摘要：盡管國產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，但近年來在多軸聯動控制、功能復合化、網絡化、智能化和開放性等領域也取得了一定成績，市場規模持續上漲。2023年我國機床數控系統市場規模達144.83億元，同比增長4.66%。

一、定義及分類

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裝置的專用計算機系統。該系統通過利用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一臺或多臺機械設備動作控制，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環數控系統、閉環數控系統和半閉環數控系統三類。開環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，且結構簡單、工作穩定、調試方便、維修簡單、價格低廉，但精度和速度不高、驅動力矩不大。一般用于經濟型數控機床。閉環數控系統是直接對運動部件的實際位置進行檢測，具有很高的位置控制精度。但由于位置環內許多機械傳動環節的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的，故很容易造成系統的不穩定，使閉環系統的設計、安裝和調試都相當困難。半閉環數控系統從驅動裝置或絲杠引出，采樣旋轉角度進行檢驗，不是直接檢測運動部件的實際位置。 其結構簡單、測試方便、精度相較于開環系統更高，因而在現代CNC機床中得到了廣泛的應用。

二、行業政策

1、主管部門和監管體制

機床數控系統行業主管部門主要為國家發展和改革委員會、科技部、工業和信息化部等行政機構，行業自律組織包括中國機械工業聯合會、中國機床工具工業協會等。

國家發展和改革委員會主要負責提出加快建設現代化經濟體系、推動高質量發展的總體目標、重大任務以及相關政策，牽頭推進供給側結構性改革，推動實施創新驅動發展戰略，會同有關部門擬訂推進經濟建設與國防建設協調發展的戰略和規劃，承擔國務院振興東北地區等老工業基地領導小組等有關具體工作。科技部主要負責擬訂國家創新驅動發展戰略方針以及科技發展、引進國外智力規劃和政策并組織實施，編制國家重大科技項目規劃并監督實施。工業和信息化部主要負責提出新型工業化發展戰略和政策，推進產業結構戰略性調整和優化升級，推進信息化和工業化融合，推進軍民結合、寓軍于民的武器裝備科研生產體系建設；組織實施有關國家科技重大專項。

中國機械工業聯合會主要負責調查研究機械行業經濟運行、企業發展等方面的情況，向政府反映行業企業的意見和訴求，為政府部門制定行業技術經濟政策、貿易政策和行業結構調整等提供建議和咨詢服務；組織制定、修訂機械工業國家和行業標準、技術規范，并組織宣傳貫徹；組織行業科技成果評獎并推薦國家級科學技術進步獎等。中國機床工具工業協會主要負責調查研究機床工具行業的現狀及發展方向，向政府反映行業、企業的要求；接受政府部門委托，提出行業發展規劃、產業政策等方面的建議，承擔機床工具行業的產業損害預警工作；舉辦機床展覽會等。

2、行業相關政策

機床數控系統產業是國家戰略性的高技術產業，數控技術是關系國家安全、裝備制造業振興的核心技術。為實現機床數控系統持續、快速、健康發展，國家大力支持數控系統國產化，推動機床制造企業和數控系統企業建立長效合作機制，提升數控系統等基礎配套件的市場占有率，為機床數控系統發展創造了良好的環境。2024年3月，國務院印發《推動大規模設備更新和消費品以舊換新行動方案》，提出推廣應用智能制造設備和軟件，加快工業互聯網建設和普及應用，培育數字經濟賦智賦能新模式。布局到2027年，規模以上工業企業數字化研發設計工具普及率、關鍵工序數控化率分別超過90%、75%。

三、行業壁壘

1、技術與創新壁壘

機床數控系統是集計算機、電子、電氣、自動化、機械等技術于一體的高科技產品，需要強大的研發、設計、工藝等方面能力的綜合支持。數控裝置和伺服驅動裝置的設計和研發需要長期的技術積累，需要大量高科技、多學科、創新型技術人才協作開發。因此，具備較強的創新能力以及技術積累成為行業新進入者的重要門檻之一。

2、資金壁壘

機床數控系統生產主要包括數控板卡生產、部件裝配、質量檢測和功能測試等。除了常規的電子產品所需的儀器、儀表、工具等設備外，還需要大量專用的質量檢測、產品中試設備以及相關工藝和技術，從而要求企業在生產工藝研發、技術創新、生產設備購置、流動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、品牌及市場聲譽壁壘

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，因此下游廠商在選購數控系統供應商時非常注重品牌影響力以及市場聲譽。同時，下游客戶匹配機床數控系統時需經過長時間的設備調試、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性和延續性。因此，在激烈的市場競爭中，機床數控系統企業的品牌和市場聲譽對新的廠商形成一定的壁壘。

四、產業鏈

1、行業產業鏈分析

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

產業鏈下游主要為數控機床制造商，終端應用于航空航天、汽車制造、消費電子、船舶、紡織等多個領域。機床是生產一切工業品的基礎設備，故被稱為“工業母機”。隨著汽車、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。且隨著制造業的轉型升級和智能化發展，下游行業對機床數控系統的需求將繼續保持增長態勢。中國機床數控系統行業產業鏈如下圖所示：

