摘要：盡管國產(chǎn)高端機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)與國外相比在功能、性能和可靠性方面仍存在一定差距，但近年來在多軸聯(lián)動控制、功能復(fù)合化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和開放性等領(lǐng)域也取得了一定成績，市場規(guī)模持續(xù)上漲。2023年我國機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)市場規(guī)模達(dá)144.83億元，同比增長4.66%。

一、定義及分類

機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)指根據(jù)計(jì)算機(jī)存儲器中存儲的控制程序，執(zhí)行部分或全部數(shù)值控制功能，并配有接口電路和伺服驅(qū)動裝置的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過利用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺或多臺機(jī)械設(shè)備動作控制，極大提高了零件加工的精度、速度和效率。根據(jù)控制系統(tǒng)，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)可分為開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)、閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)和半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)三類。開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)是一種輸出獨(dú)立于輸入的系統(tǒng)，信號流是單向的，因而系統(tǒng)穩(wěn)定性好，且結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、維修簡單、價(jià)格低廉，但精度和速度不高、驅(qū)動力矩不大。一般用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)是直接對運(yùn)動部件的實(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(nèi)許多機(jī)械傳動環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的，故很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，使閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試都相當(dāng)困難。半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)從驅(qū)動裝置或絲杠引出，采樣旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行檢驗(yàn)，不是直接檢測運(yùn)動部件的實(shí)際位置。 其結(jié)構(gòu)簡單、測試方便、精度相較于開環(huán)系統(tǒng)更高，因而在現(xiàn)代CNC機(jī)床中得到了廣泛的應(yīng)用。

二、行業(yè)政策

1、主管部門和監(jiān)管體制

機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)主管部門主要為國家發(fā)展和改革委員會、科技部、工業(yè)和信息化部等行政機(jī)構(gòu)，行業(yè)自律組織包括中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會、中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會等。

國家發(fā)展和改革委員會主要負(fù)責(zé)提出加快建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系、推動高質(zhì)量發(fā)展的總體目標(biāo)、重大任務(wù)以及相關(guān)政策，牽頭推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，推動實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，會同有關(guān)部門擬訂推進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與國防建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展的戰(zhàn)略和規(guī)劃，承擔(dān)國務(wù)院振興東北地區(qū)等老工業(yè)基地領(lǐng)導(dǎo)小組等有關(guān)具體工作?？萍疾恐饕?fù)責(zé)擬訂國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略方針以及科技發(fā)展、引進(jìn)國外智力規(guī)劃和政策并組織實(shí)施，編制國家重大科技項(xiàng)目規(guī)劃并監(jiān)督實(shí)施。工業(yè)和信息化部主要負(fù)責(zé)提出新型工業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略和政策，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)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(jié)合、寓軍于民的武器裝備科研生產(chǎn)體系建設(shè)；組織實(shí)施有關(guān)國家科技重大專項(xiàng)。

中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會主要負(fù)責(zé)調(diào)查研究機(jī)械行業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、企業(yè)發(fā)展等方面的情況，向政府反映行業(yè)企業(yè)的意見和訴求，為政府部門制定行業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策、貿(mào)易政策和行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等提供建議和咨詢服務(wù)；組織制定、修訂機(jī)械工業(yè)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)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(jī)床工具工業(yè)協(xié)會主要負(fù)責(zé)調(diào)查研究機(jī)床工具行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向，向政府反映行業(yè)、企業(yè)的要求；接受政府部門委托，提出行業(yè)發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策等方面的建議，承擔(dān)機(jī)床工具行業(yè)的產(chǎn)業(yè)損害預(yù)警工作；舉辦機(jī)床展覽會等。

