摘要：盡管?chē)a(chǎn)高端機床數控系統與國外相比在功能、性能和可靠性方面仍存在一定差距，但近年來(lái)在多軸聯(lián)動(dòng)控制、功能復合化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化和開(kāi)放性等領(lǐng)域也取得了一定成績(jì)，市場(chǎng)規模持續上漲。2023年我國機床數控系統市場(chǎng)規模達144.83億元，同比增長(cháng)4.66%。

一、定義及分類(lèi)

機床數控系統指根據計算機存儲器中存儲的控制程序，執行部分或全部數值控制功能，并配有接口電路和伺服驅動(dòng)裝置的專(zhuān)用計算機系統。該系統通過(guò)利用數字、文字和符號組成的數字指令來(lái)實(shí)現一臺或多臺機械設備動(dòng)作控制，極大提高了零件加工的精度、速度和效率。根據控制系統，機床數控系統可分為開(kāi)環(huán)數控系統、閉環(huán)數控系統和半閉環(huán)數控系統三類(lèi)。開(kāi)環(huán)數控系統是一種輸出獨立于輸入的系統，信號流是單向的，因而系統穩定性好，且結構簡(jiǎn)單、工作穩定、調試方便、維修簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，但精度和速度不高、驅動(dòng)力矩不大。一般用于經(jīng)濟型數控機床。閉環(huán)數控系統是直接對運動(dòng)部件的實(shí)際位置進(jìn)行檢測，具有很高的位置控制精度。但由于位置環(huán)內許多機械傳動(dòng)環(huán)節的摩擦特性、剛性和間隙都是非線(xiàn)性的，故很容易造成系統的不穩定，使閉環(huán)系統的設計、安裝和調試都相當困難。半閉環(huán)數控系統從驅動(dòng)裝置或絲杠引出，采樣旋轉角度進(jìn)行檢驗，不是直接檢測運動(dòng)部件的實(shí)際位置。 其結構簡(jiǎn)單、測試方便、精度相較于開(kāi)環(huán)系統更高，因而在現代CNC機床中得到了廣泛的應用。

二、行業(yè)政策

1、主管部門(mén)和監管體制

機床數控系統行業(yè)主管部門(mén)主要為國家發(fā)展和改革委員會(huì )、科技部、工業(yè)和信息化部等行政機構，行業(yè)自律組織包括中國機械工業(yè)聯(lián)合會(huì )、中國機床工具工業(yè)協(xié)會(huì )等。

國家發(fā)展和改革委員會(huì )主要負責提出加快建設現代化經(jīng)濟體系、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的總體目標、重大任務(wù)以及相關(guān)政策，牽頭推進(jìn)供給側結構性改革，推動(dòng)實(shí)施創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展戰略，會(huì )同有關(guān)部門(mén)擬訂推進(jìn)經(jīng)濟建設與國防建設協(xié)調發(fā)展的戰略和規劃，承擔國務(wù)院振興東北地區等老工業(yè)基地領(lǐng)導小組等有關(guān)具體工作?？萍疾恐饕撠煍M訂國家創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展戰略方針以及科技發(fā)展、引進(jìn)國外智力規劃和政策并組織實(shí)施，編制國家重大科技項目規劃并監督實(shí)施。工業(yè)和信息化部主要負責提出新型工業(yè)化發(fā)展戰略和政策，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結構戰略性調整和優(yōu)化升級，推進(jìn)信息化和工業(yè)化融合，推進(jìn)軍民結合、寓軍于民的武器裝備科研生產(chǎn)體系建設；組織實(shí)施有關(guān)國家科技重大專(zhuān)項。

