数控系统是以运动控制算法为核心,NC 加工代码为输入,结合接口电路、伺服驱动以及主轴装置等辅助技术,通过控制模块实现自动化设备加工操作的专业计算机系统。基于通信和控制方式角度,数控系统可以分为脉冲型数控系统、总线型数控系统以及 PWM 型数控系统。由于数控系统的技术难度较高,且具有一定的标准品属性及规模化效应,因此大部分数控机床厂商以外采为主。
2、数控系统行业发展情况
数控系统作为智能制造装备的核心控制单元,其市场需求与制造业升级进程紧密关联。受益于全球制造业对高精度、高效率加工需求的增加,叠加工业自动化、智能制造等技术的深度赋能,数控系统行业呈现持续扩容态势。
根据思瀚产业研究院数据,2023 年全球数控系统行业市场规模约为 193.42 亿美元,预计将以 6%的年复合增长率(CAGR) 保持增长,预计 2029 年将达到 274 亿美元,行业长期发展动能充沛。
数控系统占数控机床成本比例较高,其技术迭代与渗透率提升对产业结构优化具有战略意义。目前,日本、德国、美国等工业强国机床数控化率已突破 80%。相较而言,我国机床数控化率仍有显著提升空间。根据思瀚产业研究院数据统计,我国新增金属切削机床数控化率已从2013年的28.38%提升到2022 年的46.3%,但与发达国家尚存在较大差距。这一差距既揭示了行业升级的迫切性,亦为本土企业创造了明确的增量市场机遇。
近年来,随着我国制造业不断转型升级,数控系统市场规模亦呈现出良好的增长趋势。根据弗若斯特沙利文及头豹研究院的数据,2023 年我国数控系统市场规模达到 171.0 亿元,预计 2029 年将达到 265.7 亿元
数控系统行业在国外起步较早,在经过市场长期反馈的不断迭代后,其技术成熟度及市场竞争力具有明显优势,目前全球的数控系统领先企业主要集中在德国和日本,以德国西门子、德国海德汉、日本发那科、日本三菱等为代表的国际知名企业占据了全球中高端数控系统较大的市场份额。由于早期我国在数控机床行业发展过程中存在“重整机、轻配套”的情况,数控系统的技术水平、产业化及专业化程度相对较低。
近年来,受益于中国经济的快速发展、机床工业庞大的生产和消费规模以及国家重大科技专项的不断推进,国内数控系统企业飞速发展,但是在高端数控系统领域与国外领先企业仍存在较大差距。根据弗若斯特沙利文及头豹研究所统计数据,目前中国低端数控系统已经实现了较高比例的国产化率,但是在中高端数控系统领域仍旧由国外主导。
3、下游行业发展情况
报告期内,本文主要分析应用于精密模具、航空航天、消费电子等领域。
(1)精密模具行业
模具是工业生产的基础,其下游延伸性极强,包含航空航天、电子、汽车、信息、医疗、生物、能源在内的多个行业均需要大量依靠模具完成零部件加工,因此模具也被称为“工业之母”、“效益放大器”。模具产业水平是衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,也是一个国家保持国际竞争力的重要保证。
目前我国模具制造业已基本建立起完整的现代模具工业体系,模具工业规模和技术水平取得长足发展,根据华经产业研究院发布的数据,2016 年到 2023 年我国模具行业市场规模由 2,731 亿元增长至 3,589 亿元。
由于模具产品品种繁多,大小悬殊,要求各异,因此模具制造企业多为中小企业,具有数量多、规模小的特点,其发展更适于“小而精、小而专、小而特”。以日本为例,根据日本经济产业省统计,日本模具企业多为中小企业,其中 20人以下的企业占 91%以上,主要靠专业化分工,完成高质量的模具设计、加工。目前,中国的模具企业同样以中小型企业为主,且数量众多。
