中国制造2025｜数控制造普及率翻倍　高端数控机床发展仍须追赶

大家是否有试想过，标准起飞重量超过75吨的国产大飞机C919，是如何从地面升起，飞入云霄？又是如何安全降落，避免飞行途中突然解体酿成大祸？这当然离不开稳固坚实的机身与强劲的飞机引擎，更离不开制造出这些零件的数字控制机床（Computer Numerical Control Machine Tools，简称数控机床）。

其中，高端数控机床在飞机生产制作工艺当中扮演重要角色，要知道现代飞机制造可不是传统工艺，绝不能依靠“大国工匠”手持锤仔与雕刻刀“手搓”零件，而是需要由高端精密机器代劳。近年，内地制造业产业结构优化，高端制造业快速发展，智慧制造升级需求日益增长，引发了高端数控机床的庞大需求。那么，中国目前在这方面的发展是什么水平？

所谓“数控机床”，它们首先通过铣削在一整块原材料上雕刻出所需零件外型，再经过钻孔与铰孔加工出供组装的定位孔等等，这些加工须在保证零件具有超高精细度的情况下，高效生产，还必须确保飞机组装后具有一定强度确保安全。 数控机床不同于普通机床，需要与专门订制的电脑程序配合运作，令数控机床沿预设程式自主运作完成制造任务，是数控机床的“大脑”，所以被冠以“数控”的头衔。

简单来说，一般以数控机床所控制的“轴”的数量来区分低、中、高端机床。轴指的就是受机床控制的铣刀最多可以在多少个方向上运动，三轴及三轴以下的数控机床被认为中低端数控机床，四轴与五轴数控机床则代表高端数控机床，而高端数控机床具有多轴连动、高效率、高精密度等特点。

编按：三轴数控机床即为铣刀能够在空间中左右运动（即沿X轴运动）、前后运动（即沿Y轴运动）与上下（Z轴）来回移动。而四轴与五轴数控机床，除了铣刀能在XYZ轴移动外，承载金属原料的置物平台，还能分别沿著X轴与Y轴进行360度旋转。总而言之，三轴数控机床通常用来加工单一平面的零件，而四轴、五轴数控机床除了能胜任三轴数控机床的任务外，还能够根据需求加工出零件的柱面与曲面，轴愈多，机床能够胜任的任务就愈复杂，机床就愈先进，开发难度与运行的成本就愈高。

目前，数控机床上游主要涉及铸件、钣金件、精密件、功能件、数控系统等零件产业，下游广泛涉及机械工业、模具工业、汽车工业、电力设备、铁路机车和电子资讯科技业等。虽然各行各业的发展都离不开数控机床，但我们却很难在台前寻觅到这位“隐形冠军”的踪迹，但若少了它的参与，这些东西都难以在台前展现身姿，可想而知其重要性。

一切从上世纪50年代谈起

早在1952年，美国就成功开发出世界上第一台数控机床，中国的数控机床发展也不算晚，沈阳第一机床厂成功在1958年做出第一台二轴数控机床，与现今在高端数控机床行业形成垄断的德国、日本处于同一发展时期。而中国第一台五轴数控机床则于1999年由江苏多棱数控机床公司搬上当年举办的中国国际机床展览会（China International Machine Tool Show，CIMT），标志着中国正式入局高端数控机床产业。

自此，高端数控机床历经26年发展，并在全国“遍地开花”。中商情报网2025年中国数控机床产业报告指出，中国数控机床市场规模达592亿美元（约4,605亿港元）。报告还列出数个集生产、销售、研发数控机床为一体的多个“佼佼者”，例如有位于武汉的华中数控、浙江宁波的海天精工、广东的创世纪等。

而全球对数控机床的需求亦随着产业“升级”而大大增加，印度《财富商业洞察》（Fortune Business Insights）报道指出，2024年全球数控机床市场规模为952.9亿美元（约7,412亿港元），亚太地区占据市场的主导地位，占比达55.32%。

尽管中国数控机床开发历史不短，市场规模庞大，但目前距离世界顶尖还有一段路。虽然，在内地政府产业政策以创新发展为导向的带动下，相关产业技术和市场规模大幅提升，已成为全球最大的数控机床生产国和销售国。随着国家以汽车、航空航太、船舶、电力设备、3C产业等为代表的高端制造业对数控工具机性能、精度要求的提高，对数控机床尤其是高端数控机床的市场需求也日益旺盛。