中國機械工業(yè)聯(lián)合會(huì )主要負責調查研究機械行業(yè)經(jīng)濟運行、企業(yè)發(fā)展等方面的情況，向政府反映行業(yè)企業(yè)的意見(jiàn)和訴求，為政府部門(mén)制定行業(yè)技術(shù)經(jīng)濟政策、貿易政策和行業(yè)結構調整等提供建議和咨詢(xún)服務(wù)；組織制定、修訂機械工業(yè)國家和行業(yè)標準、技術(shù)規范，并組織宣傳貫徹；組織行業(yè)科技成果評獎并推薦國家級科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎等。中國機床工具工業(yè)協(xié)會(huì )主要負責調查研究機床工具行業(yè)的現狀及發(fā)展方向，向政府反映行業(yè)、企業(yè)的要求；接受政府部門(mén)委托，提出行業(yè)發(fā)展規劃、產(chǎn)業(yè)政策等方面的建議，承擔機床工具行業(yè)的產(chǎn)業(yè)損害預警工作；舉辦機床展覽會(huì )等。

2、行業(yè)相關(guān)政策

機床數控系統產(chǎn)業(yè)是國家戰略性的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，數控技術(shù)是關(guān)系國家安全、裝備制造業(yè)振興的核心技術(shù)。為實(shí)現機床數控系統持續、快速、健康發(fā)展，國家大力支持數控系統國產(chǎn)化，推動(dòng)機床制造企業(yè)和數控系統企業(yè)建立長(cháng)效合作機制，提升數控系統等基礎配套件的市場(chǎng)占有率，為機床數控系統發(fā)展創(chuàng )造了良好的環(huán)境。2024年3月，國務(wù)院印發(fā)《推動(dòng)大規模設備更新和消費品以舊換新行動(dòng)方案》，提出推廣應用智能制造設備和軟件，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設和普及應用，培育數字經(jīng)濟賦智賦能新模式。布局到2027年，規模以上工業(yè)企業(yè)數字化研發(fā)設計工具普及率、關(guān)鍵工序數控化率分別超過(guò)90%、75%。

三、行業(yè)壁壘

1、技術(shù)與創(chuàng )新壁壘

機床數控系統是集計算機、電子、電氣、自動(dòng)化、機械等技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品，需要強大的研發(fā)、設計、工藝等方面能力的綜合支持。數控裝置和伺服驅動(dòng)裝置的設計和研發(fā)需要長(cháng)期的技術(shù)積累，需要大量高科技、多學(xué)科、創(chuàng )新型技術(shù)人才協(xié)作開(kāi)發(fā)。因此，具備較強的創(chuàng )新能力以及技術(shù)積累成為行業(yè)新進(jìn)入者的重要門(mén)檻之一。

2、資金壁壘

機床數控系統生產(chǎn)主要包括數控板卡生產(chǎn)、部件裝配、質(zhì)量檢測和功能測試等。除了常規的電子產(chǎn)品所需的儀器、儀表、工具等設備外，還需要大量專(zhuān)用的質(zhì)量檢測、產(chǎn)品中試設備以及相關(guān)工藝和技術(shù)，從而要求企業(yè)在生產(chǎn)工藝研發(fā)、技術(shù)創(chuàng )新、生產(chǎn)設備購置、流動(dòng)資金等方面需要持續、大量地投入資金，形成較高的資金壁壘。

3、品牌及市場(chǎng)聲譽(yù)壁壘

機床數控系統是數控機床的“大腦”，其性能和穩定性極大程度決定數控機床的工作效率，因此下游廠(chǎng)商在選購數控系統供應商時(shí)非常注重品牌影響力以及市場(chǎng)聲譽(yù)。同時(shí)，下游客戶(hù)匹配機床數控系統時(shí)需經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的設備調試、人員培訓等，從而對已沿用的機床數控系統品牌具有一定的依賴(lài)性和延續性。因此，在激烈的市場(chǎng)競爭中，機床數控系統企業(yè)的品牌和市場(chǎng)聲譽(yù)對新的廠(chǎng)商形成一定的壁壘。

