【完整版】2022-2025年中国智能机床行业成本领先战略研究报告

（二零一二年十二月）

2019-2025年中国智能机床行业成本领先战略研究报告

可落地执行的实战解决方案

让每个人都能成为

战略专家

管理专家

行业专家

……

2019-2025年中国智能机床行业成本领先战略研究报告

报告目录

第一章企业成本领先战略概述 (5)

第一节研究报告简介 (5)

第二节企业成本领先战略的重要性及作用 (5)

一、成本领先战略是构建竞争优势的基础 (6)

二、成本领先战略还具有无可比拟的优势作用 (6)

二、是决定企业经营活动成败的关键性因素 (6)

三、是实现企业快速、健康、持续发展的需要 (7)

四、是企业扩展市场、高效持续发展的有效途径 (7)

五、是强化企业核心竞争力的有利武器 (7)

第三节企业成本领先战略的特性 (8)

一、长期性 (8)

二、全局性 (8)

三、外向性 (8)

四、竞争性 (9)

五、动态性 (9)

第二章市场调研：2018-2019年中国智能机床行业市场深度调研 (10)

第一节智能机床概述 (10)

第二节智能化未来机床发展的方向 (10)

一、机床“智能化”大势所趋 (10)

二、智能化未来机床发展的方向 (12)

三、智能化将给机床企业各方面带来质的飞跃 (13)

四、中国机床用智能革命重塑工业母机 (14)

第三节我国智能机床行业发展概况 (18)

一、智能机床发展概况 (18)

二、新一代智能机床的主要特征 (20)

三、新一代智能机床带来的变革 (20)

四、中国有望抢得先机 (21)

五、中国要加快发展新一代智能机床 (22)

第四节2018-2019年中国智能机床行业发展情况分析 (23)

一、2018年新一代智能机床和智能数控系统技术研讨会在京顺利召开 (23)

二、大数据智能概念机床亮相2018年中国数控机床展 (25)

三、2018年重型数控机床向高端智能发展 (27)

四、沈阳机床用“i5”定义未来智能工厂 (34)

第五节案例分析：沈阳机床集团 (35)

一、研究设计 (35)

二、案例概况 (37)

三、案例分析 (38)

（一）大力推动技术研发，引领技术与工艺升级 (38)

（二）提升产品智能化程度，促进产品升级 (39)

（三）搭建智能型商业模式，引领服务升级 (40)

四、研究结论与展望 (40)

让每个人都能成为战略专家、管理专家、行业专家、投资专家、成功企业家 (2)

2019-2025年中国智能机床行业成本领先战略研究报告第六节2019-2025年我国智能机床行业发展前景及趋势预测 (41)

一、智能机床时代的机遇 (41)

二、智能数控系统未来展望 (42)

三、互联网与机床行业相融合，让机床更加智能化 (47)

第七节加快发展新一代智能机床的建议 (48)

一、新一代智能机床的主要特征及其带来的变革 (48)

二、我国有望在机床产业智能化变革中抢得先机 (49)

三、加快发展新一代智能机床的建议 (50)

第三章企业成本领先战略的基本类型与选择 (52)

第一节成本领先战略的分析方法 (52)

一、成本动因分析 (52)

二、战略定位分析 (52)

三、企业成本领先战略实施应重视的前提条件 (53)

第二节成本领先战略中的系统思维 (53)

一、以价值链为基础 (53)

二、优化整合价值链 (54)

三、降低营销成本 (56)

第三节成本领先战略的基本类型与目标 (56)

一、成本领先战略的类型 (56)

二、成本领先战略内容 (57)

三、成本领先战略的追求的目标 (58)

第四节成本领先战略优劣势分析 (58)

一、实施成本领先战略的优势 (59)

二、实施成本领先战略的劣势 (59)

第四章2019-2025年中国智能机床企业成本领先战略探讨与建议 (60)

第一节实施成本领先战略，促进智能机床企业快速发展 (60)

一、制定成本领先战略规划，指导企业可持续发展 (60)

二、做大做强，以规模经济获得成本优势 (60)

三、加快产业集群发展，促使企业获取成本优势 (60)

四、加强技术创新，提高自主创新能力 (61)

五、运用先进技术，降低经营成本 (61)

六、培育企业成本文化，为实施成本领先战略提供动力 (61)

第二节2019-2025年中国智能机床企业实施“成本领先战略”具体策略 (62)

一、构建完善的成本控制责任体系，建立激励约束机制 (62)

二、增强成本观念，实行全员成本管理 (62)

三、建立严谨的成本管理科学体系 (62)

四、完善作业流程，细化作业环节，落实成本指标 (63)

五、采用科学的成本核算方法，加大成本控制力度 (64)

六、加大对无形损耗的量化管理，提高经济效益 (64)

七、鼓励技术改造、流程再造，降低成本、提高效率 (64)

八、采取现代化手段，推进信息化管理进程 (64)

九、建立健全以财务为中心的经营调度调控机制 (64)

第三节智能机床企业的成本管理存在的问题及对策 (65)

一、智能机床企业概况以及成本管理现状 (65)

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二、智能机床企业成本管理存在的问题及产生原因 (66)

（一）固守传统的成本管理模式 (66)

（二）成本管理信息化程度低缺乏科学管理系统 (66)

（三）成本管理控制主体过于单一 (67)

三、基于成本管理对企业提出改进对策 (67)

（一）建立现代化的成本管理模式 (67)

（二）对成本管理加強信息化建设 (68)

（三）成本管理主体多元化 (68)

四、结论 (68)

第四节构建全面成本管控体系实现成本领先战略 (69)

一、成本管理流程制度控制体系 (69)

二、构建成本项目推进体系 (70)

三、成本管理业绩评价考核体系 (72)

第五节构建持续的成本领先战略 (72)

一、低成本创造竞争优势 (72)

二、成本优势并非一成不变 (73)

三、只有持久的成本优势才是有意义的 (73)

