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2022年机床行业深度报告1. 不积跬步，无以至千里，高端机床国产化蓄势待发1.1 明珠蒙尘，高端机床国产化进程缓慢对于高端机床的界定，目前尚不存在主管部门拟定、行业普遍认可、企业遵照执行的统一的权威性界定从定性的描述看，相关上市公司根据自身产品的不同特点和技术指标会做出各自的对高端机床的定义，如国盛智科将高端机床的定义为联动轴数达四轴及以上、主轴转速超过12000rpm，同时精度达精密级、复合化、大型化、智能化的数控机床；科德数控由于其产品以五轴为主，因此将高端机床定义标准提高为五轴联动加工，同时要求数控机床具备高精度、高效高动态以及重型机床等特征；纽威数控将车铣复合数控机床纳入了自身的高端机床范围标准中整体看，数控化、高精密度、加工复杂程度（联动轴数）、加工效率以及大型化等是上市公司对高端机床进行界定的主要划分标准高端数控机床国产化率依然较低，国外企业占据较大市场优势国内机床产业环境薄弱背景下，国内数控机床企业的主要产品与服务主要聚焦于中低端机床领域，目前中低端产品已经能够赶上国际头部厂商步伐但同时，市场对高端机床的关注度依然不足，国产高端机床渗透率仍处于较低水平，高端机床仍大量依靠进口。

根据前瞻研究院数据，2014-2018年我国低档数控机床国产化率较快，2018年约为82%，中档数控机床国产化率2014年至2018年也由45%提升为65%，但高端数控机床国产化率2018年仅为6%而根据MIRDATA数据统计，作为高端机床代表的五轴机床，2019年国内市场份额中国外厂商占比超过35%，其中格劳博市占率为21%，德马吉森市占率也达到了12%，相比之下，国内厂商市场份额较低，科德数控市占率仅为2%，北京精雕市占率达到9%，但其主要五轴产品是五轴精雕机国内机床产业环境 “先天不足，后天畸形”的状况导致国产化进程缓慢中国作为第一大机床生产和消费国，长期以来，在机床的产业环境上就与国外机床强国存在先天差距，同时之后的一系列发展问题加大了国内高端机床与国外的差距，阻碍了高端机床国产化进程推进，具体而言：决策管理上，相比于欧洲和日本的家族传承+职业经理人模式，国内机床企业早期以国企为主，管理较为僵化，易受行政影响；产品定位上，国内机床产品定位中，高端定位较少，多聚集在中低端，容易造成行业内产品重复趋同，同时技术服务延伸较少，对客户需求响应慢；技术积累与人才培养方面，国有企业技术积累断代叠加新生代民营企业技术积累时间较短，与欧洲/日本的百年技术积累处于明显弱势地位，同时人才培养上，产学研脱节+人才流失拉大了与国外机床强国的差距；此外，国内机床产业链配套不健全，研发-生产-客户服务的流程存在阻塞或是缺失的状况，导致用户对国产高端机床信任度低。

当前时间节点看，虽然行业内出现了较多积极地变化，但国内机床产业环境的弱势情况依然存在国产零部件在高端产品上使用率不足是阻碍国产化进程提速的又一原因当前，诸如数控系统、两轴摇篮转台、两轴摆头、光栅尺和编码器等一系列的高端机床关键零部件主要依靠进口，国产零部件在高端产品上的使用率很低，高端零部件进口规模及难易程度严重影响国产高端机床产量，一旦进口受阻，国内机床厂商在生产高端产品时将陷入“缺斤少两”的窘境，因此，从长远看，实现高端机床国产化，更深入的要求是要实现高端机床零部件的国产化当前，在数控系统上，主要被发那科、西门子两大厂商所垄断，部分主机厂商数控系统中进口或境外品牌占比超过90%；传动部件上，主轴、丝杠、导轨等多来自于NSK、银泰、THK等公司；功能部件中，刀库、光栅尺、铣头等主要由凯斯勒、冈田、ZF等厂商供货从零部件品类的覆盖情况看，国内零部件厂商在大多数高端零部件上实现了高覆盖率，但由于产品的技术、质量、适应性等与国外进口产品存在一定差距，因此机床主机厂商更优先考虑技术成熟、产品适应好的进口产品以保证自身产品的质量稳定性，整体看，国产零部件在高端产品的使用率依然不足，这也进一步阻碍了高端机床国产化进程的推进步伐。

