理论教育 机械加工行业的现状与发展趋势

机械加工行业的现状与发展趋势

时间:2023-05-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:无人化车间将先以“数控机床+工业机器人”成套设备的形式出现,先行解决劳动力生产成本急剧上升的问题。图1.2高档数控机床行业与上、下游行业的关联性2)下游行业的影响数控机床作为工业母机,其下游涉及各行各业。

机械加工行业的现状与发展趋势

1.机床需求结构升级,产品向智能化、网络化、柔性化方向深入

(1)机床需求结构升级,高档数控机床需求旺盛。

国家对高档数控机床市场的发展给予了高度的关注。《中国制造2025》将高档数控机床列为未来十年制造业重点发展领域之一,《〈中国制造2025〉重点领域技术路线图》明确了高档数控机床未来的发展目标:“到2020年,高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过70%,到2025年,高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%”。高档数控机床的需求侧将传导至供给侧,有力推动数控机床结构升级,而生产高档数控机床的企业将迎来有利的发展机会。

(2)“工业4.0”时代,助推数控机床向智能化、网络化、柔性化方向深入。

“工业4.0”要求通过智慧工厂、智能生产线、物联网等工具实现生产和流通领域的智能化,进而为消费者提供高度个性化的产品,与此相适应,数控机床必须向智能化、网络化、柔性化方向发展,以满足“工业4.0”的深层需求。

(3)单体机床逐步减少,“数控机床+工业机器人”等成套设备愈加普遍。

单体机床的销售将逐步减少。当前数控机床的销售主要是单机销售,随着下游生产企业竞争加剧以及成本增加,尤其是劳动力生产成本急剧上升以及劳动力短缺情况的频发,将倒逼更多无人化自动生产车间的出现。单体机床销售下游客户对自动化生产线以及无人化车间的需求将上升。无人化车间将先以“数控机床+工业机器人”成套设备的形式出现,先行解决劳动力生产成本急剧上升的问题。“数控机床+工业机器人”等成套设备的普及将成为未来行业发展的重要特点,是打造未来智慧工厂与智能生产线的重要一步,更是数控机床生产企业未来的发展方向。

2.应用行业走向分化,消费电子将成为行业新增长点

传统中国工业企业是数控机床最大的需求和增长市场,如今我国钢铁、机械等传统重工业产能过剩现象严重,对数控机床的需求开始萎缩,进而导致重型机床供过于求。随着智能手机的逐步普及、更新换代速度的加快,平板电脑、可穿戴设备等消费电子产品和通信等3C产业终端设备的推广及发展,3C行业将迎来发展的春天,消费电子行业产品将成为行业的新增长点并有力推动应用于该领域的轻型切削数控机床的发展。

3.厂商的产品及服务模式由单一产品销售向智能制造系统集成方案方向发展

长期以来,国内大多数数控机床企业只专注于生产某一领域的单一机床产品,并不具备提供自动化生产线的解决方案的能力。近年来,下游企业对数控机床供应商提出了新的需求,趋向于与具备成套的设备生产能力、提供全套解决方案或承担更为复杂的工程总承包项目的能力和自动化系统改造能力的供应商合作。拥有工业机器人自动化生产线交钥匙工程能力的智能制造系统集成商可以满足客户多方面的生产需求,进而提高客户黏性。此外,国家和地方政策对制造业进行自动化生产线建设的鼓励也必将推动智能制造装备供应商向智能制造系统集成方案提供商转变。

4.国产品牌崛起,告别国际品牌独大的局面

中国作为制造业大国,市场需求巨大,吸引了大批国际品牌数控机床企业入驻抢占中国市场。FANUC和Brother品牌的国际数控机床具备先发优势,其技术水平较高且更具品牌知名度,在全球数控机床产业高、中高端市场均有较高的市场份额。经过几十年的发展,不断自主研发和汲取国外经验,我国国产数控机床产业从无到有,市场规模不断扩大。

