數(shù)控機床(CNC,Computer Numerical Control)又被譽為“工業(yè)母機”,是工業(yè)生產(chǎn)中最重要的工具之一,為裝備制造業(yè)提供智能的生產(chǎn)設(shè)備和零部件,在整個工業(yè)體系中處于基石的地位。
數(shù)控機床是數(shù)字控制機床的簡稱,是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序,并將其譯碼,用代碼化的數(shù)字表示,通過信息載體輸入數(shù)控裝置。與傳統(tǒng)機床相比,數(shù)控機床在加工精度、加工效率、加工能力和維護等方面具有顯著優(yōu)勢。根據(jù)加工方式和應(yīng)用領(lǐng)域的不同,數(shù)控機床可以分為金屬切削類機床、金屬成型類機床和特種加工類機床。
作為現(xiàn)代制造業(yè)的重要設(shè)備,數(shù)控機床憑借其高精度、高效率和高自動化的特點,從汽車制造到航空航天、從工程機械到模具制造,廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。
01
看懂?dāng)?shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈
數(shù)控機床的產(chǎn)業(yè)鏈分為上游、中游和下游三個部分,各環(huán)節(jié)相輔相成。上游主要為數(shù)控機床所需的各類設(shè)備部件,包括數(shù)控系統(tǒng)、核心零部件、功能部件、電子元件等。中游主要為各類數(shù)控機床產(chǎn)品,具體可分為數(shù)控金屬切削機床、數(shù)控金屬成形機床以及數(shù)控特種加工機床等。下游為其應(yīng)用領(lǐng)域,主要包括汽車制造、航空航天設(shè)備制造、船舶制造、模具制造、發(fā)電設(shè)備制造、冶金設(shè)備制造和通信設(shè)備制造等。
產(chǎn)業(yè)鏈上游:機床零部件
上游主要包括數(shù)控系統(tǒng)、機床主體零部件、功能部件和電氣組件等的供應(yīng)商。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心部件,包括硬件和軟件部分,市場主要由西門子、海德漢、發(fā)那科和三菱等國際巨頭占據(jù)。機床主體零部件包括床身、主軸等,數(shù)控機床的基本組成部分,功能部件則包括導(dǎo)軌、滾珠絲杠等,其品質(zhì)是數(shù)控機床等智能制造裝備產(chǎn)品性能和質(zhì)量的重要保障。整體上,精密件、功能部件和數(shù)控系統(tǒng)市場結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,價格波動不大。
從成本占比來看,結(jié)構(gòu)件(包括支撐機床的床身、滑座、工作臺等)成本占比約35%;數(shù)控系統(tǒng)(核心控制部件)成本占比約30%;傳動系統(tǒng)(輔助機床進行運動的部分,包括主軸、導(dǎo)軌、絲杠等)成本占比大約在20%;驅(qū)動系統(tǒng)(包括電機及主軸驅(qū)動等)成本占比大約為13%。
上游關(guān)鍵部件進口依賴度高,國產(chǎn)化發(fā)展相對緩慢,其中數(shù)控系統(tǒng)與傳動系統(tǒng)主要依賴進口,而核心功能部件如轉(zhuǎn)臺、刀庫、刀塔則部分依賴進口,部分采用國產(chǎn)品牌?!吨袊圃?025》目標(biāo)至2025年,標(biāo)準型數(shù)控系統(tǒng)、智能型數(shù)控系統(tǒng)、主軸、絲杠、導(dǎo)軌的國產(chǎn)化率需分別達到80%、30%、80%、80%、80%,仍有較大提升空間。
產(chǎn)業(yè)鏈中游:數(shù)控機床本體制造
產(chǎn)業(yè)鏈中游是各類數(shù)控機床產(chǎn)品,主要可分為數(shù)控金屬切削機床、數(shù)控金屬成形機床以及數(shù)控特種加工機床等。中游環(huán)節(jié)是數(shù)控機床的制造環(huán)節(jié),涉及機床的設(shè)計、裝配和調(diào)試等過程。
作為典型的機電一體化產(chǎn)品,數(shù)控機床是機械技術(shù)與數(shù)控智能化的結(jié)合,可分為金屬切削(車削、銑削、鏜、鉆、磨等)、成形機床(壓力機、剪板機、折彎機等)、特種加工(電火花線切割機床、電火花成型機床等)、加工中心(多軸聯(lián)動、柔性加工單元)以及其他產(chǎn)品。
