗铣中心等等。中小件加工需要各种数控 机床，有立式加工中心、五轴立式加工中心、卧式加工中心、车削中心和其他各 类数控机床等。 四、一般机械产业四、一般机械产业 机械工业今后几年将保持 1 5 左右较快的增长速度。以下重点分析一些 主要产业：冶金设备产业。我国冶金工业，特别是大型冶金企业将加速发展，重 点要解决连铸连轧成套设备的生产与供应。 制造连铸连轧成套设备需要大型龙门 铣床、 大型数控卧车和立车等设备。 发电设备产业。 电力供需矛盾尚较突出， 2005 年电力的缺口依然明显，供应仍然偏紧。电力已成为制约我国经济发展的瓶颈。 目前，中国人均用电量为 1000kW h，还达不到世界的平均水平。1 999 年世界 人均用电量是 2540kW h，是我国的 1 倍。 “十一五”头几年电力工业必将加快 发展。到目前为止，经国家审批的电力在建项目已达到 14000 万 kW，超过了“十 五”计划原规定的 10000 万 kW 指标。哈尔滨电气集团公司、东方电气集团公司 等等电站设备公司的订货合同都已安排到 2007 年。为完成任务，各公司目前只 能采取国内外转包生产的方式，提高自己的产能，今后必将加大技术改造力度， 增添大重型设备和专用铣床，如重型数控龙门铣床、大型数控落地镗铣床、大型 27 数控立式车床、叶根槽专用铣床以及叶片数控加工设备等。工程机械。工程机械 受宏观调控的影响较大，但是总体来说， “十一五”期间我国铁路、交通公路建 设、城镇建设的速度不会减速。因而，工程机械的需求量必然回升，步入较快发 展期。工程机械需要的数控机床范围很广，以中大型机床为主，如工作台宽度 20000 m m 以上的五面加工数控龙门铣床、数控车床等等。模具产业。近几年模 具工业发展迅速，市场广阔，产销两旺。2004 年模具产值约 530 多亿元，同比 增长 178 ，目前全世界模具产值约有 600650 亿美元。我国大部分模具制 造企业自产自用，作为商品的约占 13。我国模具生产已接近国际水平，但总 体来看，远不适应国民经济发展的需要，大型、精密、复杂、长寿命等高档模具 有很大一部分依赖进口。2004 年进口 1872 亿美元，同比增长 324 ，这里 还不包括随设备和生产线带进的模具。模具市场主要集中在华东、华南，大约占 全国销售额的 34，特别是最近，苏州地区正在规划筹建亚洲最大的模具制造 基地。目前，轿车覆盖件模具大部分都是进口，一汽、东风、天汽只能生产部分 覆盖件模具。家电产品需要模具量很大，大部分由国内生产。建筑、建材的塑料 门窗、塑料排水管、塑料装饰制品的模具发展前景很好。电子信息产品中的引线 框架、电路塑封、插接件、机壳和许多元器件制造都需要精密塑料模具和精密级 进模具。航空航天工业也需要高精度模具，如红外接收器的非球面反射镜，形状 误差小于 0103 um。2005 年，模具市场达 600 亿元规模，其中冲压模具占 40以上，塑料模具占 40 。预计今后几年，模具产值会以每年 50 亿元左右 幅度增加。按模具工业协会历年统计资料显示，模具行业固定资产的投入与模具 产值增长的比例为 1：1，由此可以推测，未来几年我国模具行业平均每年会有 5O1L 元左右固定资产投入。固定资产投入中，模具加工设备的投入占到 80， 也就是说，模具行业每年约有 40 亿元的模具加工设备的需要。汽车覆盖件模具 加工需要大量高速龙门铣床和三坐标测量机等关键设备，还需要先进的 CAD CAE CAM 等软件和相关设备。大中型塑料模具加工需要高速加工机床、数控镗 铣床、加工中心、电加工机床、深孔钻床、磨床、试模机、测量设备和扫描机等 关键设备以及 CADCAECAM 软件。中小型精密模具加工需要高精度加工中心、 坐标磨床、光学曲线磨床、精密成形磨床、精密平面磨床和精密测量设备、精密 电加工机床等。 28 五信息产业五信息产业 以信息产业为代表的高新技术产业，为机床工具行业提供新的发展空间。电 子信息产业在国民经济中地位举足轻重，对全国工业增长的直接贡献率达到 14% 以上，拉动全国工业增长 2 个多百分点，其出口占全国外贸出口近 30%，对全国 出口贡献率达到 1/3 以上。最近，国家将对 IT 产业及其装备提供 3001L 元的资 金。 