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集成電路和工業母機到底是什么?它們為什么如此重要?

  • 集成電路是什么?

    集成電路(IC)是一種微型電子電路,它是把許多晶體管等元件集成在一小塊半導體(如硅、鍺等)晶片上。IC非常小巧,一個人類指甲大小的面積上就可以容納數十億個元件。集成電路產業鏈包括原材料、設備、設計、制造和封測等五個環節。
    集成電路是“新基建”的重要組成部分,它廣泛應用于工業互聯網、5G通信、人工智能、物聯網等領域。比如說,我們平時用的手機、電腦、智能手表等都離不開集成電路的支持。
    根據中國產業信息網 和智研咨詢 的數據 ,2022年全球集成電路市場規模為4680億美元,而中國集成電路市場規模為1870億美元,占全球市場份額的40%。2023年1-11月,我國集成電路產量達2958億塊 。
    盡管我國集成電路產業發展迅速,但仍存在一些問題和挑戰。
    首先,我國集成電路產業的自給率較低,嚴重依賴進口。
    根據開源證券 的數據,2019年我國集成電路市場需求為3230億美元,而本土企業產值僅為215億美元,自給率尚不足22%。
    其次,我國集成電路產業的技術水平和創新能力還有待提高。根據國際半導體設備與材料協會(SEMI)的數據,2022年全球最先進的芯片制造工藝已經達到了3納米,而我國目前最先進的芯片制造工藝僅為14納米,與國際水平相差4-5代。
    最后,我國集成電路產業的安全和穩定性面臨著一定的風險。由于全球半導體產業鏈的高度分工和競爭,我國集成電路產業可能受到外部因素的干擾和制約,比如貿易摩擦、技術封鎖、市場波動等。

    工業母機是什么?

    工業母機是指制造機器的機器,又稱工具機,一般分為金屬切削機床、鍛壓機床和木工機床等,F代機械制造中加工機械零件的方法包括切削、鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等,而精度要求較高和表面粗糙度要求較細的零件,一般都需要在機床上用切削的方法進行最終加工。 
    機床廣泛應用于傳統機械工業、模具行業、汽車工業、電力設備、鐵路機車、船舶制造、航空航天工業等領域,在國民經濟現代化的建設中起著重大作用。
    根據德國機床制造商協會(VDW)公布的官方數據,從供給的角度看,2022年全球機床行業總產值約803億歐元,中國以總產值257億歐元位居全球第一,在全球市場中占據32%的份額,其次是日本和德國,產值分別為99億歐元和97億歐元,在全球市場中的占比均為12%;
    從需求的角度看,2022年全球機床行業消費額為808億歐元,中國以260億歐元的規模穩居全球第一,同樣在全球市場中占據32%的份額,其次是美國、德國,消費額分別為97億歐元和52億歐元,在全球需求市場中所占份額分別為12%和7%。
    在國際市場上,高端數控機床的主要競爭者主要來自德國、日本和美國。這些國家的機床企業產品品類更多,技術積累更深,無論是在加工性能、加工精度還是產業鏈完整度上都有明顯優勢。
    比如說,你去醫院做個CT檢查,里面用到的X光管就是由德國西門子公司用高精度的數控機床制造出來的。而你開的汽車里面的發動機零件,可能就是由日本發那科公司或者三菱公司提供的數控機床加工出來的。
    我國數控機床的品牌知名度、產品技術水平較國際領先機床廠商仍有一定差距,導致國產數控機床廠商在中低端領域競爭較為激烈。
    根據MIR睿工業數據,在數控系統方面,2022年發那科、西門子、三菱占據我國銷售金額的前三,廣州數控、蘇州新代(臺企)位居第4、5名,CR5合計近90%。 
    我國高端五軸聯動數控機床大量依賴進口,主要原因是其研制需要具備一流的精密機床設計和制造技術,并與尖端的數控技術密切配合方可實現,核心技術的研發和產業化能力的形成難度極大。國內的華中數控與廣州數控目前雖已具備生產五軸五聯動的能力,且已能夠投入使用,但在曲面等技術上仍與德國西門子、日本FANUC等存在較大差距。

    在硬件方面,轉臺、刀庫、刀塔和齒輪箱等核心功能部件及導軌、絲杠、軸承等傳動部件以進口或境外品牌為主,其中,機械主軸精密軸承主要來自德國舍弗勒旗下集團旗下的FAG/INA和日本NSK等品牌,進口產品供應的穩定性會對企業的經營發展產生較大影響。
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