5.技术服务水平、技术特点

数控机床的出现大大提高了传统制造业的生产效率,适应现代制造加工业精密化、规模化、批量化的生产需求。虽然我国数控机床的发展落后于发达国家,但随着科技的迅猛发展,我国数控机床的技术发展已经取得了显著进步,目前我国已经掌握了数控系统伺服电机及驱动等核心技术,并实现了产业化发展。经过几十年的发展,我国数控机床技术在部分领域已经接近发达国家水平,但是整体来看还是与发达国家存在一定差距,主要高端技术仍掌握在美国、日本德国等发达国家手中。随着市场竞争的加剧,作为制造业“工业母机”的数控机床将进一步向高速度、高精度、高可靠性的方向发展。高速度是指通过提高主轴转数和工作台移动速度等实现高效生产和降低制造成本,从而提升产品的竞争力;高精度体现为加工工件的质量及几何精度越来越高,尤其适用于小型金属结构件及军工等领域结构件的精密加工需求;可靠性主要体现为数控机床无障碍的工作时间,数控机床需要长时间持续地工作,设备的可靠性对提升工作效率和节省生产成本有重大影响。数控机床的技术水平可以从机床的中央处理单位、分辨率、进给速度、多轴联动功能、显示功能、通信功能方面体现。数控机床技术水平主要指标见表1.2。

表1.2 数控机床技术水平主要指标

数据来源:公开资料整理(www.daowen.com)

6.高档数控机床行业与上、下游行业的关联性

高档数控机床行业的上游行业主要包括光机、数控系统、钣金、电子元器件、设备辅件等行业,下游行业主要包括消费电子、通信设备、汽车、精密模具及其他行业,其关联性如图1.2所示。

1)上游行业的影响

高档数控机床行业的上游行业主要有光机、数控系统、钣金、电子元器件、设备辅件等行业。受到技术的限制,目前国内高档数控机床所需的数控系统、光机的部分零部件(如主轴、丝杠、轴承等)主要从国外进口,而光机、钣金等机床部件的生产在国内的发展已经较为成熟,主要从国内采购。总体上,上游市场较为成熟,供应稳定。

图1.2 高档数控机床行业与上、下游行业的关联性(数据来源:公开资料整理)

2)下游行业的影响

数控机床作为工业母机,其下游涉及各行各业。高档数控机床行业的下游行业有消费电子、通信设备、汽车、精密模具及其他行业。消费电子行业为主要下游行业,受下游市场需求的影响相对较大。目前消费电子行业处于快速发展的阶段,且产品更新换代较快,每年新增产能较大,相应的数控机床产品需求旺盛。

(1)消费电子行业。

近年来,我国消费电子产品的生产规模不断扩大,智能终端外壳金属渗透率不断提升。2014年、2015年和2016年,手机外壳的金属渗透率分别为25%、33%和38%,金属渗透率逐年提升,目前手机金属外壳已普及到千元级及以下智能手机市场,手机外壳的金属渗透率不断上升。手机生产规模的不断扩大和手机外壳金属渗透率的持续上升为高速钻攻中心在手机金属外壳的加工领域不断开拓市场。

(2)通信设备行业。

通信设备行业也是高档数控机床行业的重要下游行业。2016年,我国基础电信企业加快了移动网络的建设,新增移动通信基站92.6万个,总数达559万个,其中新增4G基站86.1万个,总数达263万个,移动网络覆盖范围和服务能力持续提升。2016年,我国互联网宽带接入端口数量达6.9亿个,比上年净增1.14亿个,同比增长19.8%。2016年,通信设备行业固定资产投资完成4 350亿元,其中移动通信投资完成2 355亿元。我国对5G设施投资的逐步加大将进一步拉动通信设备行业对高档数控机床的需求。

(3)汽车行业

汽车市场的发展推动着高档加工中心的市场需求,而国民经济的发展与人们生活水平的提高带动汽车市场的发展。2016年,汽车产量和销量分别为2 811.9万辆和2 802.8万辆,同比增长14.76%和13.95%。汽车市场的不断扩大有力地拉动了汽车零部件加工中心的需求。2010—2016年中国汽车产销规模变化趋势如图1.3所示。

图1.3 2010—2016年中国汽车产销规模变化趋势(数据来源:公开资料整理)

(4)精密模具行业。

模具是指工业生产上用注塑、吹塑、挤出、压铸锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品时所用的各种模子和工具。《中国模具工业“十三五”规划》明确指出,“十二五”期间,国内市场国产模具自配率达到85%以上,中、高档模具的比例达到40%以上,至2015年,产值达到1 740亿元。

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