精密加工廠家行業研究:高端市場(chǎng)亟需替代(dài),下遊需求有望觸底回升
04-16-2023

精密加工廠家http://www.dxqiumoji.com/行業研究:高端市(shì)場(chǎng)亟需替代,下遊需求有望觸底回升(shēng)

(報告(gào)出品方/作者:財通(tōng)證券,佘(shé)煒超,劉(liú)俊奇)

1、數控係統是數控機床最核心的部(bù)件之一,高檔數控(kòng)係(xì)統為(wéi)國家戰略(luè)級資源

1.1、數控(kòng)係統是數控機床的大腦

機床是(shì)製造機器的機器,又被稱為工業母機。機床是現代製造業最為重(chóng)要的工具 之一,也是國家基礎製造能力的綜合體現(xiàn)。機床產(chǎn)品的性能決定著製造的質量, 特別是高(gāo)檔的數(shù)控機(jī)床,其技術水平更(gèng)是一個國家先進工(gōng)業化的體現(xiàn)。數控機床 加工(gōng)全能,其可以把車、銑、螺紋加工等集中到一台機床上,使(shǐ)其具有多種工藝(yì) 手法,數控機床可以很好地解決精(jīng)度高、複雜、小批量、多品種的零(líng)件加工問題(tí), 提高產品質量,保證加工零件的精度。數控(kòng)機床是在普通機床的基(jī)礎(chǔ)上發展起來, 由於數(shù)控機床(chuáng)具有良好的柔性、高加工精度(dù)和穩(wěn)定性、可加工複雜零件等一係列 優(yōu)點,目前在機械製造業中(zhōng)有著十分廣泛的應(yīng)用。

數控機床相對傳統機床具(jù)有明顯的加工優(yōu)勢,正逐步替(tì)代傳統機床產品。高(gāo)檔數 控機床是能夠實現高精度、高複雜性、高效高動態加(jiā)工的數控機床,具備明顯的 技術優勢。1)高精度(dù):在同等機床檔次條件下,具備更高精度加工能力,主要應(yīng) 用於精密(mì)模具等零(líng)件加工;2)高複雜性:五軸聯動加工下才能夠完成具備形(xíng)狀複(fù) 雜、多線型、異形曲麵等特點的零(líng)件;3)高效高動態:主要服務於航空航天、汽 車、軍工(gōng)等重點領域,滿足零件加工對(duì)高動態特性、高速高節拍等(děng)特點的需求, 常(cháng)見於航空航天發動(dòng)機葉輪、葉(yè)盤、葉片及飛機(jī)結構件等。由於數控機床可以明 顯提升(shēng)加工效率和加工質量,在現代生產之中,數控機床正逐步替代傳統的手動 機床產品。

數控係統是機床的重要部件。從機床結構上看(kàn),數控機床由機床(chuáng)主體、傳動係統 和數控係統構成,機床主體是機床的框架,包括床身及底座鑄件、主軸及變速箱 等(děng),傳動係統包括傳動(dòng)機械、 輔助(zhù)動力係統等,機床主(zhǔ)體和傳動係統構成工件加(jiā) 工的基礎,其剛度、抗震性等要求(qiú)比較高。從成本占比上看,2016H1 海天精工數 控機床主要成本構成(chéng)為結構件、控製係統、傳動係統、驅動係統、刀庫(kù)及其他(tā), 其中結構件占 35%,控製係統(tǒng)占 22%,傳動係統占 20%,驅動係統占 13%,總計 達到 90%。數(shù)控係統是數控機床的“大腦”,數(shù)控(kòng)係統性能的優劣直接影響高端數 控機床的加工精度及效率,是最核心的部件之一。

數控(kòng)係統是數字控製係統的簡稱(chēng),也被稱為(wéi)計算機數控(Computerized Numerical Control,CNC)。數控係統是根據計算機存儲器中存儲的控製程序,執行部分或(huò) 者(zhě)全部數值控製功能,並且配有接口電路和伺服驅動裝置的專用(yòng)計算機係統,因 此數控係統包括控製係統、驅(qū)動係統(tǒng)和檢測係(xì)統三大部分。