四、创建持续的成本优势 (73)

五、低成本优势是一项全方位的工作 (74)

六、价格战与低成本战略的差异 (74)

第五章盛世华研总结 (75)

第一节企业失败的原因及提高胜率的策略 (75)

一、企业失败的原因 (75)

二、提高胜率的策略 (76)

第二节盛世华研独创五大决策研究体系 (77)

一、基于“产业”的研究与决策体系 (77)

二、基于“周期”的研究与决策体系 (77)

三、基于“人性”的研究与决策体系 (77)

四、基于“变化”的研究与决策体系 (78)

五、基于“趋势”的研究与决策体系 (78)

六、小结 (78)

第三节致读者：商业自是有胜算 (79)

让每个人都能成为战略专家、管理专家、行业专家、投资专家、成功企业家 (4)

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第一章企业成本领先战略概述

追求利润最大化是企业的经营目的，故而必须制定适合企业发展的战略方案，从而保证在企业持续经营的前提下，争取最大的利润。成本领先战略是一种有效控制成本、降低资金花费的策略，作为发展战略之一，不仅能够增加企业的竞争资本，还能获取最大的利润。对企业的持续健康发展具有重要的作用。

第一节研究报告简介

企业要想在瞬息万变的市场竞争环境中立于不败之地，更好的生存与发展，就必须尽可能全面准确地了解与本行业有关的信息，从而做出最科学有效的决策。行业研究和战略研究是揭示行业发展的重要工具，通过深度的行业研究和战略研究报告，及时了解行业动态、未来发展趋势，及全面系统、实用高效的战略，对企业的经营、发展与壮大，起着越来越重要而关键的作用。

本智能机床行业成本领先战略研究报告在大量周密的市场调研基础上，依据中国国家统计局、国家海关总署、相关行业协会、国内外相关报刊杂志的基础信息以及专业研究单位等公布和提供的大量数据，综合采用桌面研究法、行业访谈研究法、市场调查研究法等多种研究方法，结合盛世华研监测数据及知识体系，在对我国智能机床业市场发展进行深入的调研和分析的基础上，对智能机床行业成本领先战略进行了全面系统的梳理，并提炼出一套可落地执行的实战解决方案，为智能机床行业企业经营者及投资该领域的投资者提供重要的决策参考依据，为企业未来成本领先战略提供可参考的路径与方向。

相信通过本报告对智能机床行业成本领先战略研究报告全面深入的研究和梳理，您对行业及成本领先战略的了解和把控将上升到一个新的高度，这将为您经营管理、战略部署、成功投资提供有力的决策参考价值，也为您抢占市场先机提供有力的保证。

与此同时，报告中还具有丰富的理论基础、研究体系、知识体系、决策体系以及方法论等丰富内容，让您在了解行业的同时，也掌握研究的方法和技巧。

第二节企业成本领先战略的重要性及作用

成本领先战略就是企业利用成本优势开展的战略手段，具体而言是指企业在激烈的市场竞争下为扩大自身优势谋求长远发展而采取的一种成本管理方法。该理论最初是由美国第二基金公司在20世纪90年代提出的新理念，进入21世纪，该种战略方法在世界各地得到了广泛应用，对企业

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的发展具有重要的推动作用。

一、成本领先战略是构建竞争优势的基础

竞争战略学派的基本观点是：不论企业采取何种战略，成本问题始终是企业战略制定、选择和实施过程中需要考虑的重点问题。如何利用成本战略为企业赢得成本优势和竞争优势，是企业战略管理的重要内容，也是成本管理的重要内容，构成了战略成本管理的重要内容。

迈克尔·波特认为：成本领先战略是构建竞争优势的基础。所谓成本领先战略，从理论上讲，就是企业要拥有一整套行之有效的成本收益方案，以最低的成本生产或提供顾客所接受的标准化产品或服务，从而使顾客满意于产品或服务的价值，使企业取得更大的收益。

成本领先战略的实质是在保证顾客一定价值的前提下，通过降低顾客成本，以提高顾客价值，其结果是顾客受益，企业赢得市场。每个企业都具有潜在的竞争对手，企业相关产品或服务的成本越低，竞争者进入这一市场的可能性就越小，当产品或服务的成本低到一定程度时，便能产生一种对竞争对手的威慑力，使竞争者放弃进入这一市场的打算，以达到“阻止潜在进入者”的目的，企业就具有了成本领先优势。

二、成本领先战略还具有无可比拟的优势作用

在企业建设发展过程中，有效完善成本领先战略还具有无可比拟的优势作用。首先，它能够在保证企业产品质量合格的基础上，最大限度地降低企业的资金花费数量，减少浪费，从而帮助企业获得比较优势，在竞争中处于领先地位；其次，它能够提高企业决策的科学性，在做任何一项决定之前都充分考虑成本状况，进而有效避免不正确的决策，促进企业可持续发展；最后，完善正确的成本战略，还能够帮助企业获得良好的信誉形象，在保证商品质量的基础上，降低成本，满足市场竞争要求，符合购买者的消费心理，在遇到金融危机的时候有效抵御风险，从而实现利益最大化，减少风险危害。

二、是决定企业经营活动成败的关键性因素

放眼全球，企业的平均寿命是很低的，这个数字落到中国就更低。数据显示，我国的民营企业平均寿命大约是3.7年，中小型企业的平均寿命更为短暂，只有2.5年；美国中小型企业的平均寿命是8.2年，而在日本，中小型企业的平均寿命已经超过了10年，达到了12.5年，正向20年迈进。中国大公司的平均寿命是7-9年，欧美国家的大企业的平均寿命是40年，日本的大企业寿命是58年。

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2019-2025年中国智能机床行业成本领先战略研究报告《大败局》列举了很多企业失败的教训，有的是因为环境不能适应，但相当大一部分还是由于自己企业的战略制定和执行做的不好。

