制造业专题 | 精度达到头发丝的1/30,数控机床行业究竟如何?

（以下内容从天风国际证券《制造业专题 | 精度达到头发丝的1/30,数控机床行业究竟如何?》研报附件原文摘录）
　　随着科学技术的飞速发展,社会对产品多样化的要求日益强烈，产品更新越来越快，多品种、中小批量生产的比重明显增大。同时航空工业、汽车工业和轻工消费品生产的高速增长，复杂形状的零件越来越多，精度要求也越来越 高。那么传统的加工设备和制造方法已难以适应这种多样化、柔性化与复杂形状零件的高效高质量加工要求。为了实现单件、小批量、特别是复杂型面零件加工的自动化并满足质量要求，采用数字控制技术成为一个必然的选择，因此“数字控制机床”应运而生。 图片来源于：网络 “数控机床”以数字化的形式进行表示，通过信息载体输入数控装置，经过译码和运算处理，由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。 图片来源于：前瞻 数控机床的种类规格繁多,对于一台完整的数控机床来说，一般由：数控程序（程序载体）、数控装置（输入装置、CNC 单元、输出装置）、伺服系统（伺服驱动装置、伺服电动机、位置检测装置）、等组成。 图片来源于：中邮证券 其中，数控程序、数控装置、PLC 这三部分更侧重软件。而存储在程序载体中的数控程序、作为数控机床核心的数控装置可以合并称为数控系统。而伺服系统、机床本体和辅助装置则属于数控机床机械结构的核心构成部分，在数控机床的成本中占据重要位置。 图片来源于：中邮证券 · 数控机床核心零部件：伺服系统 数控机床 CNC 装置发出的一系列信号必须通过一个执行系统来实现刀具相对于工件的移动，这就需要依靠数控机床的伺服系统。数控伺服系统是以机床移动部件的位置和速度为控制量的自动控制系统，其执行部件就是交流伺服电动机、直流伺服电动机或步进电动机。 图片来源于：网络 根据中商产业数据显示：2018 年中国伺服电机市场规模达到133 亿元人民币，预计今年市场规模将超过 195 亿元人民币，CAGR 接近 8%。 图片来源于：中商产业 在下游应用行业中，机床工具是最主要的领域，占比约为20.4%；其次为电子制造设备，占比约为14.5%；包装机械、纺织机械、机器人、塑料机械、医疗机械和食品机械占比分别为 12.6%、12.1%、8.7%、8.2%、3.6%、2.3%。 图片来源于：中邮证券 国际上排名靠前的企业包括：松下（日本）、安川（日本）、三菱（日本）、台达（中国台湾）、西门子（德国）、博世力士乐（德国）。欧美系厂商虽然市场总份额低于国产设备，但是顶尖企业数量高于国内厂商，主要是中国目前大规模量产的伺服电机是中低端产品，高端产品要么缺乏技术水平，要么还不能量产，所以还不能做到国产化替代。 图片来源于：中邮证券 由于中国发展起步较晚，在伺服电机领域内一直处于追赶的位置。中国品牌主要有：华中数控、广州数控、埃斯顿、汇川技术、台达（中国台湾）等。机床使用的伺服电机一般属于中型功率的伺服电机，国外龙头企业为安川和三菱等。 图片来源于：前瞻咨询 · 主运动结构（电主轴） 电主轴是集高转速、高精度、高效率、低噪音、高可靠性于一体的高端机电一体化产品，是数控机床的核心功能部件之一。电主轴技术水平的高低和质量的优劣直接决定和影响着机床的品质、性能、工作效率及运行稳定性。目前电主轴，是数控机床领域出现的将“机械主轴”与“主轴电机”融为一体的新技术。 图片来源于：网络 根据QYResearch数据显示，目前随着市场占有率的提升，以及中国相关企业技术的发展成熟，中国电主轴市场在 2021 年规模达到了 4.78 亿美元，同比增长 11.75%，预计 2028 年市场规模将达到 7.74 亿美元，2022-2028 年复合增长率（CAGR）为 6.67%。 图片来源于：中金证券 海外电主轴领先企业的代表有：英国西风、英国 ABL、瑞士FISCHERPRECISE集团、瑞士 MCT、瑞士 IBAG、德国 Kessler 等，中国台湾代表企业为：罗翌、健椿、数格、普森、普慧、瑞莹等。近年来，中国大陆厂商持续追赶，昊志机电其中翘楚，在某些细分领域，大陆部分厂家凭借日臻完善的研发实力和制造水平，已推出了具备较强竞争力的产品，并占据越来越高的市场份额。大陆企业的代表还有：轴研科技、爱贝科、江苏星辰、无锡博华等，不过规模均较小。 图片来源于：网络 整体来说机床工具行业长期向好的需求规模和持续加快的产业升级、数控机床及功能部件行业国产化率的提高，以及机床功能部件的全球化采购趋势，为中国电主轴行业提供了良好的发展契机和广阔的发展空间。 