數控係統中(zhōng)的核心模 塊為計算機數字控製器,即 CNC 控製器。操作者將編程信息傳輸至 CNC 控製器, 隨後 CNC 控(kòng)製器將命令進行控製執行,操作者可(kě)以在改變計(jì)算機數控係統軟件 的同(tóng)時對數控機床的主軸(zhóu)、電器、電機等單元進行操作與控製。數(shù)控係統根據程 序內容發出指(zhǐ)令,一方麵由伺服係統中的電動機(jī)通過傳動裝置控製機床執行件(jiàn)的 運動,另一方麵控製(zhì)機床的其它(tā)輔助運動(dòng), 如主軸轉速、轉向選擇,冷卻泵的開 停等。檢測係統可以檢測機床部(bù)件的運動位(wèi)置、速度,並反饋到控製係統和(hé)伺服(fú) 係統,用於修正控製指令。

數(shù)控(kòng)係統(tǒng)通常包括基本功能(néng)和選擇功能。基本功能是數控係(xì)統必(bì)備的功能,包括 數控加工程序(xù)解釋(shì)、數(shù)據處理、進給軸控製和開關量控製功能。選擇功能是供用 戶根據機床特點和用途進行選擇的功能,不僅提高了數控加工過程和操作的方便 性和舒適性,而且拓寬了數控係統的適用範圍,使(shǐ)製造係統中製造單元(yuán)的集(jí)成成 為可能。選(xuǎn)擇功能包括主要(yào)包含以下功能:編程(chéng)功能(néng)、圖形模擬功能和通信功能(néng)。根據伺服(fú)係統控製方式(shì)的不同,可(kě)以把數控(kòng)係統分為開環、半閉環、閉環控製(zhì)數 控係統(tǒng),高檔數控係統通常為閉(bì)環控製數控係統(tǒng)。

1)開環控製(zhì)數控係統:不帶檢測裝置,無反饋電路,以步進電動機為驅動元件。 原理是 CNC 裝置輸出的指令進給脈衝經驅動(dòng)電(diàn)路進行功率放大,轉換為控製(zhì)步(bù) 進電動機各定子繞組依次通電/斷電的(de)電流脈衝信號,驅動(dòng)步進電動機轉動,再經 機床傳動(dòng)機構(齒(chǐ)輪箱、絲(sī)杠(gàng)等)帶動工作台移動。這種方式控製簡單(dān),價格比(bǐ)較低 廉,被廣泛應用於經濟型(xíng)數控係統中。

2)半閉環控製數(shù)控係統:位置檢測元件被(bèi)安(ān)裝在電動機軸端或絲杠軸端,通過角 位移的測量間接計算出機床工作台的實際(jì)運行位置(直線位移),並將(jiāng)其與 CNC 裝 置計算出的指(zhǐ)令位置(或位移)相比較,用差值進行控製。由於閉(bì)環的環路內不(bú)包括(kuò) 絲杠、螺母副(fù)及(jí)機床工作台這些大慣性環節,由這些環節造成的誤差不能由環路 所矯(jiǎo)正,其控製(zhì)精度不如閉環(huán)控製數控係(xì)統,但其調(diào)試方便,成本適中可以獲得 比較穩定的控製特性,因此在(zài)實際應用(yòng)中,這種方式被廣泛采用。

3)閉環控製數控係統:位置檢測裝置安裝在機床工作台上(shàng),用以檢(jiǎn)測機床工作台(tái) 的實(shí)際運(yùn)行位置(直線(xiàn)位移),並將(jiāng)其(qí)與 CNC 裝置計算出的指令位置(或位移)相比 較,用差(chà)值進行控製。這類控製方式的位置控製精度很高,通常在高端數控機(jī)床 領域(yù)使用。由於閉環控製(zhì)數控係統將絲杠、螺母副及(jí)機床工作台這些大慣性環節 放在閉環內,整個(gè)係統連接的(de)剛性變(biàn)差,調試時其係統穩定狀態很難達(dá)到。

根據數控(kòng)係統的功能水平的(de)不同,可以把數控(kòng)係統分為經濟型、標準型(xíng)和高檔型 數控係(xì)統,高檔數控係統是國家戰略級資源(yuán)。高檔型數控係(xì)統(tǒng)的控製類型、加工 速度、加工精度(dù)等方麵會有明顯的提升,並且西方發達國家目前正嚴(yán)格管控甚至 禁止對外出售高檔數控係統,或者對高檔數控係統的部分功能進行限製。日本發 那科的五軸聯動(dòng)數控係統並未對國內企業開放。美國機床企(qǐ)業會(huì)對用戶進行定時 核查,掌握其設備使(shǐ)用情況。

