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近年来,国家针对数控机床和工业机器人核心功能部件行业制定了一系列的产业政策对其进行全方位的引导和扶持,为行业发展提供了良好的政策环境。其中主要发展规划和相关产业政策如下:
序号 |
文件名称 |
重点内容 |
1 |
《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)(国发[2005]第044号) |
确立“高档数控机床与基础制造技术”为16个重大专项之一;长期目标:基本实现高档数控机床、工作母机、重大成套技术装备、关键材料与关键
零部件的自主设计制造。 |
2 |
《关于加快推进工业强基的指导意见》(工信部规(2014)67号) |
目标指出,到2020年,我国工业基础领域创新能力明显增强,关键基础材料、核心基础零部件(元器件)保障能力大幅提升,基本实现关键材料、核心部件、整机、系统的协调发展; |
3 |
《国务院关于印发<中国制造2025>的通知》(国发[2015]28号) |
围绕实现制造强国的战略目标,明确了9项战略任务和重点,提出大力推动重点领域突破发展,聚焦新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人等十大重点领域;在高档数控机床领域,开发一批精密、高速、高效、柔性数控机床与基础制造装备及集成制造系统,加快高档数控机床、增材制造等前沿技术和装备的研发。以提升可靠性、精度保持性为重点,开发高档数控系统、伺服电机、轴承、光栅等主要功能部件及关键应用软件,加快实现产业化;围绕汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等工业机器人、特种机器人,以及医疗健康、家庭服务、教育娱乐等服务机器人应用需求,积极研发新产品,促进机器人标准化、模块化发展,扩大市场应用。突破机器人本体、减速器、伺服电机、控制器、传感器与驱动器等关键零部件及系统集成设计制造等技术瓶颈。 |
4 |
《工业和信息化部发展改革委财政部关于印发<机器人产业发展规划(2016-2020年)>的通知》(工信部联规[2016]109号) |
通过发展高强度耐磨材料技术、加工工艺优化技术、高速润滑技术、高精度装配技术、可靠性及寿命检测技术以及新型传动机理的探索,发展适合机器人应用的高效率、低重量、长期免维护的系列化减速器;通过工业转型升级、中央基建投资等现有资金渠道支持机器人及其关键零部件产业化和推广应用;利用中央财政科技计划(专项、基金等)支持符合条件的机器人及其关键零部件研发工作;通过首台(套)重大技术装备保险补偿机制,支持纳入《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录》的机器人应用推广;根据国内机器人产业发展情况,
逐步取消关税减免政策,发挥关税动态保护作用;落实好企业研发费用加计扣除等政策,鼓励企业加大技术研发力度、提升技术水平。 |
5 |
《国务院关于印发“十三五”国家科技创新规划的通知》(国发[2016]43号) |
以智能、高效、协同、绿色、安全发展为总目标,构建网络协同制造平台,研发智能机器人、高端成套装备、三维(3D)打印等装备,夯实制造基础保障能力;开展下一代机器人技术、智能机器人学习与认知、人机自然交互与协作共融等前沿技术研究,攻克核心部件关键技术,工业机器人实现产业化,服务机器人实现产品化,特种机器人实现批量化应用。 |
6 |
《关于印发鼓励进口技术和品目录(2016年版)的通知》(发改产业(2016)1982号) |
将“高速、精密主轴设计制造技术”、“高精、高速数控转台设计制造技术”、“全数字高档数控装置、全数字交流伺服电机、主轴电机及驱动装置设计制造技术”、“高速、高刚度大功率电主轴及驱动装置设计制造技术”、“大扭矩力矩电机及驱动装置设计制造号)技术”、“大推力直线电机及驱动装置设计制造技术”、“工业机器人关键零部件设计制造技术(如减速器、控制系统等)”列为鼓励引进的先进技术,将“四轴以上联动的高
速、精密数控机床及配套数控系统、伺服电机及驱动装置、功能部件、刀具、量具、量仪及高档磨具磨料制造”列为鼓励发展的重点行业。 |
