大型化、智能化和復合化是工業(yè)母機的未來發(fā)展趨勢，也是先進企業(yè)進行技術革新、差異化競爭的重要方向。隨著新一代信息技術的發(fā)展，工業(yè)母機將實現(xiàn)遠程監(jiān)控、精準控制、預測診斷、智能維護等功能，大大提高系統(tǒng)的自動化水平和運行效率。

工業(yè)母機是指制造機器的機器，又稱工具機，習慣上簡稱機床，一般分為金屬切削機床、鍛壓機床和木工機床等。廣泛應用于傳統(tǒng)機械工業(yè)、模具行業(yè)、汽車工業(yè)、電力設備、鐵路機車、船舶制造、航空航天工業(yè)等領域，在國民經濟現(xiàn)代化的建設中起著重大作用。

我國機床行業(yè)經過長期發(fā)展，形成了完備的機床產業(yè)體系，實現(xiàn)了由機床的世界第一消費大國向第一生產大國的跨越。

根據(jù)加工方式的差異，機床工具行業(yè)可分為四大子行業(yè)，即金屬切削機床、金屬成形機床、機床附件，及其他機械。其中，金屬切削機床行業(yè)在我國機床工具行業(yè)中經濟規(guī)模最大、地位最顯著。隨著智能化的逐步深入，高精度、高效率的數(shù)控金屬切削機床逐漸成為金屬切削機床的主流，相比非數(shù)控金屬切削機床具有更廣泛的適應性。

工業(yè)母機的產業(yè)鏈結構

工業(yè)母機產業(yè)鏈上中下游清晰，包括上游基礎材料和零部件生產商、中游機床本體制造商和下游終端用戶。

產業(yè)鏈上游為機床產業(yè)提供基礎材料和零部件，包括機械結構件、功能部件、電氣元件和數(shù)控系統(tǒng)等。中游為本體制造，包括金屬切削機床、金屬成形機床、特種加工機床、加工中心等。下游應用領域廣泛，包括汽車制造、航空航天、軍工、模具制造、工程機械、3C電子、電力設備、船舶等。

上游：基礎材料及零部件

從上游來看，對機床行業(yè)影響較大的主要有鋼鐵、數(shù)控系統(tǒng)和功能部件三大類。根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)，在機床生產過程中，原材料成本占比最高，為73.9%。而在原材料成本的進一步拆分中，由鑄件加工而成的底座床身等結構件占比最大，為30%~40%，價格受鋼材影響較大；其次是數(shù)控系統(tǒng)占比22%；由絲杠、導軌等傳動機械以及輔助動力系統(tǒng)等組成的傳動系統(tǒng)占比20%；高速主軸和電機等組成的驅動系統(tǒng)占比13%；刀庫、刀塔等占比5%；光柵尺占比2%。

1.鑄件

機床底座、床身等基礎大件使用鑄件，屬于中間加工成品，產品價格主要是在原材料生鐵和廢鋼的基礎上加上一定的加工費。

國內鑄造行業(yè)整體呈現(xiàn)大而不強的局面，行業(yè)集中度較低，尚處于充分競爭階段。大部分國內機床公司選擇將鑄件及毛坯件的粗加工、半精加工等非核心工序進行外協(xié)加工，應用于中高端機床部件的多種特鋼材料仍需進口，基礎材料的熱處理技術仍有待提升。

2.數(shù)控系統(tǒng)

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的“大腦”，是數(shù)控機床中技術含量極高的核心部件。數(shù)控系統(tǒng)既可直接用于數(shù)控機床，也可用于原有機床的系統(tǒng)升級和改造，主要包括控制裝置、驅動裝置和檢測裝置。目前，我國大型機床生產商主要從日本、德國等技術成熟的國家和地區(qū)采購數(shù)控系統(tǒng)。

數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)專業(yè)化分工細化，市場集中度高，我國中高端數(shù)控系統(tǒng)市場被國外企業(yè)占據(jù)。全球市場主要由日本發(fā)那科、三菱及德國西門子、海德漢等少數(shù)企業(yè)壟斷，國內中高端機床終端客戶在產品配套的數(shù)控系統(tǒng)選擇上也偏好國外數(shù)控系統(tǒng)的機床產品。目前，國內70%以上的數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)使用進口產品，而華中數(shù)控、廣州數(shù)控憑借中低端車床數(shù)控系統(tǒng)躋身國內市場前列，尤其華中數(shù)控所占的市場份額大，研發(fā)投入多，具備極強的發(fā)展?jié)摿?，受到業(yè)內的廣泛關注。

