中國數控機床從無到有，到現在已經成為全球最大的機床消費國和生產國。

　　從洋務運動到新中國建立前，中國機床工業處于萌芽階段。19世紀洋務運動期間，曾國藩“訪募覃思之士、智巧之匠”，“覓制器之器與制器之人”。1863年容閎受曾國藩委派，歷時兩年從美國采購了第1批機床設備，開始將西方現代機床工具引入中國。隨后，江南機器制造總局自制出一批機床。到20世紀上半葉陸續建立了重慶機床廠、長沙機床廠、中央機器廠等一批機床廠，20世紀40年代，東北、上海、江浙等地又建立了一批機床制造企業，后來成長為沈陽三機、上海機床、濟南一機、南京機床、無錫機床等國內知名的機床廠。

　　從新中國成立到改革開放前(1949~1978)的20年，中國機床工業發展可分為奠基階段和大規模建設階段。

　　1949年新中國成立后，中國機床工業開始進入快速發展時期。“一五”時期(1953~1957)，在蘇聯專家指導下，第一機械工業部(簡稱“一機部”)按專業分工規劃布局了被稱為“十八羅漢”的一批骨干機床企業，還建立了以北京金屬切削機床研究所(北京機床研究所的前身)為代表的被稱為“七所一院”的一批機床工具研究機構。到1957年，一機部直屬企業在機床、工具、磨料磨具和機床附件方面的產品產量都占全國的90%以上。相關產品產量的國內自給率達80%左右。機床工具工業成為一個獨立的工業部門，為后續發展奠定了基礎，這一時期是中國機床工業的奠基階段。

　　1958~1978年期間，中國機床工業進入大規模建設階段。60年代初期開展了高精度精密機床戰役，通過攻關累計掌握5類26種高精度精密機床技術，機床精度、質量和工藝水平普遍提高。60年代中期開始的“三線建設”中，在川、黔、陜、甘、寧、青、豫西、鄂西等地區，由老廠老所遷建、包建了33個機床工具企業，改善了行業的地區布局，其中，為中國第二汽車制造廠(以下簡稱“二汽”)提供成套設備成為集機床工具行業技術能力和展示其發展水平的又一個全行業性大“戰役”，大大提升了行業技術水平和能力。與此同時，國家大力支持發展大型、重型和超重型機床，以滿足國民經濟建設之所需。

　　我國數控機床發展歷程，起步很早。我國機床產業經過了1949年前的萌芽階段后，在“一五”期間奠基并快速發展。1958年第1臺國產數控機床研制成功，由此開始了數控機床的發展歷程，如圖8所示，這個歷程可以劃分為：初始發展階段、持續攻關和產業化發展階段、高速發展和轉型升級階段。

　　我國數控機床發展歷程

　　在初始發展階段，這是相對封閉的技術研發期。在我國機床工業尚處在奠基發展的時期，美國于1952年研制出了世界上第1臺3軸聯動數字控制銑床，機床開始向數控化發展。1958年北京第一機床廠與清華大學合作研發出了中國第1臺數控銑床，僅比世界第1臺數控機床晚6年。到1972年我國能提供數控線切割機、非圓插齒機和劈錐銑等少數品種的數控機床產品。從第1臺國產數控機床研制成功到20世紀70年代中期，我國的數控機床處于初期技術研究探索階段，只進行了少量產品試制工作，尚未全面開展數控機床關鍵技術攻關研究和工業化開發生產。70年代中后期，全面啟動了數控機床研制生產工作，1975年齊齊哈爾第二機床廠完成了國產第1臺數控龍門式銑床的研制。由于受到當時國內外形勢限制，缺乏與先進工業國家的技術交流，彼此數控機床技術的研究開發基本上處于封閉的狀態。

　　可以說，中國數控機床最早的研制工作幾乎是與世界同步的，雖然起步較早，但初期數控機床技術研究和產業發展基本上處于一種封閉狀態，從1958年到1978年改革開放前，數控機床關鍵技術研究開發及產業發展緩慢。相對于美、日和歐洲先進工業國家在70年代末和80年代初就已實現了機床產品的數控化升級換代，我國的機床數控化進程到70年代末才剛剛開始，并且這一升級換代過程歷經了多重曲折困難，直到30多年后，機床工業的產品數控化升級換代才得以全面實現。