多重因素压制高端机床国产化进程背景下，长期看，我国高端产品渗透率提升是必然趋势，提升弹性大，国内高端机床市场拥有广阔发展空间随着下游行业快速发展，市场对于高端机床的需求越发旺盛，根据前文对于高端机床的定义，我们从五轴产品数量与数控化率两个方面讨论高端机床市场的成长空间：1）五轴加工中心被认为是加工航天、船舶、精密仪器、发电、高精医疗设备等行业关键部件最重要的工具，从当前中国机床市场的五轴加工中心产量看，2015-2018年，五轴加工的产量增长幅度超过3倍，虽然五轴加工中心产量占数控机床比例上升明显，由2015年0.09%上升为2018年的0.34%，但占比仍低于1%，长期看，随着下游领域的加工需求进一步升级，以五轴加工中心为代表的高端机床从数量上将迎来广阔增长空间2）高端机床需要更高的加工精度和加工效率，因此必须要依靠配有接口电路和伺服驱动装置的数控系统，根据机床协会的数据，2007-2020年国内数控机床数控化率由17.01%大幅提升至43.27%但与发达国家相比，我国机床数控化率较低，2019年我国机床数控化率为37%，远低于日本的90%和德国的75%，若以德国机床数控化率为追赶目标，我国机床数控化率至少需提升一倍，因此，从机床数控化率看，高端机床市场仍具备充足增长动力。

1.2 高端机床国产化是必然要求，政策支持明确行业发展目标从应用领域看，高端机床应用范围涵盖能源、航天航空、军工、船舶等关系国家安全的重点支柱产业，此外，汽车、航天航空、医疗设备等下游重点行业的产业升级加速，也进一步提升对高端机床的需求而由于“巴统协定”和“瓦森纳协定”的限制，西方国家对以五轴联动数控机床为代表的高端数控机床出口进行了严格管制，部分高端五轴联动数控机床完全无法从国外进口，而中美贸易摩擦进一步加剧了这一状况，我国航空、航天、兵器、船舶、电子等急需五轴联动数控机床的行业面临“卡脖子”的难题因此，从国家安全角度以及产业结构升级两个维度看，推进高端机床国产化，实现高端产品的自主可控是中国机床行业发展必然要求近年来，国家相继出台多项政策以加快高端数控机床的发展，2018年工信部发布的《国家智能制造标准体系建设指南》中将高端数控机床和机器人纳入十大重点突破领域，今年8月，国资委召开会议再次强调要把科技创新摆在更加突出的位置，针对工业母机、高端芯片等加强关键核心技术攻关，努力打造原创技术“策源地”，肩负起产业链“链主”责任，开展补链强链专项行动，加强上下游产业协同，而《中国制造2025》明确规划，到2025年高端数控机床与基础制造装备国内市场占有率将超过80%，数控系统标准型、智能型国内市场占有率将分别达到80%、30%，长远看，多项政策出台为国内机床自主可控明确了发展方向，机床行业已经上升到国家发展战略核心的高度，高端机床国产化进程有望提速。

1.3 技术逐层突破，国产机床替代迎来临门一脚随着政策支持力度持续增强以及下游需求的有力驱动，国内厂商近年来持续加大高端产品的研发投入，零部件自制率逐步提升，部分高端机床产品性能已经能够向国际龙头公司的主力产品靠拢，我们认为，当前时间节点，高端国产机床在技术上已经逐步具备和国外高端产品角力的资格，同时，在成本上，国产机床具备天然优势，性价比凸显，随着国产机床产品认可度以及产品场景适应性的进一步提升，高端机床国产化渗透率将会提速，高端机床国产替代已处在黎明前夕我们将国内主要机床厂商的高端产品同与之相对应的国外企业主力高端机型进行产品技术参数的对比：1）五轴龙门加工中心对于国内的五轴龙门加工中心产品，我们选取国盛智科的GMB6027、海天精工BF3060、纽威数控PMB3060、日发精机RFMP2060和科德数控的KGHM2560U，对于国外高端龙门产品，我们选取中国台湾高峰、意大利Promac以及哈挺的主力五轴龙门机型从主轴转速来看，国产机型主轴转速在1.8万-2.4万rpm之间，已经能与国外机型在转速上保持一致；XYZ定位精度上，国盛智科和科德数控的精度上限分别达到0.013/0.008mm，超过高峰和Promac的精度并接近哈挺的XT630机床精度；A/C转位角度上，国内产品的转位角度已经能够达到±105°/±360°的标准，角度较Promac的Sharav Gvt范围更大，因此加工时，机床的摆头也会更加灵活；从A/C定位精度看，国产品牌定位精度已经达到较高水平，国盛智科、海天精工、纽威数控及日发精机均达到5"，与哈挺的主力机型精度一致。

