機床行業(yè)深度：上行周期山雨欲來自主可控大有可為

1、1、 景氣上行拐點已現(xiàn)、 國之重器，現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展壓艙石機床是指用來制造機器的機器,又被稱為“工作母機”或“工具機”。機床的品種、質(zhì)量和加工效率直接影響著其他機械產(chǎn)品的生產(chǎn)技術水平，因此，機床工業(yè)的現(xiàn)代化水 平和規(guī)模是一個國家工業(yè)發(fā)達程度的重要標志之一。機床可分為金屬切削機床和金屬成 形機床，其中占比最大的是金屬切削機床。圖表 1：機床工具分類立式加工中心數(shù)控加工中心龍門加工中心金屬切削機床非數(shù)控機床臥式加工中心其他數(shù)控機床其他加工中心金屬加工機床折彎機壓力機金屬成形機床沖壓機剪切機資料來源：浙海德曼及紐威數(shù)控招股說明書，華鑫證券研究1774年英國人發(fā)明的炮筒鏜床是世界上第1臺真正意義上的機床。

2、1952年,世界上第1臺數(shù)字控制機床在美國麻省理工學院問世，象征著機床數(shù)控時代的開始。最早的數(shù)控 裝置是采用電子真空管構成計算單元，直至60年代初期誕生了電子數(shù)字計算機，自此分 立元件的數(shù)字控制（NC）走向了計算機數(shù)字控制（CNC）成為數(shù)控機床技術發(fā)展的第一 個拐點。在20世紀80年代IBM公司推出個人微型計算機，標志著過去專用廠商開發(fā)數(shù)控 裝置（包括硬件和軟件）走向采用通用的PC化計算機數(shù)控，機床行業(yè)迎來了第二個拐點；自21世紀以來，智能化數(shù)控技術隨著新一代信息技術和人工智能技術的發(fā)展，數(shù)控機床 迎來一個新拐點甚至是新跨越走向賽博物理融合的新一代智能數(shù)控。圖表 2：工業(yè)化與機床進化史圖表 3

3、：數(shù)控機床進化史及重要拐點數(shù)控機床發(fā)展歷程及未來趨勢數(shù)控機床發(fā)展歷程及未來趨勢機床結構主要包括兩大部分:機床的固定部分(如底座、床身、立柱、頭架等)、攜 帶工件和刀具的運動部分,這兩部分現(xiàn)在通稱為機床基礎件和功能部件。以常見的車削 和銑削為例，數(shù)控車削機床結構從早期的2軸進給平床身、2軸進給斜床身等經(jīng)典結構, 發(fā)展到4軸進給和雙刀架、多主軸和多刀架等用于回轉體類零件高效率車削的加工中心 結構,進一步發(fā)展為可適應復雜零件“一次裝夾、全部完工的多功能車銑復合加工中心 結構；數(shù)控銑削加工機床結構從早期主要實現(xiàn)坐標軸聯(lián)動和主軸運動功能的經(jīng)典立/臥 式銑床結構，發(fā)展到帶刀庫和自動換刀機構的3軸聯(lián)動立/臥

4、式銑削加工結構，為滿足復 雜結構件的高效率加工需求，出現(xiàn)4軸/5軸聯(lián)動的銑削加工結構，隨后以銑削/鏜削為主，多功能銑車符合加工中心結構得到發(fā)展應用，并引入機器人并聯(lián)虛擬軸概念。當前增減 材混合加工新型結構機床進入實用化發(fā)展階段。圖表 4：機床主機結構的演進（以常見的車削和銑削為例）數(shù)控機床發(fā)展歷程及未來趨勢，華鑫證券研究據(jù)德國機床制造商協(xié)會，2002-2021年，全球機床行業(yè)產(chǎn)值從345億歐元增長至709億歐元，復合增長率為3.86。得益于疫情后全球經(jīng)濟的復蘇，2021年全球機床產(chǎn)值同比上升19.8。圖表 5：中高檔數(shù)控機床的劃分標準、應用領域圖表 6：全球機床行業(yè)產(chǎn)值（億歐元，）檔次劃分標準

5、應用下游全球機床行業(yè)產(chǎn)值（億歐元）Yoy100010075075500502502500-250-25-500-50高檔數(shù)控機床4 軸以上的加工中 心、采用動力刀架的數(shù)控車床、車銑復合數(shù)控機床、精度達到精密級的其他機床汽車、航空航天、工程機械、模具、核電醫(yī)療、電子等領域復雜類零件的復合加工中檔數(shù)控機床精度未達精密級的3軸加工中心、采用非動力刀架的數(shù)控車床汽車、工程機械、電子、模具、閥門等領域一般精度類零件的加工低檔數(shù)控機床采用精度、可靠性較低數(shù)控系統(tǒng)，部分依賴人工操作、加工精度較低只能進行簡單車、銑加工。部分依賴工人操作，自動化、智能化程低，加工精度難保證。紐威數(shù)控招股說明書德國機床制造商協(xié)會

6、供給端來看，2021年全球機床行業(yè)總產(chǎn)值為709億歐元，其中我國產(chǎn)值為218億歐元，占據(jù)31的份額，位居首位；其次是德國、日本在全球市場中的總產(chǎn)值分別達到90、89 億歐元，市場份額均為13。排名前五的國家占據(jù)了全球74的份額，反映出全球機床 制造市場集中度較高。需求端來看，2021年全球機床行業(yè)總消費額為703億歐元，其中我國消費額達到236 億歐元，以34的份額位居全球第一；其次是美國、德國消費額分別達到91、45億歐元，在全球需求市場中的份額分別為13、6。中國、美國和德國三個國家占據(jù)全球機床 消費一半以上的市場份額。圖表 7：2021 年全球機床制造市場占比（ ）圖表 8：2021 年