四、產(chǎn)業(yè)鏈

1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

機床數控系統產(chǎn)業(yè)鏈上游包括芯片、傳感器、電子器件、伺服系統等，均為處于穩定發(fā)展階段的高科技行業(yè)，其高新技術(shù)成果可以為機床數據系統提供良好的技術(shù)基礎。目前，國內數控機床的計算芯片和功率模塊以進(jìn)口為主，部分伺服驅動(dòng)系統已經(jīng)國產(chǎn)化替代，但是產(chǎn)品性能與國外產(chǎn)品還有一些差距。

產(chǎn)業(yè)鏈下游主要為數控機床制造商，終端應用于航空航天、汽車(chē)制造、消費電子、船舶、紡織等多個(gè)領(lǐng)域。機床是生產(chǎn)一切工業(yè)品的基礎設備，故被稱(chēng)為“工業(yè)母機”。隨著(zhù)汽車(chē)、航天航空、消費電子、工程機械、精密模具等主要下游應用的發(fā)展，對機床的效率和精度都提出了更高的要求，從而對機床數控系統的性能和精度要求較高。且隨著(zhù)制造業(yè)的轉型升級和智能化發(fā)展，下游行業(yè)對機床數控系統的需求將繼續保持增長(cháng)態(tài)勢。中國機床數控系統行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示：

機床數控系統行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

芯片

蘇州國芯科技股份有限公司

珠海航宇微科技股份有限公司

吉林華微電子股份有限公司

紫光國芯微電子股份有限公司

杭州士蘭微電子股份有限公司

傳感器

歌爾股份有限公司

漢威科技集團股份有限公司

華潤微電子有限公司

格科微電子(上海)有限公司

中國電子科技集團有限公司

電子器件

上海韋爾半導體股份有限公司

紫光國芯微電子股份有限公司

中芯國際集成電路制造有限公司

北方華創(chuàng )科技集團股份有限公司

伺服系統

浙江禾川科技股份有限公司

江西特種電機股份有限公司

上海鳴志電器股份有限公司

福建睿能科技股份有限公司

深圳市雷賽智能控制股份有限公司

上游

武漢華中數控股份有限公司

科德數控股份有限公司

上海維宏電子科技股份有限公司

新代科技股份有限公司

中游

數控機床制造商

下游

航空航天

汽車(chē)制造

電子

船舶

終端

2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析

（1）武漢華中數控股份有限公司

武漢華中數控股份有限公司創(chuàng )立于1994年，是國產(chǎn)中、高檔數控系統研究和產(chǎn)業(yè)化基地，國產(chǎn)數控系統行業(yè)首家上市公司，主營(yíng)業(yè)務(wù)包括數控系統配套、工業(yè)機器人及智能制造等。華中數控作為國產(chǎn)中高檔數控系統的創(chuàng )新型企業(yè)，主要為各類(lèi)數控機床企業(yè)和汽車(chē)、3C、木工、磨床及高端重點(diǎn)領(lǐng)域等用戶(hù)提供數控系統配套和服務(wù)，助力機床行業(yè)轉型升級，實(shí)現數控機床從數字化向智能化發(fā)展，引領(lǐng)智能數控發(fā)展新趨勢。2023年，華中數控機床數控系統業(yè)務(wù)收入為8.92億元，同比增長(cháng)26.22%；毛利率為38.65%。

（2）上海維宏電子科技股份有限公司

上海維宏電子科技股份有限公司成立于2007年，是一家提供數字化制造核心技術(shù)產(chǎn)品及整體解決方案的高科技企業(yè)，主營(yíng)業(yè)務(wù)為研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售工業(yè)運動(dòng)控制系統、伺服驅動(dòng)系統和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，產(chǎn)品目前主要應用在數控機床上。2023年，針對行業(yè)發(fā)展新形勢，維宏股份持續保證高強度研發(fā)投入，及時(shí)調整市場(chǎng)布局和產(chǎn)品結構，各項經(jīng)營(yíng)指標穩中有升。2023年，維宏股份營(yíng)業(yè)收入為4.41億元，同比增長(cháng)13.87%。

