中國製造2025｜數控製造普及率翻倍　高端數控機床發展仍須追趕

大家是否有試想過，標準起飛重量超過75噸的國產大飛機C919，是如何從地面升起，飛入雲霄？又是如何安全降落，避免飛行途中突然解體釀成大禍？這當然離不開穩固堅實的機身與強勁的飛機引擎，更離不開製造出這些零件的數字控制機床（Computer Numerical Control Machine Tools，簡稱數控機床）。

其中，高端數控機床在飛機生產製作工藝當中扮演重要角色，要知道現代飛機製造可不是傳統工藝，絕不能依靠「大國工匠」手持鎚仔與雕刻刀「手搓」零件，而是需要由高端精密機器代勞。近年，內地製造業產業結構優化，高端製造業快速發展，智慧製造升級需求日益增長，引發了高端數控機床的龐大需求。那麼，中國目前在這方面的發展是什麼水平？

所謂「數控機床」，它們首先通過銑削在一整塊原材料上雕刻出所需零件外型，再經過鑽孔與鉸孔加工出供組裝的定位孔等等，這些加工須在保證零件具有超高精細度的情況下，高效生產，還必須確保飛機組裝後具有一定強度確保安全。 數控機床不同於普通機床，需要與專門訂製的電腦程序配合運作，令數控機床沿預設程式自主運作完成製造任務，是數控機床的「大腦」，所以被冠以「數控」的頭銜。

簡單來說，一般以數控機床所控制的「軸」的數量來區分低、中、高端機床。軸指的就是受機床控制的銑刀最多可以在多少個方向上運動，三軸及三軸以下的數控機床被認為中低端數控機床，四軸與五軸數控機床則代表高端數控機床，而高端數控機床具有多軸連動、高效率、高精密度等特點。

編按：三軸數控機床即為銑刀能夠在空間中左右運動（即沿X軸運動）、前後運動（即沿Y軸運動）與上下（Z軸）來回移動。而四軸與五軸數控機床，除了銑刀能在XYZ軸移動外，承載金屬原料的置物平台，還能分別沿著X軸與Y軸進行360度旋轉。總而言之，三軸數控機床通常用來加工單一平面的零件，而四軸、五軸數控機床除了能勝任三軸數控機床的任務外，還能夠根據需求加工出零件的柱面與曲面，軸愈多，機床能夠勝任的任務就愈複雜，機床就愈先進，開發難度與運行的成本就愈高。

目前，數控機床上游主要涉及鑄件、鈑金件、精密件、功能件、數控系統等零件產業，下游廣泛涉及機械工業、模具工業、汽車工業、電力設備、鐵路機車和電子資訊科技業等。雖然各行各業的發展都離不開數控機床，但我們卻很難在台前尋覓到這位「隱形冠軍」的蹤迹，但若少了它的參與，這些東西都難以在台前展現身姿，可想而知其重要性。

一切從上世紀50年代談起

早在1952年，美國就成功開發出世界上第一台數控機床，中國的數控機床發展也不算晚，瀋陽第一機床廠成功在1958年做出第一台二軸數控機床，與現今在高端數控機床行業形成壟斷的德國、日本處於同一發展時期。而中國第一台五軸數控機床則於1999年由江蘇多棱數控機床公司搬上當年舉辦的中國國際機床展覽會（China International Machine Tool Show，CIMT），標誌着中國正式入局高端數控機床產業。

自此，高端數控機床歷經26年發展，並在全國「遍地開花」。中商情報網2025年中國數控機床產業報告指出，中國數控機床市場規模達592億美元（約4,605億港元）。報告還列出數個集生產、銷售、研發數控機床為一體的多個「佼佼者」，例如有位於武漢的華中數控、浙江寧波的海天精工、廣東的創世紀等。

而全球對數控機床的需求亦隨着產業「升級」而大大增加，印度《財富商業洞察》（Fortune Business Insights）報道指出，2024年全球數控機床市場規模為952.9億美元（約7,412億港元），亞太地區佔據市場的主導地位，佔比達55.32%。

儘管中國數控機床開發歷史不短，市場規模龐大，但目前距離世界頂尖還有一段路。雖然，在內地政府產業政策以創新發展為導向的帶動下，相關產業技術和市場規模大幅提升，已成為全球最大的數控機床生產國和銷售國。隨着國家以汽車、航空航太、船舶、電力設備、3C產業等為代表的高端製造業對數控工具機性能、精度要求的提高，對數控機床尤其是高端數控機床的市場需求也日益旺盛。