機床數控系統行業產業鏈

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

汽車制造

電子

船舶

終端

2、行業領先企業分析

（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立于1994年，是國產中、高檔數控系統研究和產業化基地，國產數控系統行業首家上市公司，主營業務包括數控系統配套、工業機器人及智能制造等。華中數控作為國產中高檔數控系統的創新型企業，主要為各類數控機床企業和汽車、3C、木工、磨床及高端重點領域等用戶提供數控系統配套和服務，助力機床行業轉型升級，實現數控機床從數字化向智能化發展，引領智能數控發展新趨勢。2023年，華中數控機床數控系統業務收入為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，是一家提供數字化制造核心技術產品及整體解決方案的高科技企業，主營業務為研發、生產和銷售工業運動控制系統、伺服驅動系統和工業物聯網，產品目前主要應用在數控機床上。2023年，針對行業發展新形勢，維宏股份持續保證高強度研發投入，及時調整市場布局和產品結構，各項經營指標穩中有升。2023年，維宏股份營業收入為4.41億元，同比增長13.87%。

五、行業現狀

我國對機床數控系統技術的研究始于1958年，經過幾十年的發展，已形成具有一定技術水平和生產規模的產業體系。國內機床數控系統設計廠商通過不斷提升技術水平和生產能力，不斷滿足下游行業對機床數控系統的性能和精度的要求，保持了市場的穩定供應。盡管國產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，但近年來在多軸聯動控制、功能復合化、網絡化、智能化和開放性等領域也取得了一定成績，市場規模持續上漲。2023年我國機床數控系統市場規模達144.83億元，同比增長4.66%。預計在國家政策的支持以及國內企業不斷追求創新的背景下，中國機床數控系統市場規模將持續擴大，到2027年，市場規模有望達到177億元。

六、發展因素

1、有利因素

（1）國家利好政策持續發力

數控機床等智能裝備是保證國民經濟發展的基礎性行業，是衡量國家工業發展水平的重要標志。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。國民經濟的穩定快速發展和國家對產業的政策支持，為國產機床數控系統提供了更大的市場空間和難得的發展機遇。

（2）下游需求增長提供發展動力

機床數控系統的終端應用領域幾乎涵蓋了裝備制造業的所有領域，包括通信設備、消費電子、工程機械、汽車工業、能源動力設備、新能源設備等各行業。我國經濟的快速發展、固定資產投資額的持續增長必將促進下游行業的穩定增長，從而直接拉動機床數控系統消費。同時，通信設備、電源設備、消費類電子等均為朝陽行業，具有較大的發展潛力與發展空間，從而驅動國產機床數控系統市場需求不斷擴大。

（3）產業集中速度加快

目前，國內機床數控系統規模化企業較少，整體技術水平不高，主要集中在中低端市場。隨著競爭格局的改變，通信設備、電源設備、消費類電子、汽車零部件及無人機行業等下游領域逐漸形成了一批行業巨頭，其對供應商的產品品質、研發實力、價格水平、交貨期限都提出了更高的要求，從而推動行業內優勢企業經營規模持續擴大，行業集中度進一步提高。

2、不利因素

（1）技術水平相對落后

目前，我國機床產品種類、產銷量均取得長足進步，但由于國產機床數控系統技術發展相對落后，導致我國機床行業整體數控化率偏低，其精度和穩定性仍有待改善。同時，低技術水平的機床數控系統競爭激烈，國內企業自行開發能力較差，配套的高質量芯片、傳感器等原材料主要依靠進口，使國內企業在系統創新、產品研發等方面受到技術限制。

（2）缺乏專業人才

機床數控系統是結合多種技術和多類學科的復雜產品，其研發、設計需要富有經驗的高水平研發團隊和生產管理團隊。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、同時有扎實的專業理論知識并積累了大量的實踐經驗的復合型人才；還缺乏精通數控系統電氣設計、技術創新的數控技術高級人才。同時，國內專業技術人才大多依賴企業自主培養，人才成長周期較長，從而導致我國人才缺口不斷擴大。

（3）市場競爭激烈

上世紀八十年代以來，發達國家數控技術發展迅速，形成了一批專業的機床數控系統開發商，占據國際市場中、高檔機床數控系統絕大部分市場份額。隨著我國機床進入轉型升級關鍵時期，國內機床數控系統市場潛力巨大，國際知名品牌開始瞄準中國市場發力，依托其技術、品牌影響力等優勢占據我國高端市場，擠壓本土企業生存空間，市場競爭日益激烈。

七、競爭格局

我國高端機床數控系統市場空間和發展潛力可觀，但由于我國發展起步較晚，總體來看，日本三菱、德國西門子、海德漢等大型外資企業的市場占有率仍高于內資企業。目前，國產經濟型機床數控系統由于順應了大多數中國用戶的實際使用水平和機床制造企業數控技術配套要求，加上價格優勢得到了廣大用戶的認同，已形成了規模優勢。本土機床數控系統企業主要分布在中部地區、長江三角洲地區、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業布局。這些企業的發展速度相對較快，產銷量占國產機床數控系統行業產銷總量70%以上。此外，在國家的支持下，國產中、高檔機床數控系統龍頭企業已實現中檔數控裝置的批量生產，并且具備全數字交流伺服驅動裝置和主軸驅動裝置等產品的配套能力，可以為用戶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，且功能和性能已經達到國外同類產品水平，價格和服務方面還有較大優勢，市場占有率不斷提高，行業集中度持續提升。

八、發展趨勢

國產機床數控系統經過幾十年的發展，通過自主研發、工程化、產業化攻關，不斷自主研發和汲取國外經驗，國內形成了一支從事數控基礎理論、應用技術、數控系統及工程化、產業化的研究開發和經營管理的隊伍。近年來，我國高檔機床數控系統企業的開發和成果轉化能力得到提高，在高檔數控裝置技術開發和生產應用方面已經取得明顯突破；疊加中高端數控機床需求上升、進口替代空間巨大等有利市場條件，我國機床數控系統趨向高性能、集成化、通用化方向發展。