數(shù)控係統產業鏈(liàn)正逐步實(shí)現國產化。數控係統產業上遊包括(kuò)製造(zào)所需的工控機、 顯示屏(píng)、計(jì)算(suàn)芯片、功率模塊、伺服電(diàn)機和其他(tā)部件,這些上遊產品一(yī)同(tóng)構成了(le) 數控係(xì)統的控製係統、測量係統和伺服(fú)驅動係統。國內數控機床的計算芯片和功 率模塊以進口為(wéi)主,不過國內(nèi)數控係統製造(zào)商已經(jīng)逐步采用國內芯片產品。部分 伺服驅動和電(diàn)機市場已經國產化替代,但是產(chǎn)品性(xìng)能與(yǔ)國外產品還有一些差距。 數控係統(tǒng)下遊是數控機床製造商,後者廣泛應用於汽(qì)車船舶、航空航天、國防軍 工、機械製造和石油化工等工業領域。

1.2、國內外數控係統發展曆程

1952 年,美國(guó)麻省理工學院研(yán)製出(chū)第一台試驗性數控(kòng)係(xì)統,開創了世界數(shù)控係統 技術發展的先河。20 世紀 80 年代中期,數控係統技術進入高速發展(zhǎn)階段。1986 年,三菱(MITSUBISHI)推出了采用 Motorola 32 位 68020 CPU 的數控係統,掀起 了 32 位數控(kòng)係統(tǒng)的熱潮。1987 年,發那科(FANUC)公(gōng)司 32 位多 CPU 係統—— ES-15 的問世,使係統內部(bù)各(gè)部分之間的數據交換速度較原來的 16 位數控係統顯 著提高。90 年代以來,受計算機技術高速發展的影響:利用 PC 豐富的軟硬件資源,數控 係(xì)統朝著開(kāi)放式體係結構方向發展。德(dé)、美、日等各國爭相開發(fā)新一代的(de)高速數 控機床,加工中心的主軸轉(zhuǎn)速、工作台移動速度、換刀時間分別(bié)從 80 年代的 3000~4000r/min、10m/min 和(hé) 5~10 s 提(tí)高到 90 年代的 15000~ 50000r/min、 80~120m/min 和 1~3s。

進入 21 世(shì)紀,數控係統技術在控製精度上取得了突破(pò)性進展。2010 年國際(jì)製(zhì)造 技術展覽會上,專業的數控係統製造商紛紛推出了(le)提高控製精度的新舉措。 FANUC展出的Series30i/31i/32i/35i-MODEL B數控係統推出了AI納米輪廓控製、 AI 納(nà)米高精度控製、納米平滑加工 NURBS 插補等先進功能,能(néng)夠提供以納米為 單位的插補指令(lìng),大大提高了(le)工件加(jiā)工表麵的平滑性和光潔(jié)度。SIEMENS 展出的 SINUMERIK 828D 數控係(xì)統所獨(dú)有的 80 位浮點計算精度,可充分保證插補中輪 廓控製的精確性,從而獲得更高的加工精(jīng)度。此外,MITSUBISHI 公司的 M700V 係列數控係統也可實現納米級插補(bǔ)。

經過持久研發和創新,德、美、日等國已(yǐ)基本掌握了數控係統的領(lǐng)先技術。目 前,在(zài)數控技術研究應用領域主要有兩(liǎng)大陣營:一(yī)個是以發那科(FANUC)、西門 子(SIEMENS)為代表的專業數(shù)控係(xì)統(tǒng)廠商(shāng);另(lìng)一個是(shì)以山崎馬紮克(MAZAK)、 德瑪吉(DMG)為代表,自主開發(fā)數控係統的大型機床(chuáng)製造商。

兩種陣營下的(de)數控係統公司發展模式又分為了西(xī)門子模式、哈斯模式和(hé)馬紮克模 式(shì),每種模式各有其優缺點。 1)西門子模式:數控係統廠專業生產各(gè)種規(guī)格的數控係統,提(tí)供各種(zhǒng)標準型的 功能模塊,為全(quán)世界的主機廠批量配套(tào)。 2)哈斯(sī)模式:主機廠獨立開發數控係統,並(bìng)與其自產的數控機(jī)床配(pèi)套銷售。如 美國的哈斯 (Haas) 公司、意大利的(de)菲迪亞公司等,這些公司創(chuàng)立(lì)之初(chū)是從數控(kòng) 係統研發起步(bù)的,為了銷售數(shù)控係統,開始了數控機床的生產銷售(shòu)。我國的科德 數控(kòng)也是這種發展模式。 3)馬紮克模式:主機廠在數控(kòng)係統廠提供的開發平台上,研發自主品牌的數控 係統,並與其所生產的數(shù)控機床配套銷售。如日本馬紮克、森精機等公司,在三 菱.發那科(kē)提供的數(shù)控係(xì)統平台上,共同(tóng)研發形成馬紮克、森精機的數控係統品(pǐn) 牌。