　　1978年后，隨著國家的改革開放，我國數控機床進入一個新的發展時期，初步建立產業體系并推進產業化。80年代初期，通過引進數控系統、機床主機技術，并與國外公司聯合設計，我國開始研制和生產數控機床，例如：青海第一機床廠根據機械工業部安排與日本FANUC合作，研制成功國內第1臺臥式數控加工中心XH754(1980年);北京機床研究所與北京第三機床廠合作研制成功國內首個JCS-FMC-1/2臥/立式加工柔性單元，北京機床所與日本FANUC合作研發的我國第1條回轉體加工柔性制造系統投入生產;南京機床廠與德國TRAUB公司合作生產TND360數控車床，成批量應用于生產;北京航空航天大學研制的國內首臺微型計算機數控系統CNC-4D成批量成功應用于航空企業XK5040銑床的數控化改造(1983年)。“六五”期間(1981~1985)，對數控機床采用直接從國外“引進技術”的方式，通過許可證貿易、合作生產、購進樣機等方式，引進數控機床及相關技術183項，開發出數控機床新品種81種，累計可供品種達113種，這成為我國數控機床從展品、樣機走向商品的一個分水嶺。

　　“七五”期間(1986~1990)，國家安排了數控機床科技攻關專題和以引進技術“消化吸收”為主要內容的“數控一條龍”項目，包括5種機床主機和3種數控系統的消化吸收國產化。

　　“八五”期間(1991~1995)，以“自主開發”為重點支持國產數控系統的技術攻關和產品開發，成功開發出了具有當時國際先進技術水平的中華Ⅰ型(北京珠峰公司和北京航空航天大學聯合開發)，華中Ⅰ型(武漢華中數控)和藍天Ⅰ型(沈陽高檔數控國家工程研究中心)等高檔數控系統。

　　“九五”期間(1996~2000)，以推進數控機床“產業化”為重點，在技術方面基于工業PC平臺的普及型數控系統開始走向實用，并且攻克了開放式網絡化多通道多軸聯動技術;在產品方面，重點發展數控車床、加工中心、數控磨床、數控電加工機床、數控鍛壓機床和數控重型機床等6大類產品，形成主機批量生產能力和關鍵配套能力，到2000年，我國數控機床品種達1500種，還研發出了5軸聯動數控加工中心并投入市場，但此期間機床工業的產值數控化率一直在20%左右徘徊，產量數控化率不足10%;在產業方面，國產數控機床面向市場競爭的產業化發展步伐加快，開始進入市場競爭階段。

　　十五期間，中國機床進入了高速發展和轉型升級階段，數控技術及產品得到了快速普及和升級。

　　“十五”期間(2001~2005)，隨著2002年中國正式加入WTO，我國數控機床進入高速發展時期，國產數控機床產量以超過30%的幅度逐年增長，國產5軸聯動加工中心和5面體龍門式加工中心為能源、汽車、航空航天等國家重點建設工程提供了關鍵裝備。這期間，在國家“863計劃”中還實施了“高精尖數控機床”重點專項，支持了航空、汽車等部分重點領域急需的高精尖數控裝備研制。

　　“十一五”期間(2006~2010)，我國機床工業保持持續穩定高速發展，2007年沈陽機床和大連機床分別進入全球機床行業前10強。一方面，一批機床企業“走出去”，到發達國家進行技術并購，如沈陽機床在德國設立技術研發中心，大連機床、沈陽機床、北一機床分別并購Ingersoll(美國)、Schiess(德國)和Waldrich-Coburg(德國)等。另一方面，國內市場對中高檔數控機床需求急增，機床企業加大產品研發力度，“十一五”期間金屬切削機床中的數控機床產量達72.8萬臺，與“十五”期間相比，增長281%，產量數控化率從15%(2006年)提高到30%(2010年);一批民營數控機床企業開始快速發展，其產品在一些細分領域(如3C、汽車零部件和家電等)占有重要地位。從2009年開始，中國在金屬加工機床的生產、消費和進口三個方面均列世界第一，并保持到2018年。2009年，國家出臺«裝備制造業調整和振興規劃»，啟動實施“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項(以下簡稱“04專項”)，聚焦航空航天、汽車以及船舶、發電領域對高檔數控機床與基礎制造裝備的需求，進行重點支持。