由此可见，中国的企业平均寿命之短，这就需要各个企业的管理者不断总结经验，汲取他人之所长，将企业带入到一个正确的发展方向上。

一个企业如果想要永远利于不败之地，首先要明确的是自身的发展重点是什么?从而规划出可实施性强的企业发展战略规划。它必须有自己持久的竞争优势和清晰的发展战略规划。

另外，决定企业经营成败的一个极其重要的问题，还要看企业经营发展战略的选择是否科学，是否合理。或者说，企业能否实现高效经营的目标，关键就在于对经营发展战略的选择，如果经营发展战略选择失误，那么企业的整个经营活动就必然会满盘皆输。所以企业经营发展战略实际上是决定企业经营活动的一个极其关键的和重要的因素。

而成本领先战略是企业经营发展战略一个重要的必不可少的策略。

三、是实现企业快速、健康、持续发展的需要

企业发展战略是对企业各种战略的统称，就是关于企业如何发展的理论体系。发展战略就是一定时期内对企业发展方向、发展速度与质量、发展点及发展能力的重大选择、规划及策略。企业战略可以帮助企业指引长远发展方向，明确发展目标，指明发展点，并确定企业需要的发展能力，战略的真正目的就是要解决企业的发展问题，并帮助企业实现快速、健康、持续的发展。

成本领先战略是作为企业经营发展战略一个重要的必不可少的策略，也是企业实现自己的理性目标的前提条件。

四、是企业扩展市场、高效持续发展的有效途径

在企业的发展过程当中贯彻实施成本领先战略，保持企业的市场竞争力以及健康的经营环境，维持企业竞争优势的可持续性。企业可以依靠本身的核心竞争力来产生和扩展新的商业机会，可以使企业降低成本，显著提高企业的运营效率，从而提高企业的市场竞争力和占有率。因此，实施成本领先战略，是企业扩展市场、高效持续发展的有效途径。

五、是强化企业核心竞争力的有利武器

没有一个明确的企业战略管理，企业就像一个无头苍蝇，满头乱撞却找不到正确的道路。一个让每个人都能成为战略专家、管理专家、行业专家、投资专家、成功企业家 (7)

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明确的企业战略管理，带给企业的益处是极大的，明确的企业战略管理，带来的是准确的企业自省与自我审视，明确自身的优势劣势，明确自己的核心能力，并根据企业战略强化其核心能力，打造出更强的竞争优势，保证企业的专业化发展，更强的竞争优势带来成本的降低与更多的超额利润。基于核心竞争力的发展战略，可以保证企业发展方向的正确性，巩固行业内地位，像大疆無人机在消费级民用无人机领域的地位无人可撼动。通过企业战略进行内部分析，有助于企业根据自身发展情况进行适度战略调整，强化其核心竞争力。

第三节企业成本领先战略的特性

企业战略是企业根据其外部环境和内部资源和能力状况，为求得生存和长期稳定的发展，为不断的获得竞争优势，对企业发展的目标、达成目标的途径和手段的总体谋划和参考。企业战略是为了获得持久优势而对外部机会和威胁以及内部优势和劣势的积极反应。成本领先战略是一种具有前瞻性与全面性的成本管理方法，重视战略的整体规划，强调成本管理和企业战略相结合，具有以下特点：

一、长期性

成本领先战略是一种能在较长时期内为企业提供保持竞争优势的方法。其依据竞争战略，建立相对应的成本管理模式，对经营战略进行全面的成本管理，在层次和功能上均保持与企业的战略体系相吻合，并随长时间的发展战略的变化而改变。这样，随着行业竞争的日渐激烈，企业引进新的成本管理理念和品牌都需要增加相应的开支，但因此也能提高运营水平，扩大市场占有率，从而提高企业的综合效益。

二、全局性

成本领先战略是在全面考虑各种潜在的成本之后，将成本管理的范围向前延伸至采购乃至研究开发和设计环节，向后还需要考虑到售后服务环节。改变传统的只注重产品生产阶段的成本管理，将成本管理扩展到对整个产品生命周期。

三、外向性

成本领先战略把企业成本管理问题放在整个市场的环境中予以考虑。既了解供应商的情况，又清楚客户与经销商的情况，并协调好和他们的关系。降低成本不单指降低企业本身的成本，还要充分考虑供应商的成本和客户的成本，三者保持相互均衡。

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四、竞争性

成本领先战略的管理目标是帮助企业确立竞争战略，并采取和企业竞争战略相配合的成本管理制度，以应对来自各方面的压力、困难与威胁，以增强企业竞争力，使企业能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

五、动态性

成本领先战略是根据企业的内外环境的变化而进行相应的调整，以成本最小化为目标，对企业进行全面分析，选择最优经营方案。因此，企业成本管理的侧重点会随着企业所确立的不同竞争战略的不同要求进行相应改变。

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第二章市场调研：2018-2019年中国智能机床行业市场深度调研

市场及竞争环境是制定企业成本领先战略的基础

市场及竞争环境分析包括行业现状分析、市场需求分析、市场增长速度、客户群分析、竞争态势分析、技术发展、影响因素、发展趋势分析、政策环境分析等各方面。

第一节智能机床概述

智能机床，是对制造过程能够做出决定的机床。智能机床了解制造的整个过程，能够监控，诊断和修正在生产过程中出现的各类偏差。并且能为生产的最优化提供方案。此外，还能计算出所使用的切削刀具，主轴，轴承和导轨的剩余寿命，让使用者清楚其剩余使用时间和替换时间。

智能机床的出现，为未来装备制造业实现全盘生产自动化创造了条件。首先，通过自动抑制振动、减少热变形、防止干涉、自动调节润滑油量、减少噪音等，可提高机床的加工精度、效率。其次，对于进一步发展集成制造系统来说，单个机床自动化水平提高后，可以大大减少人在管理机床方面的工作量。人能有更多的精力和时间来解决机床以外的复杂问题，更能进一步发展智能机床和智能系统。第三，数控系统的开发创新，对于机床智能化起到了极其重大的作用。它能够收容大量信息，对各种信息进行储存、分析、处理、判断、调节、优化、控制。它还具有重要功能，如：工夹具数据库、对话型编程、刀具路径检验、工序加工时间分析、开工时间状况解析、实际加工负荷监视、加工导航、调节、优化，以及适应控制。