不過，當今全球排名前十的數控機床企業，有4間來自日本、3間來自德國、一間是德日合資，且前三位均由兩國包辦，中國、美國和墨西哥分別只有1間。日本和德國的優勢，在於前者注重數控系統的開發，其相關企業注重上游材料、零件的佈局和核心產品的整合開發；而後者則重視數控機床及配件的高品質、精密性、先進性和實用性；公司專注於各類功能部件的研發和生產，產品品質和性能位居世界前列。

德國與日本擁有多間聞名世界的數控機床企業，例如德西門子（Siemens Aktiengesellschaft，SIEMENS）與發那科（Fuji Automatic NUmerical Control，FANUC，又譯富士自動化數控），這二間企業與中國瀋陽機床的發家過程都較爲相似，均是在上世紀50年代入局數控機床產業，並迅速推出首架產品，隨後依靠國際訂單積累行業經驗，並引入外國技術研發新機。

西門子與發那科經多年發展，至今形成雙寡頭的壟斷局面，而瀋陽機床則在2019年因財困重組，其發展前景在業內難與「德日兩巨頭」相提並論。

仍未擺脫依賴外國的困境…...

從中國製造2025計劃來看，北京在高端數控機床方面希望能趕上世界前列。具體而言，就是在數控機床的核心零件上實現國產化。中國為此耗資不菲，美國外交關係協會引述中國歐盟商會2016年報告指，北京通過投資、提供低息貸款、稅收減免和其他補貼等扶持中國製造2025計劃，預料其金額達到數千億美元。

可是時至今日，成效如何？截至2024年6月，規模以上工業企業關鍵工序數控化率（即使用數控機床進行生產的普及率），由2015年的33%來到2025年的69.4%，增長幅度高達96.97%。

另據專注於中國市場的諮詢公司Daxue Consulting報道指出，中國數控機床的水平定位精度能達到在1000毫米行程內，最大偏差度0.025毫米，重複定位精度達到在1000毫米行程內，最大偏差度為0.01毫米至0.015毫米。

編按：在數控機床運行過程中，水平定位精度指的是數控機床或運動系統在水平方向（X軸或Y軸）上，實際運動位置與指令目標位置之間的偏差，而重複定位精度是指運動系統在多次重複到達同一目標位置時，每一次實際位置之間的最大偏差。

而在機床研發方面，中國的華中數控就開發出各種類型的五軸機床，幫助汽車企業生產零件，還整合AI技術研發出配套的電腦程式——「華中9型新一代人工智能數控系統」，集成AI晶片與算法。不過在取得驕人成績下，中國目前尚未能完全擺脫依賴外國產品的處境。中商情報網報道指出，中國數控機床在中低端機型完成國產化，如三軸數控機床，儘管中國也有推出如四軸、五軸的高端數控機床，但國內高端數控機床市場仍由執掌市佔率超80%的德日企業主導。

深耕多年仍未獲市場青睞？

中國高端數控機床不受青睞也體現在市場表現上，中國歐盟商會指出，在中國2022年高端數控機床市場中，中國數控機床佔比略高於30%，未觸及達到當年佔比70%的目標。

《中國簡報》（China Briefing）報道指出，中國在2021年平均出口每台數控機床的價格為每台300美元，而平均進口每台數控機床高達7.67萬美元。

那麼，為何在中國數控機床產業發展緊隨「世界潮流」，並卓有成效的情況下，其產品並未獲得市場青睞？

有分析點出中國目前主要面臨四個困境，技術封鎖、缺乏發展環境、行業人才不足、欠缺技術沈澱與儲備。這讓中國製造的數控機床「比上不足但比下有餘」，而缺乏發展環境與欠缺技術沈澱與儲備，正是高端數控機床陷入「難產」的關鍵。

數控機床行業由數個關鍵產業支撐，它們好似「木桶理論」中由木板組成的桶一般，缺少或存在任意一個短板，都有可能拖慢發展腳步。除了需要電腦程式組成數控機床的「大腦」外，還需要由堅實耐用的材料製成銑刀組成「手」，而機床的更新迭代需要經驗積累，這涉及到企業的技術儲備。

分析認為，中國數控機床製造商在中國製造2025計劃下，恰逢行業龍頭所屬國家的技術制裁，而在龐大市場需求下，業界不得不選擇通過技術引進與收購其他公司以迅速彌補技術差距。

這種環境固然讓中國在中低端市場並獲得可觀利益，但於此同時卻面臨缺乏自主提升研發技術、培養專業人才動力的處境，加之缺乏技術沈澱，則更易陷入「引進技術就能提升生產工藝」的陷阱，最終行成「路徑依賴」。

總而言之，中國在數控機床產業中，於中低端機床基本上形成「自給自足」，但在高端數控機床方面，距離國際前列還有較長距離，仍須奮起直追。官方近年對數控機床態度也轉變，去年4月將目標修改為實現在「關鍵工序」上達到75%以上的國產化，並將時間延長至2027年。