我國數控係(xì)統起步階段以政府為主導。1958 年我國出現(xiàn)第一台(tái)數控機床,1981 年我國開始引進發那科數控(kòng)技術,隨(suí)後開始引進 GE、西門子等數控係(xì)統。1996 年我國領先數(shù)控係統製造商開(kāi)始模型學習,自助創(chuàng)新。2006 年以後,我國開始 研發高端數控係統。經過多年的(de)發展,國內湧現處華中數控、廣州數控、北京凱 恩帝等具備(bèi)一(yī)定市場競爭力的企業。

傳統數控係統不滿足現代製造業的生產需求,數控係統應當朝(cháo)著智(zhì)能化、網絡化 和開放化方向(xiàng)發展,在發展過程中,還需(xū)要(yào)解決網絡製造(zào)接口問題、跨平台運行 通訊機製以及先進控製算(suàn)法問題,以此促進數控係統的(de)全(quán)新發(fā)展,從根本上提升 現代製造業的發展水平。雖然國產高端數(shù)控係統與國外相比在功能性能和可靠性 方麵仍存在一定差距,但近(jìn)年來在多軸聯動控製、功能複合化、網絡化(huà)、智能化 和開放(fàng)性等領域也取(qǔ)得(dé)了一定成績。 1)高速(sù)、高精度、高可(kě)靠性:機床(chuáng)的高速化極大地提高加工效率、降低加工成本、 縮短生產周期和提高市場競爭力;高精度直接關係到產品的加(jiā)工質量;可靠性是 數控係統綜合性能優劣(liè)的直接體現,能否在可靠性方麵縮短與國外數控係統的差 距是關係到國產數控係統及其裝備(bèi)能否占領市場的關(guān)鍵因素。

2)多軸聯動、複合化:多軸聯動數控(kòng)係統集計算機控製、高性能伺服驅動和精密 加工技術於一(yī)體,多軸聯動加工可(kě)利用刀(dāo)具的最佳幾何形狀進行切削,產(chǎn)品的加 工(gōng)效率(lǜ)、加工質(zhì)量和加工精度將大(dà)幅提升。一般認為,2 至 3 台三軸機床的加工 效率僅(jǐn)能(néng)和 1 台五軸聯動機床(chuáng)的加工(gōng)效率相媲美。隨著市(shì)場對(duì)於個性化需求日益 強烈,交貨日期不(bú)斷縮短(duǎn),金屬加工行業愈來愈(yù)多地采用複合(hé)機床對複雜工件進 行綜合加工,數控係(xì)統在(zài)工藝上的(de)複合程度不斷提升,相(xiàng)較隻具備單一加工功能 的數控係統,用戶(hù)更需要能夠提供車削銑削、鏜(táng)削(xuē)、鑽削和(hé)磨削等工序的複合型 數控(kòng)係統(tǒng)。

3)智能化、柔性化、網絡化(huà):智能化體現在方方麵(miàn)麵:智能控製加工質量和效率, 如自適應控製加工過程、自動生成工藝參數等(děng);智能提高驅動性能,如負載自動識別、電機參數自適(shì)應(yīng)運算、前饋控(kòng)製等(děng);智能(néng)編程和操作,如自動編程和智能 化的人機界麵。數控係統向(xiàng)柔性化(huà)發展的趨勢表(biǎo)現在兩個方麵:一方麵是由(yóu)點(數 控單機)、線(柔性生產線(xiàn))向麵(miàn)(自動化車間)、體(CIMS)的方向發展;另一方麵是向 注重經濟性和實用性的方向發展。數控係(xì)統(tǒng)的網絡(luò)化主(zhǔ)要是數控係統與外部控製 係統進行網絡連接與控製。在網絡技術成熟發展過程(chéng)中,逐漸提出數字製造概念, 已經成為機(jī)械製造企業的現代化標誌。

4)開放式、軟數控模式:開放式數控係統是指數控係統製造商可通過對數控係 統功能進行重新組(zǔ)合、修改、添(tiān)加(jiā)或刪減,快速構建不同品(pǐn)種和檔次的數控係 統,並且可以針對不同廠家、用戶和行業需求,將其特殊(shū)應用和技(jì)術經驗集成 到數(shù)控係統中,形成定製型數控係統(tǒng)。未(wèi)來(lái)的數控係統能夠被用戶重新配置、修 改、擴充和改裝,並允(yǔn)許模塊化地集成傳感器、監(jiān)視加工過程(chéng)、實現網絡通信和 遠程診斷等,而不必重新設計軟硬件(jiàn)。