第二节智能化未来机床发展的方向

一、机床“智能化”大势所趋

近年来，经济全球化浪潮持续推进，技术转移、产业发展日益加快，科技进步成果丰硕，我国机床行业也由此迎来了发展加速期。特别是在智能制造理念、人工智能技术等加速落地的大背景下，国内机床行业正努力抓住难得机遇，以期实现“换道超车”。

机床一直被称为其他机器设备的“母机”。要知道，机器设备在成型之前，只是炼钢产出产的让每个人都能成为战略专家、管理专家、行业专家、投资专家、成功企业家 (10)

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一些板材、管材、铸锭等钢铁材料。从材料到零件，需要使用机床进行切削；还有一些精度要求较高的零件，更是需要在机床上用精细繁复的工进行打磨、切割。

传统机床和其他机器设备类似，包括了动力装置、传动装置和执行装置，依靠电机转动输入动力，通过传动装置带着被加工的工件或者刀具进行相对运动。而具体的精细作业则由技术人员在加工过程中进行直接控制。

以往，传统机床的传动系统设计极为复杂，这是因为其使用的电机在工作时转速基本上没有什么变化，而为了实现不同的切削速度，又必须对此进行调整。当然，这种复杂的传动系统设计如今已经不多见了。

现在，数控机床逐步取代传统机床。对于一般数控机床而言，往往包含人机控制界面、数控系统、伺服驱动装置、机床、检测装置等，其首要核心就是数控系统。数控系统被称为数控机床的“大脑”，是数控机床作业水平、效率的重要决定因素，也是数控机床“身价”的衡量标准。

数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，数控机床与工业联系最为密切，大力发展高档数控机床与基础制造装备，具有全局性战略性的深远意义。

随着自动化、数字化潮流的兴起，数控机床得到了快速发展，机床行业数控化率持续提高。在“中国制造2025”规划引导下，智能制造理念的风靡，更是推动了机床行业的全新变革，致使世界领先的机床制造厂商都开始大力研发智能机床产品。

实际上，一直以来机床行业都是以“资金密集、技术密集、劳动力密集”为三大特点。在长期的发展中，我国机床行业头部企业逐渐积累了较强的资金、技术实力，国家也陆续出台多项政策支持机床产业的加快发展及转型升级。从目前来看，技术创新与应用将有望成为我国机床行业走向崛起的催化剂，而智能化将成为主要方向。

一旦方向明确，实践便急速展开。2017年9月，为加快生产方式的智能化改造升级，建湖高新区和沈阳机床集团深度合作，共同推进拥有4000台以上智能机床的智能制造生态谷项目建设，携手打造高端智能制造的示范应用基地，致力打造华东地区最大的智能制造示范基地。

此外，缙云县一个以机床设计、生产、销售为特色的机床小镇应运而生。在智能机床研发基地项目中，重点建立数控机床的研制、开发、设计、生产等环节的基地平台，做精和做强现有占全国70%市场的锯床行业，成为主要目标。

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2019-2025年中国智能机床行业成本领先战略研究报告当前，无论是国家主管部门还是各省市政府，以及国内机床企业，都十分重视推进智能制造生态体系建设。特别是在人工智能、物联网等新一代信息技术发展迅速，智能机器人等智能设备应用日趋广泛的大背景下，不管是机床行业的智能化，还是智能机床的发展，都有望迎来更加广阔的前景。

二、智能化未来机床发展的方向

2018年9月14日，工信部公布了2018年人工智能与实体经济深度融合创新项目名单。据了解，该项目是为了贯彻落实工业和信息化部《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》，共涉及核心基础产品、智能控制产品、智能理解类产品、制造业智能化提升、产业智能升级、民生服务智能化、训练资源服务平台、标准测试评估体系以及安全保障体系九大类。其中，106家企业和机构的106个项目榜上有名。

除了与人工智能联系密切的如埃夫特、新松等众多机器人企业上榜外，重庆机床(集团)有限责任公司(简称：重庆机床)的“基于人工智能的滚齿机床研发与应用”项目作为“制造业智能化提升”的一部分入选该名单。可以看出，机床继数控化后，向着智能化方向发展的特征更加明显。

不难发现，近两年机床与智能的联系日趋紧密，不仅众多展会在主题上打出“智能”、“智造”的字样，不少企业也开始在产品中添加智能元素。在今年CCMT展会期间，华中数控就联合宝鸡机床、华中科技大学提出了融合互联网、大数据、云计算、人工智能等众多先进制造技术的智能机床(iMT)的理念。2018年9月7日，华中数控又发布了名为INC-Cloud华中数控云管家。除了国内机床企业积极试水智能制造，如DMG MORI、西门子等外国名企也在各自的领域探索智能化发展之道。

目前，随着技术的进步以及机床消费市场的升级，机床智能化正在成为机床企业的发展共识。我国机床行业由于发展问题，长期徘徊于机床消费中低端市场，如何提高机床制造水平，在高端市场更有作为，已经成为机床企业乃至机床行业亟需解决的问题。智能化概念的出现，无疑给了中国机床发展的机遇。从各大机床生产商发布的各类智能化产品来看，智能机床一般具有以下特征。

智能校准。区别于传统机床费时费力调校方式，智能机床依靠传感器、机电一体化等技术，实现对加工的几何误差检测，并自动确定误差补偿值。可以发现，智能校准的出现不仅大大降低了操作的难度，节约人力成本，还提高了加工的精度，以精确的感知弥补机床加工中的精度误差。