五、行業(yè)現狀

我國對機床數控系統技術(shù)的研究始于1958年，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已形成具有一定技術(shù)水平和生產(chǎn)規模的產(chǎn)業(yè)體系。國內機床數控系統設計廠(chǎng)商通過(guò)不斷提升技術(shù)水平和生產(chǎn)能力，不斷滿(mǎn)足下游行業(yè)對機床數控系統的性能和精度的要求，保持了市場(chǎng)的穩定供應。盡管?chē)a(chǎn)高端機床數控系統與國外相比在功能、性能和可靠性方面仍存在一定差距，但近年來(lái)在多軸聯(lián)動(dòng)控制、功能復合化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化和開(kāi)放性等領(lǐng)域也取得了一定成績(jì)，市場(chǎng)規模持續上漲。2023年我國機床數控系統市場(chǎng)規模達144.83億元，同比增長(cháng)4.66%。預計在國家政策的支持以及國內企業(yè)不斷追求創(chuàng )新的背景下，中國機床數控系統市場(chǎng)規模將持續擴大，到2027年，市場(chǎng)規模有望達到177億元。

六、發(fā)展因素

1、有利因素

（1）國家利好政策持續發(fā)力

數控機床等智能裝備是保證國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎性行業(yè)，是衡量國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。作為數控機床的核心，機床數控系統的發(fā)展近年來(lái)受到國家的高度重視，政策支持力度不斷加大。國民經(jīng)濟的穩定快速發(fā)展和國家對產(chǎn)業(yè)的政策支持，為國產(chǎn)機床數控系統提供了更大的市場(chǎng)空間和難得的發(fā)展機遇。

（2）下游需求增長(cháng)提供發(fā)展動(dòng)力

機床數控系統的終端應用領(lǐng)域幾乎涵蓋了裝備制造業(yè)的所有領(lǐng)域，包括通信設備、消費電子、工程機械、汽車(chē)工業(yè)、能源動(dòng)力設備、新能源設備等各行業(yè)。我國經(jīng)濟的快速發(fā)展、固定資產(chǎn)投資額的持續增長(cháng)必將促進(jìn)下游行業(yè)的穩定增長(cháng)，從而直接拉動(dòng)機床數控系統消費。同時(shí)，通信設備、電源設備、消費類(lèi)電子等均為朝陽(yáng)行業(yè)，具有較大的發(fā)展潛力與發(fā)展空間，從而驅動(dòng)國產(chǎn)機床數控系統市場(chǎng)需求不斷擴大。

（3）產(chǎn)業(yè)集中速度加快

目前，國內機床數控系統規?；髽I(yè)較少，整體技術(shù)水平不高，主要集中在中低端市場(chǎng)。隨著(zhù)競爭格局的改變，通信設備、電源設備、消費類(lèi)電子、汽車(chē)零部件及無(wú)人機行業(yè)等下游領(lǐng)域逐漸形成了一批行業(yè)巨頭，其對供應商的產(chǎn)品品質(zhì)、研發(fā)實(shí)力、價(jià)格水平、交貨期限都提出了更高的要求，從而推動(dòng)行業(yè)內優(yōu)勢企業(yè)經(jīng)營(yíng)規模持續擴大，行業(yè)集中度進(jìn)一步提高。

2、不利因素

（1）技術(shù)水平相對落后

目前，我國機床產(chǎn)品種類(lèi)、產(chǎn)銷(xiāo)量均取得長(cháng)足進(jìn)步，但由于國產(chǎn)機床數控系統技術(shù)發(fā)展相對落后，導致我國機床行業(yè)整體數控化率偏低，其精度和穩定性仍有待改善。同時(shí)，低技術(shù)水平的機床數控系統競爭激烈，國內企業(yè)自行開(kāi)發(fā)能力較差，配套的高質(zhì)量芯片、傳感器等原材料主要依靠進(jìn)口，使國內企業(yè)在系統創(chuàng )新、產(chǎn)品研發(fā)等方面受到技術(shù)限制。