2、行業持續增長,外資占據中高端主要市場

2.1、低檔(dàng)市場實現替代,中高檔數控係統對(duì)外依(yī)賴(lài)度高

機(jī)床數(shù)控化提(tí)升將持續帶動行業增長,行業市場(chǎng)空間有(yǒu)望接近(jìn)千億。根據機床工 具協會數據,2021 年我(wǒ)國(guó)數控(kòng)金屬切削機床和數控金屬成形機床(chuáng)的產量分別為(wéi) 27 萬台和 2.4 萬(wàn)台,按照金屬切削機床和金屬成形數控係統(tǒng)單價分別為 10 萬元和4.15 萬(wàn)元計算,2021 年國內數控係統市(shì)場規模約為 280 億元。國(guó)內機床數(shù)控化率 低於 50%,海外發達國家(jiā)數控化率在(zài) 80%左右,國內數控機床和數控係統還有較 大的成(chéng)長空間,考慮到機床行業的(de)增長和數控化率的(de)持續提(tí)升,數控係(xì)統市場規 模有望(wàng)向千億規模邁進(jìn)。

根據數控係統的技術實力,數控係統參與者可以分為國外頂尖、國外一流、中國 台灣、中國大陸高端和中國大陸普適五大類別。國(guó)外頂尖級別主要以西門子、海 德(dé)漢(hàn)為代表,產品性能優越,國內高端五軸聯動數控係統應用較多。國外一流企 業包括發那(nà)科、三菱等,其性能優(yōu)越的同時性價比也更高。中國(guó)台灣企業包括新 代、億(yì)圖、寶元等,此類企業正逐步被國內優秀企業替代。中國大陸高端企業包 括華中數控、廣州數控、光(guāng)洋等企業。

外資占據國內主要市場份額,中高檔數控係統基本被壟斷。根據華經產業研究院 統計數(shù)據,2020 發那科占我國數控係統(tǒng)市場份額為 34%,三(sān)菱數控為 21%,廣州 數控為 15%,西門子為 10%,前三大外資企業市占率約 65%。低端型國產替代難 度低,目前國內企業已占據主要市場。中端型對穩定性要求高(gāo),目前市場(chǎng)競爭激 烈,外資企業主要為日本發那科、三菱,國(guó)內公司如華中(zhōng)數控、科(kē)德數控、凱(kǎi)恩 帝已逐漸滲入突(tū)破市場。由於(yú)高端數控(kòng)係統對技術要求高,附加值高,國產公司 替代難度較大。在國(guó)家政策的(de)支(zhī)持下,國內湧現了一小批研製高檔數控係統的企(qǐ) 業並實現了部分國產化,但(dàn)市占(zhàn)率仍不足 10%。

根據 2018 年前瞻產業研究院數據,華中數控在中(zhōng)高(gāo)檔數控係統具有一定優(yōu)勢,該 公司在我國中檔數控係統的占有率約為 30%,高檔數控係統市占率也是國內最高。 北京凱迪恩和大連大森在我(wǒ)國中檔數控係統市占率分別為(wéi) 22%和 14%。高檔數控係統研(yán)發發力中,國內優秀企業持續追趕。經過國內企業的不斷努力, 我國高端數控係統逐漸得到突破。華中數控研製的“華中 8 型係列高檔數控係統” 已實現與國際龍(lóng)頭高檔產品的對(duì)標(biāo),並有數千台套係統已用於高檔數控機床中。 科德數控的 GNC60 高檔數控係統實(shí)現(xiàn)了與德國西門子 840D 型高檔數控係(xì)統的功 能對標。從產品性能上看我國部(bù)分產品已經優於國際水平。對比科(kē)德數控與西門 子等(děng)外資的產品可以看出,我國產品在部分(fèn)性能指標上優於國外(wài)產品,並且還有 價格優勢,具有開拓市場的能力。

自(zì)主化能力提升明顯,高端市(shì)場開始突破(pò)。根據科德數控招股書,國內(nèi)華中數控、 科德數控已經掌(zhǎng)握伺服(fú)驅動、電機(jī)等技術,從產品自製率上(shàng)看已經不遜於海外(wài)龍 頭企業(yè)。2017 年,“高檔數控機床與基礎製造裝備”科技重(chóng)大專項結束,我國高檔 數控係(xì)統國產化率從 1%提升(shēng)至 5%,國內高檔數控係(xì)統(tǒng)國產化替代開始突破。