我國數(shù)控機床企業(yè)主要定位于中低端市場,高端產(chǎn)品滲透率雖在提升但仍處于較低水平。當(dāng)前我國中、低端數(shù)控機床的國產(chǎn)化率分別為65%、82%,高端數(shù)控機床的國產(chǎn)化率僅6%,高端數(shù)控機床存在著較大的國產(chǎn)化空間。
數(shù)控機床生產(chǎn)商則主要包括華東數(shù)控、創(chuàng)世紀、海天精工、日發(fā)精機、秦川機床、浙海德曼、沈陽機床、亞威股份、華鼎股份等。
產(chǎn)業(yè)鏈下游:渠道及場景
下游為其應(yīng)用領(lǐng)域,主要包括下游渠道和應(yīng)用場景。數(shù)控機床的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,包括汽車制造業(yè)、鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設(shè)備制造業(yè)等。其中,汽車是主要的下游需求領(lǐng)域,應(yīng)用占比約為40%;其次是航空航天應(yīng)用比重約為17%,模具和工程機械分別占比為 13%、10%左右。這些行業(yè)對數(shù)控機床的需求量大且要求高,不斷推動了數(shù)控機床技術(shù)的持續(xù)提升。
產(chǎn)業(yè)鏈下游企業(yè)中代表企業(yè)包括廣汽集團、航發(fā)動力、長城汽車、東山精密等各大制造業(yè)中的龍頭企業(yè)。
02
數(shù)控機床行業(yè)分布地圖
我國數(shù)控機床行業(yè)主要競爭者包括創(chuàng)世紀、華中數(shù)控、華鼎實業(yè)、秦川機床、浙海德曼、海天精工、日發(fā)精機、亞威股份、華東數(shù)控、山東威達、科德數(shù)控、沈陽機床、齊重數(shù)控等。從企業(yè)分布來看,國內(nèi)數(shù)控機床企業(yè)主要呈現(xiàn)“小集聚、大分散”的空間格局,基本集中在珠三角、長三角、環(huán)渤海、中西部四個主要的集聚區(qū)。
其中,江蘇、山東、浙江、廣東和河北等區(qū)域相關(guān)數(shù)控機床企業(yè)較多:
整體來看,數(shù)控機床行業(yè)的競爭格局呈現(xiàn)出明顯的梯隊劃分。第一梯隊為跨國公司及外資企業(yè),由于品牌、技術(shù)等優(yōu)勢,在高端市場占據(jù)主導(dǎo)地位。第二梯隊包括具備自主研發(fā)能力,掌握核心技術(shù)的國有企業(yè)或民營企業(yè)。第三梯隊是主攻低端產(chǎn)品市場的企業(yè)。近年來,國內(nèi)民營企業(yè)逐漸成長為主力軍,各家機床廠產(chǎn)品各有側(cè)重,形成高度分散的競爭格局。
03
數(shù)控機床行業(yè)發(fā)展瓶頸
從技術(shù)層面看,我國機床行業(yè)在高端數(shù)控機床領(lǐng)域的基礎(chǔ)薄弱,缺乏自主核心技術(shù),已成為嚴重制約我國向“制造強國”邁進的“卡脖子”問題。具體來看,數(shù)控機床領(lǐng)域高端材料與零部件自給率不足,高端芯片、優(yōu)質(zhì)大型鑄鍛件、高性能電機、高規(guī)格軸承、高端制造材料等大都依賴國外進口。
從市場層面看,我國數(shù)控機床行業(yè)缺乏高層次人才,研發(fā)能力較低,生產(chǎn)能力有限,市場占有率低。發(fā)展主要是以中低端產(chǎn)品的產(chǎn)能擴充為主,高端數(shù)控機床的研發(fā)投入不足,加之國外對機械制造技術(shù)的封鎖,致使國產(chǎn)數(shù)控機床的性能和質(zhì)量與國外還有較大差距。在數(shù)控機床的各個品牌中,用戶對德國、美國、日本、韓國和中國臺灣等數(shù)控機床品牌的關(guān)注度已占全部市場的60%以上。
從需求端來看,受數(shù)控機床行業(yè)整體需求結(jié)構(gòu)調(diào)整及升級、下游領(lǐng)域不景氣影響,中國機床市場容量急劇萎縮,使得機床企業(yè)難以積累足夠的經(jīng)驗、數(shù)據(jù)和資金進行技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品升級工作,導(dǎo)致國產(chǎn)數(shù)控機床的可靠性、穩(wěn)定性不足,集成技術(shù)欠缺,更缺乏將工藝系統(tǒng)、物流系統(tǒng)集成為柔性制造單元或流水生產(chǎn)線的技術(shù)。
