根据Gardner Intelligence的2022年世界机床调查，2022年全球机床产量和消费量分别达到803亿欧元和808亿欧元。机床产值占工业和制造业增加值的比重仅为0.42%和0.72%。

一、特征

高端数控机床体现了一个国家制造能力的技术深度。其特点是技术要求高、市场需求小、资金投入大、回报低。该领域强调渐进式创新，应用领域广泛。工作方法和专业知识必须逐步固化到软件和模型中，技术进步每代需要长达 20 年的时间。国际知名数控机床企业，往往具有百年历史，通过长期的技术传承和迭代打造了核心能力。

二、发展趋势

高端数控机床正在向更高性能、智能化、多功能性和可持续性发展。

高性能

航空航天和其他关键领域以及新材料应用的快速发展需要更高的速度、加速度和精度。

例如，主轴转速现在达到15,000–50,000rpm，工作台移动速度达到60–200m/min，切削进给速度超过60m/min，加速度为1–5G。自动换刀只需0.5秒。CNC系统现在以越来越快的速度计算和执行命令，从而以高分辨率实现高进给率。精密加工刀具的精度水平已提高到1μm，超精密加工已达到纳米级精度。

多功能性

结合多种工艺的机床用于特定产品或工艺的批量生产，降低制造成本，提高质量和效率。

例如，铣车、车磨、成形复合机床极大地提高了精度和生产率。将激光或电子束加工等不同加工方法与传统切割相结合，已成为一种新的工业趋势。

智能化

高端数控机床正在从自动化、数字化向智能化发展。工业互联网、大数据和人工智能技术的集成加速了这一转变，实现了数字工厂内的垂直整合。智能机器可以自我感知、学习、适应、组织和决策。对设备和产品的实时监控确保灵活、自动化控制，这是高端数控机床的重要发展趋势。

可持续发展

近年来，人们对机床能源消耗和可持续性的关注显着增加。在“碳中和”战略下，轻量化设计、环保材料、绿色制造工艺、低碳排放控制、节能措施和能源回收技术变得至关重要。国际标准化组织（ISO）制定了机床节能标准。可持续发展有望成为高端数控机床未来发展的竞争优势，为实现国家“双碳”目标发挥关键作用。

三、全球发展

各大国家早已认识到高端数控机床对于产业发展的战略重要性。持续加大对机床行业原始创新和技术领先的支持力度，确保战略优势。

发达国家的领导力

德国、日本、美国等发达国家掌握高端数控机床核心技术，在新一代智能制造装备开发方面继续保持领先。欧洲、日本、美国企业主导全球高端机床市场。欧洲占全球产量的30%，在五轴数控机床、复合数控机床和专用设备方面表现出色。瑞士、意大利、法国、西班牙和奥地利等国家在航空航天制造、重型机床和坐标镗床等各种利基应用领域处于领先地位。日本数控机床主要出口到世界各地，领先企业有安斯达、山崎马扎克、大隈、牧野等。格里森、英格索尔、摩尔和哈挺等美国公司尽管有所下滑，但仍保持着高端数控机床的领先地位。

先进数控系统及核心零部件垄断

日本发那科、德国西门子、海德汉等公司在先进数控系统（包括控制和伺服装置）上占据主导地位。欧洲和日本也控制着高性能组件市场。

例如，德国和瑞士公司在主轴产品市场占据主导地位，满足了高端应用80%以上的需求。相比之下，日本和欧洲企业控制着中国90%以上的高端滚动部件市场。

高端数控机床标准及核心技术

关键技术包括设计、制造、装配、功能部件生产、数控系统、CAM /CAE软件应用、数字精密测量、可靠性、精度维护以及主轴和驱动传动技术。发达国家通过瓦森纳安排等技术封锁和形成大型工业集团的兼并来维持其主导地位。

中国在数控机床行业的地位

中国仍然是全球最大的数控机床生产国和消费国，产量占全球的32.8%，消费量占全球的34.5%。尽管产业链和产品种类齐全，但中国企业大多专注于中低端市场，在高端数控机床方面缺乏竞争力。