中国机床发展现状如何?

高端特种复合机床领域,随着激光进入机床市场,大量激光复合加工机床成为各大巨头竞相发力的重点。国内以大族激光、亚威等企业为主,积极进入激光类数控机床市场,试图在这一新兴领域占据一席之地,推动行业技术升级。

尽管高端领域受制于人,但国内注塑机在中低端市场出口上已实现逆差,出口额超过进口额,实现了贸易顺差。这体现了中国在成熟制造工艺和大规模制造方面的优势,但在顶尖精密控制技术上仍有差距。

国产数控系统目前主要集中在中低端领域,以广州数控、华中数控、北京凯恩帝、苏州新代等几家企业为主力。而在高端数控系统市场,国际品牌如发那科、三菱、东芝、西门子牢牢占据着国内80%以上的份额,显示出巨大的市场差距。

2019年中国机床行业的发展状况确实可以用“举步维艰”来形容。要深入理解这个行业的现状,不能一概而论,必须从数控系统、金属成型机床、金属切削机床以及加工中心等不同产品类别分开剖析,才能看清全貌。

在每一类机床中,又根据工艺范围、布局型式和结构性能分为若干组,每组再分为若干系列。除了基本分类,还有通用机床、专门化机床、专用机床等分类方式。按加工精度细分,则有超精机床,如雕铣机,精度可达微米级。

木工机械市场主要集中在中低端领域。虽然中国是全球最大的木工机械生产国和消费国,但全球顶尖的木工机械企业仍在德国。这表明在精密木工机械领域,中国与国际顶尖水平仍存在差距,主要体现在高端技术和品牌影响力上。

金属加工机床是当前全球所有金属设备生产的基础,无论是汽车车身件的冲压、发动机铸造件的打磨抛光,还是汽车轴承的五轴雕铣,都离不开它。家电设备的冲压件、电子PCB版的裁切,以及木工领域的刨槽机、飞锯机,甚至塑料橡胶机械领域的注塑机,都是重要的机床应用。

金属加工机床分为金属成型机床和金属切削机床。金属成型机床包括冲压机、压力机、剪板机、折弯机等;金属切削机床则包括车、铣、刨、磨、加工中心等。作为中国全球最大的家电市场和第二大汽车生产市场,每年对加工机床的需求量极为庞大。

塑料机床市场方面,国内注塑机主要集中在宁波,以海天、震雄、伊之密等企业为代表,基本统治了国内市场。但在高端全电动伺服注塑机领域,仍由发那科、住友等少数几家把持,原因是全电动注塑机系统控制复杂性较强,主要由住友、发那科、西格迈泰克等供应。

然而,目前国内高端金属切削机床仍主要依赖进口,如DMG、山崎马扎克、住友、东芝、日立等国际品牌在中国市场赚得盆满钵满,多轴加工机床也多从国外进口。这种依赖进口的局面反映了国内在高端金属切削领域的技术薄弱。

机床作为工业母机,中国依然有很长的路要走。特别是在五轴机床等高端领域,发展起步较晚,许多问题有待突破。数控机床是机床实现自动化智能化的主要产品,其数控系统的水平是判定数控机床水平高低的重要指标。

目前严峻的问题是,中国90%的数控系统需要从国外进口。国产数控系统,尤其是高档数控系统,与国外技术相比,无论是在加工精度、稳定性还是可靠性方面,差距依然十分明显。这不仅是技术差距,更是产业链整体实力的体现,需要长期投入和突破。

从进口数据来看,自2012年11月起,我国数控机床进口量整体呈下行趋势,但进口价却一直在上升。这表明高端数控机床的进口量持续上升,且单价更高,进一步印证了国内在高端制造装备上的依赖程度之深,以及技术自主可控的紧迫性。

以价格为例,韩国一台五轴加工中心售价约120万人民币,而国内一台中低端车床出口售价仅几万人民币。这种巨大的贸易差额在很长一段时间内难以逆转,根源在于国内高端技术实力的不足。自2010年起,中国金属切削市场主要进口高端数控机床,出口则为中低端设备,主要流向东南亚和拉美地区。

我们常说的车、铣、刨、磨,以及加工中心、冲压机、压力机、剪板机、折弯机,都属于机床的应用范畴。国内机床工具协会每年发布的两年前行业年鉴,会详细梳理和介绍机床行业的数据,是了解行业现状的重要参考。

了解机床行业必须先了解其种类。常见分类包括金属成型机床、金属切削机床、特种加工设备以及测绘类机床。国家标准将机床分为11大类,如车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床和其他机床。

先聊聊数控系统,这是机床的大脑。现代机床主要分为数控机床和非数控机床两类,前者是自动化可编程操作,后者如传统车床、榫槽机、冲压机等需手工操作。目前高端数控机床正不断替代非数控类机床,只有小型作坊还在大量使用后者,大型企业普遍采用自动化程度高的数控设备。

回顾历史,2017年是中国制造业小周期的顶峰,以广州数控为例,当年前三个月的出货量就超过了2016年全年,累计达到6万多套。然而,随着主要应用行业如汽车和电子市场在2018年遭遇下滑,这种趋势持续至2020年仍难有回转,预测2020年中国CNC市场仍呈下降趋势。

相比之下,国内金属成型市场情况略好一些。济南二机床、一重、合肥锻压、扬力、亚威等领军企业在冲压机、液压机等领域表现优异,与国外企业形成分庭抗礼的局面。自2000年以来,国内金属成型市场数控系统研发迅速,伺服压力机、8万吨级液压机等相继问世。

在市场份额方面,广州数控基本占据国内20-25%左右的份额,其次是发那科、新代以及西门子系统。曾经沈阳机床推出的i5数控系统,基于华中数控V系列定制,在铺量时期一度进入前十,但随着沈阳机床破产重组,这一系统就此落幕,令人唏嘘。