7 |
《工业和信息化部财政部关于印发智能制造发展规划(2016-2020年)的通知》工信部联规[2016]349号) |
(创新产学研用合作模式,研发高档数控机床与工业机器人、增材制造装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备五类关键技术装备;围绕新一代信息技术、高档数控机床与工业机器人等关键环节的深度应用。 |
8 |
《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》(国发〔2016〕67号) |
加快高档数控机床与智能加工中心研发与产业化,突破多轴、多通道、高精度高档数控系统、伺服电机等主要功能部件及关键应用软件,开发和推广应用精密、高速、高效、柔性并具有网络通信等功能的高档数控机床、基础制造装备及集成制造系统。突破智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备、智能农业机械装备。 |
9 |
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规
划纲要》(2016-2020年) |
实施高端装备创新发展工程,明显提升自主设计水平和系统集成能力。实施智能制造工程,加快发展智能制造关键技术装备,强化智能制造标准、工业电子设备、核心支撑软件等基础 |
10
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促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(工业和信息化部) |
到2020年,部分关键技术取得突破,实现20家以上应用示范;高档数控机床智能化水平进一步提升,具备人机协调、自然交互、自主学习功能的新一代工业机器人实现批量生产及应用。 |
11 |
工业和信息化部关于促进制造业产品和服务质量提升的
实施意见(2019年9月) |
加快推进智能制造、绿色制造,提高生产过程的自动化、智能化水平,降低能耗、物耗和水耗。 |
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产业结构调整指导目录(2019年本) |
在鼓励类产业机械部分增加“机器人用关键零部件:高精密减速器、高性能伺服电机和驱动器、全自主编程等高性能控制器、传感器、末端执行器等” |
在国家产业政策的积极引导和扶持下,我国高端装备制造业的振兴步伐将得到加快,进而推动国内数控机床、机器人等装备产业的升级,同时为配套的核心功能部件行业的发展提供良好的政策和市场环境。
中金企信国际咨询公布《2021-2027年中国机床行业市场分析及投资可行性研究报告》
行业前景驱动:
(1)国内机床行业发展前景长期向好,驱动功能部件行业持续发展:数控机床是装备制造业的“工作母机”,一个国家的机床行业技术水平和产品质量,是衡量其装备制造业发展水平的重要标志。我国机床行业经过多年的快速发展,产业规模、消费总额已连续多年位居世界首位。根据中国机床工具工业协会的相关数据,“十一五”期间,我国机床行业快速发展,行业总产值从2005年的1,259.6亿元增长至2010年的5,536.8亿元,年均复合增长率达34.46%。2012年以来,受全球宏观经济不景气、国内制造业投资收紧、需求乏力等不利因素影响,我国机床工具行业整体需求持续低迷。
机床工具行业属于周期性行业,行业景气度与国民经济周期具有较强的相关性。国家统计局的数据显示,“十一五”期间,我国城镇固定资产投资年均增速达26.3%,这为我国机床工具行业的发展提供了有力支撑。2012-2019年期间,我国城镇固定资产投资增速处于持续下滑态势,其中,2018年同比仅增长0.7%,而2019年增速降至-13.2%,固定资产投资增速的降低甚至负增长对我国机床工具行业规模的增长造成较大不利影响。伴随着国家稳定经济发展的相关政策的陆续出台以及生产、消费等逐步恢复,我国在2020年城镇固定资产投资达到518,907亿元,同比增长2.9%。未来随着城镇固定资产投资逐步增长,我国机床工具行业的发展有望呈现回暖态势。
