詳情
機床，一個“懂行的很關(guān)注，行外人不關(guān)心”的事物。它被用于加工金屬或其他硬質(zhì)材料，緊密陪伴著電動汽車和機器人等制造業(yè)領(lǐng)域經(jīng)歷興衰榮辱，直面當今時代對“智造”的新考驗。
毫無疑問，電動汽車和機器人幾乎是中國當下最受人矚目的產(chǎn)業(yè)之二，在技術(shù)和應(yīng)用邏輯上也具有潛在的共通點。它們的發(fā)展演變推動了對高精度、高效率、定制化、更靈活的機床的需求，促使其不斷創(chuàng)新，開發(fā)出更先進的加工技術(shù)和設(shè)備。
本文試從不同維度出發(fā)，開放性地探究這三者間的關(guān)系，并以盡可能通俗的方式重點考察電動汽車和機器人如何參與、推動中國機床領(lǐng)域的躍遷。（對機床不了解的讀者可先看第五小節(jié)）
機床是一種用于加工金屬或其他硬質(zhì)材料的機械工具，它能夠通過切割、銑削、鉆孔、磨削等方式對工件進行精確的加工。
機床就像是一個冷面匠人，精準、專業(yè)、迅速。它在各種原材料比如金屬、塑料、木材上進行精細的切割、雕刻、塑造，把一塊塊原始的材料變成人類生產(chǎn)生活所需的各類零件和產(chǎn)品。
譬如說，你有一塊堅如磐石的鐵塊，你想把它做成一個漂亮的鐵勺，如果用手來做，你需要用錘子、鑿子等工具一點點敲打，但如果用機床來做，只需設(shè)定好你想要的勺子形狀和大小，然后讓機床自動去“雕刻”即可。
再舉個粗糙但易于理解的例子：如果你要開一家工廠來制造車輪的軸，你可能會需要一種常見的機床——車床，它可以用來做圓柱形的零件。當你把一根長條的金屬棒放上去，車床可以一邊旋轉(zhuǎn)這個金屬棒，一邊用刀具沿著金屬棒的長度方向切削，最后得到的就是一個光滑的、直徑均勻的圓柱體，也就是你要造的軸。
事實上，在現(xiàn)代工業(yè)中，機床幾乎無處不在，大到飛機引擎，小到智能手機，它們的很多零件都是機床幫忙制造出來的。機床的類型也有很多，根據(jù)加工方式和用途可以分為車床、銑床、鉆床、磨床、鏜床、刨床等。隨著技術(shù)的進步，現(xiàn)代機床越來越傾向于高精度、高效率和智能化。
在中國，很多人還會用"工業(yè)母機"這個術(shù)語來代指機床，尤其是那些用于制造其他機器或機械部件的機床，因為機床被認為是“工業(yè)的基礎(chǔ)”，"工業(yè)母機"這個稱呼強調(diào)了機床在制造業(yè)中的重要性和基礎(chǔ)性地位，更多地是一種象征性意義。
02 綁定！電動汽車與機器人
那么，為何要把電動汽車和機器人放在一起，來討論它們對機床的影響？在拙作《新能源汽車+機器人，共生的必然與危機》中，曾有過相關(guān)討論，而在本文中，我們提出以下三點原因：技術(shù)相似、協(xié)同效應(yīng)、創(chuàng)新動力，其中后兩者由第一點延展而來，而電動汽車和機器人的供應(yīng)鏈也因而有了顯著的重合，尤其在電子元件、電池技術(shù)、電機及傳動系統(tǒng)、輕量化材料和智能軟件算法等方面。共享的微處理器、傳感器加強了智能控制；鋰離子電池為核心能量來源；高性能電機確保動力；鋁合金、碳纖維復(fù)合材料減輕重量；自動駕駛與AI算法則驅(qū)動智能化升級。
以下對技術(shù)相似、協(xié)同效應(yīng)、創(chuàng)新動力這三點分別展開闡述。因篇幅原因，無法均衡著墨、全面深入。有所側(cè)重的前提下?lián)衿湟c概括之，拋磚引玉罷了。
1. 技術(shù)相似性：
電動汽車和機器人在制造過程中，通常都需要使用高強度、較輕質(zhì)的材料，如鋁合金、碳纖維等。這些材料的加工對機床的精度和穩(wěn)定性也都有很高的要求。與之相關(guān)聯(lián)的是，兩者都依賴于精密的機械部件，如電機、傳感器、控制系統(tǒng)等，這些部件的制造也都需要高精度機床來保證其性能和可靠性。
此外，隨著技術(shù)的進步，電動汽車和機器人的制造越來越傾向于模塊化和集成化設(shè)計，這要求機床能夠適應(yīng)復(fù)雜形狀和多功能集成的加工需求。
2. 市場協(xié)同效應(yīng)：
