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机床是装备制造业的“母机”，是加工制造的关键设备。几乎所有的金属切割和成形过程都需要使用机床。机床的加工技术复杂程度、精度、效率和柔性直接进行决定了一个中国国家的制造发展水平，在装备制造业中具有十分突出的战略重要地位。机床的智能化是实现装备制造业的智能制造的基础，《中国传统制造2025》主要目标是加快智能机床的发展

我国数控机床低端产品基本可以满足市场经济需求，设计、研究和应用技术水平有了一定影响程度的提高。可以说，我国数控机床规模和生产总量已经名列前茅。然而，以五轴、高速、精密为代表的中国发展高端数控机床在国际市场竞争中仍处于社会弱势，与工业化建设国家企业相比仍有阶段性差距。尤其是以高端数控系统为代表的高端关键功能部件，对外依存度很高。

根据智能制造的三大范式和机床的发展历史，机床从传统手工操作到智能机床的演变也可以分为三个阶段:数字化+机床(NCMT)，即数控机床；互联网加数控机床(SMT)，即互联网机床；新一代AI+互联网++数控机床，即智能机床(IMT)。

第一阶段是数控机床。其主要特点是在人类和手动机床企业之间存在增加了学生一个数控技术系统，人类的手工劳动由数控系统可以完成。

第二阶段是internet+机床。其主要特征是与数控机床联网等信息技术的集成，赋予机床感知和连接能力。人类的部分感知和赋予脑力劳动的知识是由数控系统完成的。

第三阶段是智能机床。其主要特点是将新一代中国人工进行智能信息技术可以融入数控机床，赋予其学习和生成、积累理论知识的能力。人类知识学习脑力劳动委托数控机床系统完成。

智能机床是智能制造系统中的核心设备

我国部分行业劳动力成本的持续上涨导致的“用工荒”为数控机床提供了另一个潜在的应用领域——智能制造。中国企业越来越多地向智能制造转型，以缓解人力短缺的影响。他们需要能够高质量连续运转720小时的机床设备，这就使得机床设备的可靠性显得尤为重要。

智能机床是能够对制造发展过程可以做出分析判断和决策的机器。是数控机床发展的高级形态，是信息技术和智能技术的集成与深度融合的产物。

在了解整个制造过程后，智能机床可以监控、诊断和纠正生产过程中出现的各种偏差，并提供优化生产的解决方案。此外，还可以计算所使用的刀具、主轴、轴承和导轨的剩余寿命，让用户了解其剩余使用量和更换时间。

随着技术的不断创新，智能机床将成为智能化生产系统中的关键加工设备目前，先进技术国家的企业在机床诊断、测量、加工优化、补偿和监控等智能信息技术研究方面的突破，为智能机床提供了技术基础。

目前，我国数控机床的智能化信息技术还处于一个起步阶段，现阶段对于我国企业生产的数控机床绝大多数还不具备智能化服务功能。但近年来，在国家的支持和领先企业的科研努力下，一些智能技术开始得到测试和应用，并取得了积极成果。

数控机床智能化的突破

如今，世界领先的机床制造厂商在不断研发智能机床产品，“智能制造”的潮流正席卷全球。中国企业不会被超越。国内高端数控系统在智能功能研发方面取得了可喜的进展，加快了数控机床主机的智能化进程。一批数控机床主机制造一个企业可以通过信息技术突破，在主机上集成应用人工智能科学技术，提升数控机床性能。具有一定智能功能的国产高端数控机床示范应用效果明显。

1.经过多年努力，华中数控、广汽数控、大连杨光、沈阳高静、航天数控等5家数控控制系统进行企业需要攻克了数控管理系统通过软硬件平台、高速高精、多轴联动、总线网络技术、纳米插补等一批高端数控系统设计关键数据技术。他们开发了全数字数据总线式高端数控管理系统进行产品，实现了从模拟接口、脉冲接口到全数字总线可以控制的高速、精密科学技术创新突破。

