一、引言
当前,制造业数字化转型升级已上升为国家战略的重点。党的二十大报告提出,坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,推进新型工业化。而制造业是实体经济的基础与核心,政策的发布将推动制造业整体持续向高端化、智能化、绿色化发展。
与此同时,随着5G、大数据、云计算、人工智能等一系列新兴技术的迅猛发展,数字技术与传统产业深度融合,释放出巨大能量,推动中国制造逐步向中国智造跨越,一座座智能工厂、黑灯工厂、灯塔工厂拔地而起,见证我国制造业由大向强。
据工信部,我国深入实施制造业数字化转型行动,到2024年三季度末,已累计培育421家国家级智能制造示范工厂,建成万余家省级智能工厂,中国“灯塔工厂”总数已达72家,占全球42%。
2023年,第一财经联合各合作伙伴共同开启了数字中国行调研,探访人工智能、云计算、大数据、物联网等数字技术对各行各业带来的运营方式转变以及产业数字化带来的投资价值提升。
2024年,第一财经数字中国行第二季,继续观察、记录与追问,并将采访、观察、调研的结果记录成册,形成《2024年数字中国行年度报告》。
《2024年数字中国行年度报告》分为XPU、数据资产和未来工厂三部分。本篇“走进未来工厂”,将重点记录我国制造业转型升级的脉络,探索未来工厂的智造构成,以及铺设未来工厂智造之路的产业链企业如何共同推动行业智能化水平实现跃升。
二、未来工厂的定义与特点
2.1未来工厂的定义
“未来工厂”是基于智能制造的良好基础,广泛应用数字孪生、物联网、大数据、人工智能、工业互联网等技术,实现数字化设计、智能化生产、智慧化管理、协同化制造、绿色化制造、安全化管控和社会经济效益大幅提升的现代化工厂。这些工厂通过网络化协同、个性化定制、服务化延伸等新模式,提升企业价值链和核心竞争力。
目前全球遍布大量智能工厂、黑灯工厂、灯塔工厂等具备高智能制造水平的工厂(以下统称“智能工厂”),虽然智能制造水平不一,但基本存在上述“未来工厂”的特点。本文所讨论的产业链软硬件都是基于现有的智能工厂,而探索未来工厂时则更多着眼于未来。
2.2未来工厂的特点
未来工厂一般具备自动化与信息化、系统集成、柔性生产、数据驱动、快速响应、预测性维护、绿色生产等特点。
自动化与信息化:未来工厂利用先进的制造装备等实现生产过程的自动化,并通过5G、物联网、传感器及视频监控系统、人工智能等信息技术实现生产过程的信息化。自动化与信息化减少人工参与和人为错误,大幅提高生产效率。
系统集成:未来工厂内部的各个系统如生产过程监控系统、物流运输系统、数据采集、管理系统、工业互联网平台等,共同构成全面、智能化的生产环境。这些系统通过信息共享和协同工作,实现生产过程的高效管理和控制。
柔性生产:“柔性”是指对市场需求量、产品构成和产品设计等方面快速变化的适应能力。柔性生产,是指主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备来实现多品种、小批量的生产方式,能够迅速调整生产流程、产品种类及产量,以低成本、高效率响应市场多样化需求的生产方式。
数据驱动:通过生产制造全过程、全产业链、产品全生命周期数据的自动流动不断优化制造资源的配置效率,以提高制造业全要素生产率,实现更好质量、更低成本、更快交付、更高满意度。
快速响应:未来工厂能够快速响应市场需求变化,通过灵活的生产调度和优化,迅速调整生产模式和产品结构,满足客户的个性化需求。
预测性维护:通过实时监测和分析设备运行数据,未来工厂能够预测设备的维护需求,从而减少设备故障停机时间,提高设备运行效率。
绿色生产:未来工厂能够通过管理和技术,实施工业生产全过程污染控制,使污染物的产生量最少化,从而能够实现能源的高效利用和环境保护,实现废料的回收和再利用,符合可持续发展的理念。
三、未来工厂的主要硬件设备
3.1工业机器人:国产工业机器人快速发力,向具身智能时代迈进
作为“制造业皇冠上的明珠”之一,工业机器人在AI时代正在向具身智能迈进。
根据国际标准ISO8373:2021的定义,工业机器人是自动控制的、可重复编程、多用途的操作装置,可对三个或三个以上轴进行编程,既可固定在原地,又可固定在移动平台上,用于工业环境中的自动化应用。