3.精密件和功能部件

精密件主要包括主軸單元和絲杠、導軌、軸承等傳動部件等，功能部件主要包括數(shù)控回轉臺、刀庫、機械手、齒輪箱、銑頭、刀架等。目前，國產中高端機床精密件和功能部件主要來自日本、德國等國家和地區(qū)，部分采購自國內企業(yè)或自制。

上游市場較為成熟，供應穩(wěn)定，但功能部件行業(yè)的發(fā)展相對緩慢，部分零部件雖已形成一定的生產規(guī)模，但大多用于滿足中低檔機床的配套需要，國產中高檔數(shù)控機床采用的功能部件依賴進口較為嚴重，高檔數(shù)控系統(tǒng)基本被日本發(fā)那科、德國西門子、日本三菱、德國海德漢等企業(yè)壟斷。而光機、鈑金等機床部件國產已經較為成熟，主要從國內采購。整體來看，數(shù)控機床產業(yè)鏈配套仍需進一步完善。

中游：本體制造商

作為典型的機電一體化產品，機床是機械技術與數(shù)控智能化的結合。從產品分布來看，機床主要以金屬切削機床為主，其次為金屬成形機床、特種加工機床。

金屬切削機床用于切削、磨削等加工方法對金屬工件進行加工，應用范圍最廣泛，在數(shù)控機床細分產品中占比最高，是機床最重要的細分子行業(yè)，約占國內金屬加工機床消費份額的2/3。根據(jù)中國海關數(shù)據(jù)，2023年1—6月，金屬切削機床進口額26.2億美元，同比下降7.8%；金屬切削機床出口額26.4億美元，同比增長36.2%；在貿易差額上，金屬切削機床首次呈現(xiàn)順差，順差金額為0.2億美元。

工業(yè)母機市場規(guī)模及產值

全球市場規(guī)模及產值

根據(jù)德國機床制造商協(xié)會（VDW）公布的官方數(shù)據(jù)，從供給的角度看，2022年全球機床行業(yè)總產值約803億歐元，中國以總產值257億歐元位居全球第一，在全球市場中占據(jù)32%的份額，其次是日本和德國，產值分別為99億歐元和97億歐元，在全球市場中的占比均為12%。

從需求的角度看，2022年全球機床行業(yè)消費額為808億歐元，中國以260億歐元的規(guī)模穩(wěn)居全球第一，同樣在全球市場中占據(jù)32%的份額，其次是美國、德國，消費額分別為97億歐元和52億歐元，在全球需求市場中所占份額分別為12%和7%，從供給和需求兩個角度來看，前三個國家的總規(guī)模在全球市場規(guī)模中的占比均超過50%。

中國市場規(guī)模及產值

中國自加入WTO后，機床產業(yè)迅速增長，根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)，2001—2011年中國金屬加工機床生產消費額從39.7億美元增長至高點390.9億美元，年復合增長率為25.70%。此后，隨著國內經濟結構的升級、供給側改革去產能，國內機床消費經歷了10年的下行。2020年受到疫情影響，金屬加工機床消費額達到2011年以來低點213億美元。

根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會測算，2022年我國金屬加工機床生產額271.1億美元，同比增長5.1%，其中，金屬切削機床生產額172.2億美元，同比增長3.3%；2022年我國金屬加工機床消費額274.1億美元，同比降低1.9%，其中，金屬切削機床消費額184.4億美元，同比降低4.3%。

根據(jù)機床設備以往“3年一更新”的周期特點來看，2023年國內工業(yè)母機市場將下行。

工業(yè)母機行業(yè)競爭格局

行業(yè)總體競爭格局

全球高端數(shù)控機床龍頭企業(yè)主要集中在德國、日本和美國。海外機床企業(yè)產品品類更多，且發(fā)展較早，已有豐富的技術積累，無論是在加工性能、加工精度，還是產業(yè)鏈完整度上，相較于國內廠商都具備明顯優(yōu)勢。