“十二五”、“十三五”期間,國產數控係統在功(gōng)能、性能和可靠性方麵取得了 巨大進步,打破了我國在航空(kōng)、航天等領域高檔數控係統被國外壟斷的局麵,但 是與國外產品相比(bǐ)仍有差距,需要進一步提升。存在的差(chà)距主要體現在兩個方麵: 1)技術成熟(shú)度差距明(míng)顯(xiǎn),缺乏長期應用驗證:數控係統的技(jì)術難(nán)點是對可靠性要 求高、多學科(kē)技術交叉性高、配套機械設(shè)備品種多。自主研製幾台(tái)高檔數控係統 並在試驗室和實際生(shēng)產中完成各種測試驗證並不難,難的是如何實現(xiàn)國產數控係 統的大批量、長期應用驗證。海外龍頭企業經曆過長期、大批量的驗證迭(dié)代(dài),具 有豐(fēng)富的應用經(jīng)驗,技術成熟度高;國產數控係統公司起步較慢,在技術成熟度 上仍有差距。

2)市場認可度不夠:以日本發那科、德國西門子等為代表的國外企業,在數控係 統領域(yù)均發展了(le)近 60 年,積累了大量的先(xiān)進技術,已在全(quán)球範圍內建立起技術壁(bì) 壘和(hé)確立了市場優勢地位(wèi)。在我國市場,這(zhè)些國外企業也已經耕耘了 40 多年憑借 產品在技術上、性能上的(de)優勢,這些國(guó)外企業已擁有(yǒu)很好(hǎo)的市場(chǎng)品牌與客戶美譽 度,大多數客戶(hù)已經習慣(guàn)於使用(yòng)他們的產品,形(xíng)成(chéng)了一個“市場生態圈”。

2.2、海外龍頭簡析(xī)

(1)發那科 發那科(FANUC)創建(jiàn)於 1956 年(nián),其公(gōng)司名稱是富士自動化數控(Fuji Automatic NUmerical Control)的英(yīng)文縮寫,主(zhǔ)要由日本發那科公司和美國密歇根州羅切(qiē)斯特 山的(de)美(měi)國發那科公司以及盧森堡(bǎo)的歐洲發那(nà)科公司組成,最早期是富士通開發的 早期數字控製(NC)和伺服係統的一部分,是一間提供如機器人和電腦數控機床 等自動化產品服務的公司。發那科 1959 年(nián)首先推出了電液步進電動(dòng)機,在後來的 若幹年中逐步發展並完善了以硬件為主的開環數控係統;1976 年(nián)研製成功采用直 流伺服電機(jī)的數控係統 5,1985 年推出了數控係統 0,1987 年研製(zhì)成功數控係統 15,被稱為劃時代的人工智能(néng)型數控(kòng)係(xì)統。

(2)西門子 西門子是(shì)全球領先的數控係統製造(zào)商,目前公司 808、828、840 以(yǐ)及(jí) MC 等類型 具有廣泛應用。SINUMERIK 808 是適(shì)用於普通機(jī)床的理(lǐ)想預配置數控係統,適(shì)合 入門(mén)級機床操作者;SINUMERIK 828 是適用於標準機床、銑床和磨床的緊湊型(xíng)數(shù) 控係統(tǒng),擁有緊湊級係統的(de)優異可擴展(zhǎn)性;SINUMERIK 840 是(shì)適用於模(mó)塊化機床 設計的開(kāi)放式數控係統,滿足最為寬泛的工藝需求;SINUMERIK MC 是適用於定 製化加工機床的開放式數控係統,具有優(yōu)化的運動控製、高性能自動化和集成的 Windows 10 操作係統。

(3)海德漢 海德漢(HEIDENHAIN)公司主要產品(pǐn)包括光柵尺、角度編碼器、選擇編碼器、 數顯裝置和數控係統,其產品被(bèi)廣泛應用於機床(chuáng)、自動化機(jī)器,尤其(qí)是半導體和 電子製造(zào)業等領域。從簡單的三(sān)軸數控機床到(dào)多達 23 軸的高度複雜的加工中(zhōng)心,海德漢為所有常見類型的銑床和車床提供全係列的數控(kòng)係統。公(gōng)司現有數控係統 主要(yào)產品包括 TNC 620/640/7 係列。