2、行業(yè)相關(guān)政策

機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是國家戰(zhàn)略性的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，數(shù)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(xiàn)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)持續(xù)、快速、健康發(fā)展，國家大力支持?jǐn)?shù)控系統(tǒng)國產(chǎn)化，推動機(jī)床制造企業(yè)和數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)建立長效合作機(jī)制，提升數(shù)控系統(tǒng)等基礎(chǔ)配套件的市場占有率，為機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展創(chuàng)造了良好的環(huán)境。2024年3月，國務(wù)院印發(fā)《推動大規(guī)模設(shè)備更新和消費(fèi)品以舊換新行動方案》，提出推廣應(yīng)用智能制造設(shè)備和軟件，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和普及應(yīng)用，培育數(shù)字經(jīng)濟(jì)賦智賦能新模式。布局到2027年，規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)工具普及率、關(guān)鍵工序數(shù)控化率分別超過90%、75%。

三、行業(yè)壁壘

1、技術(shù)與創(chuàng)新壁壘

機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)、電子、電氣、自動化、機(jī)械等技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品，需要強(qiáng)大的研發(fā)、設(shè)計(jì)、工藝等方面能力的綜合支持。數(shù)控裝置和伺服驅(qū)動裝置的設(shè)計(jì)和研發(fā)需要長期的技術(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)作開發(fā)。因此，具備較強(qiáng)的創(chuàng)新能力以及技術(shù)積累成為行業(yè)新進(jìn)入者的重要門檻之一。

2、資金壁壘

機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)主要包括數(shù)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(guī)的電子產(chǎn)品所需的儀器、儀表、工具等設(shè)備外，還需要大量專用的質(zhì)量檢測、產(chǎn)品中試設(shè)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(shè)備購置、流動資金等方面需要持續(xù)、大量地投入資金，形成較高的資金壁壘。

3、品牌及市場聲譽(yù)壁壘

機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的“大腦”，其性能和穩(wěn)定性極大程度決定數(shù)控機(jī)床的工作效率，因此下游廠商在選購數(shù)控系統(tǒng)供應(yīng)商時(shí)非常注重品牌影響力以及市場聲譽(yù)。同時(shí)，下游客戶匹配機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)時(shí)需經(jīng)過長時(shí)間的設(shè)備調(diào)試、人員培訓(xùn)等，從而對已沿用的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)品牌具有一定的依賴性和延續(xù)性。因此，在激烈的市場競爭中，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)的品牌和市場聲譽(yù)對新的廠商形成一定的壁壘。

四、產(chǎn)業(yè)鏈

1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈上游包括芯片、傳感器、電子器件、伺服系統(tǒng)等，均為處于穩(wěn)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(jī)床數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供良好的技術(shù)基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)數(shù)控機(jī)床的計(jì)算芯片和功率模塊以進(jìn)口為主，部分伺服驅(qū)動系統(tǒng)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(shù)控機(jī)床制造商，終端應(yīng)用于航空航天、汽車制造、消費(fèi)電子、船舶、紡織等多個領(lǐng)域。機(jī)床是生產(chǎn)一切工業(yè)品的基礎(chǔ)設(shè)備，故被稱為“工業(yè)母機(jī)”。隨著汽車、航天航空、消費(fèi)電子、工程機(jī)械、精密模具等主要下游應(yīng)用的發(fā)展，對機(jī)床的效率和精度都提出了更高的要求，從而對機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的性能和精度要求較高。且隨著制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和智能化發(fā)展，下游行業(yè)對機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的需求將繼續(xù)保持增長態(tài)勢。中國機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示：

機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)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(tuán)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(tuán)有限公司

電子器件

上海韋爾半導(dǎo)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(tuán)股份有限公司

伺服系統(tǒng)