根据不完全统计,我国从事模具生产的企业近 3 万家,从业人员近 100 万人,其中以中、小企业居多,行业集中度较低。精密模具的加工难点主要体现在以下三点:第一,精密模具内部往往具有非常复杂的几何形状和微小特征,需要保持高度的一致性,因此对于尺寸精度和一致性等要求高;第二,精密模具的加工时间通常较长,因此要求数控机床在长时间运行中能够保证稳定的加工质量和加工精度,对数控机床的稳定性要求高;第三,模具制造企业通常会面临多订单、少数量、多品种的局面,因此要求数控机床在保证精度和稳定性的前提下具备更高的加工速度,以提高生产效率,缩短交付周期。
在当前错综复杂的国际形势下,中国模具行业面临着复杂多变的市场环境,也进入了攻坚克难的技术提升、产业优化的调整关口。然而我国精密模具行业长期依赖国外高端数控机床的现状仍旧客观存在,根据《模具行业“十四五”发展纲要》,“我国模具行业关键精密加工设备、精密检测设备 90%左右仍由国(境)外厂家提供”。因此在精密模具行业中保障高端数控机床的自主可控,实现高端数控机床的进口替代是当前迫在眉睫却又任重道远的任务。
(2)航空航天行业
航空航天行业被誉为“现代工业之花”,是知识、技术和资金密集型的高度复杂的高科技产业。航空航天行业涉及飞机、火箭、卫星等空中运输和空间探索领域,一直是与“高质量”、“高科技”、“高端制造”紧密相连的行业,是一个国家科学技术水平的重要体现。航空航天行业具有产业链长、投资乘数效应大、辐射性带动性强等特点,其技术突破能带动先进材料、零部件、元器件、制造装备等上下游产业协同发展,是国家发展高端制造业的重要领域。
近年来,国家陆续出台各项产业政策,引导国产航空装备往产业化、商业化、高端化发展,为航空航天行业的发展提供了良好的环境。在政策和资本的多方加持下,中国航空航天行业市场持续保持高速增长。根据中商产业研究院数据统计,2018 年我国航空零部件市场规模为 230.5 亿元,2023 年市场规模达到 401.3 亿元,2018-2023 年均复合增长率可达 11.72%。
在航空航天领域,由于其特殊复杂的应用场景,为了满足材料应用、气动性能、结构强度、热管理等多个特定的工程要求和性能标准,存在大量以涡轮、叶轮、叶盘、发动机喷嘴、透平机械类为代表的异形复杂曲面零件。以涡轮为例,涡轮系航空发动机最主要的零件之一,涡轮叶片表面、涡轮叶片根部、涡轮盘表面以及冷却通道出入口均涉及复杂的曲面形状,对数控机床的加工能力、精度、稳定性等方面均有较高的要求,需由具备高动态、高精度、高响应能力的五轴联动高速高精数控机床加工完成。该类设备对数控系统控制、精密机床设计与制造技术等综合性要求较高。
(3)消费电子行业
消费电子行业是指供消费者日常使用的电子终端产品,涵盖智能手机、智能家居、可穿戴设备、车载设备等多元化品类,具有产品迭代快、技术创新密集、产业链辐射广的特点。消费电子行业是国民经济的战略性、基础性产业,亦是技术创新的前沿应用地带,在国民经济中扮演了重要的推动力量,其发展直接关系到国家的经济繁荣和科技创新水平。
近年来,5G 通信、人工智能、云计算等前沿技术突破为行业注入新动能。AI 技术深度赋能产品创新,推动智能手机等终端向智能化升级,叠加以旧换新政策支持,有效激发市场需求。根据中商产业研究院和联合资信的数据统计,2023年我国消费电子市场规模约为 19,201 亿元,预计 2024 年将达到 19,772 亿元。
近年来,以苹果为代表的消费电子龙头企业引领高端消费电子产品朝着集成化、轻薄化的设计趋势发展,注重简洁、流线型的外观,同时追求高品质的材质和制造工艺。随着设计标准的提高,高端消费电子对零部件及模具的加工精度要求愈发严苛。与此同时,消费电子领域竞争激烈,注重成本管控,且往往大批量生产,极其注重生产加工效率。因此,高端消费电子对数控机床加工精度与加工效率有着近乎极致的追求。
4、数控系统行业竞争格局
数控系统全球市场呈现高度集中化特征,日本发那科、日本三菱、德国西门子、德国海德汉四大跨国企业依托数十年技术积淀,构建起涵盖底层算法、伺服驱动及行业解决方案的完整技术生态。国内市场方面,近年来,部分优秀的国产数控系统厂商凭借技术创新以及差异化的竞争策略,已逐渐占据了一定市场份额,但高端数控系统仍旧由国外厂商所主导。