7、全球機床消費市場占比（ ）其他中國美國意大利德國日本其他中國德國美國意大利日本德國機床制造商協(xié)會德國機床制造商協(xié)會、 行業(yè)景氣度觸底回升金屬切削機床是主要機床品類，其產(chǎn)量變化是我國制造業(yè)發(fā)展各階段的縮影。我國2001年加入WTO，貿(mào)易額迅速增長拉動了制造業(yè)對機床的需求，產(chǎn)量實現(xiàn)較快速提升。2000-2011年，我國金屬切削機床產(chǎn)量從17.7萬臺提升至86.0萬臺，復合增速達15.5。 我國金屬切削機床產(chǎn)量在2011年達到歷史頂峰，并在2012-2014年保持高位。隨著機床 存量快速提升，2015-2019年機床行業(yè)進入低潮期。2019年金屬切削機床產(chǎn)量41.6萬臺，比2011年高點的86萬臺下

8、降52；2020年以來金屬切削機床產(chǎn)量呈現(xiàn)底部回升態(tài)勢，一 方面得益于疫情后海外需求拉動出口并推動制造業(yè)迅速復蘇，另一方面與機床更新周期 形成共振。2021年我國金屬切削機床產(chǎn)量至60.2萬臺，同比增長35。圖表 9：我國金屬切削機床產(chǎn)量（萬臺， ）100金屬切削機床產(chǎn)量（萬臺）Yoy（%）10075755050252500Wind-25-25從我國制造業(yè)固定資產(chǎn)投資完成額看，疫情雖有反復，制造業(yè)總體呈現(xiàn)復蘇態(tài)勢，2022年上半年投資完成額累計同比增速達10.4。圖表 10：制造業(yè)固定資產(chǎn)投資完成額月累計同比增速（ ）制造業(yè)的固定資產(chǎn)投資完成額月累計增速50403020100-10-20-30

9、-40Wind，華鑫證券研究2022年6月制造業(yè)PMI指數(shù)為50.2，環(huán)比增加0.6pct，重回榮枯線以上。面對穩(wěn)增長保就業(yè)壓力，我國貨幣及財政政策有望發(fā)力，制造業(yè)有望景氣回升，并帶動包括機床行業(yè)的通用設備需求提升。圖表 11：2018 年以來制造業(yè) PMI 指數(shù)（ ）PMI52.4 51.2515.41.3 515.21.251.451.7 515.61.8 51.751.7515.615.81.6 51.551.591.352.051.3 51.45510.5.8 5049.8505.105.205.20.0494.794.894.894.69.7505.205.105.10.0505.4

10、0.449.950.349.449.051.250.250.0515. 5151.4 51.3 51. .525. 1.9 51.9.550.5 49.450.850.9 1.050.650.65150.949.449.2 49.449.7 49.350.149.5505.205.20.0505.40.1 505.105.305.10.2 50.249.549.649.849.249.459.647.4454035.755 冷熱分界線35Wind，華鑫證券研究2016-2021年，我國金屬加工機床行業(yè)產(chǎn)值與消費額保持相同趨勢。2019年受到中美貿(mào)易戰(zhàn)影響，我國機床行業(yè)產(chǎn)值和消費額分別同比下降1

11、5.9、22.2；2020年受到新冠疫情影響，機床行業(yè)產(chǎn)值和消費額分別同比下降6.76、10.7。隨著制造業(yè)的復蘇及可預期的穩(wěn)增長舉措的發(fā)力，疊加機床更新周期的到來，2021年機床行業(yè)產(chǎn)值和消費額分別同比上升30.2、28.1，有望持續(xù)推動國內(nèi)機床需求放量，機床行業(yè)景氣度底部反轉有望持續(xù)。圖表 12：我國金屬加工機床行業(yè)產(chǎn)值（億元， ）圖表 13：我國金屬加工機床行業(yè)消費額（億元）1600中國機床行業(yè)產(chǎn)值（億元）Yoy（%）1003000中國機床行業(yè)消費額（億元）Yoy（%）12012007520008080050100040400250000-1000-40-400-25中國機床工具工業(yè)協(xié)會

12、中國機床工具工業(yè)協(xié)會為打破海外對高端機床和核心零部件的壟斷與出口限制，我國采取一系列政策加快 國產(chǎn)化進程。從進出口市場來看，到2021年全國機床進/出口金額分別達138/193億美元；從貿(mào)易差額來看，2019-2021年國內(nèi)機床市場持續(xù)呈現(xiàn)貿(mào)易順差的局面，貿(mào)易順差逐年 上升。得益于我國機床制造水平的快速提升及配套產(chǎn)業(yè)鏈的完善，中低端機床出口形式 良好，但高端機床的對外依賴度依然嚴重。圖表 14：我國機床進出口市場及貿(mào)易順差（億美元）進口額（億美元）出口額（億美元）貿(mào)易順差（億美元）2018201920202021250200150100500-50中國機床工具工業(yè)協(xié)會，華鑫證券研究、 需求推動

13、供給向中高端領域邁進我國作為全球第一大機床生產(chǎn)和消費國，長期以來在機床的產(chǎn)業(yè)環(huán)境上與國外機床強國存在先天差距，基礎零部件、工藝、材料的薄弱進一步阻礙了我國高端機床國產(chǎn)化進程的推進。從產(chǎn)品定位和服務上，相比于歐洲和日本聚焦中高端路線，國內(nèi)機床產(chǎn)品多聚集在中低端，產(chǎn)品趨同，紅海競爭；從技術積累與人才培養(yǎng)方面，新生民營企業(yè)參與市場競爭時間較短，技術積累不足，與歐洲/日本相比處于明顯弱勢地位；同時在人才培養(yǎng)上，產(chǎn)學研脫節(jié)和人才流失拉大了與國外機床強國的差距；此外，國內(nèi)高端機床產(chǎn)業(yè)鏈配套不健全，基礎材料、高性能功能部件競爭力弱無法滿足高端需求，導致用戶對國產(chǎn)高端機床信任度較低。圖表 15：數(shù)控機床國內(nèi)外