智能感知。机床的智能感知可以分为对环境的感知和对加工的感知两部分。对环境的感知包括对温度的感知、对力的感知等。如装备智能感知功能的机床将对加工中产生的热进行灵活应对，降低温度对精度的影响；可以在不必要的人机接触时做出反应，避免工伤意外发生。对加工的智能感

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知包括对工件状态的感知、对刀具状态的感知等。具体表现为在加工中，能够对工件的尺寸、形状、位置做出准确的识别和抓取；实时监控刀具状况等。

智能预测与维护。机床加工中会发生什么，发生了该怎么办？以前这两个问题都是交由富有经验的机床师傅解决，现在则可以交给具有智能预测和维护功能的机床解决。据了解，机床智能预测可以通过对程序的预读预判，提前透析加工状态。智能维护则可以通过加工中反馈上来的数据做出灵活调整，及时上报或自主优化。除此之外，智能机床还具有网络化、数字化、个性化等特征。

近日，德勤中国在对150余家生产型和技术服务型的大中型企业进行调研后发布了《2018中国智能制造报告》，报告称有约三成企业表示智能制造的利润贡献率超过50%，这份数据足见智能化对制造业的积极作用。相信在未来，智能技术也会成为我国机床产业向前发展的强力推手，给机床产业带来勃勃生机。

三、智能化将给机床企业各方面带来质的飞跃

2017年底，全国工业和信息化会议提出了在2018年全面“深入实施工业互联网创新发展战略”。2018年9月14日，工信部公布了2018年人工智能与实体经济深度融合创新项目名单，重庆机床(集团)有限责任公司的“基于人工智能的滚齿机床研发与应用”项目作为“制造业智能化提升”的一部分入选该名单。可以看出，近年来，智能相关技术开始逐渐渗透到制造业当中。机床作为工业母机，也正在经受智能化的洗礼。

智能化将给机床企业各方面带来质的飞跃

笔者在《智能化未来机床发展的方向》一文中有提到，继数控化后，机床向着智能化方向发展的特征开始明显，陆续已经有一些厂家开始推出包含智能校准、智能感知以及智能预测和维护等技术的产品。机床的智能化无疑将推动制造业向着更高水平发展。我们不禁要问，在这一过程中，智能化又能带给机床企业什么呢？下面这个报道也许能解答这个问题一二。

近日，上游新闻网发布一篇题为《看效果丨智能与生态并举这家重庆机床厂尝到“智造”甜头》的文章，该网采访了重庆宏钢数控机床有限公司董事长汪传宏先生。据报道，重庆宏钢数控机床有限公司建立了智能化工厂。较传统工厂，智能化工厂在硬件和软件两个方面进行了升级。硬件方面，该厂建立了1.8万平米左右数字化智能车间，配备了价值近五千万的设备。在软件方面，工厂打造了云智造管控平台，实现对生产设备的人机对话及控制诊断，实现对交付客户的机床、自动线设备关怀和远程运维。

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据了解，这一改造使重庆宏钢数控机床有限公司的工人减少了一半以上。不仅如此，数字化智能工厂还将生产效率提高了30%，产品精度提高了一倍，达到了国际先进水平，公司的整体利润率也从原来的5%提高到了10%。据预计，到明年数字化工厂全部建成，智能工厂还能为宏钢数控再节约30%左右的成本。

同样因智能化受益的还有埃斯顿。2018年1月，埃斯顿工业机器人智能工厂正式投产。这座新工厂一改传统的人工装配生产模式，通过使用智能设备实现埃斯顿自有品牌机器人与核心部件等产品的自动化、柔性化、精益化的智能制造。据了解，新工厂投产后，经过几个月的实际运行，智能工厂目前实现产能提高8倍，制造周期缩短60%，直接人工成本下降50%。

从重庆宏钢数控机床有限公司和的埃斯顿的例子可以看出，引入智能技术除了让企业生产的产品得到了提升，还让企业自身实现了转型升级。通过对工厂(车间)进行智能改造，有效节约了人力成本，生产效率和质量都得到较大提升。这意味着企业以后将能用更低的成本生产更高端的产品，而这无疑扩大了企业的利润空间，提升了产品的市场竞争力。

虽然智能化是未来机床行业乃至整个制造业的发展方向，但是企业在智能化的过程中切莫冒进，要结合自身情况和发展规划，逐步推进，量力而为。目前，无论是对产品进行智能化升级还是对厂房进行智能化改造，对于企业来说都是不小的负担。以上文中的重庆宏钢数控机床有限公司为例，其车间仅设计费就花了近百万元，整个工厂设备投资高达1.4亿元。虽然通过对车间的智能升级，大大降低了企业成本，但前期投入需要多长时间才能收回，新的设备和车间又需要招收什么样的人才等问题还有待进一步解决。特别对于一些体量小、以生产基础型产品为主的企业，更要算好发展帐，规避过高的设备投入带来的风险。

从长远讲，智能化将给机床企业各方面带来质的飞跃。未来的机床企业将有更好的环境，更少的员工和更高效的生产能力。但是，目前智能制造在机床领域才开始起步，对于行业企业来说，还需要更多时间进行摸索和尝试。

四、中国机床用智能革命重塑工业母机

一直以来，机床被称作是“工业母机”，而以机床行业为支撑的装备制造业，则是国家建设现代化经济体系的基石和脊梁。业内人士分析认为，随着内部结构调整和业务升级，中国机床行业已站在智能时代开启的门槛上。

机床行业加速迈向智能化

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作为中国装备制造业的风向标，前段时间举行的中国数控机床展览会（CCMT2018）吸引了不少业界的目光。

统计数据显示，本届展会进馆总人数突破12.5万，同比上届增长19.7%；入场总人次逾17万，同比增长17.51%；展出总面积达12万平方米，参展的中外厂商超过500家。