总线型数控系统的国外厂商主要为日本发那科、日本三菱、德国西门子等,国产厂商则主要为华中数控、广州数控、新代科技、钶锐锶等;PWM 型数控系统厂商数量相对较少,德国海德汉系全球领先厂商,国产厂商则以钶锐锶为代表,在国内机床市场中,德国海德汉和钶锐锶是 PWM 型数控系统的主要供应商。
①国外主要企业
目前,外资企业占据了我国数控系统主要市场,尤其是高端数控系统领域,由于技术难度大,功能、性能和可靠性要求高,国内大多数企业不具备研发及制造能力。国外数控系统主要厂商概况如下:
德国西门子成立于 1847 年,是全球电子电气工程领域的领先企业。其业务涵盖工业、基础设施、交通和医疗领域等多个领域。
德国海德汉成立于 1889 年,是一家历史悠久、开创性的测量和控制技术公司。为机床、自动化、电子、机器人、电梯和医疗技术行业提供产品和解决方案。
日本发那科成立于 1956 年,是全球最大的数控系统生产厂商。其产品包括数控系统、伺服和激光、机器人等,目前已在全世界建立了 268个服务网点,为 107 个国家和地区提供技术支持。
日本三菱创立于 1921 年,其业务范围涵盖重电系统部、工业机电事业部、信息与通信系统部、电子设备事业部、家电部和其他部门。
②国内主要企业
目前,民营企业逐渐成为我国数控系统研发与创新的中心。以华中数控、广州数控及钶锐锶等为代表的民营企业目前在中高端数控系统领域已取得一定突破。国内数控系统主要厂商概况如下:
钶锐锶创板IPO成立于2016年,主营业务涵盖数控机床、智能机器人核心部件及自动化设备的研发与生产。公司以全直驱技术为核心竞争力,通过自主研发数控系统、驱动器等关键部件,实现技术国产化突破,产品性能达到国际水平。
华中数控 300161.SZ成立于 1994 年,是国产数控系统行业首家上市公司。主营业务包括数控系统配套、工业机器人及智能制造、工程职业教育、新能源汽车配套、红外人体测温设备等。
广州数控成立于 1991 年,是集科、教、工、贸于一体的高新技术企业,专注于数控系统、工业机器人、全电动注塑机等产品的研发、生产、销售和服务。
新代科技成立于 1995 年,总部位于中国台湾省,长期深耕于机床控制器的软件及硬件技术研发。主营产品包括:机床数控系统、伺服驱动、伺服电机、自动化专机等,面向金属加工、木工、镭射等行业。
凯恩帝成立于 1993 年,是从事数控系统及工业自动化产品研发、生产、销售及服务的高新技术企业。公司已先后研制出多个系列、数十款数控系统,并相应推出各种专机控制器、驱动器,电机等配套产品。
第一章 数控系统行业综述
1.1 数控系统行业界定
1.1.1 数控系统的界定
1.1.2 数控系统的分类
(1)按数控机床的运动轨迹
(2)按伺服系统
(3)按数控系统功能水平
1.1.3 数控系统相似概念辨析
1.1.4 《国民经济行业分类与代码》中数控系统行业归属
第二章 中国数控系统行业宏观环境分析(pest)
2.1 中国数控系统行业政策(policy)环境分析
2.1.1 中国数控系统行业监管体系及机构介绍
(1)中国数控系统行业主管部门
(2)中国数控系统行业自律组织
2.1.2 中国数控系统行业标准体系建设现状
2.1.3 国家层面数控系统行业政策规划汇总及解读
(1)国家层面数控系统行业政策汇总及解读
(2)国家层面数控系统行业规划汇总及解读
2.1.4 31省市数控系统行业政策规划汇总及解读
(1)31省市数控系统行业政策规划汇总
(2)31省市数控系统行业发展目标解读
2.1.5 国家重点规划/政策对数控系统行业发展的影响
(1)国家“十四五”规划对数控系统行业发展的影响
(2)“中国制造2025”对数控系统行业发展的影响