14、領域對比對比項目中國德國/瑞士等歐洲國家日本市場需求第一大機床消費市場，新興市場（3C、汽車）潛力大，重大工程重大型號需求多主要面向歐洲及國際市場主要面向國際市場（80出口），覆蓋汽車/航空航天/3C/模具各領域高中端產(chǎn)品決策管理缺乏管理、技術、生產(chǎn)、營銷復合人才，易受任 期、行政影響，大起大 落，管理僵硬，民企二代轉行家族式傳承，引領產(chǎn)業(yè)未來（工業(yè)4.0），企業(yè)創(chuàng)始人和職業(yè)經(jīng)理人起決定性作用追求質(zhì)量，關注人和工廠的關系產(chǎn)品定位與服務高端少，中低端重復趨 同；產(chǎn)品和技術服務延伸少；對用戶需求響應和了解慢走高端精密智能路線，注重高端和細分領域，提供系統(tǒng)技術集成和整體解決方案各企業(yè)定位精準，產(chǎn)品多

15、樣化，盡可能互不重疊創(chuàng)新體系“七所一院”轉制后對行業(yè)技術支持作用無存，04德、瑞為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術創(chuàng)新支撐，基礎科一批國際知名企業(yè)占據(jù)優(yōu)勢技術領域專項建立了20個創(chuàng)新平臺但難以共享，激勵機制弱研與應用技術科研并重核心技術積累與迭代國企有過技術積累但由于多種原因而斷代；新生民企技術積累時間短；缺乏正向設計多有幾十甚至上百年技術積累，核心不斷迭代傳承，重視和理解用戶需求融入產(chǎn)品技術迭代總體技術一流，一批頂級企業(yè)掌握核心技術甚至有 “全能型制造商”人才隊伍/教育/產(chǎn)學研合作人才流失嚴重，后繼乏 人；工程技術教育規(guī)模大但生源質(zhì)量有限；產(chǎn)學研基本脫節(jié)；實施“新工科”“雙元制”技術教育體系有效分流，培養(yǎng)體

16、系有效支撐產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)學研分工合作密切產(chǎn)學合作水平低于歐美，企業(yè)注重工匠精神；可持續(xù)發(fā)展教育和“實踐型”教師培養(yǎng)計劃研發(fā)投入“六五”以來多個五年計劃國家持續(xù)投入，2009年高檔數(shù)控機床與基礎制造設備科技重大專項啟動實施德國2016年R&D中“大型設備（工業(yè)生產(chǎn)和技術）”12.2；政府/協(xié)會/企業(yè)各1/3持續(xù)投入。瑞士設立InnoSwiss產(chǎn)業(yè)資助項目2016年R&D預算中“基礎研究”57、“能源” 12.1、“工業(yè)生產(chǎn)和技術”7產(chǎn)業(yè)鏈基礎材料、高性能功能部件不能滿足高端需求，用戶對國產(chǎn)高端機床信任度低，服務體系不健全歐洲地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈配套齊全，互相支撐；大學/研究所機床企業(yè)終端用戶形成“鐵三角”全球布

17、局生產(chǎn)工廠和技術中心（例：MAZAK全球布局9個工廠30個中心）數(shù)控機床發(fā)展歷程及未來趨勢，華鑫證券研究隨著我國工業(yè)結構的優(yōu)化升級，我國正在經(jīng)歷從高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展的重要階段，對作為工業(yè)母機的機床的加工精度、效率、穩(wěn)定性等精細化指標要求逐漸提升，中高端 產(chǎn)品的需求日益增加。在此大背景下，我國機床市場的結構升級將向自動化成套、客戶 定制化和普遍的換檔升級方向發(fā)展，產(chǎn)品由普通機床向數(shù)控機床、由低檔數(shù)控機床向中 高檔數(shù)控機床升級。在我國機床市場的轉型升級過程中，國產(chǎn)高端機床的市場潛力巨大，進入了重要機遇期。圖表 16：國內(nèi)數(shù)控機床行業(yè)競爭格局浙海德曼招股說明書，華鑫證券研究據(jù)前瞻研究院，2018年

18、我國低檔數(shù)控機床國產(chǎn)化率約82，中檔數(shù)控機床國產(chǎn)化率約65，高檔數(shù)控機床國產(chǎn)化率僅約6。為實現(xiàn)我國向制造業(yè)強國的真正轉變，解決 “卡脖子”環(huán)節(jié)的國產(chǎn)化率，實現(xiàn)自主可控迫在眉睫。圖表 17：我國數(shù)控機床國產(chǎn)化率（ ）圖表 18：2019 年我國金屬切削機床市場份額（ ）9080706050403020100低檔數(shù)控機床國產(chǎn)化率（%）中檔數(shù)控機床國產(chǎn)化率（%）高檔數(shù)控機床國產(chǎn)化率（%）機, 2.21%工, 1.19% 際, 0.94%華辰裝備, 0.44%沈陽機床, 1.03%浙海德曼, 0.39%其20142015201620172018日發(fā)精他, 93.80%海天精友佳國前瞻研究院浙海德曼招股

19、說明書當前我國高端機床數(shù)控系統(tǒng)、傳動部件和功能部件等一系列核心零部件主要依賴進口，國產(chǎn)零部件使用率較低，一旦進口受阻，我國數(shù)控機床行業(yè)將陷入被動。因此，從長遠看，實現(xiàn)我國高端機床國產(chǎn)化將成為關鍵領域自主可控重中之重。圖表 19：主要機床廠商關鍵零部件仍以進口為主對比項目數(shù)控系統(tǒng)傳動部件功能部件紐威數(shù)控采購廠商來自發(fā)那科、西門子；進口或境外品牌占比：99采購廠商來自惟隆、上銀、PMI 等；進口或境外品牌占比：95采購廠商來自岡田、寶嘉誠、ZF 等；采購進口或境外品牌占比：93國盛智科采購廠商來自發(fā)那科； 進口或境外品牌占比：90采購廠商來自日紳、NSK、銀泰等；進口或境外品牌占比：80采購廠商來

20、自德大、ZF、凱斯勒等；進口或境外品牌占比：約80浙海德曼采購廠商來自西門子采購廠商來自THK、銀泰、NSK各公司招股說明書，華鑫證券研究2、 更新及景氣周期與自主可控形成共振、 新興產(chǎn)業(yè)推動機床需求回暖機床產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是基礎材料及零部件構成，主要涉及鑄件、鈑焊件、精密件、 功能部件、數(shù)控系統(tǒng)、電氣元件等零部件行業(yè)；中游為金屬切削機床、金屬成形機床、 特種加工機床等構成的機床產(chǎn)業(yè)；下游主要應用領域廣泛，包括航天航空、造船、汽車、模具制造等行業(yè)，下游行業(yè)的快速發(fā)展帶動了數(shù)控機床的巨大需求。圖表 20：數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈科德數(shù)控招股說明書，華鑫證券研究整理從數(shù)控機床下游應用分布來看，汽車是主要的下游

