「首發」《中國工具機產業發展藍皮書(2018)》(連載)

「首發」《中國機床產業發展藍皮書(2018)》(連載)

《中國機床產業發展藍皮書(2018)》是由中國機械國際合作股份有限公司、

中國機床總公司、北京國機展覽有限公司、機械工業信息研究院聯合編寫,在“工

業4.0”與“中國製造2025”新發展形勢下,通過對我國機床產業進行系統梳理與科

學分析,借鑑國際先進經驗,把握產業發展新需求與新動向,通過對用戶市場進行

需求預測,從而挖掘機床消費新需求與新動能,對於我國機床產業牢牢抓住發展新

機遇、促進產業升級具有重大意義。

「首發」《中國機床產業發展藍皮書(2018)》(連載)

前 言

自全球金融危機以來,全球經濟持續低迷,各工業發達國家

逐漸意識到以製造業為代表的實體經濟的重要作用,為搶佔世界經

濟和科技發展的先機,紛紛出臺相關製造業振興計劃以重塑本國競

爭優勢,尤其是裝備製造業重新成為全球經濟競爭的制高點。黨的

十九大以來,黨中央做出重大戰略決策,把經濟發展的著力點放到

了振興實體經濟上,裝備製造業是振興實體經濟主要的動力源與創

新源,是振興實體經濟的重要突破口,是實現製造強國的主戰場。

機床工業是為國民經濟各領域提供“工作母機”的基礎裝備產業,

其性能優劣直接影響到一國工業發展水平。研究表明,機床工業承

擔著知識和技術“蓄水池”的功能。一個國家制造的商品、特別是

裝備越複雜、製造工藝越先進,知識和技術的“蓄水池”就越大,

國家通往繁榮之路的可能性也就越大。

目前,我國機床工業已發展成為規模龐大、體系完整、具有

一定水平、能參與國際競爭和基本滿足國民經濟發展需要的成熟產

業。但由於歷史較短、條件受限,與國際強國相比,我國機床工業

尚處於追趕先進水平的階段,粗放發展、創新能力不足、供給與需

求不匹配仍是我們前進的攔路虎。

當前,新一輪科技革命與產業變革和我國產業轉型升級正形成

歷史性交匯,機床產業必須大力實施創新驅動發展戰略,搶抓歷史

機遇,利用新一代信息技術、機器人、物聯網、大數據、雲計算、

人工智能為代表的新技術催生新產業、新業態、新模式,要積極打

造全球化的生產網絡和組織模式,以核心技術和專業服務努力

掌控全球價值鏈高端環節。

2017年,全球經濟實現穩中有升、復甦勢頭向好,製造業

穩步回升,同時也是全球機床產業復甦年。在當前製造業呈現

新特點的發展背景下,以及全球機床產業呈現向好趨勢之際,

《中國機床產業發展藍皮書(2018)》將通過對中國機床產業

進行系統梳理與科學分析,借鑑國際先進經驗,把握產業發展

新需求與新動向,通過對用戶市場進行需求預測,挖掘機床消

費新需求與新動能,對於我國機床產業牢牢抓住發展新機遇、

促進產業升級、實現實體經濟振興意義重大。

第一部分 產業發展篇

一、全球機床產業發展情況分析

(一)全球機床產業發展特點

1. 以高檔機床為代表的先進製造業仍是全球競爭的焦點

製造業是振興實體經濟的主戰場,而融合了新一代信息技術、新材料、新能

源等創新技術及人工智能、大數據、雲計算等新興技術的先進製造業,是全球各主

要工業強國為重塑競爭優勢、搶佔新競爭制高點的重要發力點。以高檔機床為代表

的高端裝備仍是各國競爭的焦點,對整個製造業實現振興並邁向價值鏈高端起到了

積極的促進作用。如美國國防部確認“先進機床與數控系統”是潛在的技術領域,

下一代高檔機床和控制系統將能高效、精準、自動化地生產具有價格競爭優勢的產

品,對於提升民用製造商產品的優越性至關重要。西門子瑞典燃氣輪機工廠的3D

打印車間,採用增材製造的製造模式生產燃氣輪機部件,速度比傳統制造提升了10

倍,交貨期最多減少90%。

2. 機床產業與新技術融合程度不斷加深

