摘要：任何产品想要批量化生产降本，上游零部件必须能够上产能，这样降低公摊成本，降低产品终端售价。12 月 5 日，有消息称Nvidia 正在台湾组建人形机器人供应链，以主要机床制造商为合作伙伴，并考虑本地装配线，以减少对外部供应商的依赖，加快人形机器人产品产业化进展
任何产品想要批量化生产降本，上游零部件必须能够上产能，这样降低公摊成本，降低产品终端售价。12 月 5 日，有消息称Nvidia 正在台湾组建人形机器人供应链，以主要机床制造商为合作伙伴，并考虑本地装配线，以减少对外部供应商的依赖，加快人形机器人产品产业化进展。
在我国，12月11日至12日，中央经济工作会议举行，会议明确明年九大重点任务，其中第二条提到要以科技创新引领新质生产力发展，建设现代化产业体系，加强基础研究和关键核心技术攻关，超前布局重大科技项目，开展新技术新产品新场景大规模应用示范行动，开展“人工智能+”行动，培育未来产业。随着进口替代、自主可控浪潮加速前行，将进一步利好工业机器人、人形机器人等产业，这意味着机器人上游的机床行业也将迎来爆发。
▍为什么人形机器人需要机床
人形机器人脱离不开商品生产的逻辑，从人形机器人整机成本来看，上游核心零部件主要是传感器、电机、丝杠和减速器，还有部分芯片，这都需要高加工精度的工业母机，机床所承担的加工工作量一般占到所有工业品总制造工作量的40%～50%。例如参与生成式人工智能和加速计算的企业对高算力芯片的需求很高，Nvidia等公司的高端芯片在处理聊天机器人提供答案等任务时速度能提高30倍，其制造所采取的就是日本与德国高精度机床。
目前，海外的特斯拉、德国慕尼黑大学的 LOLA 机器人，国内理工华汇、开普勒均采用了行星滚柱丝杠的新型技术路线。从制造技术壁垒看，行星滚柱丝杠的难度大于六维力矩传感器、谐波减速器、空心杯电机、无框力矩电机等产品。而丝杠核心加工流程中，单位价值量最高的设备是热处理和高精度磨床，由于人形机器人需要公差严格的组件，以确保机械运动平稳，高端机床大多能提高制造关节、执行器和齿轮等零件的精度，在为关键机器人部件生产高质量表面处理方面的作用也非常明显，这意味着部件更高的效率和耐用性。
同时，由于人形机器人行业仍在发展，因此需要能够支持小规模生产的机床，为制造流程提供灵活性。例如特斯拉、卓益得等部分全球领先的人形机器人企业都在尝试探索使用PEEK、铝合金、钛等复合、轻质、坚固的新材料制造骨架以及进行3D打印集成，而高精度车床和铣床等产品能够更加有效处理这些材料，确保切削强度而不增加多余的重量，并能优化开发速度和材料使用的混合制造工艺。
不仅如此，有着高质量机床的人形机器人核心零部件企业，允许在人形机器人的原型制作阶段进行快速迭代周期，能快速实现原型制作，从而有助于以经济高效的方式帮助人形机器人整机测试和改进设计，最终从原型设计过渡到大规模生产。
因此，未来3～5年，人形机器人放量依赖于工业母机的工艺迭代升级，可以说工业母机是人形机器人核心零部件批量化生产降本的核心。 目前，工业母机作为制造部件的核心机器，在人形机器人滚柱丝杠、行星减速器等产品需求下，我国高端机床需求旺盛，国外对华出口机床销售订单高增，例如10月日本对华机床订单 为289.96亿日元，同比增长48.7%，而2024年10月我国金属切削机床产量为6.0 万台，同比增长7.1%。
抛开人工智能来看，未来随着人形机器人市场不断扩张，其核心零部件产业链配套亦将持续迭代升级，机器人本体环节主要目标是降低成本大批量生产，因此人形机器人零部件企业采用工业母机向高端迈进加快零部件优化的同时，共享规模效应带来的成本摊薄，将进而提升上游零部件企业的盈利能力，购置更具优势的机床。因此在市场上，部分机床企业已经开始受益于当前人形机器人热潮，获取了一批先头订单。
