机床市场 – 全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测，按机床类型（车床、铣床、钻床、磨床、电火花机床 (EDM)、成型机（例如，折弯机、剪床）、其他（例如，激光切割机、水射流切割机））、按刀具材料（高速钢 (HSS) 刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、金刚石刀具）按最终用户（加工车间、制造企业、维修和保养车间、汽车车间、航空航天和国防、电子和电气、其他）、按地区、按竞争进行细分，2018-2028 年

市场概览

2022 年全球机床市场价值为 60.3 亿美元，预计在预测期内将实现强劲增长，到 2028 年的复合年增长率为 6.15%。

领先的制造商已与主要机床供应商合作，以数字化方式转变其资产管理功能。这些解决方案改善了跨部门协作，通过移动访问提供态势感知并促进了法规遵从性管理。供应商继续通过物联网、云和网络安全等领域的创新来推进他们的解决方案。这确保了安全、可扩展和可互操作的解决方案，以满足各种制造设备的需求。正在进行的研发和数据驱动战略的日益普及表明，机床解决方案将在优化运营和不确定情况下的决策方面发挥越来越重要的作用。合作伙伴关系和对新兴标准的遵守预计将维持该市场的高增长势头。随着组织认识到主动管理设备性能和风险的商业价值，机床的长期前景仍然乐观。

关键市场驱动因素

专注于提高生产力和运营效率

在当今竞争激烈的制造业环境中，最大限度地提高生产力和效率对于企业成功至关重要。机床通过优化生产流程发挥着关键作用。传统的手动监控和被动维护方法无法跟上日益增长的复杂性和产出目标。

机床解决方案通过提供对设备性能指标的实时可见性来解决这一问题。高级分析可以发现分布式资产的瓶颈、停机原因和容量问题。使用传感器融合的预测性维护模型通过自动状态监控避免意外故障。支持计算机视觉的工具可以自主评估质量，以最大限度地减少缺陷和返工。

借助可操作的情报，制造商可以在计划停机期间主动安排维护。远程诊断和维修可最大限度地减少中断。自动化工作流程可确保遵守法规和安全规定，以保持正常运行时间。仿真和数字孪生功能允许在实施之前虚拟测试流程改进。

因此，制造商可以从优化的转换、缩短的平均维修时间、更高的资产利用率、提高的首次通过率和整体设备效率中受益。对于汽车等资本密集型行业，即使是微小的效率提升也会转化为可观的成本节约。

随着产出压力的增加，数据驱动工具已成为以可持续方式最大化生产力不可或缺的工具。它们大规模简化运营的能力将推动巨大的市场需求。

拥抱工业 4.0 技术

工业 4.0 通过物联网、人工智能、云、增强现实、增材制造和机器人等先进技术改变了制造业。其核心是需要无缝连接的工具、机器和系统来生成大量实时数据。

机床解决方案利用这些技术来提供增强智能。集成传感器为预测性维护和质量保证模型提供资产的 360 度数字视图。云平台提供可扩展的数据处理和模型托管。 IIoT 协议确保了异构系统之间的互操作性。

增强现实应用通过手册、工作说明和维修指导操作员和技术人员。增材制造按需制造备件，以最大限度地减少停机时间。协作机器人提高了工人的生产力和安全性。

随着技术的融合，只有通过集中式平台才能充分发挥其潜力。机床成为通过数据驱动的洞察力和决策从工业 4.0 投资中获取价值的支柱。

鉴于竞争日益激烈，制造商渴望采用变革性技术。这使机床能够有力地帮助行业实现智能、自主和可持续生产的承诺。他们最大化工业 4.0 投资回报率的能力将成为需求的主要驱动力。

确保遵守不断发展的标准

全球制造业法规越来越严格，涉及产品质量、环境影响、能源使用、工作场所安全等标准。不合规可能会导致主要经济体遭受昂贵的处罚、召回或禁令。

机床解决方案通过实时持续监控生产流程、资产和工人的监管参数来帮助解决这一问题。自动化工作流程确保严格遵守所有标准、认证和最佳实践，以保持合规性。

高级分析可以发现微妙的模式，从而主动识别潜在的不合规情况。模拟和场景测试功能允许在部署之前虚拟验证新流程的合规性。自动记录保存和审计跟踪简化了向监管机构和客户展示遵守情况的过程。