隨著新一代機器人、物聯網、大數據、雲計算、人工智能等新技術的不斷髮展

與突破,與先進製造技術的融合在廣度和深度上不斷擴大與加深,形成的以智能制

造為代表的新一代製造技術成為新一輪工業革命的驅動力,如數控機床與人工智能

等技術的結合,形成智能機床,並逐漸成為各主要機床發達國家重點發展的產品。

經過多年的發展,目前,機床與機器人已實現深度融合,以柔性製造單元所體現的

“機床+機器人”已成為全球知名機床製造企業的主要產品,並能夠為客戶提供一

體化的系統解決方案。近幾年,以物聯網、大數據、雲計算和人工智能為代表的新

中國機床產業發展藍皮書(2018)

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技術實現新的突破,並在製造領域實現不斷應用,融合了新一代智能製造技術的智

能機床成為日本、德國等先進機床製造企業重點攻關的產品,並相繼在日本、歐洲

等全球國際機床展上向公眾展示了各自機床發展的新理念與新產品。

3. “減材+增材”的複合加工機床已成為機床產業發展的主要方向

機床加工屬於減材製造,3D打印屬於增材製造。減材製造更適合於加工常規

形狀的零件,主要應用在大批量製造領域,而增材製造更適合加工複雜零件,有助

於產品實現輕量化、小批量定製化的生產。由於這兩種加工方法具有各自優點和局

限性,且過去一直在“鬥爭”,但目前,融合減材製造與增材製造為一體的複合加

工機床已成為全球機床產業發展的主要方向。如全球知名的德馬吉·森精機(DMGMORI)

機床製造企業為迎合新制造工藝的需求,於2017年推出了LASERTEC 65 3D

激光堆焊與五軸銑削複合式增材製造加工機床,同時,日本大隈機床製造企業也相

應推出了LASER EX系列的在傳統減材加工基礎上融入增材加工的新型複合式加工機

床。增材製造與傳統切削加工為一體的新型的複合式機床,給製造業帶來了新的變

革,是未來機床產業發展的主要方向。

4. 機床正朝著智能化方向發展

目前,機床產業正處於第三次革命中,由普通機床發展到目前較為普及的數控

機床,目前正朝著智能機床方向發展。第一次機床革命出現了以機械加工高速化的

車床、銑床等產品;第二次機床革命出現了加工更加自動化和精度化的數控機床,

同時,數控加工中心與工業機器人、自動搬運裝置等其他相關設備實現結合,出現

了柔性製造系統(FMS);目前正在經歷的第三次機床革命,是以智能機床為發展

目標,其與數控機床不同之處在於,加工過程是按照事先預定好的程序進行加工,

還是按照機床“自身意識”進行加工,這種基於“自身意識”的加工包括對加工過

程、工件、工具、機床、加工環境等狀態進行自動識別,對加工過程和加工品質

(尺寸精度、形狀偏差、表面粗糙度)進行恰當控制。5. 機床產業呈現新商業發展模式

隨著“工業4.0”、“工業互聯網”和“中國製造2025”等各個國家和地區工業

發展戰略的相繼推出與深入實施,以智能製造為代表的先進製造業呈現出新的發展

模式,各製造企業通過在生產、組織、結構等各方面的不斷創新、重新整合資源、

優化生產過程、重構產業鏈和價值鏈、衍生出新的業務環節和新的商業活動。與傳

統業務領域相比,在新一輪工業革命下,機床產業基於提升生產效率、再造業務環

節、開發智能產品與服務、深化服務領域等方面,在不斷融合新興技術基礎上逐步

呈現與發展出新的商業模式。大規模個性化定製、網絡協同製造、在線監測服務、

遠程運維服務、預測性維護、按開工量(使用時間、加工工件數量)計費等新商業

模式和新發展業態都為機床行業提供了新的業務增長點,並推動機床製造企業由制

造商向服務商轉型。


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