我国数控机床产业发展迅速，但机加工设备的主轴和数控系统等核心功能布局均需具有较高精度，发展水平与第一梯队国家尚有10～15年差距，存在产业基础薄弱、创新体系不健全、核心技术受制于人、企业竞争力不强、高端产品供给不足以及创新产品应用难等问题。例如人形机器人用的高端滚珠丝杠，所用的高精度螺纹磨床长期依赖进口，我国制造技术和设备制造工艺还较为落后，高精度丝杠研究一直缓慢，但相信未来人形机器人需求以及核心零部件自主可控下，国产高端机床行业大有可为。
▍核心企业盘点
本文盘点了几家能够参与人形机器人相关核心零部件制造的相关企业。
（1）华中数控
专注于数控系统与机床、工业机器人及智能产线、新能源汽车配套等业务，在机床方面，2021年华中数控推出了世界首台搭载AI芯片的华中9型新一代人工智能数控系统，将新一代人工智能技术与先进制造技术深度融合，具备“指令域示波器”“双码联控”“热误差补偿”“工艺优化”“健康保障”等多项原创性的智能化单元技术，使AI赋能机床的智能化应用，在技术上实现了多项突破，利用AI算法以及大数据驱动，使生产流程更为流畅，资源利用率显著提升，运营成本有效降低，为用户带来更加智能、高效的生产体验，实现了中国数控系统技术从“跟跑”到“领跑”的“换道超车”。
在机器人方面，华中数控对标行业龙头，重点研制针对细分领域的专用机器人、创新性新结构机器人、工业级协作机器人、有特色的重载机器人，还面向机器人核心零部件和通用工业机器人、工业级协作机器人，目前已经成功推出 BR双旋、垂直多关节、水平多关节、SCARA、Delta、特殊系列六大系列的 50 余种机器人整机产品。
（2）秦川机床
公司的机床业务板块可为人形机器人生产企业提供多种加工设备，如行星减速器关键加工装备齿轮磨床、行星滚柱丝杆副关键加工装备螺纹磨床等；公司零部件业务板块拥有行星滚柱丝杠副产品的研发、制造基础，秦川机床的子公司汉江机床拥有对该类产品的研发、制造基础，现已逐步开始小批量生产，并进行了应用验证。汉江机床高精传动的机器人关节减速器产品目前有E、C、F、N和一体机5大系列，40种规格、140多种速比，可满足5KG—1000KG不同机器人及自动化应用的减速器选型需求，高精传动的机器人关节减速器产品销量及收入同比增长均超过25%；目前，秦川机床的减速器产能在6万-9万套/年，市占率在4%左右，市场份额位列第五名。
汉江机床生产的滚珠丝杠副精度稳定达到P2级，部分达到P1、P0级，行星丝杠副产品精度达到P3级，基本可以满足中高档数控机床的要求，实现了在新能源汽车领域制造装备滚动功能部件的国产化推广应用，在国内机床工具行业中占据相当重要的地位，是国内数控机床制造厂家配套滚珠丝杠副的首选。未来，秦川机床表示还将根据市场需求情况，逐步完善检测、加工手段，有望成为国内人形机器人核心零部件机床厂商的龙头。
（3）日发精机
公司专业深耕机床行业多年，产品形成了数控卧式加工中心、数控立式加工中心、数控龙门加工中心、数控五轴加工中心、数控铣镗加工中心、数控车铣加工中心、数控磨床及超精研机等多种产品系列。其生产的数控螺纹磨床可用于加工新能源汽车、人形机器人、工业母机等行业的丝杆与螺母，高效且精度符合客户要求，获得了客户的认可。不久前刚获得追觅科技调研。双方还围绕智能产线结构、核心组件、产品精度以及全套解决方案在实际应用中的相关问题，展开了深入交流与讨论。日发机床目前在中国轴承制造装备领域的市场占有率名列前茅，并已成为轴承行业国际著名全球供应商的重要供应商之一。
日发精机2014年就已收购了意大利MCM公司，日发机床公司已具备了人形机器人用于丝杆、螺母加工的数控磨削设备的生产能力，数控螺纹磨床已于2023年研发完成，截至目前，用于丝杆、螺母的内、外螺纹磨床及磨削中心已向部分客户交付使用，用于螺母的端面外圆专用磨床已向部分客户交付使用。2024年市场开拓取得一定的进展，已与部分客户达成战略合作，同时与一些意向客户正在进行技术交流、洽谈合作事宜。