中国机床工具工业协会常务副理事长毛予锋表示，过去的一年，中国机床工具消费市场呈现明显的恢复性增长态势，市场的结构性调整与分化也日益明显和突出。与此同时，数控机床领域开始向“数字、互联、智造”方向聚焦。“当前，机床工具领域正面向数字化（现实与虚拟）、自动化、物联与互联、工业大数据等重点方向开展研究，终极目标是实现数字化和智能化制造。聚焦数字化、互联和智能化制造，不仅是中国市场需求反映出的最新趋势，也代表着国际机床工具产业的发展方向”。

事实上，随着“智能制造”潮流席卷全球，世界领先的机床制造厂商都在大力研发智能机床产品。例如，西门子（中国）公司在本届展会上重点推介了其“数字化双胞胎”应用技术，以提高机床工业自身的生产力。

而我国也在国产高档数控系统的智能化研发方面取得了可喜进展，一批机床制造企业通过科技攻关，在主机上集成应用智能化技术，大大提高了数控机床的使用性能。

本届展会上，华中数控和宝鸡机床联合推出了iNC智能数控系统和搭载iNC的智能数控机床概念机iNC-MT，这是我国机床行业首次推出新一代智能机床。华中数控董事长陈吉红说，希望中国机床行业能够借新一代智能机床，实现从“跟跑”到“领跑”。

济南二机床集团有限公司（以下简称“济南二机床”）则带来了大型XHSV2525×40高架式五轴联动高速镗铣加工中心。这是一项自主研发的最新成果，可完全替代进口产品，满足航空航天、轨道交通等重点行业铝合金材料复杂型面的全方位高速加工需求。

据了解，五轴联动高速镗铣加工中心是关系到国家经济安全及国防安全的重点装备，其关键技术长期掌握在西方国家手中。现在，济南二机床啃下了这块“硬骨头”，并在与国外优势企业的市场竞争中，实现了批量市场化应用。

业内人士认为，随着机床行业回暖和国内市场结构逐步调整，机床企业也在新形势下不断调整产品布局，开始向高精尖方向发展。

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2019-2025年中国智能机床行业成本领先战略研究报告通过与上海同济大学合作，沈阳机床集团（以下简称“沈机集团”）组建了自己的研究院，从底层技术源代码算法做起，成功研制出i5数控系统，建立了isesol云平台，并形成了基于

isesol云平台的智能机床互联网应用框架。

据了解，装载了i5数控系统的i5智能机床具有智能补偿、智能诊断、智能控制、智能管理等特点，能够实现高精度、高效率、低能耗加工。

河北邯郸一家阀门生产企业的负责人高红伟介绍说，使用传统机床时，原来一个工人单位时间内可生产阀门盖产品200件，换成i5智能机床后，企业整体生产效率平均提高了60%，产量可达800件。

四大亮点引领新增长周期

业内判断，在产业链各环节结构升级的带动下，机床产业正进入一个温和增长的新发展周期，这为境内外机床制造企业创造了新的发展机遇。

随着全球范围内以信息互联引领的新一轮工业革命日渐深入，制造业正经历从自动化和数字化制造向协同和智能制造的进化，全球机床工具产业面临全方位的深刻变革。

中国机床工具工业协会秘书长王黎明说：“如今，机床工具行业正围绕数字化、自动化、物联与互联、信息大数据等重点方向开展研究，推动并实现智能制造。”

首先，众多与制造模式变革紧密相关的数字化制造解决方案及相关产品，为处于变革中的广大制造企业提供了学习、利用、借鉴的多种选择。一批适应数字化制造环境的全球主流控制系统，将助力推动工业4.0进程。

其次，集成制造不断深化和延伸。展会上诸多复合机床、生产单元、生产线、多主轴多刀架机床、自动线单机展品，将工艺、工序、机床结构与功能、工作方式按照某一目标进行融合与集成，从而获得高性能和高效率的产品，显示出集成制造的强大优势与良好的发展前景。

美国机械制造技术协会（AMT）副会长、MTConnect研究院执行董事Tim Shinbara认为，生产的协同性和互联网化，将加速集成制造向全工艺流程延伸。

第三，智能技术得到深入发展。据王黎明介绍，机床行业的“智能化”，意味着多种智能技术以软件和功能形式贯穿于工艺制定、编程、模拟与检查、设置与操作、过程控制与检测、维护与保养等各环节各要素中，富含专业技能的工艺软件、专家系统以及与人的沟通能力、虚拟与仿真、加

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工导航、工作环境感知与补偿、对“力”的感知与控制、预测、视觉与听觉等智能技术进一步融合了人机关系，为作业提供了卓越支撑。

武汉重型机床集团有限公司董事长杜琢玉也认为，智能制造已成为中国机床行业抢占未来制高点的主攻方向，这是一场新的工业革命。

此外，专用机床也呈现出机型多、涉猎面广、技术精专、贴近市场的特点。众多身怀绝技、量身定做、匠心制造的专用机床与市场需求紧密契合，为需要高效高性能专用设备的客户提供了一次非常难得的选购机会。

济南二机床的一位负责人表示，个性化定制将成为机床行业未来趋势。

站在智能时代开启的门槛上

为推动产业升级，我国正在大力推进智能制造。

工业和信息化部证实，我国将实施新一轮制造业重大技术改造升级工程，加快制造业的数字化、网络化和智能化发展的水平，以此大幅度提高劳动生产率和附加值，全面提升制造业全产业链的竞争能力。

这是“促进我国产业迈向全球价值链中高端，培育若干世界级先进制造业集群”的重要举措之一。然而，智能制造的推进，亟待机床行业提供“智能”支撑。

在业内人士看来，机床领域的“智能化”意味着两层含义，首先是在机床本体的生产流程中即融入智能元素，其次是在机床及以之为基础的加工中心进行工作时，受益于智能化条件和环境，最终产品均体现高端制造理念和品质。

王黎明认为，在智能化领域，不排除我国机床行业今后会在一些专项上，通过自主研发实现“弯道超车”。

站在智能时代开启的门槛上，业内人士表示，我们也应清醒地看到，中国在高端数控机床等战略高技术领域的核心技术和装备仍不能自给、依赖进口。目前，跨国公司、外资企业、国有企业和民营企业是市场的主要竞争者，而前两者在高端市场居垄断地位。

