金属加工行业智能设计与自动化(金属加工科技创新)
金属智能加工技术的就业前景与智能金属加工装备产业研究
一、总体市场概览
金属加工领域涉及广泛,包括金属切削机床、金属成形机床、金属铸造机械等多个子领域,与工业激光加工设备及工业机器人产业亦有紧密交集。着重对金属加工中的机床产业链进行剖析。
机床,作为工业母机,是生产设备的设备。它通过铸造、锻造、焊接等多种方式,对高精度、高表面粗糙度的零件进行加工。按照控制方式的不同,机床可分为传统机床和数控机床。其中,数控机床装备了程序控制系统,是机电一体化的典型代表,具有高精度、高柔性、高效化、复合化、智能化等优点,已经成为现代机床的主流发展方向。
我国机床市场结构多元,其中金属切削机床占据主导地位,约占总市场份额的2/3。机床行业上游主要包括基础材料和零部件,如铸件、钣焊件、精密件、功能部件、数控系统和电子元器件等。这些部件共同决定了机床的性能。
二、机床成本结构分析
在机床的生产成本中,原材料占比最高,达到73.9%,其次是人工、折旧和其他制造费用。在原材料中,结构件占比最高,受钢材价格影响较大。控制系统、传动系统、驱动系统也是机床成本的重要组成部分。
三、全球及中国市场规模
全球机床市场呈现复苏态势。根据美国Gardner的统计数据,全球机床总消费额和产值在2021年均有显著增长。全球机床市场相对集中,主要消费国为中国、美国、德国等。其中,中国市场占据最大份额。
在我国,机床行业在2021年呈现出较快的复苏态势。从2018年到2019年,我国机床产量增速逐渐下降,受疫情期间影响,2020年初产量出现较大跌幅。但随着我国疫情得到控制,工业经济逐渐复苏,机床产量也随之恢复增长。这预示着智能金属加工技术的广阔前景和智能金属加工装备产业的巨大潜力。
四、智能金属加工技术的未来展望
随着工业4.0的到来和智能制造的快速发展,智能金属加工技术将成为未来制造业的重要支柱。数控机床作为智能金属加工的核心设备,将在智能化、高精度化、高效化、复合化等方向继续发展。人工智能、大数据、物联网等新技术的应用将为智能金属加工技术带来更多创新和突破。对于从事智能金属加工技术研究和开发的人才需求将不断增长,为相关从业者提供广阔的就业前景。
智能金属加工装备产业正面临前所未有的发展机遇,对于相关企业和从业者来说,抓住这一机遇,加强技术研发和人才培养,将是关键。近年来,我国金属加工领域的发展势头强劲。据国家统计局数据显示,截至2021年,我国规模以上企业的金属切削机床产量已经攀升至60.2万台,同比增长近三成,金属成形机床产量也呈现稳步增长的态势。这些成就不仅彰显了我国机器制造产业的繁荣景象,也反映出市场对金属加工设备的需求总体改善。
中国机床工具工业协会的统计显示,其重点联系企业在过去一年中,营业收入呈现显著增长,同比增长超过两成。我国机床工具进出口方面也表现出强劲的增长势头,年度进出口总额突破330亿美元,同比增长近三成。尤其是出口方面,增长更为显著,呈现出贸易顺差的积极态势。其中磨具磨料、切削刀具、木工机床等多个商品领域均表现出强劲的竞争力。
从更宏观的角度看,我国机床行业正处在一个景气周期之中。在国民经济中,机床主机产值虽然占比较小,但是其背后的机械制造业却占据了举足轻重的地位。特别是机床产业所支撑的工业规模已达数万亿,为社会经济的发展提供了强大的动力。加之我国上一轮机床消费高峰的出现,预示着机床行业在未来将迎来更新高峰期。根据Garnder数据,我国机床产值在近年来也呈现出显著的增长趋势。
尽管我国在机床领域取得了显著的进步,但仍然存在巨大的提升空间。特别是数控化率方面,我国的新生产金属切削机床数控化率仅为四成出头,相较于发达国家存在明显的差距。这也意味着我国在数控技术方面还有很长的路要走。《中国制造2025》已经明确指出了提升数控化率的重要性,并设定了明确的目标。
高档数控机床的国产替代空间巨大。在过去的一段时间里,我国的机床进口额一直持续上升,但随着国产机床的崛起,进口依赖程度正在逐渐减小。我国中高端数控机床产业在技术水平、产品定制、配套产业链等方面仍存在不足。进口替代的趋势势在必行。特别是在航空航天等军工领域,对高档数控机床的需求强烈,市场增长潜力巨大。
随着制造业的投资需求、更新需求、数控化率的提升以及进口替代的趋势,我国数控机床市场规模有望在未来几年内达到千亿元级别。特别是在高端数控机床领域,国产企业的崛起将带来更多的市场机会和竞争优势。对于金属加工科技创新来说,这不仅是一个挑战,更是一个巨大的机遇。期待未来我国金属加工领域能够在技术创新、产品研发等方面取得更大的突破,推动机器制造产业的持续发展。