综合来看，国产五轴龙门在主轴转速、XYZ定位精度/重复定位精度、AC定位精度与角度等大部分关键指标上以及接近甚至超过国际平均水平2）五轴立式加工中心对于国内五轴立式主要机床产品，我们选取科德数控的KMC800S U、纽威数控VM650F和国盛智科的MX650三款机型，国外主要五轴立式机型，选取哈默、德玛吉、大隈、米克朗、丽驰、马扎克和牧野的同类型主力机型主轴转速上，国内三家公司产品均在1.5万rpm以上，在一众国外品牌中占据领先优势；XYZ定位精度/重复定位精度上，国盛智科MX650的精度与国外平均水平一致，达到0.008/0.005mm，而科德数控KMC800S U三轴精度达到了0.005/0.003mm，相比国外对比产品，优势明显；此外，A轴驱动与摆角上，与大多数国外机型配备的力矩单驱不同的是，科德是力矩电机双直驱，同时摆角范围达到±130°，达到所有国外机型的摆角范围最大值；AC定位精度/重复定位精度上，科德与国盛分别做到了5"/3"与5"/2"，不论是定位精度还是重复定位精度相比较于国外厂商的高端机型都处于领先位置整体看，在五轴立式中，国产品牌在各联动轴定位精度与重复定位精度、主轴转速等关键指标中已经赶上国外高端产品。

3）高端数控车床高端数控车床在衡量指标上与加工中心存在差异，我们以浙海德曼的T55作为国内高端车床的代表，并选取哈挺与马扎克的同类型高端车床产品进行比较：主轴转速上，三家公司产品水平相同，达到5000rpm；最大加工直径与最大回转直径上，T55达到330/550mm，与马扎克的330/580mm水平接近，高于哈挺的284/475mm，刀塔刀具数量与换刀时间上，浙海德曼数量为12，与马扎克持平，换刀时间0.15s，领先哈挺与马扎克因此，从数控车床的主要对比指标看，国产高端数控车床已经能够与国外高端车床产品进行对垒，并在部分指标参数上占据一定优势高端数控系统是高端机床最具核心价值的关键部件，国内相关产品也已迎头赶上根据科德数控公告显示，高端数控系统价值约占高端数控机床成本的20%-40%，其作为重要的战略资源，被各发达国家严格管控，禁止对外销售或完全开放功能近年来，随着相关政策的支持，机床行业对于数控系统的关注度日益提升，研发投入持续增加下，部分厂商的数控系统产品在技术水平上，已经逐步缩小了与国际龙头企业西门子、发那科等公司的差距我们将科德数控的主力数控系统产品GNC60和西门子840D进行对比，在关键技术指标中，西门子840D为最大8通道，最多支持32*8轴，科德的GNC60在通道数和总控制轴数上能够适应不同的数控单元（NCU），通道数分为1/2/6/10不同档次，总控制轴数能满足2/6/31不同档位，在主轴数上，GNC60支持多种NCU控制下2/6/31的不同档次，而西门子840D最多支持主轴数为16个；此外在PLC功能上，科德系统能够做到支持功能块图编程和指令表编程。

综合而论，在基本功能方面，GNC60与西门子840D 基本相当；在硬件构架方面，GNC60基于工业PC构架，有千兆工业以太网的选项，资源及开放性优于840D；在总线构架上，在联动轴数和伺服扩展能力方面也优于840D综上所述，从技术指标上看，国产高端机床各类产品与国外产品在技术参数上已经相当接近，部分技术指标甚至能够保持一定领先优势，因此我们认为，技术层面上，国产高端机床已经具备与国外高。