由于這兩個行業(yè)在技術(shù)上的相似性，機床企業(yè)可以利用其在電動汽車領(lǐng)域的技術(shù)積累和經(jīng)驗，快速進入機器人市場，反之亦然。此外，市場協(xié)同效應(yīng)也可能表現(xiàn)在供應(yīng)鏈和客戶資源的共享上，機床企業(yè)可以通過服務(wù)這兩個行業(yè)來優(yōu)化資源配置，提高運營效率。
3. 創(chuàng)新驅(qū)動：
進一步延伸來看，既然電動汽車和機器人產(chǎn)業(yè)都是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，對創(chuàng)新有很高的需求，那么機床行業(yè)作為這兩個產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)支撐，要想共同發(fā)展，就必然需要不斷進行技術(shù)創(chuàng)新來滿足需求。機床企業(yè)可以通過與電動汽車和機器人企業(yè)合作，共同開發(fā)新的加工技術(shù)和設(shè)備，進而推動整個產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)進步。同時，創(chuàng)新不僅能體現(xiàn)在產(chǎn)品上，還可以包括生產(chǎn)方式、服務(wù)模式等方面。
因此我們才說，將這二者放在一文中的基本邏輯是在于其技術(shù)相似性，其他的都是由此延展而來。那么以下便單就電動汽車和機器人本身的技術(shù)相關(guān)性做進一步闡述。
首先從動力系統(tǒng)來看，無論是電動汽車還是機器人，它們的核心都是電動機和電池組的高效協(xié)作。這些動力系統(tǒng)需要精細的能量管理與轉(zhuǎn)換機制，比如電動汽車的再生制動技術(shù)，不僅能夠回收能量，還能夠延長行駛里程；而在機器人領(lǐng)域，類似的能量回收與存儲策略同樣重要，它能確保機器人在執(zhí)行任務(wù)時擁有足夠的續(xù)航能力，同時減少能源浪費。
控制系統(tǒng)方面，涉及傳感器技術(shù)、算法優(yōu)化、實時數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)，無論是電動汽車的自動駕駛功能，還是機器人在復(fù)雜環(huán)境中的自主導(dǎo)航，都需要高度精準的感知與決策能力。先進的傳感器如激光雷達、攝像頭和各類生物力學傳感器，讓車輛和機器人能夠“看”清周圍環(huán)境，而強大的算法則賦予了它們理解和應(yīng)對環(huán)境變化的本領(lǐng)。這種對智能控制系統(tǒng)的共同需求，也為電動汽車與機器人之間的技術(shù)交流提供了廣闊空間。
再者，通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電動汽車與機器人領(lǐng)域也扮演著至關(guān)重要的角色。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓電動汽車能夠與外界進行無縫通信，實現(xiàn)信息共享與遠程操控；機器人則同樣依賴于穩(wěn)定的無線通信，以便接收指令、傳輸數(shù)據(jù)或是進行實時監(jiān)控。
此外，人工智能（AI）與自動化技術(shù)的快速發(fā)展，更是將電動汽車與機器人技術(shù)的融合推向了新的高度。自動駕駛汽車的出現(xiàn)，標志著車輛不再僅僅是被動的交通工具，而是具備了感知、決策和執(zhí)行能力的智能體；而機器人呢？無論是家庭助手還是工業(yè)機械臂，也都在向著更高的自主性與智能性邁進。這種智能化的趨勢，不僅提升了二者的效能與安全性，還為未來的跨領(lǐng)域創(chuàng)新開辟了無限可能。
最后，材料科學與制造技術(shù)的進步，為電動汽車與機器人技術(shù)的融合提供了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。輕量化材料的應(yīng)用，如碳纖維復(fù)合材料，不僅減輕了車身重量、提高了能源效率，也使得機器人更加靈活與耐用。精密制造技術(shù)如3D打印，則使得定制化與復(fù)雜結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)變得更加容易，無論是電動汽車的零部件還是機器人的關(guān)節(jié)，都能達到前所未有的精度與復(fù)雜度。