2.1.6 政策环境对数控系统行业发展的影响总结
2.2 中国数控系统行业经济(economy)环境分析
2.2.1 中国宏观经济发展现状
(1)中国gdp及增长情况
(2)中国三次产业结构
(3)中国居民消费价格(cpi)
(4)中国生产者价格指数(ppi)
(5)中国工业经济增长情况
(6)中国固定资产投资情况
2.2.2 中国宏观经济发展展望
(1)国际机构对中国gdp增速预测
(2)国内机构对中国宏观经济指标增速预测
2.2.3 中国数控系统行业发展与宏观经济相关性分析
2.3 中国数控系统行业社会(society)环境分析
2.3.1 中国数控系统行业社会环境分析
(1)中国人口规模及增速
(2)中国城镇化水平变化
(3)中国劳动力人数及人力成本
(4)中国居民人均可支配收入
(5)中国居民人均消费支出及结构
(6)中国居民环保意识增强
2.3.2 社会环境对数控系统行业发展的影响总结
2.4 中国数控系统行业技术(technology)环境分析
2.4.1 中国数控系统工作原理图解
2.4.2 中国数控系统行业关键/新兴技术分析
(1)中国数控系统行业关键技术分析
1)多轴联动控制技术
2)纳米插补技术
(2)中国数控系统与人工智能技术融合应用
2.4.3 中国数控系统行业科研投入状况
2.4.4 中国数控系统行业科研创新成果
(1)中国数控系统行业专利申请
(2)中国数控系统行业专利授权
(3)中国数控系统行业热门申请人
(4)中国数控系统行业热门技术
2.4.5 技术环境对数控系统行业发展的影响总结
第三章 全球数控系统行业发展现状调研及市场趋势洞察
3.1 全球数控系统行业发展历程介绍
3.2 全球数控系统行业政法环境背景
3.3 全球数控系统行业发展现状分析
3.3.1 全球数控系统行业技术现状分析
(1)数控系统基础技术发展现状
(2)代表性企业产品技术最新动态
3.3.2 全球数控系统行业供需现状分析
(1)全球数控系统市场供给情况
(2)全球数控系统市场需求情况
3.4 全球数控系统行业市场规模体量
3.5 全球数控系统行业区域发展格局及重点区域市场研究
3.5.1 全球数控系统行业区域发展格局
3.5.2 重点区域一:日本数控系统市场分析
3.5.3 重点区域二:德国数控系统市场分析
3.6 全球数控系统行业市场竞争格局及重点企业案例研究
3.6.1 全球数控系统行业市场竞争格局
3.6.2 全球数控系统企业兼并重组状况
3.6.3 全球数控系统行业重点企业案例
(1)西门子
1)企业简介
2)企业经营状况及竞争力分析
(2)发那科
1)企业简介
2)企业经营状况及竞争力分析
3.7 全球数控系统行业发展趋势预判及市场前景预测
3.7.1 对全球数控系统行业的影响分析
3.7.2 全球数控系统行业发展趋势预判
3.7.3 全球数控系统行业市场前景预测
3.8 全球数控系统行业发展经验借鉴
第四章 中国数控系统行业市场供需状况及发展痛点分析
4.1 中国数控系统行业发展历程
4.2 中国数控系统行业企业市场类型及入场方式
4.2.1 中国数控系统行业市场主体类型
4.2.2 中国数控系统行业企业入场方式
4.3 中国数控系统行业市场主体分析
4.3.1 中国数控系统行业企业数量
4.3.2 中国数控系统行业注册企业经营状态
4.3.3 中国数控系统行业企业注册资本分布
4.3.4 中国数控系统行业注册企业省市分布
4.3.5 中国数控系统行业在业/存续企业类型分布
4.4 中国数控系统行业市场供给状况
4.4.1 中国数控系统行业市场供给能力分析
4.4.2 中国数控系统行业市场供给水平分析
4.5 中国数控系统行业市场需求状况
4.5.1 中国数控系统行业需求特征分析
4.5.2 中国数控系统行业需求现状分析
4.6 中国数控系统行业供需平衡状况及市场行情走势
4.6.1 中国数控系统行业供需平衡分析