据《中国数控机床行业“十三五”市场前瞻与发展规划分析报告》显示，在高端数控机床方面，国内产品仅占2%；在普及型数控机床中，虽然国产化率达到70%左右，但国产数控机床当中大

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约80%使用国外数控系统。2016年，中国数控机床市场规模已达到1862亿元，预计到2020年我国数控机床行业的资产规模将超过2700亿元，行业未来发展空间巨大，因此中国在高端机床上的生产力亟待提升。市场需求结构的变化将倒逼机床工具行业的转型升级。

中国机床工具工业协会当值理事长龙兴元说，目前国内机床工具行业呈现温和复苏迹象，而单靠规模体量扩张的传统发展模式已经难以为继，必须回归理性，以效率优先、效益第一为原则，向管理要效益，向存量要效益，依靠自身的创新研发实力，实现企业的可持续高质量发展。

当前，中国机床工具市场的需求发生了显著变化，需求总量明显减少、需求结构加速升级的市场新特征愈加明显。首先，机床市场结构升级，表现为自动化成套需求增长迅速，小众化、个性化、定制化需求增长明显，通用型产品性能、可靠性方面的换档升级需求加大；其次，数控机床的技术发展趋势在“高效、精密、复合”的基础上，对智能化和“绿色”提出了更高要求。

第三节我国智能机床行业发展概况

在发展新一代智能机床方面，中国拥有产业先发优势、国内需求优势、网络信息技术基础优势，国外现有产业主导者则面临着升级惰性和存量市场自我替代压力。

机床是工业母机，代表着国家工业化能力和科技发展水平。在智能互联时代，机床不再是单独运作的机器，而是可联网的智能加工终端，是智能工厂的核心环节，是工业互联网的重要载体。传统机床变成智能、可联网后，机床的功能得到极大延伸和改进，同时也促进了制造业生产方式、研发方式、商业模式的巨大变革。在大数据、物联网、人工智能技术加快与制造业融合的大背景下，中国必须抓住机遇，大力发展新一代智能机床，从根本上改变中国在基础装备上受制于人的局面。

一、智能机床发展概况

智能机床是智能制造的基础。如今，机床智能化发展极大地推进了我国机床行业的发展，助推国产机床走向世界，创造了更多的价值。本文，同济大学现代制造技术研究所名誉所长张曙教授对智能机床的现状进行分析以及对未来的展望。以下为主要内容。

机床智能化可分为3个方面：①机床部件本身，包括主轴单元、进给驱动、结构件的智能化，用以抑制振动和热变形补偿等；②数控系统智能化，从加工设备控制器进化到工厂网络的终端，生产数据能够自动采集，实现机床与机床、机床与各级管理系统的实时通信，使生产透明化，融入企业的组织和管理，缔造智能化工厂；③机床智能化和网络化为制造资源社会共享、构建异地的、虚拟的云工厂创造了条件，从而迈向共享经济新时代，创造更多的价值。

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2019-2025年中国智能机床行业成本领先战略研究报告传统的数控机床是按照G指令和M指令驱动机床部件，实现刀具与工件的相对运动，对机床的实际工作状态并无感知和反馈。机床在工作过程中，在切削力、惯性力、摩擦力以及内部和环境热载荷的作用下，产生变形和振动，导致刀具的实际路径偏离理论路径，降低加工精度、表面质量和生产效率。

智能机床的核心在于构建一个基于模型的闭环加工系统。借助温度、加速度和位移等传感器监测机床工作状态和环境的变化，实时进行调节和控制，优化切削参数，抑制或消除振动，补偿热变形，充分发挥机床的潜力。智能机床的另一功能是网络通信，它是工厂网络的一个节点，可实现机床之间和车间管理系统的相互通信，提高生产系统效率和效益。

智能主轴

智能主轴的特征是自主性、自学习、兼容性和开放性。从感知到决策到控制，再到执行是实现智能的四部曲。主轴的智能化分为两类：①与主轴结构相关，即对温度或热误差、主轴平衡、主轴健康的监控和控制，进而实现温度控制和热误差补偿、不平衡度监控和主动平衡、主轴元器件损坏和失效监控与基于主轴实际状态的预测维护。②与加工过程有关，对颤振、刀具状态、主轴干涉的监控和控制，从而实现颤振的辨识及抑制和控制、刀具磨损和破损监测、刀具变形补偿、有效预防干涉与碰撞。

瑞士StepTec智能主轴是智能主轴的范例，它的智能化系统由电感轴向位移传感器、热电偶温度监控、主轴诊断模块、拉杆位置传感系统、加速度计振动测量、前轴承液压预紧载荷系统组成。可通过V3D三维振动测量和SDS主轴诊断软件优化主轴性能;通过AMS轴向位移传感器、TMS温度控制系统、SDM主轴诊断模块进行误差控制。

德国Prometec公司的主轴传感系统和分析(SpindleSensorSystemandAnalysis，3SA)环由固定的外环和旋转的内环组成，可安装在任何电主轴的前端，实现主轴智能化。安装在主轴壳体上的固定外环上分布有传感器，与安装在主轴上的旋转内环相互作用，进行主轴工作状态监控。3SA环可记录主轴的载荷状态、监控轴承或主轴的损伤和不平衡度，将信号发送给机床数控系统，补偿主轴的位置误差。3SA环提高了主轴的可用性和性能、以及知识的积累，实现基于主轴工作状态的维护，同时进行刀具和加工过程的监控。3SA环记录主轴工况变化的所有数据，如连接计算机或数控系统人机界面可随时显示，并对最近90次变化进行趋势分析。

智能机床结构

日本MakinoT4钛合金加工机床的力控制智能导轨是一种控制导轨表面摩擦力与切削力保持平衡而消除振动的方法，其原理是借助测微计测量移动部件与导轨之间的间隙，控制伺服阀，调整气