随着标准迅速发展，碳足迹减少、循环经济实践、冲突矿物报告等方面的新要求层出不穷，集中合规管理的需求将日益增加。机床成为大规模简化这种复杂性的理想平台。

主要市场挑战

为工业 4.0 的采用而对劳动力进行再培训

先进机床的广泛部署要求工厂工人和技术人员掌握新技能。传统的专注于手动设备操作和故障排除的技能现在必须过渡到包括人工智能、大数据、云、网络安全、机器人技术等领域。

然而，对大量现有劳动力进行再培训也带来了挑战。由于年龄、教育背景或变化速度的原因，并非所有工人都愿意或能够接受新技术。再培训计划需要大量投资和运营中断，许多小型制造商无法承受。

即使提供培训，将新知识转移到实际应用中也需要时间。如果没有指导，工人可能难以将数据驱动的见解情境化或自信地利用增强现实/虚拟现实工具。

机床供应商必须与教育机构密切合作，为工业 4.0 角色开发标准化课程。认证计划可以验证掌握程度。客户还需要通过实践项目和指导来培养持续学习的文化。

除非主动弥补技能差距，否则制造商将无法充分发挥其机床投资的潜力。过时的技能会削弱采用、生产力提高和长期竞争力。再培训仍然是一项重大的组织挑战。

集成旧基础设施

大多数制造商运营异构基础设施环境，其中包含来自多个时代的旧机器、可编程逻辑控制器 (PLC) 和 SCADA 系统。将工具与现有系统无缝集成需要付出巨大努力。

传统机器通常缺乏用于状态监测的集成传感器。改造它们需要额外的成本和生产中断。协议和接口在 PLC、历史数据库和其他控制系统之间也各不相同。由于结构和语义不一致，跨孤岛的数据集成具有挑战性。

集成过程中的网络漏洞也会导致安全漏洞。法规遵从性需要重新验证。测试兼容性和性能会影响生产工作流程。

除非明智地升级或淘汰旧资产，否则机床可能无法为资本密集型行业带来承诺的价值。通过 IIoT 协议和边缘计算实现标准化可能会有所帮助，但完全集成仍将是一个漫长的过程。这对现代化预算有限的小型制造商来说是一种威慑。

供应商必须提供优化的解决方案、咨询服务和融资选择，以帮助客户顺利克服这些基础设施挑战。否则，遗留问题将继续制约市场的增长潜力。

主要市场趋势

基于结果的定价模式的兴起

传统上，机床解决方案以高额的前期许可费和定制、培训、实施和持续支持的额外费用出售给制造商。虽然这种定价模式为拥有专门 IT 团队来管理内部部署的大型企业提供了灵活性，但它限制了许多 IT 预算和资源有限的中小型制造商的访问。

然而，随着机床市场竞争日益激烈，供应商认识到需要让他们的解决方案可供更广泛的客户群使用，包括小批量灵活生产环境。他们越来越多地采用计量或基于结果的定价模式，这些模式与客户实现的有形业务成果相一致。客户无需支付一次性大笔费用，而是根据可衡量的指标付费，例如增加的生产量、降低的能耗、更高的产品质量率、更长的设备正常运行时间、更少的故障以及借助机床解决方案实现的其他收益。

这种按绩效付费模式降低了客户的前期成本和财务风险。它还消除了阻碍小型制造商采用先进工具的障碍。同时，基于结果的定价激励供应商确保他们的解决方案针对每个客户部署的独特流程、工作流程和基础设施进行优化。这导致供应商和客户在解决方案的实施和使用过程中参与互动。随着从实时部署中收集到越来越多的运营和生产力结果数据，价格可以根据经过验证的性能水平自动调整。