中国是工业机器人的全球最大市场,安装量占据全球总量的半壁江山。目前,国内制造厂商正在持续提升自主创新能力,缩小与海外领先企业的差距。放眼全球,工业机器人正持续提升智能特性,向具身智能工业机器人迈进,而这将是一场新的变革。
3.1.1中国是工业机器人全球最大市场
按照功能划分,工业机器人可分为包装、上下料、喷涂、物料搬运、焊接、打磨、码垛、装配等机器人。物料搬运、焊接、装配机器人是应用最多的三个领域。
国际机器人联合会(IFR)发布的《2024世界机器人报告》显示,2023年,全球有约428万台机器人在工厂运行,同比增长10%,全球工业机器人参与自动化生产的数量创历史新高。2023年的年安装量达到541302台,位居历史第二,仅比2022年创纪录的552946台安装量低2%,连续第三年超过50万台。在2023年新部署的工业机器人中,有70%在亚洲,17%在欧洲,10%在美洲。
根据IFR,中国是目前工业机器人的全球最大市场。2023年中国工业机器人保有量约180万台,是世界上第一个也是唯一一个拥有如此庞大工业机器人保有量的国家。
2023年中国共安装276288台工业机器人,占全球安装总量的51%。这一结果是有史以来第二高的水平(2022年中国安装290144台)。IFR预计,2024年中国工业机器人需求量将加速增长;长远来看,中国制造业工业机器人需求仍有很大的增长潜力,在2027年之前,年均增长率有望达到5%-10%。
从下游应用来看,MIR睿工业统计数据显示,光伏、汽车电子、半导体等领域的工业机器人出货量增速最快。
3.1.2国产工业机器人市占率趋升
全球工业机器人主要由日本发那科(FANUC)、日本安川电机(Yaskawa)、德国库卡(被美的收购)、瑞士ABB主导,“四大家族”凭借在机器人核心技术领域的深厚积淀,也一度把控着中国工业机器人市场的大部分份额。
不过,随着国产厂商如埃斯顿(002747.SZ)、汇川技术(300124.SZ)等兴起,“四大家族”近年在中国市场的占有率有所下滑,从70%下滑至40%左右。根据MIR睿工业、CRIA数据,2023年我国工业机器人国产化率达45%,同比提升9个百分点。
根据睿工业统计数据,2023年,埃斯顿工业机器人在国内的市场份额约为8.5%,汇川技术约为6.5%,分别位居第二、四名。
“需要承认的是,虽然中国是工业机器人的全球最大市场,但国产厂商主要占据中低端市场,高端市场仍以国际品牌为主。”具身智能机器人企业中科光电创始人、董事长吴易明在接受第一财经采访时表示。
吴易明认为,国内机器人产业发展,首先是要提升核心零部件的国产化能力。
工业机器人的核心零部件包括控制器、伺服系统、减速器,这些决定了工业机器人的精度、稳定性、负荷能力等重要性能指标。其中,控制器是工业机器人的“大脑”,一般占总成本的15%左右;伺服系统是工业机器人的“动力源”,一般占总成本的20%左右;减速器是工业机器人的“关节”,一般占总成本的35%左右。
据悉,由于核心零部件的生产技术壁垒较高,大多关键技术被少数公司垄断,使得国内机器人生产商在采购时议价能力不足,采购价格较高。
“据我了解,控制器、伺服系统、减速器的国产化率都在10%~20%。”吴易明告诉第一财经,核心零部件的迭代处于线性发展阶段,国产品牌正在不断替代海外品牌的市场份额,这个趋势已经非常明显。
随着国内厂商技术逐步积累进步,目前控制系统与海外产品的差距在逐步缩小。国内部分厂商自主研发了自家的控制系统,包括埃斯顿、华中数控、新时达、广州数控、汇川技术等,也诞生了一批专业的控制系统服务商如固高科技、英威腾、卡诺普等。
在伺服系统领域,汇川技术在年报中表示其2023年国内市场份额达28.2%。
埃斯顿告诉第一财经,公司拥有完全自主化的机器人控制器、操作系统、伺服系统三大核心技术,机器人核心部件自主化率已经达到90%以上,拥有覆盖3-700kg负载的87款工业机器人,机器人品类数量位列全球第二,出货量位列国产第一。
3.1.3工业机器人向具身智能迈进
“创新能力是工业机器人产业的核心竞争力。”吴易明表示,国内机器人厂商总体上都在拼成本和营销能力,缺乏技术创新;国际范围内,工业机器人的技术进步已经至少停滞了二十年,在用途没有大幅扩大的情况下,需求端已开始饱和。这两点造成了国内机器人厂商盈利难的局面。