從集中度來看,機床行業(yè)的下游是零件加工企業(yè),這些企業(yè)的需求千差萬別。有的加工螺絲螺母,有的加工錘子鏟子。即使是同類型機床需要加工的產(chǎn)品也完全不同,加工需求的不同,出廠前的機床定制需求也就千差萬別,整個機床行業(yè)較為分散、沒有統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)模式。
04
最新產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策
機床行業(yè)一直以來都是國家和領(lǐng)先企業(yè)重要的戰(zhàn)略布局點,尤其在對于汽車制造、軌道交通、航空航天、航天衛(wèi)星等高端裝備制造的研發(fā)工作中,機床行業(yè)是重要的戰(zhàn)略支點,對于未來競爭力起到重要的影響作用?!丁爸袊圃?025”》明確提出九項任務(wù)、十大重點領(lǐng)域、五項工程,大力推進制造強國建設(shè),其中智能化數(shù)控機床被作為十大重點戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域之一。
2024年8月,工業(yè)和信息化部、財政部、稅務(wù)總局發(fā)布《關(guān)于2024年度享受增值稅加計抵減政策的工業(yè)母機企業(yè)清單制定工作有關(guān)事項的通知》,綜合考慮工業(yè)母機產(chǎn)業(yè)鏈重點領(lǐng)域企業(yè)情況,工業(yè)和信息化部、財政部、稅務(wù)總局進行聯(lián)審并確認最終增值稅加計抵減企業(yè)清單。
2024年7月,工業(yè)和信息化部辦公廳印發(fā)《“工業(yè)母機+”百行萬企產(chǎn)需對接活動實施方案》,提出推進工業(yè)母機創(chuàng)新產(chǎn)品推廣應(yīng)用和迭代升級,提升工業(yè)母機產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和競爭力。“線下”推進“1+3+N”產(chǎn)需對接系列活動。“線上”建立工業(yè)母機產(chǎn)需對接信息庫,加強信息共享交流。
2024年4月,工信部等七部門聯(lián)合印發(fā)的《推動工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備更新實施方案》提出,到2027年工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備投資規(guī)模較2023年增長25%以上;規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)字化研發(fā)設(shè)計工具普及率、關(guān)鍵工序數(shù)控化率分別超過90%、75%;加快淘汰落后低效設(shè)備、超期服役老舊設(shè)備,推廣應(yīng)用智能制造裝備更新。重點推動工業(yè)母機行業(yè)更新服役超過10年的機床等,有望催化機床高端化進程。
2023年9月,國家發(fā)改委、工業(yè)和信息化部、財政部、稅務(wù)總局發(fā)布《四部門關(guān)于提高集成電路和工業(yè)母機企業(yè)研發(fā)費用加計扣除比例的公告》,將工業(yè)母機企業(yè)研發(fā)費用稅前扣除和攤銷的比例提高20個百分點。
2023年9月,工業(yè)和信息化部、財政部、稅務(wù)總局發(fā)布《三部門關(guān)于2023年度享受增值稅加計抵減政策的工業(yè)母機企業(yè)清單指定工作有關(guān)事項的通知》,提出對生產(chǎn)銷售先進工業(yè)母機主機、關(guān)鍵功能部件、數(shù)控系統(tǒng)的企業(yè),允許按當(dāng)期可抵扣進項稅額加計15%抵減企業(yè)應(yīng)納增值稅稅額。
2023年8月,工業(yè)和信息化部、財政部等七部門推出《機械行業(yè)穩(wěn)增長工作方案(2023-2023年)》,提出要推進工業(yè)母機、儀器儀表、農(nóng)機裝備等行業(yè)發(fā)展,完善標(biāo)準體系。
2023年2月,國資委提出要加大對集成電路、工業(yè)母機等關(guān)鍵領(lǐng)域科技投入,明確提出加大對傳統(tǒng)制造業(yè)改造、戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),包括對集成電路、工業(yè)母機等關(guān)鍵領(lǐng)域的投入,在“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)上實現(xiàn)新突破。