据了解， IT 产业的装备 99.5%依赖进口， 2004 年我国进口 IT 产业的装备 100 亿元， 希望机床工具行业有条件的企业能进入 IT 产业装备，提供 IT 产业加工设 备。日本、韩国、台湾省机床行业在这个领域中已开始有所作为，有的已能成批 生产用于 IT 产业的加工设备，成为机床行业新的增长点。电子信息产业中引线 框架、插接件、机壳等小型零件以及模具对小型精密模具加工设备，如精密车床 和亚微米加工设备、纵切自动机、盘型棒料自动车床、排刀式数控车床、小型五 轴立式加工中心、高速加工中心、高速铣削中心、精密细丝电火花线切割机床、 精密电火花成型机、高速精密冲床和其他专用设备的需求将会加大。除上述产业 以外， 铁路建设每年都有 1,000 多亿元资金投入，特别是铁路的第六次大面积准 高速提速，内燃机车、客车车厢将全部更新，它的发展必将需要可观的各种各样 的数控机床。 总之，机床行业的主要用户的快速发展将成为拉动机床工具行业，特别是数 控机床发展的强大动力。 第八节、第八节、 数控机床进出口数控机床进出口 (一一) 概况概况 2006 年，我国数控机床的进口量达到 41,315 台，进口额为 53.01 亿美元， 出口量为 62,798 台，出口额为 2.89 亿美元。 多年来，我国机床大量依靠进口，像汽车、航空航天、船舶、兵器、核工业 等行业急需的精密加工数控机床、多轴联动数控机床等多数不能自己生产，这不 但拖了我国制造业发展的后腿，而且也成为我国经济安全运行的隐患。 （二）国内外技术存在的差距（二）国内外技术存在的差距 目前，国内数控机床企业在产品设计水平、质量、精度、性能等方面与国外 先进水平相比落后了 510 年；在高、精、尖技术方面的差距则达到了 1015 29 年。同时，我国在应用技术及技术集成方面的能力也还比较低，相关的技术规范 和标准的研究制定相对滞后，国产的数控机床还没有形成品牌效应。我国进口的 数控系统基本为德国西门子（SIMENS）和日本法那克（FANUC）两家公司所垄断， 这两家公司在世界市场的占有率超过 80%。在国内尚无自主知识产权高端数控系 统替代的前提下，西门子和发那科拥有绝对的垄断优势。 国产数控车床中 70%是由单板机控制的单轴经济型数控车床，电加工机床中 80%以上是经济型的，这两类数控机床占了我国数控机床产量的一半以上。另外， 虽然国内的数控机床在精度上与国外数控机床接近， 但在产品的可靠性和生产规 模方面仍落后于国外先进水平。国外数控系统平均无故障时间在 10000 小时以 上，国内自主开发的数控系统仅 30005000 小时；整机平均无故障工作时间国 外产品达 800 小时以上，国内最好的产品只有 300 小时。虽然国内目前可以生 产五轴联动数控机床、 数控大重型机床等高档机床、 加工中心， 但数量不足千台， 且制造成本较高。而德国、日本等机床制造业发达的国家和地区加工中心的年产 量均在万台以上，是我国的 20-30 倍。 （三）进口替代空间巨大（三）进口替代空间巨大 到“十一五”末期，国产数控机床占国内需求市场的比重从现在的 30%上升 至 50%以上，国产数控机床采用自己的功能部件达到 60%以上，有自主知识产权 的数控系统占数控机床总产量的 75%以上。 预计未来五年， 机床行业有望保持 15% 的稳定增长率，其中，由于国产机床的数控化比率和国内市场份额的提高，数控 机床的增长率将在 30%左右；中档数控机床的进口替效应将逐年显现；我国的中 高档数控机床在技术上与国外同类产品接近，价格优势明显，机床出口的比重也 将逐年提升。 第九节、第九节、 相关产业分析相关产业分析 一、数控系统一、数控系统 进入 90 年代以来，我国国内市场对数控机床和数控系统的要求迅速增长， 成为工业发达国家竞相争夺的目标。面对强手如林的国际竞争对手，国内数控机 床和数控系统无论是性能、质量，还是价格都难以与发达国家产品相抗衡，面临 着进口冲击的强大压力。 30 在“十一五”期间行业发展要坚持四个基本原则，即：市场竞争和政策引导 相结合原则、引进技术和自主创新相结合原则、系统产业化和深化改革相结合原 则、重点突破和全面提升相结合原则，坚持科学发展观，形成行业合理分工、相 互促进、协调发展的产业格局。 