目前,国内工业机器人头部厂商埃斯顿、汇川技术已实现盈利,机器人(300024.SZ)2023年扣非净利润仍然为负、埃夫特(688165.SH)2023年暂未实现盈利。
“最关键的就是要提高工业机器人的智能特性,具身智能理论和技术的突破将引领机器人智能特性跨越发展。”吴易明表示,智能特性的核心是视觉感知与工业机器臂运动的融合,由大脑基于结构和空间感知、测量信息指挥机械臂的操控做业,以破除传统认知中机械臂本体的主体地位。具身智能机器人由智能算法驱动,基于智能算法的智能机器人是由大脑指挥手,而不是把大脑、眼睛镶嵌在手上。随着智能性的发展,未来的工业机器人将能够面对更有挑战性的场景。
根据中科光电对具身智能的定义,“具身智能”是指主体(机器)在自体、对象与环境等要素间相互作用(信息感知、转化和响应)的过程中建构符合各要素物理实存及其关系演化趋势的认知模型,达成问题解决或价值实现的人工智能方法。
吴易明解释称,在具身智能下,大脑基于眼睛感知能力,指挥机械手做不同工件,不是识别工件(标记信息)后根据人为不同工件设定好的不同工件的程序执行任务,而是有眼睛感知到工件后,基于自主理解的任务要求,智能分析工件的结构,各要素空间关系,再自主生成工艺、动作和各种运动参数,甚至进行交互和迭代,实现自主作业。“这样的机器人就类似于一个熟练工,拿到了工件的图纸,知晓任务目标就能干了。”
不过,吴易明认为,世界范围内的现有所有工业机器人都没有达到所谓的智能突破。“我们在具身智能上的突破是唯一的。我们基于现代数学方法(微分几何、拓扑、群论等)构建全新的智能理论底层算法架构,基于小样本数据实现精细识别,是智能装备和智能机器人实现自主识别、自主移动、自适应作业的根技术。”
吴易明介绍称,在民用领域,目前中科光电“仝人”系列已产出智能焊接机器人,能够自主识别多品种小批量工件,自主规划复杂作业轨迹及形成机械臂的驱动程序,目前总出货量在50台套左右;军工领域预计今年能够形成7000万~1亿元营收,相关技术突破在国家重大任务中已经得到验证。
3.2 PLC:整体国产化率较低,龙头向中大型市场迈进
PLC,可编程逻辑控制器,主要由CPU、存储器、输入/输出换口和电源等组成,是一种使用可编程存储器储存指令,执行逻辑、顺序、计时、计数与计算等功能,并通过模拟或数字输入/输出组件控制各种机械或生产过程的装置,是工业装备、生产系统、重大基础设施的核心控制设备。
3.2.1中大型PLC进入壁垒高
根据I/O点数(输入/输出端子的个数)多少,可将PLC分为小型、中型和大型三类:
小型PLC,I/O总点数小于256点,采用8位或16位单CPU,用户存储器容量4KB以下。
中型PLC,I/O总点数在256点~2048点之间,采用双CPU,用户存储器容量4~16KB。
大型PLC,I/O总点数大于2048点,采用16位、32位多CPU,用户存储器容量16KB以上。
小型PLC技术难度相对较低,但竞争激烈,中大型PLC则具备更高进入壁垒。
首先,中大型PLC技术难度较大,对平台稳定性的要求高;其次,中大型PLC需要具备一定的与周边设备的组网/组态能力,在与下游厂商合作的时候还会涉及到数据安全问题。
此外,PLC是一个需要二次编程的产品。例如,用PLC实现锂电池设备的自动化操作时,需要锂电池生产设备厂商根据锂电池设备的工艺要求,在PLC底层编程软件(PLC厂商完全自主开发,或是在Codesys编程环境基础上二次开发的软件)基础上,用梯形图再次开发出面向用户的程序。编程软件的易用性和客户使用时的熟悉程度是带来用户粘性的重要因素。
因此,嵌入式软件是PLC的核心,包括底层软件和编程环境。国内和海外大部分自动化厂商,在研发中大型PLC产品时,通常会选择使用德国3S-smart公司的Codesys工业自动化底层开发软件。而专注于小型PLC的厂商,通常有自主研发的底层编程平台。
因此,技术壁垒、用户粘性、产品稳定性等共同构筑了中大型PLC厂商宽阔的护城河。
3.2.2 PLC市场规模与国产化率