國產數(shù)控機床的品牌知名度、產品技術水平較國際領先機床廠商仍有一定差距，導致國產數(shù)控機床廠商在中低端領域競爭較為激烈。近年來，我國部分民企逐漸在中低端領域取得了一定進展，部分優(yōu)秀民企已進入行業(yè)第二梯隊，并不斷縮小與國外廠商的各項差距，成為國產機床的中堅力量。在高端數(shù)控機床領域，存在較大的本地化發(fā)展空間。

細分市場競爭格局

由于現(xiàn)在市場化競爭及對品質要求的提升，倒逼機床企業(yè)加大研發(fā)投入并優(yōu)勝劣汰，企業(yè)參與市場競爭的活力得到調動。部分公司因具有較強市場適應性，聚焦產品和市場，成為行業(yè)某一細分品類的生力軍，并有望在精耕深度后拓展廣度，成為行業(yè)領軍力量。

在國內市場，國盛智科、海天精工、浙海德曼、秦川機床、邁興途、東部數(shù)控主營通用型加工中心，北平機床則主攻磨床，華中數(shù)控、廣州數(shù)控主營數(shù)控系統(tǒng)，甬嶺數(shù)控、恒鋒刀具主營刀具類零部件。

通用型加工中心、普通機床：市場空間大，競爭幾乎白熱化，毛利率一般不超過20%，大量中小企業(yè)采用薄利多銷的戰(zhàn)略搶占市場。

數(shù)控系統(tǒng)：受下游需求拉動影響較大，主要根據(jù)航空航天、汽車、3C通信等行業(yè)對數(shù)控機床的需求變化而變化。根據(jù)MIR睿工業(yè)數(shù)據(jù)，在數(shù)控系統(tǒng)方面，2022年發(fā)那科、西門子、三菱占據(jù)我國銷售金額的前三，廣州數(shù)控、蘇州新代（臺企）分別位居第4名、第5名，CR5合計近90%。中高端數(shù)控系統(tǒng)由于技術難度大，功能、性能和可靠性要求高，國內生產企業(yè)相對較少。

刀具類零部件：根據(jù)QY Research分析報告，2022年全國切削刀具消費額390億美元，年復合增長率約2.7%。國內刀具企業(yè)不斷引進和吸收國外先進技術，大幅提升研究成果和開發(fā)生產能力，部分企業(yè)已經能夠為下游用戶提供個性化的切削加工解決方案。國產刀具向高端市場延伸，憑借產品性價比優(yōu)勢，加速數(shù)控刀具的國產化。

主要國家工業(yè)母機應用情況

美國。美國的機床下游企業(yè)包括大型汽車公司（福特、通用、戴姆勒）、航空航天公司（波音、洛克希德）、模具制造業(yè)等一系列制造業(yè)企業(yè)，強大的下游需求推動美國機床行業(yè)向電子化、高速化、精密化發(fā)展。

德國。在德國，機床與汽車一直都相輔相成，蓬勃發(fā)展的汽車行業(yè)帶動機床行業(yè)不斷更新變革，高端機床的推出也提高了汽車制造質量與效率。目前為止，機床行業(yè)是德國機械工業(yè)五大分支之一，是德國工業(yè)的驕傲。

瑞士。瑞士機床以精密著稱，售價高、質量好，有150余個國家和地區(qū)是瑞士機床的長期用戶。瑞士機床的高精密度與其下游鐘表制造業(yè)、醫(yī)療器械密切相關。鐘表元件包括各種極小型齒輪軸、螺帽、鐘腳，微米級乃至納米級尺寸的加工難度不言自明；瑞士將精密制造與骨科植入融合起來，使瑞士成為歐洲最主要的醫(yī)療科技創(chuàng)新中心。

中國。我國金屬加工機床行業(yè)市場容量接近2000億元，主要下游為汽車、航空航天、工程機械等行業(yè)。進口機床的價格普遍較高，如山東濟南二機床公司主營大型汽車零部件的一體化壓鑄，其應用于工程油罐的機床，進口價格為180萬~200萬/臺。伴隨著自主品牌新能源汽車的崛起，汽車零部件自主化率提升，將顯著拉動國產中高端機床的需求，但在航空航天領域亟需的高端五軸聯(lián)動機床進口受限制，將進一步推動關鍵技術自主化和本地化發(fā)展步伐。