不过，当今全球排名前十的数控机床企业，有4间来自日本、3间来自德国、一间是德日合资，且前三位均由两国包办，中国、美国和墨西哥分别只有1间。日本和德国的优势，在于前者注重数控系统的开发，其相关企业注重上游材料、零件的布局和核心产品的整合开发；而后者则重视数控机床及配件的高品质、精密性、先进性和实用性；公司专注于各类功能部件的研发和生产，产品品质和性能位居世界前列。

德国与日本拥有多间闻名世界的数控机床企业，例如德西门子（Siemens Aktiengesellschaft，SIEMENS）与发那科（Fuji Automatic NUmerical Control，FANUC，又译富士自动化数控），这二间企业与中国沈阳机床的发家过程都较为相似，均是在上世纪50年代入局数控机床产业，并迅速推出首架产品，随后依靠国际订单积累行业经验，并引入外国技术研发新机。

西门子与发那科经多年发展，至今形成双寡头的垄断局面，而沈阳机床则在2019年因财困重组，其发展前景在业内难与“德日两巨头”相提并论。

仍未摆脱依赖外国的困境…...

从中国制造2025计划来看，北京在高端数控机床方面希望能赶上世界前列。具体而言，就是在数控机床的核心零件上实现国产化。中国为此耗资不菲，美国外交关系协会引述中国欧盟商会2016年报告指，北京通过投资、提供低息贷款、税收减免和其他补贴等扶持中国制造2025计划，预料其金额达到数千亿美元。

可是时至今日，成效如何？截至2024年6月，规模以上工业企业关键工序数控化率（即使用数控机床进行生产的普及率），由2015年的33%来到2025年的69.4%，增长幅度高达96.97%。

另据专注于中国市场的咨询公司Daxue Consulting报道指出，中国数控机床的水平定位精度能达到在1000毫米行程内，最大偏差度0.025毫米，重复定位精度达到在1000毫米行程内，最大偏差度为0.01毫米至0.015毫米。

编按：在数控机床运行过程中，水平定位精度指的是数控机床或运动系统在水平方向（X轴或Y轴）上，实际运动位置与指令目标位置之间的偏差，而重复定位精度是指运动系统在多次重复到达同一目标位置时，每一次实际位置之间的最大偏差。

而在机床研发方面，中国的华中数控就开发出各种类型的五轴机床，帮助汽车企业生产零件，还整合AI技术研发出配套的电脑程式——“华中9型新一代人工智能数控系统”，集成AI芯片与算法。不过在取得骄人成绩下，中国目前尚未能完全摆脱依赖外国产品的处境。中商情报网报道指出，中国数控机床在中低端机型完成国产化，如三轴数控机床，尽管中国也有推出如四轴、五轴的高端数控机床，但国内高端数控机床市场仍由执掌市占率超80%的德日企业主导。

深耕多年仍未获市场青睐？

中国高端数控机床不受青睐也体现在市场表现上，中国欧盟商会指出，在中国2022年高端数控机床市场中，中国数控机床占比略高于30%，未触及达到当年占比70%的目标。

《中国简报》（China Briefing）报道指出，中国在2021年平均出口每台数控机床的价格为每台300美元，而平均进口每台数控机床高达7.67万美元。

那么，为何在中国数控机床产业发展紧随“世界潮流”，并卓有成效的情况下，其产品并未获得市场青睐？

有分析点出中国目前主要面临四个困境，技术封锁、缺乏发展环境、行业人才不足、欠缺技术沈淀与储备。这让中国制造的数控机床“比上不足但比下有余”，而缺乏发展环境与欠缺技术沈淀与储备，正是高端数控机床陷入“难产”的关键。

数控机床行业由数个关键产业支撑，它们好似“木桶理论”中由木板组成的桶一般，缺少或存在任意一个短板，都有可能拖慢发展脚步。除了需要电脑程式组成数控机床的“大脑”外，还需要由坚实耐用的材料制成铣刀组成“手”，而机床的更新迭代需要经验积累，这涉及到企业的技术储备。

分析认为，中国数控机床制造商在中国制造2025计划下，恰逢行业龙头所属国家的技术制裁，而在庞大市场需求下，业界不得不选择通过技术引进与收购其他公司以迅速弥补技术差距。

这种环境固然让中国在中低端市场并获得可观利益，但于此同时却面临缺乏自主提升研发技术、培养专业人才动力的处境，加之缺乏技术沈淀，则更易陷入“引进技术就能提升生产工艺”的陷阱，最终行成“路径依赖”。

总而言之，中国在数控机床产业中，于中低端机床基本上形成“自给自足”，但在高端数控机床方面，距离国际前列还有较长距离，仍须奋起直追。官方近年对数控机床态度也转变，去年4月将目标修改为实现在“关键工序”上达到75%以上的国产化，并将时间延长至2027年。