　　“十二五”以來，總體來說國產數控機床市場競爭力不斷增強，在國內中低端數控機床市場已占有明顯優勢。04專項對高檔數控機床技術和產業發展發揮了重要推動作用，加快了高檔數控機床、數控系統和功能部件的技術研發步伐，促進了機床企業與航空航天、汽車、船舶和發電等領域的用戶企業的結合;一批高檔數控機床(如車銑復合加工中心、大型龍門式5軸聯動加工中心、多主軸鏡像銑削機床等)實現了從“無”到“有”，并成功應用于重點領域和重點工程的實際生產;濟南二機床已有9條用于大型快速高效全自動沖壓生產線出口至福特汽車集團(美國)，并進一步拓展到日產汽車公司(日本)、標致雪鐵龍集團(法國)，進入國際市場;5軸聯動數控機床精度測試“S試件”標準列入ISO標準，實現我國在國際高檔數控機床技術標準領域“零”的突破。2015年，國家全面推進實施制造強國戰略，“高檔數控機床和機器人”等10大領域被列為重點。2016年，我國機床工業的產出數控化率和機床市場的消費數控化率均接近80%的水平，基本實現了機床產品的數控化升級。我國數控機床產業在高速發展的同時，企業創新能力不足、核心技術缺失、專業人才不足、技術基礎薄弱和產業結構失衡等深層次問題也逐漸顯現，2019年國內機床行業兩大巨頭——大連機床和沈陽機床分別走向破產和重整，并被中國通用技術集團重組。與此同時，一批數控機床后起之秀異軍突起，以東部沿海地區為主形成了面向市場的數控機床產業聚集地區等。

　　2、“十八羅漢”變遷

　　中國機床的發展，經歷了“十八羅漢”變遷和民營機床企業快速發展。

　　“一五”時期，我國由蘇聯及東歐國家援建了156項重點工程項目，其中涉及機床工業的項目有：新建沈陽第一機床廠和武漢重型機床廠、改建沈陽第二機床廠(即中捷友誼廠)，此外在蘇聯專家指導下，一機部按專業分工規劃布局了被稱為“十八羅漢”的一批骨干機床企業。

　　在計劃經濟環境下，“十八羅漢”和“七所一院”快速建立了我國較完整的機床工具產業和科研體系，支撐了建國后直至1978年改革開放前我國的工業化發展，并為改革開放后制造業的快速發展奠定了基礎。近年來，“十八羅漢”經過多次改革，經營機制、管理體制、所有制結構都發生了很大變化。經過40多年發展變遷，曾經作為我國機床行業主力軍的“十八羅漢”企業中，一部分改革創新穩定發展，如濟南二機床已發展為世界三大數控沖壓裝備制造商之一，同時還生產大重型金屬切削機床，成為“中國名牌”;一部分企業仍在改革調整之中，例如，沈陽機床、大連機床、齊二機床等已進入中國通用技術集團，并與集團下屬的北京機床研究所、哈爾濱量具刃具公司、天津一機床等共同組成了先進制造與技術服務主業中的機床板塊;少數企業已經破產不再經營，如長沙機床廠。

　　而近10年來，一批民營數控機床企業異軍突起，在國內外市場產生重要影響，如北京精雕、四川普什寧江、大連光洋/科德、上海拓璞、紐威數控(蘇州)、寧波海天精工、武漢華中數控、廣州數控等，它們是在數控機床行業國內外市場競爭中崛起的后起之秀，成為中國數控機床產業發展新的有生力量。另外，以市場和用戶需求為導向，東部沿海地區則形成了數控機床產業聚集區，如山東滕州中小機床之都、江蘇泰州特種加工機床基地、浙江溫嶺工量具機床名城、浙江玉環經濟型數控車床之都、浙江寧波模具之都、安徽博望刃具之鄉等，它們為數控機床市場繁榮帶來了新鮮的活力和特色。

　　04專項的標志性成果

　　2009年，對于中國機床發展具有重要意義和作用的04專項正式啟動。“十一五”期間，通過支持8大類、57種主機產品部署課題任務，重點解決“有無”問題;“十二五”期間，聚焦高檔數控系統、功能部件及成套裝備和生產線的研發;“十三五”期間，進一步重點聚焦航空航天、汽車兩大領域，著力攻克數控系統與功能部件、可靠性和精度保持性技術、加工效率與工藝水平提升等問題。總體上，專項課題部署覆蓋了實施方案確定的重點任務，涵蓋了重點領域急需的關鍵制造裝備，部分先進企業在專項實施過程中充分了解用戶需求，由此催生出一批關鍵制造裝備，具備了一定的國際競爭實力。

　　在04專項支持下研制了一批高檔數控機床和基礎制造裝備，標志性裝備及相關技術成果如下：

　　(1)航空領域大型關鍵成套制造裝備。成功研制一批典型航空結構件加工所需的切削/成形裝備，如8萬噸(800MN)大型模鍛壓力機、龍門及臥式5軸聯動加工中心、大型翻板臥式加工中心、復合材料鋪帶機和鋪絲機等，填補了國內空白，實現了進口替代。