(4)三菱電機 三菱電機(Mitsubishi Electric)數控係統以“加工控製技術”、“質量和數量(liàng)的高可 靠性”、“網絡”三大理念,為世界用戶提供與世界工藝相適應的優質產品。公司現 有數控係統主(zhǔ)要產品包括 M800/M80/E80 係列以及最新的 M800V/M80V 係列。 2021 財年(nián)公司總營收 41914.33 億日元,其中工業機電一體化(Industrial Mechatronics)業務營收 12702 億日元。

3、行業發(fā)展向好,國內數(shù)控係統成長可期

3.1、數控化率提升與機床國(guó)產化(huà)替代(dài)賦(fù)予行業成長基礎

我國機床數控化率仍處於較(jiào)低水(shuǐ)平,數控係統成長空間巨大。2021 年我國金屬切 削機床產量為 60.2 萬台,其中數控金屬切削機床為 27 萬台,金屬成形機床產量 為 21 萬台,其中數控金屬成形機(jī)床產量(liàng)為 2.4 萬台,因此從產量上看,我國金屬 切削(xuē)機床和金(jīn)屬成形機床的數控化率為 45%/11%,而金屬加工機床的數(shù)控化率合 計為 36%。雖然(rán)近(jìn)年來(lái)我國機床數控化率持續上升,但是仍然明顯低於全球水平, 而全球發達國家數控化率更是在 80%以上。遠(yuǎn)期來(lái)看,我國機床數控化率(lǜ)有望有(yǒu) 一倍以上的提升空間,考慮機床下遊需求的持續增長(zhǎng),數控係統長期成長空間巨大。《中國製造 2025》明確提出到 2025 年關鍵工序數控化率將提升到 64%,十 四(sì)五期間我國數控機床和數控係統均有較好的發展環境。

我國中高檔機床仍然被外資大量占據。我國機床行業分(fèn)為三大梯隊,第一梯隊是 占據我(wǒ)國高(gāo)端市場的外資企(qǐ)業,第二梯隊(duì)是國內的優質機床企業(yè),第三梯隊是國 內其他規模(mó)較小,競爭力較弱(ruò)的企業。根據前瞻產業研究院數(shù)據(jù),2018 年,我國 低檔數控(kòng)機床、中(zhōng)檔數控機床、高檔數控機床的國產化率分(fèn)別為 82%、65%和 6%。 從進出口數據上(shàng)看,我國 2022 年金屬切削機床進口金額約為 56.1 億美元,約 385 億(yì)元人(rén)民幣,占據我國數(shù)控金切機床較大份額,同時國內還有部分外資企業的產 能,總體來看我國中高檔數控機床對外資的依賴度仍然較高。

全球疫情爆發促使國內機(jī)床替代加速。2020 年(nián)新冠疫(yì)情開始在全球範圍出現,國 外機床企業的生產和交付受到影(yǐng)響,由於國內疫情控(kòng)製較好,製(zhì)造業仍然(rán)保持較(jiào) 好增長,國內需求(qiú)旺(wàng)盛,內需(xū)與外部供應出(chū)現“剪刀叉”,國內(nèi)機床企(qǐ)業迎來成 長契機。日本金屬切削機床訂單從 2020 年 2 月開(kāi)始降幅擴大,一直持(chí)續到 4 季(jì)度才開始同比轉正(zhèng);國內金屬切削機床產量從 2020 年 4 月開始轉正,國內(nèi)機床企業 訂單旺盛,行業呈現(xiàn)“供不應求(qiú)”的態勢,機床國產化替代趨勢得到加速。

政策持續推動,高端機床持續替(tì)代進口。近(jìn)年來我國政(zhèng)府十分重視機床行業的發 展,並且不斷推出相關政策法規(guī)推動行業健康成長,尤其重視高端機床的發展。 2021 年 8 月,國資委黨委召開(kāi)會議指出(chū),要把科技創新擺在(zài)更(gèng)加突出的位置,推 動中央(yāng)企業主動融入國家基礎研究、應用基礎研究(jiū)創新體係,針對工業母機、高 端芯片、新材料、新能(néng)源汽車等加強(qiáng)關鍵(jiàn)核心技術攻關(guān),努力打(dǎ)造原(yuán)創技術“策源 地”,將工業母機的戰略地位提到了較(jiào)高的位置。2021 年 12 月,《“十四五”智能(néng) 製造(zào)發展規劃》指(zhǐ)出,到 2025 年,智能製(zhì)造裝備的市場滿足率(lǜ)要到達(dá) 70%,並且 提出需要研發智(zhì)能立/臥式五軸(zhóu)加工中心、車銑複合加工中心、高精度數控磨床等 高端(duān)工作母機。