这种双赢的基于使用的商业模式有望通过将工业 4.0 的功能带入更多中小型细分公司的财务承受范围内，加速整个机床市场的增长。与一次性许可费相比，它还为供应商提供了更可靠的经常性收入来源。因此，基于结果的定价正在成为机床行业一种流行的新定价模式。

人工智能预测性维护的兴起

推动机床解决方案增长的一项关键能力是由人工智能和机器学习算法驱动的预测性维护。这些算法需要大量数据集，其中包含在不同条件下从设备群长期收集的时间序列传感器测量值、过程参数、机器日志、停机记录和其他操作数据。这些丰富的历史故障和性能数据使算法能够识别人类可能错过的细微模式和相关性，以便在潜在问题影响生产工作流程之前准确预测它们。

然而，对于大多数小型制造商来说，从他们控制的单个机器收集如此大的故障和运行到故障的数据集是不可行的。这就是在广泛的连接工业资产的聚合匿名数据上训练的云托管机器学习模型的价值所在。供应商正在利用包含来自数千名全球客户的设备使用模式的共享数据集来不断提高其 AI/ML 模型的预测准确性。使用来自不同行业和地区的多种机器的汇集数据训练的模型能够检测到单个客户模型可能遗漏的设备性能下降的细微迹象。

先进的机床解决方案现在使用这些云端训练的模型分析高频多维传感器流、工艺参数、机器日志和其他操作数据。它们可以提前几天甚至几周检测到表明即将发生组件故障、工艺偏差或机器故障的异常。这种长期预测有助于维护人员在不中断生产计划的情况下及时计划维修。增强现实和虚拟现实工具进一步帮助现场技术人员进行远程故障排除和指导。无线更新还有助于不断优化现场的机器性能。随着人工智能模型随着时间的推移和更多数据的不断成熟，它们将通过自动流程修正、基于条件的维护程序和自主远程问题解决来推动设备提高效率、产量和正常运行时间。因此，基于云的 AI 驱动的预测性维护是机床行业的主要驱动力。

通过开放生态系统和应用零售商进行定制

虽然标准化机床解决方案为数字化制造工作流程提供了一个良好的起点，但没有一家供应商能够满足每个客户专业生产环境、传统基础设施和战略目标的所有独特且不断变化的需求。单点解决方案通常缺乏定制集成和扩展所需的灵活性。同时，从头开始构建完全定制的系统所涉及的高成本阻碍了许多制造商从其投资中获得最大价值。

为了克服这些挑战，机床供应商现在正在拥抱开放的生态系统和合作伙伴网络。他们为制造商提供访问应用零售商和市场的权限，其中包含越来越多的专业但可互操作的附加解决方案，这些解决方案经过验证可与其基础平台无缝协作。客户可以自由选择来自各种独立供应商的最佳组件，以组装符合其特定要求的配置。模块化产品架构还简化了这些互补工具和数据源的集成，无需进行破坏性升级。

标准化 API 和开发套件进一步使客户能够定制界面、利用机床数据构建专有应用程序或委托系统集成商满足复杂的定制要求。基于互操作性标准的开放式方法正在取代专有锁定，使机床可以充当各种一流解决方案的集成骨干。

这种向开放和可定制架构的转变预计将加速采用率。它为制造商提供了前所未有的灵活性，可以围绕模块化核心优化部署，同时随着制造需求和战略的不断发展添加专门的解决方案。供应商还可以从扩大的合作伙伴生态系统中受益，从而提高其产品的整体价值。开放性将成为塑造机床格局的决定性趋势。

细分洞察

机床洞察类型

车床在 2022 年占据了全球机床市场的主导地位，占据了总收入份额的 30% 以上。车削是一种材料去除工艺，使用单点切削刀具从旋转工件上切除不需要的材料，以产生具有良好表面光洁度的轴对称物体。它仍然是各行各业生产圆柱形和其他旋转对称零件最广泛使用的加工方法。