工业自动化市场按下游行业可分为项目型市场与OEM型市场,项目型市场代表性行业包括化工、市政及公共设施、石化、冶金等,OEM型市场代表性下游行业包括机床、电子及半导体、食品饮料、包装等。
一般来说,PLC与下游行业在一定程度上相互绑定,且伴随下游行业的增长而增长,与其下游行业的增速呈现高度相关性。其中,小型PLC一般应用于OEM市场,中大型PLC主要面向项目型市场,具备强大的计算能力、处理能力、控制能力和通讯能力,从而实现大型项目的统一控制。
市场规模方面,根据MIR睿工业数据,2023年国内PLC市场规模约160亿元,同比下降5.5%,其中大中型PLC市场小幅增长,小型PLC市场下滑12.3%,预计2024年大中型PLC市场增长率仍将略高于小型PLC。
国产化率方面,PLC国产化率在工控产品中最低。根据MIR睿工业数据,国内PLC市场仍以外资品牌为主,尤其是大型PLC,外资占据90%以上的中国市场。
3.2.3国内龙头向中大型PLC市场迈进
从市场竞争格局来看,欧美厂商在全球中大型PLC市场具备强话语权,日系、中国台湾地区厂商深耕中小型PLC市场,德国西门子、美国罗克韦尔、日本三菱电机是全球PLC市场三巨头。
中国市场方面,根据MIR睿工业数据,2024年上半年,小型PLC产品市场中,市场份额前三位分别是西门子39.3%、汇川技术13.7%,信捷电气8.2%。
国产中大型PLC目前市占率较低,不过,以宝信软件为代表的工业软件龙头,经过多年布局,已具备从小型PLC向中大型PLC进军的实力。
2021年,宝信软件自研大型PLC初代产品问世;2024年9月20日,宝信软件全栈自主可控PLC系列产品T3、T4发布,除了性能指标有所提升外,最大亮点在于实现了从操作系统、运行时软件到编程环境的全栈自研。
同时,宝信软件还推出了天行IDE(集成开发环境)和天行DSF(数字工业现场),前者是国内首套面向大型PLC的云原生开发平台,具备开放式平台架构,可集成第三方应用并实现跨平台快速部署;后者主要为参与制造的各个系统提供去中心化的运行环境,助力天行PLC为核心的各个节点实现数据共享与无缝交流。
长江证券认为,天行IDE+天行DSF有望为下游客户打造全域互通,数实融合的工业控制环境,便于快速应用及二次开发,是宝信生态建设的巨大进步。
传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。因此,传感器是软件控制和硬件零部件的桥梁,是物理世界与数字世界的接口,是实现具身智能的关键。
智能传感器是集传感器、通信芯片、微处理器、驱动程序、软件算法等于一体的系统级产品,相比普通传感器的信息采集精密度更高且成本低、功能多样,具有编程自动化能力。
在工业制造领域,智能传感器应用广泛,如测量各种工艺变量,温度、液位、压力、流量等。未来,工业传感器在智能工厂及人形机器人等领域的应用将不断深化。头豹研究院认为,在未来工业制造的愿景里,智能传感器将结合软件和大数据,将人机连接突破物理和材料科学的限制,提高工程效率和产量。
3.3.1智能传感器的分类
智能传感器按照被测量可分为物理量智能传感器、化学量智能传感器、生物量智能传感器三大类。
物理量传感器的工作原理通常基于物理效应,如光电效应、压电效应、磁致伸缩现象、热电效应、霍尔效应等,被测物理量可简单归纳为力、热、声、光、电、磁六大类。
化学量传感器能够感知环境中特定化学成分的存在和浓度,并将这些化学信息转换成可测量的电信号,主要包括气体传感器、湿度传感器、离子传感器等。
生物量传感器结合了生物敏感元件(如抗体、酶、核酸、细胞等)和信号转换器来检测目标物质的存在和数量,包括生化量传感器和生理量传感器。
3.3.2国内智能传感器市场规模逾1500亿元
根据中商产业研究院数据,2023年全球智能传感器市场规模达到约468.9亿美元,2019-2023年的年均复合增长率达10.01%。中商产业研究院预测,2024年全球智能传感器市场规模将达到520.4亿美元。
中国市场方面,中商产业研究院数据显示,2023年中国智能传感器市场规模为1336.2亿元,近五年年均复合增长率达15.96%,预计2024年中国智能传感器市场规模将达到1551.2亿元。
市场结构方面,目前中国智能传感器市场产品以MEMS传感器和CIS图像传感器为主,占比分别为29.7%和26.5%,市占总和超过一半。