4.6.2 中国数控系统行业市场行情走势
4.7 中国数控系统行业市场规模体量测算
4.8 中国数控系统行业市场发展痛点分析
4.9 中国数控系统行业国产化替代分析
4.9.1 数控机床行业自研数控系统情况
4.9.2 数控系统国产化替代情况
4.9.3 中外数控系统产品对比情况
第五章 中国数控系统行业市场竞争状况及融资并购分析
5.1 中国数控系统行业市场竞争布局状况
5.1.1 中国数控系统行业竞争者入场进程
5.1.2 中国数控系统行业竞争者省市分布热力图
5.2 中国数控系统行业市场竞争格局
5.2.1 中国数控系统行业企业竞争集群分布
5.2.2 中国数控系统行业企业竞争格局分析
(1)中国数控系统企业产品对比
(2)中国数控系统企业产品竞争层次
5.3 中国数控系统行业市场集中度分析
5.3.1 中国数控系统行业技术集中度分析
5.3.2 中国数控系统行业品牌集中度分析
5.4 中国数控系统行业波特五力模型分析
5.4.1 中国数控系统行业供应商的议价能力
5.4.2 中国数控系统行业消费者的议价能力
5.4.3 中国数控系统行业新进入者威胁
5.4.4 中国数控系统行业替代品威胁
5.4.5 中国数控系统行业现有企业竞争
5.4.6 中国数控系统行业竞争状态总结
5.5 中国数控系统行业投融资、兼并与重组状况
5.5.1 中国数控系统行业投融资发展状况
5.5.2 中国数控系统行业兼并与重组状况
第六章 中国数控系统产业链全景梳理及配套产业发展分析
6.1 中国数控系统产业产业链图谱分析
6.2 中国数控系统产业价值属性(价值链)分析
6.2.1 中国数控系统行业成本结构分析
6.2.2 中国数控系统价格传导机制分析
6.3 中国显示屏市场分析
6.3.1 中国显示屏类型
6.3.2 中国显示屏市场现状
(1)市场规模
(2)竞争格局
(3)需求现状
6.3.3 中国显示屏需求趋势
6.4 中国工控机市场分析
6.4.1 中国工控机类型
6.4.2 中国工控机市场现状
(1)竞争格局
(2)需求现状
6.4.3 中国工控机需求趋势
6.5 中国功率模块市场分析
6.5.1 中国功率模块类型
6.5.2 中国功率模块市场现状
(1)市场规模
(2)竞争现状
(3)需求现状
6.5.3 中国功率模块需求趋势
6.6 配套产业布局对数控系统行业发展的影响总结
第七章 中国数控系统行业细分产品市场发展状况
7.1 中国数控系统行业细分市场结构
7.2 按运动轨迹分类产品市场分析
7.2.1 点位控制数控系统市场分析
(1)产品特点分析
(2)市场发展概况
7.2.2 直线控制数控系统市场分析
(1)产品特点分析
(2)市场发展概况
7.2.3 轮廓控制数控系统市场分析
(1)产品特点分析
(2)市场发展概况
7.3 按伺服系统分类产品市场分析
7.3.1 开环控制数控系统市场分析
(1)产品特点分析
(2)市场发展概况
7.3.2 半闭环控制数控系统市场分析
(1)产品特点分析
(2)市场发展概况
7.3.3 全闭环控制数控系统市场分析
(1)产品特点分析
(2)市场发展概况
7.4 按功能水平分类产品市场分析
7.4.1 经济型数控系统市场分析
(1)市场发展现状
(2)市场需求规模
(3)市场竞争格局
(4)市场前景预测
7.4.2 普及型数控系统市场分析
(1)市场发展现状
(2)市场需求规模
(3)市场竞争格局
(4)市场前景预测
7.4.3 高档型数控系统市场分析
(1)市场发展现状
(2)市场需求规模
1)市场竞争格局
2)市场前景预测
7.5 中国数控系统行业细分市场战略地位分析
第八章 中国数控系统行业细分应用市场需求状况
8.1 中国数控系统行业下游应用场景/行业领域分布
8.1.1 中国数控系统应用场景分布
8.1.2 中国数控系统应用行业领域分布及应用概况
(1)数控系统应用行业领域分布