（4）国盛智科
国盛智科成立于1996年，以钣金产品加工制造起家。公司2020年在科创板挂牌上市，成为中国金属切削机床科创板第一家上市企业。国盛智科研发生产的中高端数控机床，涵盖了立式加工中心、龙门加工中心、卧式加工中心、卧式镗铣床、数控车床、五轴联动加工中心等系列产品，先后在误差控制、可靠性等五大关键技术领域形成核心技术，广泛应用于机械设备、精密模具、新能源汽车、民用航空、半导体、工业阀门、轨道交通等领域，可满足不同行业应用场景下的金属切削一体化解决方案需求。
近年来国盛智科紧跟时代步伐，加速转型创新，目前沿着机床产业链已形成装备部件、数控机床、智能自动化生产线三大板块业务，其中，中高端数控机床成为核心产品。企业自主研发的GMB2520LX桥式五轴龙门加工中心设备，可保证机床在一定加工强度下所加工零件的精度，最高转速可达24000rpm，适用于复杂空间曲面的高精度加工。
（5）华东重机
公司主要从事“集装箱装卸设备”和“数控机床”为主的高端装备制造业务以及光伏电池组件业务，其中数控机床业务正加紧出售实施中。公司全资子公司润星科技是专业从事高端智能装备的研发、制造、销售和服务的高新技术企业，主要产品包括中高档数控机床、工业机器人，以及自动化交钥匙工程等。同时公司正积极推进新质生产力领域的布局，收购并增资了厦门锐信图芯共43.18%的股权，投资开拓GPU芯片及解决方案业务。
（6）宁波精达
宁波精达成立于2002年，2014年登陆上交所，公司目前的主营业务为换热器装备和精密压力机的研发、生产与销售，主要产品包括换热器装备、精密压力机和微通道设备三类，广泛用于空调、电机和汽车行业。宁波精达研究人形机器人核心部件相关技术应用于成形装备上，同时，宁波精达发布重组草案，拟以发行股份及支付现金的方式，作价3.6亿元购买无锡微研100%股份，这意味着宁波精达在原有产品基础上借助无锡微研的相关产品及市场地位进一步向精密模具和相关零部件产业延伸。
（7）海天精工
公司背靠海天集团，产品与专注于压铸设备研发的兄弟公司海天金属协同效应较强，拥有宁波大港制造基地、宁波堰山制造基地、大连海天精工制造基地、宁波高端数控机床智能化生产基地，共计50余万平方米的现代化恒温加工装配厂房，自成立以来专注于中高端数控机床业务，主要产品包括龙门、卧式、立式三大类加工中心，其中龙门加工中心处于行业龙头地位。
此前埃斯顿决定升级智能化工厂整体解决方案，引进效率更高的FMS柔性生产线。通过前期大量的调研与深度的交流，海天精工凭借高精度的机床性能、完善的技术支持在一众国内外竞争对手中脱颖而出，与埃斯顿达成战略合作。海天精工的FMS柔性线针对电机、驱动器壳体，机器人底座、大小臂铸件进行精加工，为埃斯顿带来了显著的效率提升。FMS柔性生产线的引入，使得机器人加工品种繁多的异形件时能够实现零换件、零切换，设备利用率大幅提升。同时，海天精工的高精度机床确保了加工零件的精度达到甚至超过预期，为埃斯顿的产品质量提供了扎实基础。
（8）纽威数控
纽威数控致力于中高端数控机床及智能化产线的研制，已形成数控卧式车床、数控立式车床、立式加工中心、卧式加工中心、龙门加工中心等七大系列200多种型号的产品规模。公司“三期中高端数控机床产业化项目”、“四期高端智能数控装备及核心功能部件项目”预计分别于2024、2025年投产，届时将打破产能瓶颈，提升订单承接能力。纽威数控装备引进数十台世界顶级加工母机，保证机床零部件关键加工面、机床导轨面、主轴齿轮箱体、主轴等关键零部件的精度。公司具有量化的装配工艺，流程化、制度化、可追溯化，拥有上百套先进的检测设备，追求零缺陷。
（9）科德数控