21、需求領域，應用占比約為40；其次是航空航天應用比重約為17，汽車和航空航天應用比重超過下游總行業(yè)的50；模具和工程機械分別為機床產(chǎn)品第三、第四應用領域，占比分別為13、10左右。其他, 20%工程機械, 10%汽車, 40%模具, 13%航空航天, 17%下游行業(yè)機床需求類型汽車產(chǎn)業(yè)加工中心、組合機床、各類數(shù)控及專用機床電力工業(yè)重型數(shù)控龍門銑床、大型數(shù)控落地撞銑床、數(shù)控重型立式車床、數(shù)控重型臥式車床等工程機械加工中心、組合機床、專用機床模具高精度龍門加工中心、重型機床、特種機床航空航天高速加工中心、五軸加工中心和五軸高速龍門銑床及一批數(shù)控專用機床等造船龍門數(shù)控鏜銑床、落地數(shù)控鏜銑床、數(shù)控車床、

22、高精度數(shù)控磨床、成套數(shù)控設備圖表 21：2018 年我國數(shù)控機床下游領域占比（ ） 圖表 22：機床行業(yè)主要下游行業(yè)產(chǎn)品需求類型前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)控機床對汽車工業(yè)的影響主要體現(xiàn)在占整車全部裝備價值70左右的汽車零部件加工領域，汽車領域對機床的需求已經(jīng)超越了整車制造商對機床的需求。2000-2017年，汽車行業(yè)處于穩(wěn)步發(fā)展階段，2018年以來受傳統(tǒng)燃油車產(chǎn)銷量過剩、需求放緩和競爭加 劇等問題，汽車產(chǎn)銷量高位不前。而伴隨著新能源汽車逐漸普及，有望帶動汽車產(chǎn)業(yè)景 氣度上升。2018-2021年我國新能源汽車銷量從126萬輛提高至352萬輛，復合增速達41.0。圖表 23：我國汽車銷量及增速（萬輛， ）

23、圖表 24：我國新能源汽車銷量及增速（萬輛， ）300025002000150010005000汽車銷量（萬輛）汽車產(chǎn)量（萬輛）40036032028024020016012080400新能源汽車銷量（萬輛）同比增速（%）2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 20214003002001000-100Wind，華鑫證券研究Wind工程機械行業(yè)同樣為機床重要的下游行業(yè)。2016-2020年我國工程機械銷量從12.0 萬臺增長至41.2萬臺，復合增長率達36.0；市場銷售額從101億美元增長至342億美元，復合增長率達35.7%。我國工程機械市場的快速增長

24、主要受到基礎設施建設規(guī)模擴張、 房地產(chǎn)投資增速加快以及大型礦山生產(chǎn)需求回暖等因素的拉動，同時，環(huán)保法規(guī)升級和 監(jiān)察力度加強也促使舊機更新速度加快。在調(diào)整經(jīng)濟結構和防控金融風險政策的影響下，投資增速回落，整個市場發(fā)展的動能轉向以“機械替人”為主驅動。圖表 25：工程機械市場銷量和銷售額增速（臺， ）銷量（臺）銷售額增速（%）201620172018201920205000001004000008030000060200000401000002000-100000-20中國工程機械工業(yè)年鑒，華鑫證券研究在航空領域方面，高端數(shù)控機床主要市場為軍用飛機及民用飛機市場。根據(jù)中國 商飛公司市場預測年報(2

25、020-2039)，預計到2039年，我國GDP年均增長率約為4.3，機隊年均增長率約為4.1，旅客周轉量年均增長率為4.3，預計我國將交付8725架客機，旅客周轉量將達到4.1萬億公里，約占全球五分之一。飛機整機制造具備產(chǎn)業(yè)鏈帶動效 應，是國內(nèi)制造業(yè)轉型升級的重要契機。航空航天作為高端制造領域，以葉輪葉盤為代 表的的典型復雜曲面零件必須由高端五軸聯(lián)動機床加工完成，因此飛機產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展 對高端裝備國產(chǎn)化替代進口提出了強烈的需求并創(chuàng)造了更大的市場空間，將成為國內(nèi)機 床企業(yè)的重要市場增長點。同時產(chǎn)業(yè)集群效應將加速全球航空制造業(yè)向我國遷移，未來 市場空間超過2.7萬億元的維修保障、工程服務等航空后

26、市場也將向國內(nèi)企業(yè)開放，將 帶來新的市場及機遇。圖表 26：全球各地區(qū)客機機隊比例現(xiàn)狀及預測4 465322166561620212028182019年2039年中國亞太北美歐洲拉美中東俄羅斯和獨聯(lián)體非洲COMAC，Cirium，華鑫證券研究、 高端機床國產(chǎn)化勢在必行從機床下游應用領域來看，汽車、航空航天、工程機械等重點行業(yè)領域產(chǎn)業(yè)升級加速，對高端機床需求強烈。然而受到“瓦森納協(xié)定”限制，西方國家對以五軸聯(lián)動數(shù)控機床為代表的高端數(shù)控機床出口進行了嚴格管制，而2019年的中美貿(mào)易摩擦進一步加大了我國高端機床的進口限制。機床行業(yè)已經(jīng)上升到國家發(fā)展戰(zhàn)略核心的高度，近年來我國相繼出臺多項相關政策加快高