虽然我国已连续多年位居世界机床消费总额第一位,但2019年我国金属加工机床人均机床消费额仅15.9美元,而日本、德国、意大利的人均机床消费额已分别达47.2美元、95.2美元和72.1美元,我国距离发达国家的机床使用水平尚有较大差距。从长期来看,随着我国制造业不断升级,以及劳动力成本逐年提高,人口红利逐步消失,制造业的智能化、自动化升级将为我国数控机床行业带来良好的发展机遇,我国数控机床行业总体发展前景向好。
(2)我国机床行业需求结构不断升级,中高档数控机床需求旺盛:从产品结构来看,近年来,随着国家产业政策引导制造业逐步淘汰落后产能,加速推动产业结构升级,促使下游企业对数控机床的加工精度、效率、质量、稳定性和可靠性等方面的要求不断提高,我国机床行业的需求结构不断升级,中高档数控机床需求旺盛,尤其是5G设备、新能源汽车、智能穿戴设备等新兴行业和精密模具、电子与通讯设备、航空航天装备、轨道交通装备、汽车、船舶、工程机械、3D打印、医疗器械等高端制造业的快速发展,以及新材料、新技术的不断应用,有力的拉动了具有高速度、高精度、复合化、柔性化、多轴联动、智能化、大功率、环保化等特点的中高档数控机床的市场需求,为机床工具行业带来了新的发展机遇。
根据中国机床工具工业协会的分析,2020年我国全年机床工具进出口保持了自2019年6月以来的顺差态势,海关总署的数据显示,2017至2019年,我国数控机床累计进口台数分别为1.37万台、1.44万台与1.03万台,进口规模分别为29.08亿美元、33.79亿美元和28.98亿美元,平均单价分别为21.24万美元、23.45万美元和28.08万美元。从上述数据可见,虽然我国数控机床进口数量和规模在2019年均有所下降,但平均单价逐年上升,一方面,显示出我国高档数控机床在技术水平上与国外仍存在一定差距,中高端产品的进口需求仍然巨大;另一方面,随着我国数控机床行业整体技术水平的提升,部分领域已经能够实现进口替代,国内企业的进口需求有所下降。
(3)国产功能部件进口替代趋势明显,市场空间广阔:数控机床的功能部件主要包括数控系统、主轴、电机、驱动、丝杠、导轨、刀库、摆头和转台等,上述功能部件是数控机床的单元技术载体,决定了数控机床整机性能水平的高低。我国功能部件行业的发展相对缓慢,产业化和专业化程度低,电主轴、滚珠丝杠、数控刀架、数控系统、伺服系统等虽已形成一定的生产规模,但仅能满足中低档数控机床的配套需要,国产中高档数控机床采用的功能部件仍严重依赖进口,价格昂贵、交货期长,使得国产中高档数控机床价格居高不下,严重影响了其市场竞争力。我国功能部件发展的滞后,已成为影响我国数控机床发展的瓶颈。《<中国制造2025>重点领域技术路线图》提出: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%,主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率达到50%;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%,主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率达到80%。功能部件的国产化不仅有利于缩短机床产品的开发制造周期,而且有助于降低机床生产企业的研发和制造成本,增强数控机床的价格竞争优势。因此,不断提高我国数控机床功能部件的技术水平,加快推进其产业化进程,进而全面实现进口替代,是全面提升我国数控机床行业的制造水平和国际竞争力的必由之路,这将为国内功能部件制造商带来巨大的发展机遇。
(4)工业机器人行业需求快速发展,产业保持增长:
工业机器人是一种半自主或全自主工作的机器,集现代制造技术、新型材料技术和信息控制技术为一体,是智能制造的代表性装备。随着工业机器人下游应用领域的多元化以及应用技术的不断成熟,全球工业机器人需求不断增长,根据IFR的统计数据,2010年全球工业机器人销量仅为12.1万台,到2018年已大幅增长至42.2万台,2010年至2018年期间的年均复合增长率达16.90%,虽然2019年全球工业机器人销量同比下滑0.24%,但IFR预计到2022年全球工业机器人销量仍将增长至59.1万台,2019年至2022年年均复合增长率有望达到11.97%。
