工业母机系列报告(一):工业母机:国之重器,高端装备制造的基石.pdf

工业母机市场
国产化与数控化:目前我国低端数控机床基本达到自给自足,中端数控机床基本实现国产替代,但高端数控机床国产化率仍处于较低水平;2022年金属切削机
床数控化率为46.3%,金属成形机床数控化率为11.3%,与美、德、日等发达国家70-80%的水平仍有较大差距。
全球工业母机市场:根据德国VDW数据,2022年全球机床产值803亿欧元,同比+12%。2022年,中国(不包含中国台湾地区)机床产值全球占比32%,机床消费全球占比34%,机床出口全球份额14%,机床进口全球份额16%。
国内工业母机市场:2023年我国金属加工机床生产额为1935亿元,同比增长
1.1%。消费额为1816亿元,同比下降6.2%。根据VDW数据,我国机床消费中进口依赖度从2018年的33%下降至2022年的24%。随着10年更换周期的到来,预计我国机床行业将迎来大规模替换需求。
工业母机产业链
1)数控系统:关键技术包括译码及刀具补偿、插补方法、速度前瞻、坐标变换及误差补偿。2022年全国数控系统市场规模约在135.2亿元,市占率前三分别为发那科、三菱、西门子(市占率37%/17%/12%)。国产品牌主要面向中端市场和低端市场,代表厂商华中数控、广州数控;
2)主轴:主轴部件是主运动的执行件,它夹持刀具或工件,并带动其旋转。电主轴在速度、精度、噪声和更换方便性方面,皆优于其他传动形式,是高端数控铣床、加工中心和复合加工机床的首选方案;
3)进给驱动:负责在数控系统的指挥下,将机床的执行部件(如工作台、滑座、立柱等)移动到预定位置。直线进给主要用到滚珠丝杆、直线电机;圆周进给主要用到蜗轮蜗杆转台、凸轮滚子转台、谐波转台、直驱转台;
4)测量系统:作用是检测位移和速度,发送反馈信号,构成闭环控制,主要包括编码器和光栅尺。国内市场由海德汉、雷尼绍等品牌占领,禹衡光学(奥普光电子公司)发力高端市场。
投资建议:
整机层面:看好技术领先的头部机床企业,建议关注科德数控(五轴联动数控机床)、海天精工(数控龙门加工中心)、纽威数控(立加、卧加产品线丰富)、宇环数控(数控研磨抛光);
零部件层面:
1)数控系统作为工业母机之“脑”,技术壁垒高,产业链地位关键,建议关注华
中数控;2)主轴与进给系统作为工业母机之“四肢”,是数控机床高精准度的保证,代表了高水平的机加工工艺和先进制造能力,建议关注贝斯特(丝杠)、昊志机电(主轴)、绿的谐波(转台);3)测量系统作为工业母机之“眼”,是数控机床实现闭环控制的重要组成,目前国产化率仍处于较低水平,建议关注奥普光电。
风险分析:(1)政策支持力度不及预期;(2)竞争加剧风险;(3)核心技术进步不及预期。1、工业母机:高端装备制造的基石
机床是对金属、其他材料的坯料或工件进行加工,使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。机床是制造机器的机器,这是机床区别于其他机器的主要特点,故机床又称为工业母机。
数控机床是用数字化信息对机床的运动及其加工过程进行控制的机床,是高效率、高精度、高柔性和高自动化的现代机电一体化设备。
数控机床按照材料加工方式,工业母机可分为金属切削机床、金属成形机床、特种加工机床。其中金属切削机床包括车床、铣床、磨床等单功能性机床以及带有刀库和自动换刀装置,从而可以实现多种不同加工操作的加工中心。

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