行業(yè)發(fā)展趨勢

工業(yè)母機行業(yè)發(fā)展趨勢

1.高端機床本地化發(fā)展加速

高端領域國產滲透率較低，進口依賴性高，但高端機床需求持續(xù)旺盛。據(jù)日本工作機械工業(yè)會統(tǒng)計，2022年第四季度各月，來自中國大陸的訂單額分別為311億日元、295億日元、297億日元，同比分別增長28.8%、11.3%、1.3%。

在新時代安全發(fā)展觀的要求下，高端工業(yè)機床發(fā)展至關重要，隨著我國工業(yè)母機的自主開發(fā)能力和產業(yè)技術水平顯著提升，國內部分企業(yè)逐步專注于對高端機床的本地化發(fā)展。

根據(jù)中國海關數(shù)據(jù)，2022年機床工具進出口總額333.6億美元，同比增長0.9%，其中，進口124億美元，同比下降10.2%；出口209.5億美元，同比增長9%。受俄烏沖突的影響，俄羅斯在我國出口總額中占比最高。大多主機廠通過代理公司出口俄羅斯、伊朗等國家和地區(qū)，但目前只能售賣三軸、四軸機床及其配套系統(tǒng)，同時，可提供OEM生產并貼牌。

2.國家加大對工業(yè)母機行業(yè)的政策支持力度

國家將針對工業(yè)母機行業(yè)產業(yè)鏈中的關鍵性和突破性環(huán)節(jié)持續(xù)加碼。數(shù)控系統(tǒng)由于其軟硬件一體，技術壁壘極高，本地化發(fā)展必要性強，潛在的“卡脖子”風險會嚴重影響國防建設安全。絲杠、導軌、軸承等關鍵零部件則由于制造工藝難、產品的穩(wěn)定性和可靠性驗證周期較長，單一企業(yè)難以短時間實現(xiàn)全面突破，需要較大的外力支持聯(lián)合攻關。

3.工業(yè)母機的數(shù)字化和智能化升級

大型化、智能化和復合化是工業(yè)母機的未來發(fā)展趨勢，也是先進企業(yè)進行技術革新、差異化競爭的重要方向。隨著新一代信息技術的發(fā)展，工業(yè)母機將實現(xiàn)遠程監(jiān)控、精準控制、預測診斷、智能維護等功能，大大提高系統(tǒng)的自動化水平和運行效率。

4.工業(yè)母機更高效、環(huán)保

工業(yè)母機將追求更高的能源效率和更低的環(huán)境影響，實施電機高效及節(jié)能改造，開發(fā)清潔生產技術等。這有利于企業(yè)實現(xiàn)綠色發(fā)展和社會可持續(xù)發(fā)展。

5.工業(yè)母機和新技術融合

新技術如人工智能、增材制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等將與工業(yè)母機深度融合，推動其技術跨越式發(fā)展。這需要加大新技術在工業(yè)母機領域的研究與創(chuàng)新。

行業(yè)發(fā)展面臨的主要矛盾與問題

核心技術層面存在“卡脖子”問題

全球市場主要由少數(shù)海外企業(yè)壟斷，目前國內70%以上數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)使用進口產品，若數(shù)控系統(tǒng)被關?；蛭遢S聯(lián)動未開通，會嚴重影響數(shù)控機床的使用。而數(shù)控機床行業(yè)屬于技術密集型行業(yè)，是多學科相互交叉、滲透而形成的，需要進行深入研究和創(chuàng)新，并通過創(chuàng)新的技術管理和實施方法，進行長期的技術積累，才能形成自有核心技術。

長期以來，我國高端五軸聯(lián)動數(shù)控機床大量依賴進口，主要原因是其研制需要具備一流的精密機床設計和制造技術，并與尖端的數(shù)控技術密切配合方可實現(xiàn)，核心技術的研發(fā)和產業(yè)化能力的形成難度極大。國內的華中數(shù)控與廣州數(shù)控目前雖已具備生產五軸五聯(lián)動的能力，且已能夠投入使用，而西門子、發(fā)那科的五聯(lián)動系統(tǒng)關閉后，只能生產四聯(lián)動。在曲面等技術上仍與德國西門子、日本發(fā)那科等存在較大差距。