从应用市场来看,汽车电子行业仍是收入占比最大的行业市场,占比约为24.1%;其次为工业制造和消费电子领域,市场占比分别达到22.0%和19.6%;网络通信和医疗电子分别占比17.6%、9.7%。
3.3.3 MEMS和力矩传感器值得关注
当前,MEMS传感器发展迅速,是传感器主要技术趋势。
MEMS,即微机电系统,是利用大规模集成电路制造技术和微加工技术,把微传感器、微执行器、微结构、信号处理与控制电路、电源以及通信接口等集成在一片或者多片芯片上的微型器件或系统。
与传统工艺制造的传感器相比,MEMS传感器具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化等特点。
机器人用力矩传感器也将迎来发展新浪潮。
力矩传感器能够感知并测量机械部件的扭转力矩,将物理变化转换成电信号,对工业机器人的精确控制至关重要。
其中,六维力传感器能够同时测量沿三个坐标轴方向的力和绕三个坐标轴方向的力矩,是维度最高的力传感器,能够给出最全面的力觉信息。相较于低维力传感器,六维力传感器的技术难度和使用难度高,但对于机器人产业链的智能装配非常重要。
3.4 智能仓储设备:国内AGV/AMR保有量超40万台,产业规模强劲增长
智能仓储能够降低工厂物流仓储的成本,提高效率,在未来工厂中具有广泛的应用前景。目前各类智能仓储装备已基本实现从入库到存储再到出库的全流程覆盖。
据悉,智能仓储装备主要由搬运系统、存取系统、输送系统和分拣系统组成。其中,搬运系统的核心设备是AGV;存取系统的核心设备是堆垛机和立体库高位货架;输送系统的核心设备是穿梭机、输送机和EMS;分拣系统的核心设备是分拣机。
根据中商产业研究院数据,目前我国智能仓储设备的渗透率程度普遍较低。其中,AGV渗透率最高,达29%,其次为机器人手臂、智能存储设备、智能分拣设备、智能装卸设备,占比分别为26.7%、19.8%、11.9%、11.8%。
AGV,即移动机器人,又称自动引导车,是一种装备有自动导引设备的无人驾驶自动化车辆,一般以磁条、轨道或激光等方式进行导航,并沿预定路径行驶来完成特定的运输任务。
AGV具有高度自动化的特点,其系统运行稳定可靠,运行灵活,能够更改路径以适应不同的工作环境;配备了高速无线通讯及高精度导航系统,具备完善的自诊断能力,能与上级信息管理系统衔接。
3.4.1中国移动机器人产业规模强劲增长
据国内产业咨询机构QYResearch数据,预计2030年全球AGV市场规模将达到72.8亿美元,未来几年CAGR为12.8%。
另据CMR产业联盟、新战略移动机器人产业研究所统计,从2015年至2023年,中国市场移动机器人(AGV/AMR)产业规模CAGR达43.18%;2023年,中国移动机器人(AGV/AMR)销售规模212亿元,同比增长14.59%;销售数量12.5万台,同比增长34.41%。从市场保有量来看,2023年中国AGV/AMR市场保有量已超过40万台。
3.4.2 A股主要AGV厂商
根据QYResearch,全球范围内AGV生产商主要包括Dematic(德马泰克)、Daifuku(大福公司)、Toyota Industries Corporation(丰田工业)、Swisslog(瑞仕格)、Rocla(欧克拉)、SSISchaefer(胜斐迩)、新松机器人、Meidensha(明电舍)、华晓精密、嘉腾机器人等。2023年,全球前十强厂商占有大约35.0%的市场份额。
AGV主要由驱动、系统、导引三部分组成,最主要的成本集中于减速器、伺服系统、控制器等核心零部件上。减速器、伺服系统和运动控制器三者的成本合计超过70%。
中游 AGV 本体制造环节对于成本管控及上游核心零部件、软件等要求较高,国产 AGV 大部分核心零部件依赖海外进口。A股市场AGV本体企业包括中科微至、诺力股份、井松智能、机科股份、机器人等。
3.5高端数控机床:以精度和稳定性提升为基,向智能机床转型
作为制造机器的机器,机床在制造业中扮演着重要角色。机床能够对金属、其他材料的坯料或工件进行加工,使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量,又被称为“工业母机”。