27、端數(shù)控機床發(fā)展，高端機床國產(chǎn)化進程有望提速。圖表 27：行業(yè)相關政策發(fā)布時間發(fā)文單位文件名主要內(nèi)容2016.7中共中央國務院、中央軍委印發(fā)關于經(jīng)濟建設和國防建設融 合 發(fā) 展 的 意見到2020年，經(jīng)濟建設和國防建設融合發(fā)展的體制機制更加成熟定型，政策法規(guī)體系進一步完善，重點領域融合取得重大進展，先進技術、產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品、基礎設施等軍民共用協(xié)調(diào)性進一步增強，基本形成軍民深度融合發(fā)展的基礎領域資源共享體系、中國特色先進國防科技工業(yè)體系、軍民科技協(xié)同創(chuàng)新體系、軍事人才培養(yǎng)體系、軍隊保障社會化體系、國防動員體系。2016.11國務院印發(fā)“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃推動智能制造關鍵技術裝備邁上新臺階

28、。加快高檔數(shù)控機床與智能加工中心研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，突破多軸、多通道、高精度高檔數(shù)控系統(tǒng)、伺服電機等主要功能部件及關鍵應用軟件，開發(fā)和推廣應用精密、高速、高效、柔性并具有網(wǎng)絡通信等功能的高檔數(shù)控機床、基礎制造裝備及集成制造系統(tǒng)。2016.12工信部、財政部印發(fā)智能制造發(fā)展 規(guī) 劃 (2016- 2020年)創(chuàng)新產(chǎn)學研用合作模式，研發(fā)高檔數(shù)控機床與工業(yè)機器人、增材制造裝備、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備五類關鍵技術裝備。2017.1發(fā)改委戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務指導目錄 (2016版)智能測控裝置智能控制系統(tǒng)，指用于數(shù)控機床、基礎制造裝備、流程工業(yè)裝備及其他制造裝備中，

29、實現(xiàn)控制功能的工業(yè)控制系統(tǒng)。智能裝備關鍵基礎零部件伺服控制機構，指使輸出的機械位移(或轉角)準確地跟蹤輸入的位移，用來精確地跟隨或復現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng)。2.1.4 智能加工裝備數(shù)控機床，指數(shù)值控制的金屬加工機床。包括數(shù)控金屬切削機床、數(shù)控金屬成形機床、數(shù)控特種加工機床等。2018.8工信部、國標委印發(fā)國家智能制造標準體系建設指南(2018年版)依據(jù)基礎共性標準和關鍵技術標準，圍繞新一代信 息技術、高檔數(shù)控機床和機器人、航空航天裝備、 海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、 節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農(nóng)業(yè)機械裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械等十大重點領域，同時兼顧傳統(tǒng)制造業(yè)轉

30、型升級的需求，優(yōu)先在重點領域實現(xiàn)突破，并逐步覆蓋智能制造全應用領域。2019.10工信部發(fā) 改委等十 三部印發(fā)制造業(yè)設計能力提升專項行動 計 劃 (2019-2022年)在高檔數(shù)控機床、工業(yè)機器人、汽車、電力裝備、 石化裝備、重型機械等行業(yè)，以及節(jié)能環(huán)保、人工智能等領域實現(xiàn)原創(chuàng)設計突破。2021.12工信部“十四五”智能 制 造 發(fā) 展 規(guī)劃到2025年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)大部分實現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡化，重點行業(yè)骨干企業(yè)初步應用智能化；到2035年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數(shù)字化網(wǎng)絡化，重點行業(yè)骨干企業(yè)基本實現(xiàn)智能化?？频聰?shù)控招股說明書、工信部，華鑫證券研究、 市場競爭格局正在重塑自新中國成立后，中

31、國機床行業(yè)進入快速發(fā)展時期?！耙晃濉睍r期在蘇聯(lián)專家指導 下，第一機械工業(yè)部按專業(yè)分工規(guī)劃布局被稱為“十八羅漢”的一批骨干機床企業(yè)，以 及以北京金屬切削機床研究所為代表的“七所一院”的一批機床工具研究機構。1957年，一機部直屬企業(yè)在機床、工具、磨料磨具和機床附件方面的產(chǎn)品產(chǎn)量占全國90以上，相關產(chǎn)品產(chǎn)量國內(nèi)自給率達80左右。在計劃經(jīng)濟環(huán)境下，“十八羅漢”和“七所一院”快速建立我國較完整的機床工具產(chǎn)業(yè)和科研體系，為改革開放后制造業(yè)的快速發(fā)展奠定 了基礎。圖表 28：國內(nèi)數(shù)控機床行業(yè)發(fā)展歷程數(shù)控機床發(fā)展歷程及未來趨勢“十一五”期間，我國機床工業(yè)保持高速穩(wěn)定發(fā)展，國有企業(yè)迅速擴大規(guī)模。2007年沈陽

32、機床和大連機床分別進入全球機床行業(yè)前10強。與此同時，一批機床企業(yè)發(fā)起海外并購潮：沈陽機床在德國設立技術研發(fā)中心；大連機、沈陽機床、北一機床分別并購 Ingersoll（美國）、Schiess（德國）和Waldrich-Coburg（德國）等?！笆晃濉逼陂g金屬切削機床中數(shù)控機床產(chǎn)量達72.8萬臺，數(shù)控化率從2006年15提高到2010年30。圖表 29：“一五”時期布局的機床行業(yè)“十八羅漢”企業(yè)名稱專業(yè)產(chǎn)品分工齊齊哈爾第一機床廠立式車床齊齊哈爾第二機床廠銑床沈陽第一機床廠臥式車床、專用車床沈陽第二機床廠鉆床、鏜床沈陽第三機床廠六角車床、自動車床大連機床廠臥式車床、組合機床北京第一機床廠銑床北

33、京第二機床廠牛頭刨床天津第一機床廠插齒機濟南第一機床廠臥式車床濟南第二機床廠龍門刨床、機械壓力機重慶機床廠滾齒機南京機床廠六角車床、自動車床無錫機床廠內(nèi)圓磨床、無心磨床武漢重型機床廠工具磨床長沙機床廠牛頭刨床、拉床上海機床廠外圓磨床、平面磨床昆明機床廠鏜床、銑床數(shù)控機床發(fā)展歷程及未來趨勢，華鑫證券研究2011年以來行業(yè)進入下行期，我國數(shù)控機床行業(yè)創(chuàng)新力不足、核心技術缺失、技術基礎薄弱等問題逐漸暴露。同時部分企業(yè)因具有較強市場適應性，聚焦某一領域，成為行業(yè)生力軍。如科德數(shù)控專注于高端五軸聯(lián)動數(shù)控機床；創(chuàng)世紀聚焦3C鉆攻及立式加工中心；海天精工深耕數(shù)控龍門和立式加工機床；國盛智科打造金屬切削類中高