當然，政策方面二者也有共通性：眾所周知，中國高度重視新能源汽車和智能制造的發(fā)展，出臺了一系列政策來支持這些產(chǎn)業(yè)，包括稅收優(yōu)惠、財政補貼、研發(fā)支持等。那么，這些政策既然推動了電動汽車和機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，自然也間接刺激了機床行業(yè)的運轉(zhuǎn)。
總之，二者有著包括但不限于以上所述的諸多交融。但為著詳述方便，下面還是采取分別各自解析的方式加以論述。
03 電動汽車結(jié)構(gòu)與機床需求
1. 電動汽車結(jié)構(gòu)特點
與傳統(tǒng)燃油車相比，電動汽車的結(jié)構(gòu)截然不同。二者的差異主要體現(xiàn)在動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及整體布局上。
動力系統(tǒng)方面，電動汽車使用電動機作為驅(qū)動力，由電池組供電。而傳統(tǒng)燃油汽車則依靠內(nèi)燃機（通常是汽油或柴油發(fā)動機）燃燒燃料產(chǎn)生動力。電動汽車沒有復(fù)雜的發(fā)動機結(jié)構(gòu)，如氣缸、活塞、火花塞、曲軸等，也沒有燃油系統(tǒng)（油箱、燃油泵、噴油嘴等）。
因此，二者在傳動系統(tǒng)上差別同樣巨大：電動汽車的傳動系統(tǒng)通常較為簡化，因為電動機可以直接提供高扭矩，無需傳統(tǒng)意義上的多速變速箱。很多電動汽車采用單速減速器來傳遞動力至車輪。燃油汽車則通常配備手動或自動變速箱，以適應(yīng)不同行駛條件下的速度和扭矩需求。
此外，電動汽車的冷卻系統(tǒng)主要負責電池和電動機的溫度管理，而燃油汽車的冷卻系統(tǒng)主要為發(fā)動機散熱。至于空間布局和外部設(shè)計等方面的差異就不贅述了，都和動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)的差異有關(guān)。
目前，電動汽車正朝輕量化方向發(fā)展，主要生產(chǎn)方式由沖壓向壓鑄過渡。
2. 電動汽車對機床的需求
汽車制造業(yè)本就是機床最大的客戶領(lǐng)域。據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，汽車行業(yè)機床需求量占行業(yè)機床需求總量的40%左右。
以下講述電動汽車的發(fā)展過程中產(chǎn)生的對機床的新需求，具體涉及三種類型的機床：普通機械加工機床、一體壓鑄配套機床、動力電池極柱專機（摩擦焊機床）。
（1）普通機械加工機床的新需求
前面說過，電動汽車的動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)與傳統(tǒng)燃油車不同。其間需要加工更多的鋁制零件，這導(dǎo)致對加工機床有了新的要求：
數(shù)控車床：需要更快的移動速度，專門用于加工各種電動機軸。
立式加工中心：主軸轉(zhuǎn)速要特別高（超過12000轉(zhuǎn)/分鐘），適合加工各種殼體。
龍門機床：要有更大的工作臺（至少2米x3米），主軸轉(zhuǎn)速也要很高，主要用于加工副車架和電池托盤這樣的大部件。
臥式加工中心：要輕巧快速，適合加工鋁合金零件，不需要太重的切削能力。
（2）一體壓鑄配套機床（高速輕型龍門機床）的新需求
以特斯拉為代表的電動汽車制造商采用一體壓鑄技術(shù)，這種技術(shù)可以大大簡化車身制造過程。但是，壓鑄出來的零件通常會有毛刺和毛邊，這就需要一種特殊的龍門機床來進行后續(xù)的精加工。這種機床要求工作臺大小適中（最多5米長），主軸轉(zhuǎn)速很高（超過12000轉(zhuǎn)/分鐘），同時配備直線電機，保證高速和高加速性能，確保精加工效率和質(zhì)量。
（3）動力電池極柱專機（摩擦焊機床）的新需求