2.Dongguan Jinsheng 移动终端智能制造示范车间由武汉华中数控有限公司和东莞金盛精密配件有限公司共同建设。2016年入选国家智能制造试点示范交流会唯一示范点。武汉华中数控股份有限公司的“数控加工大数据中心”可通过无线网络实现健康诊断、加工优化、用户车间生产线数据远程监控等智能功能，提升对用户的服务。

3.“数字化车间在高档数控车床制造中的开发与示范应用”项目是近年来机床行业首例智能化生产线的实例。该项目由91台设备系统组成，实现自动装卸、管理会计信息化、混流柔性制造、产品可以自动模式识别和跟踪、产品流向智能技术控制、生产发展过程需要实时数据监控、在线自动检测、加工工艺参数优化、智能故障诊断。该项目管理关键技术设备生产效率从每月100台提高到300台，数控化率100%，零件关键工序质量检验合格率从64%提高到96%，能耗成本降低38.4%，生产线设计人员可以减少57.5%，取得了非常显著的经济社会效益。

4.中国沈阳机床股份有限公司研发成功的“i5”系列智能机床，被认为是与工业4.0理念具有极佳兼容性的样本。沈阳机床集团通过与上海同济大学合作建立了自己的研究所。建立了iSESOL云平台。线上，iSESOL云平台聚集了超5000台智能控制机床和数家智能工厂，为客户可以提供一个线上进行实时信息服务和供需对接社会服务。

i5智能机床能够实现高精度、低能耗加工、高效率，具有智能管理、智能诊断、智能补偿、智能控制等特点。5智能机床可以实时传输数据及满足加工任务。同时，i5智能机床独特的互联网进行功能使其发展成为我们一个中国智能终端，实现分布式、层次化、共享制造，真正改变这个世界的生产管理模式。

原来一个工人用传统机床单位时间可以生产200个气门室盖产品，但是用i5智能机床，单位时间产量是800个。智能机床可以提升生产效率达60%以上。

智能机床行业发展现状

统计数据显示，2018年中国数控机床行业市场规模3347.52亿元，2022年中国数控机床行业市场规模2923.98亿元。2018-2023年中国数控机床行业市场规模如下：

图表：2018-2023年中国数控机床行业市场规模

数据来源：智研瞻产业研究院整理

智能机床行业产业链

智能机床上游有电气元件、钣焊件、数控系统、精密件、铸件、功能部件等。中游智能机床制造商，主要包括数控机床成品制造商和数控系统制造商。数控机床成品制造商主要产品包括金属切削机床、金属成形机床及特种加工机床等。下游应用领域包括通信设备制造、航空航天设备制造、模具制造、汽车制造、冶金设备制造、发电设备制造、造船等

图表：智能机床行业产业链

资料来源：智研瞻产业研究院整理

智能机床行业发展方向

1.开发高端智能机床

中国智能机床产业的未来发展将实施“三步走”战略。第一步，突破核心零部件技术，实现智能机床高端化；第二步:在发展高端智能机床的基础上，提高机床智能化水平；第三步:实现智能机床的规模化生产。目前我国智能机床单机技术尚未成熟，核心零部件采购比例高。大部分需要从海外进口，高端智能机床主要依靠进口。

为了扭转这种落后局面，《中国制造2025》已将智能机床列为“加快突破的战略必争领域”。这一战略目标的制定主要是基于智能机床行业的战略特点和发展阶段特点。国内机床产品在加工精度、可靠性、效率、自动化、智能化、环保等方面与发达国家机床产品相比仍有一定差距，行业整体竞争力不强。因此，发展高端智能机床是目前中国机床制造商的首要目标。

2.优先支持国产系统和产品

中国数控系统成熟度不够的一个重要原因是进入市场难，应用机会少意味着难以进步。日本、德国、美国等发达工业国家较早进入机床行业，积累了丰富的工业应用经验，建立了强大的行业壁垒。对于新系统，只有通过实际应用，才能发现问题，加速产品更新和迭代。因此，优先支持国内系统和产品将是未来相关产业政策的重点。