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垫腔的上浮力，从而改变摩擦力，抵消切削力的变化。

增加机床结构的阻尼可减小受激振动的振幅，并使其很快衰减。机床结构阻尼器有两种：调谐阻尼器与主动阻尼器。调谐阻尼器(TurnedDampingDevice)是在主体结构上附加一定质量比的振动系统，用相位差来抵消振动，同时吸收能量并转化成热能耗散，兼具动力吸振和阻尼性能改善。主动阻尼器(ActiveDampingDevice，ADD)是借助传感器感知机床结构的振动，经放大后转换成电信号，通过动圈式作动器改变机床主体结构的阻尼性能，抑制其振动。主动阻尼器具有频率响应范围宽、惯性质量小、安装方便等优点。

二、新一代智能机床的主要特征

机床按智能化程度大小可分为新旧两代。早期低智能机床主要以装载封闭式总线模式的数控系统为主要特征。德国西门子、日本法那科等跨国公司都有自己的数控系统，同时有强大的功能部件研发和整合能力，在机床产业还没有进入高智能时代前一直处于产业主导地位，垄断了全球高端机床市场。封闭式总线数控系统改变了机床靠工人手动操作的状态，使机床的加工质量、精度和效率有了大幅度提高，实现了机床自动化。但这种数控机床智能化水平仍然较低，运算能力低，更不互联，数控机床在加工物品的同时并不生产数据，也仍然是一台单个的机器。

最近十年间，随着互联网技术在工业中的加速应用，机床实现了联网，也开始生产数据，数据经过分析处理后又可以帮助机床实现功能优化。基于网络，人们可以在远程对机床进行控制；机床与机床之间，机床与其他生产设备，如生产线上的机器人等，通过网络实现了协同和交互，用户也可随时参与机床设计进而实现产品定制化。这种基于互联网应用的机床可称为新一代智能机床。机床之所以能做到更高智能化，最重要的是用基于PC的开放式智能操作系统替代了原有封闭的总线式操作系统。PC平台和开放架构更符合互联网思维：由于设备之间的通信协议是标准的、开放的，所以数控系统相当于一个开放的平台，可以接入用户、供应商和不同来源的设备，可以根据需求的变化增加接入的设备，系统的延展性更好，更新换代的速度更快。

三、新一代智能机床带来的变革

新一代智能机床的发展及其应用会带来重大系统性变革。

1.推进制造业服务化。机床企业由产品制造商变成系统解决方案提供商。有了智能机床，机床生产商可采用租赁经营模式，不再只销售机床，还可在线出售加工能力，由卖产品转为卖服务。用户不用再购买机床，节省了设备投入成本。用户可根据加工需要随时租赁机床厂或第三方的机床加工能力，按需支付机床使用费，机床资源得到充分利用。提供加工服务的机床企业可进一步增加和提升服务内容，如可向中小企业提供模具和产品设计、加工设计、生产线改造、智能工厂建设等系

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统性服务，增值服务创造的价值到一定阶段会超过机床本身，进而成为机床企业的主要收入来源。

2.优化了生产方式，推动形成智慧工厂。数控机床一旦实现智能化升级和网络化互联，以机床为基点的新系统就呼之欲出。如基于云计算平台，企业可挖掘利用机床“生产”过程中沉淀下来的数据，为用户创造更多价值，更方便地为用户提供工业服务。如远程诊断、车间信息系统和在线工厂等。一旦进一步通过网络把多台智能数控机床连接在一起，一个智慧工厂的雏形便出现了。有网络权限的管理人员可以在移动终端或电脑上，通过互联网从远程掌控车间内所有机床的实时状态，甚至可以通过手持移动终端(如智能手机)下达指令，安排车间的生产计划，并控制机床的操作。

3.打造出基于加工服务的产业生态，有助于形成自主的工业互联网平台。机床企业可以把数控系统、管理系统、研发平台、供应链等都放到云上，建立一个工业云平台，在这个平台上实现创新链、资金链、供应链、信息流、人才流的大范围共享、共生、交互、协同，进而形成一个以加工服务为中心、以加工数据为纽带的产业生态，从根本上改变传统的工业生产组织方式和产业分工体系。当云平台上搭载的功能越来越多，如将来有了交易功能、上云的企业也越来越多时，这个平台很可能成长为产业共用平台，即工业互联网平台。

四、中国有望抢得先机

中国在机床产业的智能化变革中有望抢得先机，这是由中国当前的独特优势及现有主导者变革惰性决定的。在发展新一代智能机床上，中国有三个独特优势。

其一，这一轮基于PC平台设计的数控系统是中国企业率先实现的，已有先发优势，这与中国互联网技术发展迅速、信息技术人才多、国家对制造业智能化发展支持大等有很大关系。

其二，中国大中小企业的加工需求和智能化需求大。国内规模较大的一些制造企业，尤其在长三角、珠三角一带，纷纷加快了制造业的智能化升级步伐，对智能机床、机器人需求大，尤其需要能快速响应、性价比优势较明显的智能装备。市场调研发现，大量中小企业比较喜欢租赁机床和可联网的机床，这有利于降成本、减人员，并及时得到服务。很多中小企业甚至提出希望将模具设计、加工等环节全部社会化，自己只集中精力做力所能及、且更擅长的产品设计、市场开发等环节，希望尽量减少重资产投入，尽量减少在加工环节的高端人才投入，这恰恰是发展智能机床的重大契机。

其三，中国大数据、云计算、图形仿真、人工智能、新一代移动通信技术(5G)等发展迅速，对机床智能化提供了强大支撑。如目前已有企业开始将5G通信技术用于企业内机床数据的无线传输和运动控制，这让率先实现工业4.0的德国企业受到很大威胁，德国已有专家提出，“在智能机床时代，德国企业因为通信技术相对落后，很可能会输给中国。”

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