機床國產化背景下(xià),看(kàn)好數控係統(tǒng)國產化替代加速(sù)。數控係統是數控機床的(de)核心 部件,關係(xì)到數控機床的功能和性能,下遊機床客戶在選(xuǎn)用的時候通常十分謹慎(shèn), 疊加用(yòng)戶使(shǐ)用習慣的問題,目(mù)前中高端機床仍然偏向於使用國外品牌。但是目前(qián) 國內多家上市公司及眾多非上市公(gōng)司已經開始使用國內數控係統或者與國內領先 企業開始合作研發,未來數控係統(tǒng)有望在國(guó)內機床企業中得到大(dà)量應(yīng)用(yòng),隨著國 內機(jī)床的國產化持續替(tì)代,數控(kòng)係統國產化替代進程也有望加速。

3.2、數控(kòng)機床有望恢(huī)複上行周期,新興行業與出口需求提供新動力

通用設備行業景氣度有望恢(huī)複,機床上行周期將延續。分析國內機床產量曆史數(shù) 據可知,機床行業具有一定的周期性,通常每(měi)輪周期在 6~12 年不等,並且 2011 年以前行業上行期時間通常會長於行業下行的時間,2012~2019 年行業總體呈現 下滑趨勢,行業從 2020 年(nián)開始(shǐ)恢複增長。近幾年疫情對行業產生(shēng)巨大影響,2022 年底國內疫情(qíng)防控政策有所變動,國內規模以上金屬加工機床產(chǎn)量約為 75.5 萬台, 同比 21 年(nián)出現兩位數下滑。但是我們認為機床的上(shàng)行周(zhōu)期並未結束,疫(yì)情影響(xiǎng)修 複(fù)後行業上(shàng)行周期有望持續。國內企業端中長期貸款從22年8月開始恢複增長,2023 年 1 月企(qǐ)(事)業單位中長期貸款為 35000 億元,增長 66.67%,並且 1 月份 新增人民幣(bì)貸款 4.9 萬億元,同比增長 23.1%,延續 12 月(yuè)份增長態勢,通用設備 行業有望恢複增長。

機床出口需求增長,數控係統有望走出國(guó)門。俄(é)烏衝(chōng)突帶(dài)來了一定海外轉(zhuǎn)單(dān)需求, 2020 和 2021 年俄羅(luó)斯外貿額中歐盟分別占到 33.8%和 35.9%,然而 2022 年 2 月 24 日俄烏(wū)衝突正式爆發後,歐盟已經對俄羅斯(sī)進行了八輪製裁。俄羅斯是(shì)全球機 床消費主要國(guó)家之一,2014 年俄羅斯機(jī)床消費約(yuē) 20.3 億美元,位居全球第 7 位, 但俄羅斯機床以進口為主,而德國和中國是(shì)其進口前兩大國家。根據(jù)中國機床工 具協會數據(jù),2022 年我國機床工具進出口總額 333.6 億美元,同比增(zēng)長 0.9%,其 中出口金額為(wéi) 209.5 億美元,同比增長 9.0%,金切機床、數(shù)控裝置出口增速更(gèng)是 超過 20%,機床和數控(kòng)裝置出口(kǒu)數(shù)據突出,數控係統有望逐步走出國門。

新興行業發展迅速,行業迸(bèng)發新動力。國內新能源、半導體、5G 等行業發展迅速, 紐威數控、創世紀、國盛智科等相關機床企業有望持續(xù)保持增長。在新能源汽車(chē)領域,優化後的機床產品可以高效加工一體化壓鑄汽車零部件、電(diàn)池外殼等(děng)。風 電行業(yè)有較多大型零部件,以及箱體類產品,重(chóng)型龍門加工中心、銑鏜床等(děng)機床 產品應用需求較大。在 5G 領域(yù),5G 基站規模更大,並且有較多散熱器(qì)殼體、濾 波器等部件,同時 5G 的(de)使用也將帶動應用設備(bèi)的逐(zhú)步(bù)增長,對加工需(xū)求也有明(míng) 顯的提升作用。新興(xìng)行業(yè)直接促進了機床(chuáng)需求的增長,同時新興行業發展也通常 會有更多的定製化需求,國產數控係統通常在本地化服務(wù)上更具備優勢,有望實(shí) 現更好的(de)成長(zhǎng)。

(本文僅供參考,不代表我們(men)的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)

精選報告來源:【未來智庫】

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