车床用途广泛，可以大批量生产从简单到复杂几何形状的各种部件。它们通常用于汽车、航空航天、医疗设备和其他制造业，用于生产轴、气缸、衬套、齿轮和其他旋转部件。车床的设置时间和生产率低，非常适合大规模生产环境。此外，配备多任务处理功能、自动换刀器和集成测量系统的各种先进车削中心的出现，推动了车床的采用率。不断扩大的终端使用行业对车削部件的需求不断增长，以及提高生产率的需求，预计将在预测期内维持车床的主导地位。

刀具材料洞察

2022 年，硬质合金刀具按刀具材料在全球机床市场占据主导地位，占总收入的 40% 以上。硬质合金刀具由碳化钨制成，碳化钨是切削刀具中最硬的材料之一。与高速钢等其他刀具材料相比，它们具有较高的耐磨性、强度和硬度。

硬质合金刀具可以高速加工各种金属和非金属。它们可以长时间保持锋利的切削刃，即使在断续切削期间也能提供更好的表面光洁度。因此，硬质合金刀具能够实现较高的材料去除率和生产率。它们能够以更高的切削速度进行加工，这也意味着缩短了加工周期。此外，与其他刀具材料相比，硬质合金刀具不需要频繁修整或磨锐。这降低了刀具成本和操作员的停机时间。机加工部件的日益复杂和对更严格公差的需求进一步推动了汽车、航空航天和模具制造等行业对硬质合金刀具的需求。凭借其优于其他替代品的卓越性能和成本优势，预计硬质合金刀具将在预测期内继续主导机床市场……

区域洞察

2022 年，亚太地区主导了全球机床市场，占总收入的 40% 以上。中国、日本、印度、韩国和其他发展中国家是该地区巨大份额的主要贡献者。

亚太地区已成为全球最大的制造业中心，这得益于汽车、电子、机械和重型设备等行业的强劲增长。该地区拥有大量机床 OEM 以及具有巨大制造能力的终端行业。近年来，该地区经历了快速的工业化和对先进制造设施的大量资本投资。此外，政府推动“印度制造”和“中国制造 2025”的举措正在鼓励本地生产和进口替代。

亚太地区庞大的制造业和日益增长的工业自动化采用刺激了对机床的需求。低成本熟练劳动力的可用性和靠近终端使用市场的地理位置使该地区比其他地区具有竞争优势。此外，机床制造商正在扩大其在亚洲的业务范围，以满足蓬勃发展的本地需求。再加上对工业 4.0 技术的投资不断增加，这表明亚太地区在预测期内将继续在全球机床市场占据主导地位。

最新发展

• 2022 年 6 月，斗山机床宣布扩建其在印度的制造工厂。新工厂将专注于生产数控车床和加工中心，以满足国内汽车和工程行业日益增长的需求。
• 2022 年 5 月，DMG Mori 收购了 CNC 车床制造商 Metalcraft Engineering 的多数股权。这扩大了 DMG Mori 的产品组合和在印度市场的影响力。
• 2022 年 4 月，山崎马扎克推出了 QUICK TURN SMART 250SY 多任务车削中心。它采用紧凑的设计，适用于小批量生产，并集成了基于 AI 的功能，用于自动加工优化。
• 2022 年 3 月，AMADA 在美国密歇根州开设了一个新的技术培训中心，以提高客户的技能并支持数字化转型计划。该中心将提供钣金制造技术的实践培训。
• 2022 年 2 月，Okuma America 通过收购机床、自动化和增材制造解决方案供应商 Cincinnati Inc. 扩大了其业务范围。
• 2022 年 1 月，小松推出了其新的 GRACE 单元生产系统，该系统具有自动导引车和集成的基于 AI 的质量检查功能。
• 12 月2021 年，现代威亚收购了德国机床制造商 DMG Mori，以获得先进的制造技术。
• 2021 年 11 月，Makinola 推出了新的 5 轴立式加工中心，该中心集成了自动换刀装置并扩大了工作范围。

主要市场参与者

• AMADA HOLDINGS CO., LTD.
• DMG MORI CO., LTD.
• TRUMPF GROUP
• JTEKT Corporation
• Komatsu Ltd
• Okuma Corporation
• 斗山机床有限公司
• 牧野铣床有限公司
• 现代威亚公司
• CHIRON Group SE