　　(2)運載火箭大型特種制造裝備。多主軸鏡像銑削加工機床、大型龍門式5軸加工中心、重型5軸龍門式攪拌摩擦焊裝備、自動化鉚接裝備等制造裝備得到示范應用，掌握了核心關鍵技術，實現了自主可控，為載人航天、空間站工程和新一代運載火箭提供了有力支撐。

　　(3)汽車大型快速高效全自動沖壓生產線。形成了“汽車車身大型快速高效全自動沖壓生產線”等優勢技術和產品，裝備了國內幾乎所有自主品牌、合資品牌的汽車企業，國內市場占有率達70%以上，國際市場占有率達30%，徹底擺脫了國產汽車高檔沖壓設備主要依賴進口的局面。

　　(4)動力總成(汽車發動機)關鍵加工裝備。面向動力總成的關鍵加工裝備精密臥式加工中心實現100%數字化設計，突破了熱誤差綜合補償技術，可靠性大幅提升，國產數控系統和主要功能部件配套率顯著提高。

　　(5)發電設備重型制造裝備。成功研制3.6萬噸(360MN)黑色金屬垂直擠壓機、超重型立式車銑復合加工中心、重型橋式龍門5軸聯動車銑復合機床等，為第三代核電提供了有效支撐。

　　(6)大型船舶制造裝備。成功研制25m數控立柱移動立式銑車機床、大型組合式曲軸車銑復合機床，解決了國家重大工程急需，填補國內空白，我國船舶用高檔數控重型機床已可滿足船舶自主化制造的需求。

　　(7)光學元件超精密關鍵制造裝備。突破了超精密制造機床關鍵技術，研制出主要技術指標達到國際先進水平的一批超精密加工關鍵裝備，構建直接應用于國家重大光學工程的3條示范生產線，完成國家重大工程所需的典型光學元件試制。

　　(8)高檔數控機床成套裝備。成功研制出箱體類零件加工FMC50柔性制造單元、航天發動機關重件FMS生產線、高壓油泵驅動單元凸輪軸智能生產線、汽車自動變速器齒輪(箱)數字制造工藝裝備鏈、螺紋/螺桿數字制造工藝裝備鏈、汽車輪轂智能制造島、五軸機床鋁合金肋板類臥式加工生產線等，在航空航天、汽車等領域實現應用。

　　(9)高檔數控系統。多通道、多軸聯動數控系統關鍵技術指標達到國際主流產品技術水平，功能與之相當，可靠性有效提升，打破國外數控系統產品一統天下的局面，實現了在航空航天重點企業的批量示范應用。

　　(10)高檔數控機床功能部件及配套體系。高速、高精、重載滾珠絲杠和直線導軌產品性能及市場占有率均明顯提高，功能部件配套體系逐步完善。

　　(11)關鍵領域所需成套刀具及成套裝備。工具行業技術水平明顯提升，研發能力和產業化能力明顯增強，在航空和汽車行業基本具備刀具整體配套能力。

　　數控機床產業發展特點

　　數控機床，有著獨特的產業特點，在現代工業中是具有基礎性、復雜性和戰略性的物資。數控機床(特別是高檔數控機床)在產業和技術方面有如下一些特點：

　　(1)技術密集、迭代積累。數控機床是一類將機械、電氣、液壓、控制、硬件、軟件、信息、網絡、傳感等多學科、多專業的技術高度集成于一個實物載體的產品，技術高度密集，需要長期積累和迭代。

　　(2)工藝細分、品種繁多。涉及切削加工，成形加工，特種加工等不同的類別和工藝，工藝劃分較細，產品類別及型號繁多。

　　(3)市場量小、利潤較低。機床行業往往只是其服務的終端產品行業(如汽車、工程機械、飛機制造等)規模的百分之幾，它提供制造工具類的產品，產品功能和性能要求高但利潤低。

　　(4)勞動密集、工匠精神。由于運動精度、動態性能要求高但市場規模小，故難以進行大批量自動化生產，需要大量具有工匠精神的技能型工人。

　　(5)資本疏離、隱性壟斷。雖然機床行業總體來說在全球是一個充分競爭的行業，但在高檔數控機床領域，先入者往往基于自身技術積累而建立起強大的市場競爭優勢，具有隱性壟斷的特征，即在該領域市場機制是局部失靈的。對于后發的工業化國家，投資高檔數控機床產業風險很大，因此資本一般是疏離該領域的，需要依靠國家財政支持和產業政策傾斜。

　　在綜合分析多方面的資料基礎上，從市場需求、決策管理、產品定位與服務、創新體系、核心技術、人才教育及產學研合作、研發投入、產業鏈及產業生態等方面，對中國、德國及瑞士等歐洲國家、日本進行了對比分析，具體情況如表2所示。德國和日本的做法，值得中國借鑒。