浙江禾川科技股份有限公司

江西特種電機(jī)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(shù)控股份有限公司

科德數(shù)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(shù)控機(jī)床制造商

下游

航空航天

汽車制造

電子

船舶

終端

2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析

（1）武漢華中數(shù)控股份有限公司

武漢華中數(shù)控股份有限公司創(chuàng)立于1994年，是國產(chǎn)中、高檔數(shù)控系統(tǒng)研究和產(chǎn)業(yè)化基地，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)首家上市公司，主營業(yè)務(wù)包括數(shù)控系統(tǒng)配套、工業(yè)機(jī)器人及智能制造等。華中數(shù)控作為國產(chǎn)中高檔數(shù)控系統(tǒng)的創(chuàng)新型企業(yè)，主要為各類數(shù)控機(jī)床企業(yè)和汽車、3C、木工、磨床及高端重點(diǎn)領(lǐng)域等用戶提供數(shù)控系統(tǒng)配套和服務(wù)，助力機(jī)床行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床從數(shù)字化向智能化發(fā)展，引領(lǐng)智能數(shù)控發(fā)展新趨勢。2023年，華中數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)業(yè)務(wù)收入為8.92億元，同比增長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(shù)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)，主營業(yè)務(wù)為研發(fā)、生產(chǎn)和銷售工業(yè)運(yùn)動控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，產(chǎn)品目前主要應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床上。2023年，針對行業(yè)發(fā)展新形勢，維宏股份持續(xù)保證高強(qiáng)度研發(fā)投入，及時(shí)調(diào)整市場布局和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，各項(xiàng)經(jīng)營指標(biāo)穩(wěn)中有升。2023年，維宏股份營業(yè)收入為4.41億元，同比增長13.87%。

五、行業(yè)現(xiàn)狀

我國對機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的研究始于1958年，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已形成具有一定技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)體系。國內(nèi)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)廠商通過不斷提升技術(shù)水平和生產(chǎn)能力，不斷滿足下游行業(yè)對機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的性能和精度的要求，保持了市場的穩(wěn)定供應(yīng)。盡管國產(chǎn)高端機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)與國外相比在功能、性能和可靠性方面仍存在一定差距，但近年來在多軸聯(lián)動控制、功能復(fù)合化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和開放性等領(lǐng)域也取得了一定成績，市場規(guī)模持續(xù)上漲。2023年我國機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)市場規(guī)模達(dá)144.83億元，同比增長4.66%。預(yù)計(jì)在國家政策的支持以及國內(nèi)企業(yè)不斷追求創(chuàng)新的背景下，中國機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)市場規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大，到2027年，市場規(guī)模有望達(dá)到177億元。

六、發(fā)展因素

1、有利因素

（1）國家利好政策持續(xù)發(fā)力

數(shù)控機(jī)床等智能裝備是保證國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性行業(yè)，是衡量國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。作為數(shù)控機(jī)床的核心，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展近年來受到國家的高度重視，政策支持力度不斷加大。國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定快速發(fā)展和國家對產(chǎn)業(yè)的政策支持，為國產(chǎn)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)提供了更大的市場空間和難得的發(fā)展機(jī)遇。

（2）下游需求增長提供發(fā)展動力

機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的終端應(yīng)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(shè)備、消費(fèi)電子、工程機(jī)械、汽車工業(yè)、能源動力設(shè)備、新能源設(shè)備等各行業(yè)。我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、固定資產(chǎn)投資額的持續(xù)增長必將促進(jìn)下游行業(yè)的穩(wěn)定增長，從而直接拉動機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)消費(fèi)。同時(shí)，通信設(shè)備、電源設(shè)備、消費(fèi)類電子等均為朝陽行業(yè)，具有較大的發(fā)展?jié)摿εc發(fā)展空間，從而驅(qū)動國產(chǎn)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)市場需求不斷擴(kuò)大。

（3）產(chǎn)業(yè)集中速度加快

目前，國內(nèi)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)規(guī)?；髽I(yè)較少，整體技術(shù)水平不高，主要集中在中低端市場。隨著競爭格局的改變，通信設(shè)備、電源設(shè)備、消費(fèi)類電子、汽車零部件及無人機(jī)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(yīng)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，從而推動行業(yè)內(nèi)優(yōu)勢企業(yè)經(jīng)營規(guī)模持續(xù)擴(kuò)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(jī)床產(chǎn)品種類、產(chǎn)銷量均取得長足進(jìn)步，但由于國產(chǎn)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展相對落后，導(dǎo)致我國機(jī)床行業(yè)整體數(shù)控化率偏低，其精度和穩(wěn)定性仍有待改善。同時(shí)，低技術(shù)水平的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)競爭激烈，國內(nèi)企業(yè)自行開發(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(nèi)企業(yè)在系統(tǒng)創(chuàng)新、產(chǎn)品研發(fā)等方面受到技術(shù)限制。