隨著電動汽車銷量的增長，市場對動力電池和專用焊接設(shè)備——摩擦焊機床的需求也隨之激增。摩擦焊機床是利用工件端面相互摩擦產(chǎn)生的熱量使之達到塑性狀態(tài)，然后頂鍛完成焊接的設(shè)備。過去對其的需求主要依賴進口來滿足，但現(xiàn)在國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)逐步打破了技術(shù)壁壘，能夠自主研發(fā)和生產(chǎn)，可以高效、穩(wěn)定地焊接銅鋁復(fù)合極柱。
3. 電動汽車選擇機床的考慮因素
值得注意的是，雖然上述機床類型已經(jīng)能滿足大部分加工需求，但對于一些具有復(fù)雜幾何形狀或高精度要求的電動機殼體，可能需要更高級別的機床，如五軸車銑復(fù)合加工中心或五軸高速加工中心。如果目標是實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，采用柔性自動生產(chǎn)線將大大提高加工效率和自動化水平。
04 機器人賦能機床騰飛
再者，機器人技術(shù)的廣泛應(yīng)用促使機床行業(yè)重新審視其商業(yè)模式和服務(wù)模式。傳統(tǒng)的機床銷售模式可能需要向提供整體解決方案的方向轉(zhuǎn)變，包括提供機器人集成服務(wù)、遠程維護支持、大數(shù)據(jù)分析等增值服務(wù)，以增強客戶粘性和市場競爭力。
05 回歸本源：機床結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)
下面，讓我們回到機床本身。
機床的基本結(jié)構(gòu)可以分為多個關(guān)鍵部分，每個部分都有其特定的功能，它們協(xié)同工作以實現(xiàn)精密的零件加工。以下是機床基本結(jié)構(gòu)的主要組成部分：
1. 動力源
負責提供機床所需的動力，包括主軸的旋轉(zhuǎn)動力和進給運動的動力。常見的動力源包括交流電動機、直流電動機、液壓泵和液壓馬達。
2. 傳動系統(tǒng)
包括主傳動系統(tǒng)和進給傳動系統(tǒng)，用于將動力源產(chǎn)生的動力傳遞到主軸和工作臺等執(zhí)行部件，控制主軸的轉(zhuǎn)速和工作臺的進給速度。傳動系統(tǒng)可能包含變速箱、進給箱、齒輪、皮帶等部件。
3. 支撐件
如床身、底座、立柱等，用于安裝和支撐其他部件和工件，承受重力和切削力，保持機床的穩(wěn)定性和剛性。
4. 工作部件
包括主軸、工作臺、刀架等，與主運動和進給運動相關(guān)，用于安裝工件或刀具，執(zhí)行實際的切削或成型操作。
5. 控制系統(tǒng)
對于數(shù)控機床，控制系統(tǒng)是核心，負責接收、解釋和執(zhí)行數(shù)控程序，控制各個部件的運動。傳統(tǒng)機床可能使用手動或半自動控制方式。
6. 冷卻系統(tǒng)
用于在加工過程中移除切削熱，保持工件和刀具的溫度穩(wěn)定，延長刀具壽命，提高加工質(zhì)量。
7. 潤滑系統(tǒng)
保證機床內(nèi)部運動部件的潤滑，減少摩擦和磨損，維持機床的高效運行。
8. 其他裝置
包括排屑裝置、自動測量裝置、上下料裝置、機械手、工業(yè)機器人等，以及卡盤、虎鉗、回轉(zhuǎn)工作臺、分度頭等機床附件，用于輔助加工過程或自動化操作。
9. 安全防護裝置
保障操作人員的安全，防止切屑飛濺、刀具斷裂等事故，如防護罩、安全門等。
這些組成部分共同構(gòu)成了機床的完整結(jié)構(gòu)，使得機床能夠執(zhí)行精密的加工任務(wù)。不同類型的機床（如車床、銑床、磨床、鉆床等）會根據(jù)其特定的加工功能和工藝要求，在這些基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的配置和優(yōu)化。
至于產(chǎn)業(yè)鏈，中國機床產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈涉及多個環(huán)節(jié)，從上游原材料和零部件供應(yīng)，到中游的機床設(shè)計和制造，再到下游的終端應(yīng)用和售后服務(wù)，形成了一個相對完整的體系。
1. 上游：原材料與關(guān)鍵零部件
原材料：包括鋼材、有色金屬、合金材料等，用于制造機床的結(jié)構(gòu)件和工作部件。