34、檔數(shù)控機床提供商等。圖表 30：國企和民企營收對比（億元）國企營業(yè)收入（億元）民企營業(yè)收入（億元）20016012080400201020112012201320142015201620172018201920202021Wind，華鑫證券研究（國企統(tǒng)計對象為沈陽機床、秦川機床；民企統(tǒng)計對象為浙海德曼、創(chuàng)世紀、國盛智科、海天精工、紐威數(shù)控、日發(fā)精機）市場化競爭及對品質(zhì)要求的提升，倒逼機床企業(yè)加大研發(fā)投入并優(yōu)勝劣汰，企業(yè)參與市場競爭的活力得到調(diào)動。2017年以來，已上市公司中紐威數(shù)控營收增長最快， 2017-2021年復合增長率達28.1；各公司研發(fā)費用率在4-7區(qū)間，整體呈現(xiàn)提升態(tài)勢。圖表 3

35、1：上市公司營業(yè)收入對比（億元）圖表 32：上市公司研發(fā)費用率對比（ ）浙海德曼國盛智科海天精工創(chuàng)世紀紐威數(shù)控日發(fā)精機5010浙海德曼國盛智科海天精工創(chuàng)世紀紐威數(shù)控日發(fā)精機408305203100201520162017201820192020202102018201920202021WindWind各機床上市公司盈利能力相對穩(wěn)定，毛利率在25-40區(qū)間，凈利率在5-15區(qū)間。隨著自主研發(fā)水平能力的提高，機床核心零部件逐步實現(xiàn)國產(chǎn)替代，機床企業(yè)有望進一步提升市占率及盈利能力，形成良性循環(huán)。圖表 33：上市公司毛利率對比（ ）圖表 34：上市公司凈利率對比（ ）浙海德曼紐威數(shù)控國盛智科日發(fā)精機海

36、天精工浙海德曼10050紐威數(shù)控國盛智科日發(fā)精機海天精工804060304020201000-10WindWind從應收賬款周轉率看，海天精工及國盛智科較高，整體呈現(xiàn)加快態(tài)勢；從存貨周轉率看，國盛智科及創(chuàng)世紀較高，均呈現(xiàn)穩(wěn)中有升態(tài)勢。圖表 35：機床上市公司應收周轉率（次）圖表 36：機床上市公司存貨周轉率（次）浙海德曼國盛智科海天精工創(chuàng)世紀紐威數(shù)控日發(fā)精機20浙海德曼國盛智科海天精工5創(chuàng)世紀紐威數(shù)控日發(fā)精機164123824100WindWind從經(jīng)營性現(xiàn)金流來看，隨收入和利潤提升整體呈現(xiàn)凈流入額增長態(tài)勢。圖表 37：機床上市公司經(jīng)營性現(xiàn)金流對比（億元）浙海德曼國盛智科海天精工創(chuàng)世紀紐威數(shù)控

37、日發(fā)精機20102011201220132014201520162017201820192020202186420-2-4Wind，華鑫證券研究3、 行業(yè)重點公司3.1、 科德數(shù)控（688305.SH）公司專注于高端五軸聯(lián)動數(shù)控機床，并掌握高檔數(shù)控系統(tǒng)及關鍵功能部件的核心技術，具有自主知識產(chǎn)權。公司的通用五軸數(shù)控機床技術2014-2019年連續(xù)獲得04專項支持，專用五軸數(shù)控機床技術2011、2013、2015年獲得04專項支持。公司高端數(shù)控機床產(chǎn)品包括四大通用加工中心及兩大專用加工中心，共計六大系列。產(chǎn)品線覆蓋了高端數(shù)控機床領域大部分加工類型、尺寸規(guī)格的高端數(shù)控機床產(chǎn)品，能夠 滿足于航空、航天

38、、能源、汽車等多數(shù)高檔制造行業(yè)的多類型、多尺寸規(guī)格的部件加工 需求。圖表 38：科德數(shù)控高端數(shù)控機床產(chǎn)品譜系科德數(shù)控招股說明書，華鑫證券研究公司主要產(chǎn)品為具有自主知識產(chǎn)權和核心技術的高檔數(shù)控系統(tǒng)類產(chǎn)品、高端數(shù)控機床及關鍵功能部件，是國內(nèi)極少數(shù)具備高檔數(shù)控系統(tǒng)及高端數(shù)控機床雙研發(fā)體系的創(chuàng)新型企業(yè)。公司能夠實現(xiàn)對航空航天等高端裝備制造中的多種類型產(chǎn)品的研發(fā)制造，核心技術自主可控，進口替代能力強，主要產(chǎn)品種類規(guī)格豐富、布局較為全面，在國內(nèi)高端機床制造領域具有鮮明的特點，形成以“工業(yè)皇冠上的明珠”航空發(fā)動機為代表的高端裝備關鍵零件加工成功案例。公司2017-2021年營收從0.75億元提高至2.54億

39、元，復合增長率達35.8。圖表 39：科德數(shù)控主要產(chǎn)品圖表 40：科德數(shù)控營收、歸母凈利潤及增速（億元， ）營業(yè)收入（億元）歸母凈利潤（億元）321020172018201920202021-1科德數(shù)控招股說明書Wind公司的GNC60型總線開放式高檔數(shù)控系統(tǒng)2011年通過國家機床質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的 源代碼程序測試，2012年獲得04專項支持，實現(xiàn)了與德國西門子840D型高檔數(shù)控系統(tǒng)的 功能對標。而高檔數(shù)控機床的“巧手”直驅功能部件、“動力源”高性能伺服驅動系統(tǒng)、“肌肉”高性能力矩電機/電主軸電機，此三項技術2012年獲04專項支持。公司的高端五軸數(shù)控機床部分產(chǎn)品性能指標達到了國際先進水平，多