(2)数控系统应用领域市场渗透概况
8.2 中国数控机床领域数控系统需求潜力分析
8.2.1 中国数控机床发展现状
(1)市场供给
(2)市场需求
8.2.2 中国数控机床趋势前景
8.2.3 中国数控机床领域数控系统需求特征及产品类型
8.2.4 中国数控机床领域数控系统需求现状分析
(1)经济型数控系统竞争格局
(2)中端数控系统竞争格局
(3)高档数控系统市场竞争格局
8.2.5 中国数控机床领域数控系统需求潜力分析
8.3 中国工业机器人领域数控系统需求潜力分析
8.3.1 中国工业机器人发展现状
8.3.2 中国工业机器人趋势前景
8.3.3 中国工业机器人领域数控系统需求特征及产品类型
8.3.4 中国工业机器人领域数控系统需求现状分析
8.3.5 中国工业机器人领域数控系统需求潜力分析
8.4 中国数控系统行业细分应用市场战略地位分析
第九章 中国数控系统行业重点企业布局案例研究
9.1 中国数控系统重点企业布局梳理及对比
9.2 中国数控系统重点企业布局案例分析
9.2.1 广州数控设备有限公司
(1)企业简介
(2)企业经营状况及竞争力分析
9.2.2 武汉华中数控股份有限公司
(1)企业简介
(2)企业经营状况及竞争力分析
9.2.3 秦川机床工具集团股份公司
(1)企业简介
(2)企业经营状况及竞争力分析
9.2.4 沈阳中科数控技术有限公司
(1)企业简介
(2)企业经营状况及竞争力分析
9.2.5 科德数控股份有限公司
(1)企业简介
(2)企业经营状况及竞争力分析
9.2.6 北京凯恩帝数控技术有限责任公司
(1)企业简介
(2)企业经营状况及竞争力分析
9.2.7 大连光洋科技有限公司
(1)企业简介
(2)企业经营状况及竞争力分析
9.2.8 新代科技(苏州)有限公司
(1)企业简介
(2)企业经营状况及竞争力分析
9.2.9 深圳众为兴技术股份有限公司
(1)企业简介
(2)企业经营状况及竞争力分析
9.2.10 南京华兴数控技术有限公司
(1)企业简介
(2)企业经营状况及竞争力分析
第十章 2025-2030年中国数控系统行业市场前景预测及发展趋势预判
10.1 中国数控系统行业swot分析
10.1.1 中国数控系统行业优势
10.1.2 中国数控系统行业劣势
10.1.3 中国数控系统行业机会
10.1.4 中国数控系统行业威胁
10.2 中国数控系统行业发展潜力评估
10.3 中国数控系统行业发展前景预测
10.4 中国数控系统行业发展趋势预判
10.4.1 中国数控系统行业市场竞争趋势
10.4.2 中国数控系统行业技术创新趋势
10.4.3 中国数控系统行业细分市场趋势
第十一章 2025-2030年中国数控系统行业投资战略规划策略及建议
11.1 中国数控系统行业进入与退出壁垒
11.1.1 数控系统行业进入壁垒分析
11.1.2 数控系统行业退出壁垒分析
11.2 中国数控系统行业投资风险预警
11.3 中国数控系统行业投资价值评估
11.4 中国数控系统行业投资机会分析
11.5 中国数控系统行业投资策略与建议
11.6 中国数控系统行业可持续发展建议
图表目录
图表:数控系统图示
图表:数控系统分类(按数控机床的运动轨迹)
图表:数控系统分类(按伺服系统)
图表:数控系统分类(按数控系统功能水平)
图表:数控系统相关概念辨析
图表:《国民经济行业分类与代码》中数控系统行业归属
图表:数控系统专业术语说明
图表:本报告研究范围界定
图表:本报告权威数据资料来源汇总
图表:本报告的主要研究方法及统计标准说明
图表:中国数控系统行业监管体系
图表:中国数控系统行业主管部门
图表:中国数控系统行业自律组织
图表:截至2024年中国数控系统标准体系建设(单位:项)
图表:截至2024年中国数控系统行业现行国家标准不完全汇总
图表:截至2024年中国数控系统行业现行行业标准汇总