關(guān)鍵零部件：如數(shù)控系統(tǒng)、伺服電機、滾珠絲杠、直線導(dǎo)軌、刀具、軸承等，這些部件對機床的精度、效率和穩(wěn)定性至關(guān)重要。
鑄件：中國是世界上最大的鑄件生產(chǎn)國，鑄件是機床制造的基礎(chǔ)，對機床的性能有很大影響。
2. 中游：機床設(shè)計與制造
設(shè)計與研發(fā)：包括機械設(shè)計、電氣設(shè)計、軟件開發(fā)等，涉及機床的整體結(jié)構(gòu)、運動控制、智能化功能等。
制造：包括組裝、調(diào)試、質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)，確保機床符合設(shè)計規(guī)格和性能指標。
類型：涵蓋了金屬切削機床（如車床、銑床、磨床）、金屬成形機床（如沖床、折彎機）、特種加工機床（如電火花加工機、激光切割機）等多個類別。
3. 下游：應(yīng)用領(lǐng)域與服務(wù)
應(yīng)用領(lǐng)域：廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、電子、船舶、模具、能源、通信等行業(yè)，這些行業(yè)對機床的精度和效率有高度要求。
服務(wù)：包括機床的安裝、調(diào)試、維修、升級改造以及技術(shù)培訓(xùn)等，為用戶提供全方位的服務(wù)支持。
06 中國機床的未來與迷思
1. 政策！政策！政策！
近些年，中國機床領(lǐng)域也面臨著某種意義上“卡脖子”的挑戰(zhàn)，中國連續(xù)推出一系列精準扶持政策，旨在加速機床行業(yè)的自主研發(fā)與產(chǎn)業(yè)升級。自2019年起，政策支持的靶向性顯著增強，不僅明確了發(fā)展目標，還提出了具體要求。如《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》中特別強調(diào)了智能五軸加工中心、車銑復(fù)合加工中心等高端設(shè)備的研發(fā)。
同時，政策制定層級不斷升級，從國資委到最高決策層，均將機床行業(yè)視為國家戰(zhàn)略重點，提升關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的自主控制力。最新例證是2023年財政部和稅務(wù)總局聯(lián)合發(fā)布的增值稅加計抵減政策，對先進工業(yè)母機企業(yè)給予稅收優(yōu)惠。
2. 新能源革命：國產(chǎn)機床企業(yè)的黃金機遇
如前文所述，電動汽車的迅猛發(fā)展正重塑機床行業(yè)的競爭格局。傳統(tǒng)燃油車時代，外資品牌憑借成熟的工藝和技術(shù)優(yōu)勢，長期占據(jù)主導(dǎo)地位，國產(chǎn)機床企業(yè)難以滲透，電動汽車的興起則打破了這一僵局。除了前文所述的內(nèi)容外，也因為電動汽車制造商如今多為內(nèi)資企業(yè)，對國產(chǎn)設(shè)備的接受度更高。
3. 國產(chǎn)化與集中度雙升：行業(yè)格局深刻變革
近年來，國產(chǎn)機床企業(yè)在政策與市場的雙重驅(qū)動下，實現(xiàn)了飛速成長，國產(chǎn)化率與行業(yè)集中度同步攀升。據(jù)統(tǒng)計，機床行業(yè)國產(chǎn)化率從2015年的53%躍升至2022年的68%，國產(chǎn)品牌如臺群精機、海天精工等在市場中的份額顯著增加，躋身行業(yè)前列。與此同時，行業(yè)集中度也在穩(wěn)步提高，2019年至2023年第二季度，排名前十的數(shù)控機床廠商合計市場份額從28%增長至46%。這一變化背后，既有疫情導(dǎo)致行業(yè)洗牌的影響，也有高端領(lǐng)域需求集中的作用，促使資源向頭部企業(yè)集中，加速了行業(yè)的優(yōu)勝劣汰。
4. AI+機床，中國企業(yè)新機遇
AI正在滲透至眾多行業(yè)，工業(yè)制造和機床領(lǐng)域也不例外。數(shù)字工廠和AI技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，給中國機床企業(yè)帶來了新的成長機遇，不僅有助于縮短與海外先進企業(yè)的技術(shù)差距，還能夠利用低成本優(yōu)勢進一步提升市場競爭力。