受國際局勢動蕩的影響，海外某些國家加強了對我國的技術控制，增強了系統(tǒng)的安保，存在系統(tǒng)隨時會被鎖定的風險，如進口設備內部裝有定位系統(tǒng)，若企業(yè)在未備案的情況下改變設備位置或生產其他產品，設備隨時可能被鎖定。國內尤其航天系統(tǒng)等涉及國家安全的行業(yè)，不能采用國外企業(yè)的設備，故在企業(yè)技術問題的突破上仍任重道遠。

關鍵硬件及高端數(shù)控機床仍需進口

在硬件方面，轉臺、刀庫、刀塔和齒輪箱等核心功能部件及導軌、絲杠、軸承等傳動部件以進口或境外品牌為主，其中，機械主軸精密軸承主要來自德國舍弗勒旗下集團旗下的FAG/INA和日本NSK等品牌，進口產品供應的穩(wěn)定性會對企業(yè)的經營發(fā)展產生較大影響。

由于國內外技術水平存在一定差距，若企業(yè)將核心部件全部采用國內品牌產品，對于企業(yè)而言，其高端數(shù)控車床的精度水平、精度的穩(wěn)定性、精度的保持性會有一定的影響，進而影響高端數(shù)控車床的銷售情況。

機床消費市場有向高端化發(fā)展的趨勢，低端機床市場需求萎縮，低端數(shù)控機床的產能過剩和中高端數(shù)控機床的供應不足導致供給側結構性失衡。全球高端數(shù)控機床龍頭企業(yè)主要集中在德國、日本和美國，其產品品類更多且發(fā)展較早，無論是在加工性能、加工精度還是產業(yè)鏈完整度上相較于國內中高端數(shù)控機床廠商都具備明顯優(yōu)勢，形成產品定制、配套服務、經營規(guī)模等壁壘。我國中高端數(shù)控機床無法全面滿足下游客戶的應用需求，本地化發(fā)展的空間仍然較大。

行業(yè)人才匱乏

機床行業(yè)的人才需同時具備軟件知識和了解硬件結構，對人員的要求高，目前國內通過與西北工業(yè)大學、北京航空航天大學、華中科技大學等高校合作等方式，培養(yǎng)了大量的工程師，但機床行業(yè)的薪資水平與互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)相比差距較大，且辦公地點多為三、四線城市，環(huán)境相對較差，對工程師的吸引力不足。行業(yè)人才的匱乏會影響先進技術的引入和高端設備的使用，并嚴重影響行業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新及發(fā)展能力。公司需要廣泛建立完善培訓、薪酬、績效和激勵機制，增強對人才的吸引力，大力引進具備技術創(chuàng)新能力的技術人才、具備管理工作經驗的管理人才、富有項目營銷經驗的市場開發(fā)人才等優(yōu)秀人才。

國內企業(yè)留存利潤較低

工業(yè)母機企業(yè)技術和產品的迭代升級需要大量的研發(fā)投入，新產品的市場接受也需要一定周期，因此，研發(fā)成果的產業(yè)化和市場化受市場需求、客戶認可等因素的影響，存在不確定性。同時，對于國內大多數(shù)的工業(yè)母機企業(yè)而言，凈利潤能達到10%已經實屬不易，沒有多余的留存收益用于支持大規(guī)模的研發(fā)投入和售后服務，進而會影響公司發(fā)展的可持續(xù)性，民營企業(yè)只能通過抱團的方式來承接國家的重大研發(fā)項目。

國內數(shù)控機床行業(yè)集中度及市占率低

2022年前十大上市公司市場占有率合計僅8.8%。其中國內機床收入體量最大的創(chuàng)世紀2022年數(shù)控機床業(yè)務收入為44.22億元，市場占有率僅2.40%，按照2022年金屬切削機床消費額1240.3億元測算，其市占率也僅為3.57%。由于企業(yè)普遍規(guī)模偏小，單個企業(yè)無法大量投入資本進行研發(fā)創(chuàng)新，也無力承接國家工業(yè)領域重大科研項目，導致國產機床在高端領域與國外龍頭差距拉大，品牌競爭力不足。

中國穩(wěn)坐世界制造國龍頭地位，既為工業(yè)母機的快速發(fā)展奠定了深厚基礎，又為工業(yè)母機的高質量發(fā)展提出了更高的要求。目前看，中國機床整體行業(yè)的長期貿易逆差正逐步縮減，標志著國產機床正一步步走向自主可控、本地化發(fā)展。出口機床產品的價值量不斷提升，國產機床正不斷向智能化、高端化前進。