40、款產(chǎn)品已應用在航天科工、航天科技、航發(fā)集團、中航工業(yè)、株洲鉆石等國內(nèi)重點領域骨干企業(yè)中，為我國一大批重大技術裝備生產(chǎn)制造的“卡脖子”問題提供了解決方案。圖表 41：科德數(shù)控與同行業(yè)國際龍頭企業(yè)對比情況對比項目德國哈默日本大隈科德數(shù)控核心零部件數(shù)控系統(tǒng)外購自制自制伺服驅動器外購自制自制電機外購自制自制傳感器外購部分自制/外購部分自制/外購主軸自制自制自制雙軸轉臺自制外購自制刀庫自制自制自制導軌外購外購外購絲杠外購部分自制/外購外購主要技術指標數(shù)控系統(tǒng)海德漢TNC640大隈 OSP-P300M科德數(shù)控GNC62X/Y/Z行程800/800/550 mm925/950/600 mm800/800/5

41、50 mm工作臺尺寸800630 mm800630 mm800630 mm主軸轉速15000（HSK-A63）rpm10000（HSK-A63）rpm18000（HSK-A63）rpmA軸驅動機械傳動單驅力矩電機單驅動力矩電機雙直驅A軸擺角130-120+90130XYZ定位精度/重復定位精度0.008mm/0.005mm0.008mm/0.005mm0.005/0.003mmAC定位精度/重復定位精度6/58/55/3科德數(shù)控招股說明書，華鑫證券研究3.2、 創(chuàng)世紀（300083.SZ）勁勝智能于2015年并購創(chuàng)世紀，2018年剝離精密結構件業(yè)務，創(chuàng)世紀機床業(yè)務成為 公司核心主業(yè)。公司數(shù)控機

42、床業(yè)務具有完整的研、產(chǎn)、供、銷、服體系，主要產(chǎn)品面向 高端數(shù)控機床領域、新能源領域、通用領域、3C供應鏈的核心部件加工。公司數(shù)控機床 分為通用型和3C型兩大類產(chǎn)品。通用業(yè)務來看，立式加工中心（V系列）作為核心產(chǎn)品， 2021年出貨量超過10,000臺，位居國內(nèi)行業(yè)之首。除核心產(chǎn)品立式加工中心外，公司對 通用系列產(chǎn)品進行了多序列的技術和產(chǎn)品布局，涵蓋龍門加工中心系列、臥式加工中心 系列、數(shù)控車床系列等，并在汽車零部件、自動化設備及機器人、機械加工、模具加工、零件加工、航空航天、軌道交通、醫(yī)療器械等領域廣泛應用。3C系列產(chǎn)品作為公司的傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)品，自2010年起開始布局，通過技術研發(fā)突破，營銷牽引

43、，規(guī)?；圃?，不斷推動進口替代，并在產(chǎn)品綜合性能、技術水平、性價比和本地化服務等方面積累了多重優(yōu)勢，其核心產(chǎn)品高速鉆銑攻牙加工中心系列產(chǎn)品2021年累計交付量超過80,000臺，基本實現(xiàn)核心用戶端的全面覆蓋，已具有較強的品牌影響力和市場競爭力。圖表 42：創(chuàng)世紀高端智能裝備業(yè)務創(chuàng)世紀年報公司2021年實現(xiàn)營收52.6億元，同比增長51.4，其中高端智能裝備業(yè)務發(fā)展態(tài)勢良好，貢獻營收51.2億元，占整體收入的97.4；高端智能裝備業(yè)務2016-2021年營收復合增速達27.1。圖表 43：創(chuàng)世紀營業(yè)收入及增速（億元， ）圖表 44：創(chuàng)世紀高端智能裝備營收及增速（億元， ）706050403020

44、100-10-20營業(yè)收入（億元）Yoy201620172018201920202021100806040200-20-406050403020100-10-20營業(yè)收入（億元）Yoy201620172018201920202021100806040200-20-40WindWind公司2021年研發(fā)投入達到2.47億元，同比增長17.6；研發(fā)人員數(shù)量占比增加至 17.22；公司目前共擁有有效專利697件，其中發(fā)明專利40件，實用新型526件、外觀設計專利131件；累計獲得計算機軟件著作權61件。同時受益于國家制造業(yè)轉型升級推進和國內(nèi)數(shù)控機床行業(yè)的迅速發(fā)展，公司瞄準高端機床市場需求，自主研發(fā)V

45、-200U、V- 400U、V-650U五軸加工中心，及HMC-63雙交換臥加機型，并在高端機型測試及應用方面取得進展。圖表 45：研發(fā)人員數(shù)量占比（ ）圖表 46：創(chuàng)世紀研發(fā)投入（億元， ）3020100研發(fā)人員數(shù)量占比（%）201620172018201920202021研發(fā)投入（億元）yoy（%）20162017201820192020202143210-1-2120100806040200-20-40-60創(chuàng)世紀年報創(chuàng)世紀年報3.3、 海天精工（601882.SH）公司成立于2002年，主要產(chǎn)品包括數(shù)控龍門加工中心、數(shù)控臥式加工中心、數(shù)控臥 式車床、數(shù)控立式加工中心等，下游主要為航空航

46、天、軌交、汽車零部件、模具等領域。公司近年營業(yè)收入增長同時盈利能力提升，2016-2021年營收由10.1億元增長至27.3億 元，復合增長率達22.1；歸母凈利潤由0.63億元增長至3.71億元，復合增長率達42.4。圖表 47：海天精工營業(yè)收入（億元， ）圖表 48：海天精工歸母凈利潤（億元， ）營業(yè)收入（億元）Yoy（%）30252015105020162017201820192020202140543032021100-10-2歸母凈利潤（億元）Yoy（%）20162017201820192020202120016012080400-40WindWind公司主營產(chǎn)品為數(shù)控龍門、立式、臥