（2）缺乏專業(yè)人才

機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)是結(jié)合多種技術(shù)和多類學(xué)科的復(fù)雜產(chǎn)品，其研發(fā)、設(shè)計(jì)需要富有經(jīng)驗(yàn)的高水平研發(fā)團(tuán)隊(duì)和生產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)。目前，我國不僅缺乏熟悉數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)軟硬件知識、同時(shí)有扎實(shí)的專業(yè)理論知識并積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的復(fù)合型人才；還缺乏精通數(shù)控系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)、技術(shù)創(chuàng)新的數(shù)控技術(shù)高級人才。同時(shí)，國內(nèi)專業(yè)技術(shù)人才大多依賴企業(yè)自主培養(yǎng)，人才成長周期較長，從而導(dǎo)致我國人才缺口不斷擴(kuò)大。

（3）市場競爭激烈

上世紀(jì)八十年代以來，發(fā)達(dá)國家數(shù)控技術(shù)發(fā)展迅速，形成了一批專業(yè)的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)商，占據(jù)國際市場中、高檔機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)絕大部分市場份額。隨著我國機(jī)床進(jìn)入轉(zhuǎn)型升級關(guān)鍵時(shí)期，國內(nèi)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)市場潛力巨大，國際知名品牌開始瞄準(zhǔn)中國市場發(fā)力，依托其技術(shù)、品牌影響力等優(yōu)勢占據(jù)我國高端市場，擠壓本土企業(yè)生存空間，市場競爭日益激烈。

七、競爭格局

我國高端機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)市場空間和發(fā)展?jié)摿捎^，但由于我國發(fā)展起步較晚，總體來看，日本三菱、德國西門子、海德漢等大型外資企業(yè)的市場占有率仍高于內(nèi)資企業(yè)。目前，國產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)由于順應(yīng)了大多數(shù)中國用戶的實(shí)際使用水平和機(jī)床制造企業(yè)數(shù)控技術(shù)配套要求，加上價(jià)格優(yōu)勢得到了廣大用戶的認(rèn)同，已形成了規(guī)模優(yōu)勢。本土機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)主要分布在中部地區(qū)、長江三角洲地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)等，整體呈現(xiàn)以華中數(shù)控、廣州數(shù)控、科德數(shù)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)銷量占國產(chǎn)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)產(chǎn)銷總量70%以上。此外，在國家的支持下，國產(chǎn)中、高檔機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)龍頭企業(yè)已實(shí)現(xiàn)中檔數(shù)控裝置的批量生產(chǎn)，并且具備全數(shù)字交流伺服驅(qū)動裝置和主軸驅(qū)動裝置等產(chǎn)品的配套能力，可以為用戶提供數(shù)控系統(tǒng)全套解決方案，在數(shù)控銑床、加工中心等中檔數(shù)控機(jī)床中得到批量配套應(yīng)用，且功能和性能已經(jīng)達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平，價(jià)格和服務(wù)方面還有較大優(yōu)勢，市場占有率不斷提高，行業(yè)集中度持續(xù)提升。

八、發(fā)展趨勢

國產(chǎn)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，通過自主研發(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(yàn)，國內(nèi)形成了一支從事數(shù)控基礎(chǔ)理論、應(yīng)用技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)及工程化、產(chǎn)業(yè)化的研究開發(fā)和經(jīng)營管理的隊(duì)伍。近年來，我國高檔機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)的開發(fā)和成果轉(zhuǎn)化能力得到提高，在高檔數(shù)控裝置技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用方面已經(jīng)取得明顯突破；疊加中高端數(shù)控機(jī)床需求上升、進(jìn)口替代空間巨大等有利市場條件，我國機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)趨向高性能、集成化、通用化方向發(fā)展。