瑞士 GF加工方案：公司的Mikron的铣削技术一直以来闻名于世。米克朗机床拥有先进的热稳定性，可在长时间加工过程中确保可靠的高精度，米克朗仅有的主轴全方向防撞保护技术（MSP）是另一大亮点，可防止主轴发生碰撞故障。 日本 牧野：牧野加工中心在精密模具及零部件制造领域有着优异的口碑，从三轴到五轴，从立式到卧式，从微细加工到大型都有对应的产品。近年来，牧野为了适应市场的需求更是开发了一系列高精度、高速度的五轴机床，采用五轴机床联动加工的精度可以和三轴机床媲美，即使是行程较大的机床iQ500，也突破性地确保达到μm级的高精度要求。 德国 格劳博：德国家族企业格劳博GROB一直以高品质产品、先进技术和可靠性，在汽车动力总成制造领域占据绝对主导地位。除了继续巩固和扩张在汽车行业的龙头地位，格劳博专门为亚洲及中国市场特别研发了五轴联动万能加工中心GA系列，独特的“翻转式加工”理念可达到更佳的排屑效果，可以提供绝佳的灵活性。 创世纪（300083）：公司当前核心主业高端智能装备业务的产品主要包括3C机型和通用机型的数控机床，中高端数控机床产品与服务获得了诸多一线客户的高度认可。 海天精工（601882）：公司是中国通用机床行业的龙头，公司机床定位高端，依靠良好的性价比和优质的服务抢得市场先机。拥有宁波大港、宁波堰山、大连海天精工三大制造基地，已经成为中国领先的数控机床研发、生产企业，客户主要集中在航空航天、高铁、汽车零部件、模具等领域。 国盛智科（688558）：公司在部分领域能够对标全球智能制造装备行业领先企业，公司对数控机床工艺和技术、基础材料，稳定性有一定积累。形成从上游装备部件到数控机床及智能自动化生产线的纵向一体化产品布局产业链完整，公司已实现了部分产品的进口替代甚至出口发达国家市场。 华锐精密（688059）：中国知名的硬质合金切削刀具制造商，公司模具铣刀在中国的模具高速铣削加工领域具有较高的知名度和影响力。公司核心产品在加工精度、加工效率和使用寿命等切削性能方面已处于中国先进水平，进入了由欧美和日韩刀具企业长期占据中国中高端市场。 欧科亿（688308）：中国硬质合金刀具领先企业，是中国数控刀片的主要制造商，公司专业从事硬质合金制品和数控刀具产品的研发、生产和销售，具有自主研发和创新能力的高新技术企业。公司目前掌握了贯通硬质合金制造、刀具制造和集成应用全过程的关键技术体系，成功解决了硬质合金性能稳定性和精度一致性的控制难题，达到行业先进水平，在刀具种类上有明确优势。 本文件由天风国际证券集团有限公司, 天风国际证券与期货有限公司（证监会中央编号：BAV573）及天风国际资产管理有限公司（证监会中央编号：ASF056）（合称“天风国际集团”）编制，所载资料可能以若干假设为基础，仅供专业投资者作非商业用途及参考之用途，会因经济、市场及其他情况而随时更改而毋须另行通知。任何媒体、网站或个人未经授权不得转载、链接、转贴或以其他方式复制发表本文件及任何内容。已获授权者，在使用本文件或任何内容时必须注明稿件来源于天风国际集团，并承诺遵守相关法例及一切使用的国际惯例，不为任何非法目的或以任何非法方式使用本文件，违者将依法追究相关法律责任。本文件所引用之数据或资料可能得自第三方，天风国际集团将尽可能确认资料来源之可靠性，但天风国际集团并不对第三方所提供数据或资料之准确性负责。且天风国际集团不会就本文件所载任何资料、预测及／或意见的公平性、准确性、时限性、完整性或正确性，以及任何该等预测及／或意见所依据的基准作出任何明文或暗示的保证、陈述、担保或承诺而负责或承担任何法律责任。本文件中如有类似前瞻性陈述之内容，此等内容或陈述不得视为对任何将来表现之保证，且应注意实际情况或发展可能与该等陈述有重大落差。本文件并非及不应被视为邀约、招揽、邀请、建议买卖任何投资产品或投资决策之依据，亦不应被诠释为专业意见。阅览本文件的人士或在作出任何投资决策前，应完全了解其风险以及有关法律、赋税及会计的特点及后果，并根据个人的情况决定投资是否切合个人的投资目标，以及能否承担有关风险，必要时应寻求适当的专业意见。投资涉及风险。敬请投资者注意，证券及投资的价值可升亦可跌，过往的表现不一定可以预示日后的表现。在若干国家，传阅及分派本文件的方式可能受法律或规例所限制。获取本文件的人士须知悉及遵守该等限制。

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