（2）缺乏專(zhuān)業(yè)人才

機床數控系統是結合多種技術(shù)和多類(lèi)學(xué)科的復雜產(chǎn)品，其研發(fā)、設計需要富有經(jīng)驗的高水平研發(fā)團隊和生產(chǎn)管理團隊。目前，我國不僅缺乏熟悉數控機床機械結構及數控系統軟硬件知識、同時(shí)有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)理論知識并積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗的復合型人才；還缺乏精通數控系統電氣設計、技術(shù)創(chuàng )新的數控技術(shù)高級人才。同時(shí)，國內專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才大多依賴(lài)企業(yè)自主培養，人才成長(cháng)周期較長(cháng)，從而導致我國人才缺口不斷擴大。

（3）市場(chǎng)競爭激烈

上世紀八十年代以來(lái)，發(fā)達國家數控技術(shù)發(fā)展迅速，形成了一批專(zhuān)業(yè)的機床數控系統開(kāi)發(fā)商，占據國際市場(chǎng)中、高檔機床數控系統絕大部分市場(chǎng)份額。隨著(zhù)我國機床進(jìn)入轉型升級關(guān)鍵時(shí)期，國內機床數控系統市場(chǎng)潛力巨大，國際知名品牌開(kāi)始瞄準中國市場(chǎng)發(fā)力，依托其技術(shù)、品牌影響力等優(yōu)勢占據我國高端市場(chǎng)，擠壓本土企業(yè)生存空間，市場(chǎng)競爭日益激烈。

七、競爭格局

我國高端機床數控系統市場(chǎng)空間和發(fā)展潛力可觀(guān)，但由于我國發(fā)展起步較晚，總體來(lái)看，日本三菱、德國西門(mén)子、海德漢等大型外資企業(yè)的市場(chǎng)占有率仍高于內資企業(yè)。目前，國產(chǎn)經(jīng)濟型機床數控系統由于順應了大多數中國用戶(hù)的實(shí)際使用水平和機床制造企業(yè)數控技術(shù)配套要求，加上價(jià)格優(yōu)勢得到了廣大用戶(hù)的認同，已形成了規模優(yōu)勢。本土機床數控系統企業(yè)主要分布在中部地區、長(cháng)江三角洲地區、珠江三角洲地區等，整體呈現以華中數控、廣州數控、科德數控、維宏股份等為代表的產(chǎn)業(yè)布局。這些企業(yè)的發(fā)展速度相對較快，產(chǎn)銷(xiāo)量占國產(chǎn)機床數控系統行業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)總量70%以上。此外，在國家的支持下，國產(chǎn)中、高檔機床數控系統龍頭企業(yè)已實(shí)現中檔數控裝置的批量生產(chǎn)，并且具備全數字交流伺服驅動(dòng)裝置和主軸驅動(dòng)裝置等產(chǎn)品的配套能力，可以為用戶(hù)提供數控系統全套解決方案，在數控銑床、加工中心等中檔數控機床中得到批量配套應用，且功能和性能已經(jīng)達到國外同類(lèi)產(chǎn)品水平，價(jià)格和服務(wù)方面還有較大優(yōu)勢，市場(chǎng)占有率不斷提高，行業(yè)集中度持續提升。

八、發(fā)展趨勢

國產(chǎn)機床數控系統經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，通過(guò)自主研發(fā)、工程化、產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)，不斷自主研發(fā)和汲取國外經(jīng)驗，國內形成了一支從事數控基礎理論、應用技術(shù)、數控系統及工程化、產(chǎn)業(yè)化的研究開(kāi)發(fā)和經(jīng)營(yíng)管理的隊伍。近年來(lái)，我國高檔機床數控系統企業(yè)的開(kāi)發(fā)和成果轉化能力得到提高，在高檔數控裝置技術(shù)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)應用方面已經(jīng)取得明顯突破；疊加中高端數控機床需求上升、進(jìn)口替代空間巨大等有利市場(chǎng)條件，我國機床數控系統趨向高性能、集成化、通用化方向發(fā)展。