数控机床是用数字化信息对机床的运动及其加工过程进行控制的机床,是高效率、高精度、高柔性和高自动化的现代机电一体化设备。
整体来看,一方面,我国机床的数控率仍有较大提升空间;另一方面,目前我国低端数控机床基本达到自给自足,中端数控机床基本实现国产替代,但高端数控机床国产化率仍处于较低水平。以科德数控、华中数控、中科微精、海天精工、纽威数控、宇环数控等为首的企业正不断向高端机床市场探索。
3.5.1国内机床数控化率有待提升
中国是全球最大的机床制造国和机床消费国。根据德国机床制造商协会数据,2022年我国机床产值约1818亿元,世界占比32.0%;机床消费额约1839.2亿元,世界占比32.2%;机床产值、销售额均为世界第一。
机床主要包括金属切削机床、金属成型机床和特种加工机床。
以金属切削机床为例(国家统计局只统计金属切削机床),根据MIR睿工业数据,近年来,我国金属切削机床年市场规模为800亿~1100亿元,2023年约为808亿元。2023年,中国金切机床出口额达到119.5亿元,2019年~2023年年均复合增长率达30%,预计2024年出口额将达到150亿元,2025年还将继续增长。
金属切削机床周期性变动特征极为显著,通常表现为每10年一个大周期,3-4年一个小周期,2023、2024年处于大周期换机潮的末尾,波动周期的起点。从机床的使用年限来看,MIR睿工业预计未来十年(2024-2034年)国内市场将进入一个新的上行周期,2024-2028年复合增长率预计将在2%左右。
自2020年以来,我国机床的国产化率显著提升,其中2020年增长速度最快,较2019年提升了4个百分点。根据MIR睿工业数据,截至2023年,中国机床的国产化率已提升至55%。
不过我国的机床数控率仍有较大提升空间。据中国机床工具工业协会数据,2023年金属切削机床数控化率为45.5%。日本机床数控化率维持在80%以上,美国和德国机床数控化率均超过70%。
国务院在2024年初印发的《推动大规模设备更新和消费品以旧换新的行动方案》提出,要深入推进机床等传统设备再制造,到2027年,规模以上工业企业数字化研发设计工具普及率、关键工序数控化率分别超过90%、75%。
3.5.2国内高档数控机床爬坡迈坎
数控机床分为低档、中档和高档数控机床,“国内低档数控机床的产能比较过剩,行业竞争压力较大,大家都在拼成本和效率;加工质量和精度较高的高档数控机床,国内与海外的整体差距在不断缩小,超快激光微加工等部分细分领域甚至已经实现赶超。”聚焦超快激光加工数控机床的中科微精创新研究院院长王自告诉第一财经,“尤其是在复杂曲面上加工的数控机床产品。”
据中商产业研究院数据,我国高档数控机床2023年国产化率约为6%。
我国数控机床市场大致可以分为三个梯队:一是以DMG、山崎马扎克、牧野等为代表的国际性机床企业,占据了高档市场大部分份额;二是以济南二机床、上海机床、秦川机床、海天精工、纽威数控、科德数控、宇环数控等为代表的大型国有企业及部分具有核心竞争力的民营企业,主要占据中端市场;三是由众多中小企业组成的低端市场。
据悉,目前五轴联动技术代表机床领域的最高技术水平,是进行复杂曲面加工的理想机器。
五轴联动数控机床相比于传统的三轴、四轴数控机床,最显著的特点就是多轴联动,能够实现五个轴同时联动,包括X、Y、Z轴以及两个旋转轴。这种多轴联动的结构使五轴数控机床能够在更多的方向上进行加工,实现更复杂的加工任务,是解决航天、航空发动机叶轮、叶盘、叶片、船用螺旋桨等关键工业产品切削加工的唯一手段。
中国五轴机床主要集中在航空航天、军事、模具、汽车、船舶等行业,目前国内需求持续增长,MIR睿工业预计,2024年中国五轴加工中心市场规模将超过百亿元,2028年之后或将迈向200亿元,进入新一轮增长阶段,未来五年内市场规模将持续增长。
随着北京精雕、科德数控、上海拓璞、埃弗米等企业技术能力的不断提升,国产厂商逐步打开五轴市场。其中,科德数控五轴联动数控机床早期进入航空航天领域,近几年拓展民用领域,其投资者交流纪要显示,国内新增订单中,民用领域收入占比约30%-40%,数量占比超过70%。