AI技術(shù)在機床行業(yè)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在幾個方面。首先，通過集成AI算法，數(shù)控機床能夠?qū)崿F(xiàn)更精準的加工控制，提高加工精度和效率。例如，AI可以優(yōu)化加工路徑，減少材料浪費，同時確保零件的一致性和穩(wěn)定性，這對于五軸數(shù)控機床尤為重要，因為這類設(shè)備在復(fù)雜零件制造中扮演著關(guān)鍵角色。
其次，AI還能增強機床的自適應(yīng)能力，使設(shè)備能夠根據(jù)實時數(shù)據(jù)調(diào)整工作參數(shù)，以應(yīng)對材料硬度變化或工具磨損等變量，從而保持最佳性能。此外，預(yù)測性維護也是AI在機床領(lǐng)域的一個重要應(yīng)用，通過監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)，提前預(yù)警潛在故障，降低非計劃停機時間，提高生產(chǎn)效率。
AI在機床設(shè)計和工藝規(guī)劃階段也能發(fā)揮作用，比如利用機器學習模型來優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，減少試錯成本，加快新產(chǎn)品上市速度。
最后，AI技術(shù)還能促進機床行業(yè)的復(fù)合升級，即在同一臺機床上完成多種加工任務(wù)，減少工件搬運次數(shù)，提高生產(chǎn)靈活性和響應(yīng)速度。這種復(fù)合化加工方式特別適用于小批量、多品種的生產(chǎn)模式，滿足市場對個性化定制日益增長的需求。
中國機床企業(yè)正積極擁抱AI技術(shù)，如華中數(shù)控等公司在五軸數(shù)控機床領(lǐng)域展現(xiàn)出強勁的增長勢頭，預(yù)計未來幾年市場規(guī)模將持續(xù)擴大。隨著AI技術(shù)的不斷成熟和普及，中國機床行業(yè)有望實現(xiàn)從傳統(tǒng)制造向智能制造的跨越，加速邁向全球產(chǎn)業(yè)鏈的高端位置。
5. 中國機床的海外擴張
中國是世界第一大機床生產(chǎn)國和消費國，根據(jù) VDW（德國機床制造商協(xié)會）發(fā)布的數(shù)據(jù)，中國在2022年已是全球最大的機床市場，機床生產(chǎn)額和消費額在全球占比均為32%。中國的機床消費市場按照檔次分可分為如下結(jié)構(gòu)：底層是低檔機床，占比50-60%，由國內(nèi)廠商占領(lǐng)，主要通過打價格戰(zhàn)來維持競爭力，存在產(chǎn)能過?，F(xiàn)象；中部是中檔機床，占比30-40%，是中外企業(yè)競爭的主要戰(zhàn)場；頂部是高端機床，占比10%，基本被進口產(chǎn)品尤其是歐日企業(yè)的產(chǎn)品占據(jù)，機床的核心零部件數(shù)控系統(tǒng)、絲杠導(dǎo)軌等也大多依賴進口。
但隨著中國機床的發(fā)展，這一切在逐步改變，中國企業(yè)也在開拓海外市場。2024年1至2月機床工具出口額33.8億美元，同比增長14.0%，這與國家“04專項”等政策的扶持是分不開的。以海天精工和紐威數(shù)控為代表，其在印度和東南亞地區(qū)正逐漸取代中國臺灣和韓國的機床產(chǎn)品，盡管距離全面抗衡歐日企業(yè)尚有差距。
但是，細分而言，中國機床的核心零部件出海較為艱難。試分析原因如下：
性能與成熟度差距：國產(chǎn)零部件的技術(shù)成熟度和性能相比整機而言仍有待提升。例如，數(shù)控系統(tǒng)和絲杠導(dǎo)軌的國產(chǎn)化率在國內(nèi)市場不到40%，未達到足夠水平以開展海外市場競爭。
出海邏輯與依賴關(guān)系：零部件的出海通常應(yīng)該跟隨整機的步伐，即先有整機的出口，隨后再逐步推動零部件的國際化。然而，鑒于當前國產(chǎn)機床整機的出口量雖然勢頭不錯但還不足以形成規(guī)模效應(yīng)，零部件單獨出海面臨較高的門檻。