具体细则包括以下 3 个方面： 调整数控系统的产品结构，提升经济型数控系统，巩固已有市场。当前经济 型数控系统技术上已基本成熟，加上成本的优势，已经占市场主流地位，可按市 场规律继续发展，形成市场上的绝对优势；推进普及型数控系统产业化，扩大市 场占有率。发展普及型数控系统，当前首要的任务是培育市场、引导消费，确保 数控系统可靠性指标过硬。为此要开展大量的生产验证，学习广州数控成功的经 验，在生产验证中不断进行质量改进，不断提高可靠性增长，逐步形成自己的品 牌；跟踪国外先进技术，加速研发自主创新高档数控系统。目前高档数控系统的 发展，建议采用技术跟踪、引进消化吸收，实现自主开发的发展思路，在消化国 外高档系统的基础上，结合“十五”攻关成果，开发具有自主知识产权的高档数 控系统。 形成主机厂、系统厂、用户厂战略联盟。数控系统生产厂要与主机厂结合， 不断开发应用软件， 全面地提高系统应用与水平， 与重点机床生产企业密切配合， 争取主机厂和用户厂的信任和支持，使普及型数控系统的生产形成批量、形成效 益。使系统开发、生产制造、系统配套、生产管理、用户服务全面进入产业化良 性循环。 国产系统市场上的突破主要依靠主机厂。如何加强主机厂、系统厂、用户厂 三者间的有机结合，如何在开发、生产、验证、使用各个环节加强信息沟通，各 司其职、团结协作，主机厂是中心环节。三者有机的战略联盟形成长效机制，国 产数控系统的应用才能取得突破性的进展。 市场拉动力、企业内动力、政策推动力，三力合一是促进国产系统发展的重 要条件。由于市场需求旺盛，当前国产数控机床产量快速增长，整机在系统配置 上，经济型几乎是国产系统包打天下，国外产品很难进入，普及型、高级型系统 国外品牌占有绝对优势， 国产系统很难扩大市场份额。 只有在政府的宏观调控下， 通过企业的积极努力，才能真正形成自己具有核心竞争力的数控系统产业。 31 二、数控加工软件二、数控加工软件 数控加工仿真软件是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作技能培训的仿 真软件。 该软件具备对机床操作全过程和加工运行全环境仿真的功能,同时还具 备适用于数控加工这类强调操作过程的考试功能,使原来需要在数控设备上才能 完成的教育功能，可以在这个虚拟制造环境中实现。 三、功能部件生产三、功能部件生产 当前的市场竞争已进入品牌竞争时代，创国产知名品牌，提高企业知名度是 功能部件生产企业各项工作中的重中之重。南京工艺装备制造有限公司为打造 “艺工”品牌，采取了一系列措施，全面提升产品性能、质量，以“人才强企， 科技兴企， 品质保企” 为企业发展方针。 汉汇机床有限公司为进一步提高 “汉江” 品牌的知名度，加大研发投入，以走“专、精、强”道路，开展精心创品牌活动。 总之，加快功能部件产业发展步伐，用高性能高品质功能部件满足国产数控 机床配套需求，已成为各功能部件生产企业共同的奋斗目标。 四、基础材料制备四、基础材料制备 1金属材料 1金属材料 包括钢铁材料、有色金属材料两类。钢铁是目前应用最广泛的金属材料，它 兼有生铁和熟铁的特点，强度高、韧性和塑性都比较好。有色金属中应用最广的 是铝，铝作为一种新材料是 20 世纪仅次于钢的重要金属材料，具有较轻、不易 被腐蚀等特点，在很多方面取代了铜和钢。金属钛和稀土金属的应用也取得了很 大进展。 2非金属材料 2非金属材料 包括陶瓷、水泥、玻璃、耐火材料等，它们虽然是传统材料，但近年又出现 了不少新型的、特殊的非金属材料。 3有机高分子材料 3有机高分子材料 人工合成有机高分子材料，是材料科学技术的一个重大突破。塑料、合成纤 维、合成橡胶为三大高分子材料。 32 第二章、 数控机床市场应用情况和需求第二章、 数控机床市场应用情况和需求 第一节、 第一节、 汽车行业对数控机床市场的影响汽车行业对数控机床市场的影响 一、一、2005- 2006 年国内汽车市场概述年国内汽车市场概述 2005 年，我国汽车市场继续保持平稳较快增长，全年生产汽车 570.7 万辆， 销售国产汽车 575.82 万辆，分别比上年增长 12.55%和 13.54%。