47、式加工機床，三類產(chǎn)品合計營收占比分別超過90。其中數(shù)控臥式機床毛利率最高，維持在30-35區(qū)間；數(shù)控龍門機床其次，毛利率在25-30區(qū)間。數(shù)控立式加工中心經(jīng)持續(xù)培育，2021年毛利率提升至12.3，較2019年上升10.8pct。1009080706050403020100其他機床（億元）數(shù)控臥式（億元）數(shù)控立式（億元）數(shù)控龍門（億元）20162017201820192020202150403020100數(shù)控龍門（%）數(shù)控立式（%）數(shù)控臥式（%）其他機床（%）201620172018201920202021WindWind3.4、 國盛智科（688558.SH）公司成立于1999年，最初為國內(nèi)

48、外數(shù)控機床廠商和加拿大赫斯基、德馬吉森精機等高端機械制造商的定制化需求，進行精密鈑焊件、鑄件等裝備部件的研發(fā)和生產(chǎn)，而后逐步發(fā)展至機床本體制造；2011-2015年公司以優(yōu)良的裝備部件制造能力為基礎，向產(chǎn)業(yè)鏈下游升級，產(chǎn)品由定制化機床本體向數(shù)控機床過渡，客戶由數(shù)控機床廠商延伸至模具、汽車、工業(yè)閥門、工程機械等行業(yè)。2016年以來，公司通過推行“交鑰匙”的顧問式服務，成為智能制造一體化解決方案的提供商，同時公司開拓了智能自動化生產(chǎn)線業(yè)務，帶動產(chǎn)品的應用領域進一步精細化，下游客戶也進一步多樣化。圖表 51：國盛智科發(fā)展歷程國盛智科招股說明書，華鑫證券研究公司圍繞發(fā)展數(shù)控機床及其自動化生產(chǎn)線為核心主

49、業(yè)的戰(zhàn)略方向，2021年實現(xiàn)營收億元，同比增長54.6；實現(xiàn)歸母凈利潤2.00億元，同比增長66.6。20151050-5-10營業(yè)收入（億元）Yoy（ ）1007550250-25-50歸母凈利潤（億元）Yoy（ ）543210-1-2100806040200-20-40WindWind公司2021年數(shù)控機床、裝備零部件、智能化自動生產(chǎn)線實現(xiàn)營業(yè)收入分別為8.33、 1.73、1.17億元，占營收比重分別為73.2、15.2、10.3。公司高檔數(shù)控機床營收比重不斷提升，2020年營收首次超過中檔數(shù)控機床達到2.46億元，毛利率達32.9。隨著研發(fā)投入的增加，公司在五軸聯(lián)動加工中心、臥式鏜銑加

50、工中心、高速龍門加工中心等產(chǎn)品領域逐漸形成競爭力，努力推動五軸聯(lián)動等高端裝備國產(chǎn)化進程。圖表 54：國盛智科產(chǎn)品結構（億元）圖表 55：國盛智科中、高檔數(shù)控機床營業(yè)收入（億元）其他業(yè)務（億元）智能化自動生產(chǎn)線（億元） 4裝備零部件（億元）數(shù)控機床（億元）高檔數(shù)控機床（億元）中檔數(shù)控機床（億元）401009080706050403020100201620172018201920202021321020162017201820192020高檔數(shù)控機床毛利率（ ）中檔數(shù)控機床毛）利率（20213020100WindWind3.5、 紐威數(shù)控（688697.SH）紐威數(shù)控始終專注于中高檔數(shù)控機床的研發(fā)

51、、生產(chǎn)及銷售，現(xiàn)有大型加工中心、立式數(shù)控機床、臥式數(shù)控機床等系列200多種型號產(chǎn)品，廣泛應用于汽車、新能源、工程機械、模具、閥門、自動化裝備、電子設備、航空、通用設備等行業(yè)。受益于國家產(chǎn)業(yè)政策，公司所在行業(yè)下游產(chǎn)業(yè)升級帶動技術升級，下游市場需求旺 盛。公司憑借長期積累的自主研發(fā)能力、強有力的營銷網(wǎng)絡及高效的綜合服務能力緊抓 機遇，進一步優(yōu)化產(chǎn)品性能并提升產(chǎn)能利用率，2021年公司實現(xiàn)營業(yè)收入實現(xiàn)17.1億元，同比增長 47.1；歸母凈利潤實現(xiàn)1.69億元，同比增長62.1。營業(yè)收入（億元）Yoy（%）20100%歸母凈利潤（億元）Yoy（%）2200%1575%1.5150%1050%1100

52、%525%0.550%00%00%WindWind公司主營產(chǎn)品為大型加工中心、立式、臥式數(shù)控機床，三類產(chǎn)品合計營收占比分別超過90。公司整體毛利率穩(wěn)中有升，維持在25-30區(qū)間；2021年凈利率提升至9.84，較2017年上升6.84pct。圖表 58：紐威數(shù)控產(chǎn)品結構（億元）圖表 59：紐威數(shù)控毛利率、凈利率（ ）1009080706050403020100其他機床及附件臥式數(shù)控機床立式數(shù)控機床大型加工中心2017201820192020202150%40%30%20%10%0%毛利率(%)凈利率(%)20172018201920202021WindWind3.6、 大族數(shù)控（301200.

53、SZ）公司成立于2002年，是集技術研究、開發(fā)、生產(chǎn)和銷售為一體的國家級高新技術企 業(yè)，致力于為PCB行業(yè)提供全流程一站式解決方案。公司是全球PCB專用生產(chǎn)設備領域工 序解決方案布局最為廣泛的企業(yè)之一。2008年，公司收購麥遜電子，業(yè)務延伸至PCB檢 測工序。歷經(jīng)近20年的技術沉淀，公司在高速高精運動控制、精密機械、電氣工程、軟 件算法、先進光學系統(tǒng)、激光技術、圖像處理、電子測試等方面的技術沉淀，為PCB行 業(yè)打造了具備競爭優(yōu)勢的工序解決方案。主要產(chǎn)品在性能、功能、可靠性方面已達到了 行業(yè)先進水平，滿足國內(nèi)外下游知名客戶的技術要求，不斷加速對進口設備的國產(chǎn)替代。大族數(shù)控官網(wǎng)，華鑫證券研究受益于行業(yè)景氣度的持續(xù)提升，下游客戶的開拓及PCB設備投入增加，公司整體保持高速增