此外，機床整機的海外合作與并購也面臨著障礙。
歐美日等發(fā)達國家對技術(shù)轉(zhuǎn)移有著嚴格的規(guī)定，尤其是對中國企業(yè)。逆全球化趨勢使得技術(shù)引進變得更加困難，外商投資審查機制的加強加大了中企海外并購的難度。同時，歷史上的出海并購案例顯示，中國機床企業(yè)并購海外企業(yè)后往往會遭遇管理難題，包括不同的企業(yè)文化和管理理念沖突，這直接關(guān)系到并購后的整合成效，多數(shù)情況下這會導(dǎo)致并購項目無法達到預(yù)期效果。
那么，中國電動汽車和機器人兩大領(lǐng)域在全球的狂飆突進，能否助力中國機床解決上述問題？從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)視角來看，結(jié)合前文分析，有機會，但在市場維度上恐怕依然要面對其他國家對中國出海的種種疑慮。
因此我們認為，從技術(shù)和供應(yīng)鏈的角度去探索可能是唯一的“出路”，再結(jié)合結(jié)合本文的主題，電動汽車和機器人對技術(shù)和供應(yīng)鏈的重塑作用值得被反復(fù)探討。
前面說過，電動汽車的興起對機床行業(yè)提出了新材料加工的新需求，由于電動汽車追求輕量化以提高續(xù)航里程，因此大量采用鋁合金、鎂合金和碳纖維復(fù)合材料等新型輕質(zhì)材料。這些材料的加工特性不同于傳統(tǒng)的鋼鐵材料，對機床的加工精度、表面光潔度和加工效率提出了更高的要求。這就意味著機床制造商必須開發(fā)出適用于這些材料加工的專用機床，以適應(yīng)電動汽車零部件的精密制造。
同時，電動汽車的電池、電機和電控系統(tǒng)（BMS、EMS）等核心組件的制造，需要高度自動化的生產(chǎn)線和高精度的機床來確保零部件的一致性和可靠性。這不僅為機床行業(yè)開辟了新的市場領(lǐng)域，同時也促進了機床行業(yè)內(nèi)部的技術(shù)升級和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，以更好地服務(wù)于電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈。
這意味著供應(yīng)鏈上的眾多企業(yè)都要同步升級自身的認知和能力。
機器人也是如此，其發(fā)展從另一個維度推動了機床行業(yè)的轉(zhuǎn)型。在智能制造的大背景下，工業(yè)機器人與機床的結(jié)合變得日益緊密，形成了所謂的“機加一體”或“機加聯(lián)動”。這種結(jié)合不僅可以實現(xiàn)無人化或少人化的生產(chǎn)環(huán)境，還能通過機器人靈活的作業(yè)能力，提高機床的利用率和生產(chǎn)效率。例如，機器人可以承擔上下料、工件搬運、零件檢測等重復(fù)性勞動，使機床能夠連續(xù)不間斷地工作，極大地提高生產(chǎn)線的靈活性和響應(yīng)速度。
此外，機器人與機床的集成還促進了智能制造系統(tǒng)的構(gòu)建。通過物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、大數(shù)據(jù)分析和AI等技術(shù)，機器人可以實時監(jiān)控機床的工作狀態(tài)，預(yù)測維護需求，甚至在故障發(fā)生前采取預(yù)防措施，從而降低停機時間和維護成本。這種智能化的生產(chǎn)模式，使得機床行業(yè)從傳統(tǒng)的單一設(shè)備供應(yīng)商轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┱w解決方案的集成服務(wù)商。
這每一個變動的背后，都會導(dǎo)致相關(guān)鏈條上的大小企業(yè)隨之共同進化、重組、改造或被淘汰，這里裹挾著無數(shù)工人、職員、家庭，改變著一個個人生的漫長軌跡。看似輕描淡寫的“產(chǎn)業(yè)升級”、“技術(shù)進步”之下，是萬千普通人的酸甜苦辣和辛勤付出。
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