加上全年进口汽 车 16 万辆左右的销量， 我国汽车市场以近 592 万辆的总规模超过日本本土的 580 万辆，跃居世界第二位，仅次于美国。2006 年，我国的汽车产量刚刚接近 700 万辆，而汽车产能在 2005 年时已经超过 800 万辆。 2005 年汽车行业累计实现产品销售收入 11,895.64 亿元， 同比增长 10.65%， 增长额为 1,144.78 亿元，增幅比 2004 年低 6.23%。 2006 年 1-12 月我国汽车制造业的产品销售收入达到 14,107.8 亿元，同比 增长 30.74%。 二、数控机床在汽车中的应用和需求二、数控机床在汽车中的应用和需求 汽车产业对装备技术的基本要求，可以归纳为：高效柔性、精密可靠、环保 成套。对机床的需求量约占机床总消费的 40%左右，可以说，汽车产业的兴衰对 机床工具行业发展影响巨大。 经过几年的快速发展，2005 年汽车工业进入调整和整合期，汽车产量增长 不会太大，达到 570.7 万辆。但是，汽车零部件产业将会进一步加速发展，市场 规模约为 5,000 亿元。我国逐步将成为全球汽车零部件制造和采购中心，零部件 制造产业为在国内外市场激烈竞争中提高自身的竞争力， 必需进行大规模的技术 改造。经过整合调整， “十一五”开始，汽车产业将进入较快发展，预计“十一 五”末，汽车产量将达到 80001000 万辆，其中轿车产量近 50%。特别是新一代 节能、环保发动机的投产，将增添一大批高效数控机床。 汽车行业发动机的缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴和连杆五大件生产以及变速箱 生产，需要大量的高效、高性能、专用数控机床。目前汽车行业采用的发动机加 工设备基本上依赖于进口。如：缸体缸盖加工用的高速卧式加工中心组成的柔性 生产线和变速箱体加工卧式加工中心组成的柔性生产线， 对高速卧式加工中心基 33 本要求；主轴转速12000r/min、快速行程40m/min、换刀时间(T-T)在 1.5 秒左右，而且要求加工中心布局适合于联线。合资企业缸体缸盖加工大多采用进 口的高速卧式加工中心组成的柔性生产线，已进口和即将进口的有德国 GROB 公 司、HECKERT 公司、HELLER 公司；日本牧野铣床公司、马扎克公司、丰田公司等 等。 大连机床集团有限责任公司和沈阳机床(集团)有限公司的高速卧式加工中心 生产线在国际招标中中标，进入国产汽车企业缸体缸盖生产现场。 曲轴加工设备中曲轴车车拉机床、数控曲轴内铣或外铣床、数控曲轴磨床、 曲轴抛光机基本上都采用进口设备，如德国 BOEHRINGER 公司曲轴车车拉机床、 曲轴外铣床；美国 LANDIS 公司、德国 NAXOS 公司、意大利 SAIMP 公司数控曲轴 磨床等。凸轮轴加工设备中凸轮轴数控车床也都采用德国 BOEHRINGER 公司、日 本 OKUMA 公司的数控车床等；凸轮轴磨床采用美国 LANDIS 公司、德国 JUNKER 公司和 SCHAUDT 等。连杆加工大多为专用设备，双端面磨床则较多采用美国 GARGNER 公司的产品。近几年上海机床厂有限公司、北京二机床厂有限公司等单 位引进吸收国外技术，开发了数控曲轴磨床、数控凸轮轴磨床、数控双端面磨床 等产品可以参与招标竞争，争夺国内市场。 汽车零配件生产需要大量的数控车床、立式加工中心、卧式加工中心，数控 高效磨床和数控齿轮加工机床， 我国生产的数控机床基本上可以满足汽车零配件 加工的需要，仅少数品种还需要进口，如齿轮淬硬后加工的倒置式立式车床和立 式车磨复合加工机床、数控组合磨床、球道保持器专用铣床以及个别齿轮加工机 床，如拉齿机、铣齿机等等。 三、汽车产业环境对数控机床市场的影响三、汽车产业环境对数控机床市场的影响 近年来我国汽车产业发展迅速,产销量持续增长,汽车产业的快速发展带动 了对汽车零部件的需求,而汽车零部件所需的各种数控机床也越来越不能满足汽 车市场的需求,因此汽车产业快速发展,必然带动数控机床产业的发展,而数控机 床的供应情况也对汽车产业的发展起着决定性的作用。 第二节、 第二节、 造船行业对数控机床市场的影响造船行业对数控机床市场的影响 （一）