近年来,随着我国人口红利逐渐减弱,劳动人口短缺、人力成本上升等问题日益凸显,再加上国家大力推进供给侧改革,以化解低端过剩产能,加快产业结构升级,工业机器人等高端装备凭借其生产的高效性、一致性、稳定性、精准性以及可在高危环境中工作等优势,逐步开始替代部分人工,市场规模实现了快速增长。根据IFR的统计数据,我国从2013年起已经连续六年成为全球最大的工业机器人市场,2018年的工业机器人产量达14.76万台,2016年至2018年的年均复合增长率高达42.80%。受宏观经济景气度下降,以及汽车、3C电子等行业需求放缓等因素影响,2018年以来我国工业机器人需求出现放缓,工业机器人产量从2018年9月起至2019年9月均呈同比下滑态势。自2019年10月起,随着国家宏观调控政策的陆续实施以及下游制造业的逐步复苏,工业机器人市场需求逐渐恢复,国内工业机器人产量重新呈现同比增长态势。2020年以来,疫情的爆发和蔓延给工业机器人行业的下游市场需求带来了较大的不确定性,但本次疫情也加速了制造业企业自动化水平提升的进程,以减少在突发事件下对于人工的依赖,整体而言,工业机器人产业长期向好的趋势不会改变。我国工业机器人市场的快速发展,也吸引了国际领先的机器人生产商在中国市场进行布局,其在国内的工厂多数也已投产,并凭借着成熟的技术和完整的产品线,在国内市场取得了较高的市场份额。其中,ABB、发那科、库卡及安川电机四家国际巨头占据了近60%的市场份额。国内自主品牌机器人本体公司起步相对较晚,在技术、工艺的积累上与国际巨头相比仍有差距,但凭借着高性价比和本土化服务的优势,也占据了一定的市场份额,且市场占有率不断提高,自主品牌机器人本体市场占有率已经从2014年的不足10%提升到2018年的28%。随着减速器等关键零部件国产化的加速,有助于推动国内自主品牌工业机器人市场份额的持续提升。
总体来看,在国家产业政策支持,以及制造业产业升级、劳动力短缺与人力成本持续上升、科技水平不断进步等综合因素共同作用下,预计我国工业机器人市场未来仍将保持良好增长态势。
(5)运动控制及其核心功能部件应用领域不断扩大,市场需求不断扩大运动控制是在复杂条件下,将预定的控制方案、规划指令转变为期望的机械运动,从而实现对机械运动精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力矩的控制等。
一般情况下,运动控制系统由人机交互界面、运动控制器、伺服驱动器、伺服电机、编码器等核心功能部件构成。人机交互界面用于系统操作人员将运动指令下达给运动控制器,同时用于监控系统的运动状态;运动控制器接受操作指令后进行运动轨迹规划,向伺服驱动器发送控制信号;伺服驱动器将控制信号转变为电流和电压信号;伺服电机按照所设定的力矩、速度、位置等指令信号完成相应的运动;编码器将将检测到的移动部件的实际位移量进行位置反馈,以纠正伺服电机执行动作的偏差,从而形成运动控制闭环。
运动控制产品是工业自动化设备的核心部件,在产品标准化生产、劳动力替代、生产效率提高、产品质量的可靠性和一致性提升等方面发挥着重要作用,目前已广泛应用于机床工具、机器人、工业生产、包装、医疗设备、化学、纺织、制药、通讯、印刷、食品、塑料、造纸、航空航天、智能化设备行业等多个工业领域。
受益于国内制造业产业升级、工业自动化水平不断提高,以及自动化设备行业需求结构调整,运动控制产品的应用领域不断扩大,市场容量持续增长。根据中国工控网的数据,2014年-2018年我国通用运动控制行业发展迅猛,2018年我国通用运动控制行业市场规模达120.00亿元,与2014年相比增幅达64.50%,复合增长率达到13.25%。运动控制器和伺服系统(主要由伺服驱动器、伺服电机及其他部件组成)是运动控制系统的两个重要环节,是智能制造装备的核心功能部件。国内通用运动控制器市场规模在2014-2018年期间的年均复合增长率为12.12%,2018年国内通用运动控制器市场规模达到6.40亿元。伴随着国内制造业产业升级、工业自动化水平不断提高,以及自动化设备行业需求结构调整,运动控制器产品的应用领域不断扩大,市场规模存在继续增长的动力和空间。