公司的五轴联动数控机床产品覆盖车铣类、铣削类、磨削类等工艺，根据加工产品的特征及行程需求，可选用不同结构形式的机床产品，如五轴立式机型适用于加工结构件类产品、五轴卧式及铣车复合机型适用于加工机器人关节臂、轴类零件等。公司的关键功能部件电机、伺服驱动等可用于配套机器人产品。目前能为用户提供包括五轴联动数控机床、物流系统、生产管控系统等一整套完整的交钥匙工程。
（10）贝斯特
成立于1991年的深圳贝斯特是不少机构选出的精密机加工隐形冠军，凭借自身在工艺装备研发、精益生产管理等方面的先天优势，近年来其通过专业化的团队持续开发相关机器人与机床设备。利用在智能装备及工装领域的各类先发优势，贝斯特2022年1月设立了全资子公司“宇华精机”，专注运用于工业母机、人形机器人等领域的高精度滚珠/滚柱丝杠副、高精度滚动导轨副等产品，贝斯特2022年初牵头国内头部机床商联合开发国产化关键设备，2023年10月首台套反向行星滚珠丝杠样件下线，三季度与知名机床商签订了批量滚动交付订单，其中代表滚珠丝杠副最高制造水平的C0级丝杠副实现突破，获得了客户的首批订单。
人形机器人领域应用丝杠主要为行星滚柱丝杠副。有消息称，贝斯特的行星滚柱丝杠工艺不断优化，批量化生产工艺布局不断完善，关键工艺所需国产化设备合作开发有序推进，以持续打造高效的核心制造能力，为2025年批量供货做好了技术和设备储备。
（11）宇环数控
宇环数控是一家专注于数控机床、工业机器人、智能制造等领域的高科技企业。宇环数控成立的机器人事业部是专业从事机器人应用系统设计、集成的高科技技术型团队，与全球机器人四大家族中的ABB、KUKA是常年合作伙伴，国内机器人品牌商中已与思灵机器人、埃夫特机器人达成合作。目前公司数控机床产线自动化、智能化主要以自研为主，其高精度立式双端面磨床现可应用于机器人行业部分零部件的磨削抛光，子公司南方机床的拉床产品在机器人行业应用广泛，可用于加工机器人的RV减速机、针齿壳内齿槽、行星轮内花键等零部件。未来公司表示将根据市场动态和行业发展趋势，适时加大在自动化、智能化和工业机器人方面的研发投入。
（12）华辰装备
华辰装备是集精密磨削装备研发、制造和服务为一体的综合解决方案提供商，也是国内稀缺的高精密磨床龙头厂商，拥有各种重型、大中型专业精密机械加工设备及热处理设备百台，有全球顶尖的BW五轴铣车复合加工中心，自主研发核心功能部件（超硬砂轮等）和数控系统。公司主要为客户提供全自动数控轧辊磨床、亚微米高端复合磨削系列产品、精密螺纹磨床、数控直线导轨磨床、维修改造、备件等产品及服务，近年来华辰装备还与德国Wieland合作，重点开发的亚μ磨削系列产品对标国际顶尖产品，是高精度、多功能、复合型转塔式数控磨削装备。
不久前华辰装备还成功中标南京理工大学“江苏省高端制造装备工程技术联合实验室高精度外螺纹磨床项目”。据了解，该项目需求之一旨在为新型人形机器人直线运动关键一体化传动组件提供磨削加工工序所需装备，标志着华辰装备在人形机器人产业链配套领域迈出重要一步。人形机器人对高端磨床的需求大幅增长，对精度、表面质量要求较高的零部件（比如丝杠、导轨、减速器等产品）均需要磨床，华辰装备目前也是贝斯特合作商。
（13）浙海德曼
浙海德曼是一家专业从事数控车床研发、设计、生产和销售的高新技术企业，公司主要产品有T系列高端数控车床系列、自动化加工单元系列、并行复合加工机系列、普及性数控车床系列等4大类。公司一直重视研发创新工作，五轴技术、超高精密技术是现代数控机床的前沿技术，是公司实现核心技术自主化需要突破的重点领域，也是公司未来产品发展的重点方向之一。
公司研制的五轴五联动的复合化机床进入了样机试制阶段，超高精密数控车床已完成设计方案评审并进入设计阶段。人形机器人关键零部件（如丝杠螺母、减速器）制造更适合车削工艺。公司已积极与下游多家企业进行了应用技术交流对接，已向有关企业供应过相关设备。现有产品高端机(车床及车铣复合加工中心)系列精度指标已达到了行业领先水平，未来将往更高精度突破，实现部分工艺“以车代磨”技术。
来源：机器人大讲堂
