数控机床行业调研报告

数控机床是数字控制机床(Computer numerical control)的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。全球数控机床产业规模呈逐年增长态势，2019年产业规模为1492亿美元。其中数控金属切削机床规模为783.3亿美元，占总规模比重为52%。中国、日本和德国为全球数控机床产业主要生产国家，其中日本稳居数控机床世界第一宝座，2019年产业规模为479亿元。数控机床的最初设想始于美国军方，1948年，美国空军在研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的时候遭遇瓶颈，因为样板形状复杂多样，精度要求极高，要设计新型的特种加工设备以适应当时的特殊需求，“数字脉冲控制机床”的设想就由此诞生。20世纪80年代以后，IT互联网技术开始全面融入数控机床产业，数控装置明显趋向小型化、自动化、网络化和智能化。全球数控机床产业规模呈逐年增长态势，2019年产业规模为1492亿美元2017-2019年全球数控机床产业规模呈逐年增长态势，2019年全球数控机床产业规模为1492亿美元，同比增长4%。全球数控金属切削机床规模为783.3亿美元，占总规模比重为52%据CCID数据，2019年全球数控金属切削机床规模为783.3亿美元，占总规模比重为52%;数控金属成形机床规模为420.7亿美元，占总规模比重为28%;数控特种加工机床规模为265.6亿美元净，占总规模比重为18%。中国、日本和德国为全球数控机床产业主要生产国家全球数控机床产业主要集中在亚洲、欧盟、美洲三大区域，其中，中国、日本和德国是机床的主要生产国家。2019年，日本数控机床产业规模占全球比重约32.1%，是全球第一大数控机床生产国。中国数控机床产业规模略低于日本，占全球比重约31.5%。德国整体产业规模占全球比重约17.2%。日本稳居数控机床世界第一宝座，2019年产业规模为479亿元在机床的生产额上，日本一直是世界第一。在1982年取代美国跃居首位以后，尽管受经济形势的影响曾在金额上有所起伏，但多年来稳居世界第一的宝座。得益于日本国内经济发展良好，汽车和半导体等领域对机床的需求增加。2017-2019年期间日本机床产业规模逐年扩大，2019年日本机床产业规模为479亿元，占全球机床产业规模比重达32.1%。更多数据请参考前瞻产业研究院《中国数控机床行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》，同时前瞻产业研究院提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资等解决方案。

（报告出品方/作者：中信建投证券，吕娟、彭元立）一、机床产业链分析1.1 机床是制造业的加工母机机床（英语名称：Machine Tool），又称“加工母机”，是将金属毛坯等材质的工件加工成机器零部件的机器， 机床的质量、精度和加工效率等综合性能指标直接影响着制造业产品的质量水平，因此，机床工业的发展水平 是一个国家工业发达程度的重要标志之一。参考机床工具工业协会的分类方法，我们可以将机床工具分为机床和相关零部件，其中按照加工工件的材 质，机床可以分为金属加工机床、铸造机械、木工机床和其他材质加工机床。金属加工机床在机床工具中是最 重要的组成部分，主要加工材质是金属毛坯，可以分为金属切削机床和金属成形机床；木工机床主要加工材质 是木材，可以分为木工锯机、木工刨床 、开榫机、榫槽机等；铸造机械是将金属熔炼成符合一定要求的液体并 浇进铸型的设备，加工材质主要为液态金属，可以分为普通砂型铸造设备和特种铸造机械设备；其他材质加工 机床包括用于加工硅片、陶瓷片、金刚石等其他材质的机床，如玻璃精雕机、硅片切割机床等。相关零部件中， 机床附件产品主要有各类卡盘、转台、分度头、刀架、中心架、刀杆、夹头顶尖、平口钳、过滤排屑和防护装 置、制冷净化装置等；工量具及量仪包括：1）卡尺、量块及量规等量具，2）通用长度量仪、通用角度量仪、 形状和位置误差量仪等量仪；磨具磨料中，磨料包括普通磨料、超硬材料、人造金刚石、立方氮化硼、化学气 相沉积（CVD）金刚石，磨具包括固结磨具、超硬材料制品、超硬材料磨具、金刚石钻探工具等；数控装置包 括数控机床用伺服驱动单元、数控机床用伺服驱动单元和数显装置。金属加工机床是本文研究的重点，其行业消费额自 2011 年进入下降通道，2020 年降幅缩窄。2011 年之前， 受益国内制造业的发展，中国金属加工机床消费额呈现快速增长态势，尤其在“四万亿”刺激下，2011 年中国金属加工机床消费额达到 390.9 亿美元的顶峰，其后受经济增长方式转变、供给侧改革、中美贸易摩擦等影响， 行业总体呈下行态势。随着 2020 年我国制造业景气度回升，2020 年中国金属加工机床消费额虽有疫情的影响 但仅同比下降 4.48%至 213 亿美元，较 2019 降幅明显缩窄。金属加工机床中，金属切削机床占比约为 2/3，2020 年国内消费额为 138.7 亿美元；金属成形机床约占 1/3， 2020 年国内消费额为 74.4 亿美元。金属切削机床，按照切削方式，可以分为车床、钻床、镗床、刨床、铣床、加工中心、磨床、插床等种类， 其中车铣是最主要的切削方式，所以机床构成中，车床、加工中心及铣床占比明显较高。根据机床工具工业年鉴，2016 年我国金属切削机床市场中，“加工中心及铣床”占比达到 49.71%，市场空 间约为 450 亿元，车床占比次之，达到 37.61%，市场空间约为 400 亿元。金属成形机床中，机械式压力机占比 最高，达到 62.50%，市场空间约为 350 亿元，折弯机和压液压式压力机各自占比 10.12%和 9.07%，市场空间约 为 100 亿元。中国在全球金属加工机床消费额中占比较高。全球金属加工机床行业规模大概在 800 亿美元上下，2019 年 达到 821 亿美元，中国在全球金属机床消费额中占比一度超过 50%，尽管 2011 年以后逐渐下降且 2019 年占比 仅有 27.17%，但是我们认为 2020 年在全球疫情冲击和中国国内制造业回暖的影响下，中国金属加工机床消费 额降幅会明显小于全球降幅，在全球占比将出现回升。1.2 机床上游核心零部件情况梳理1.2.1 机床上游核心零部件构成以金属切削机床为例，机床的核心零部件包括数控系统、驱动系统（电机）、传动系统（主轴、丝杠/丝杆、 导轨、轴承等）、铸件（床身、底座等）、钣金件（机身、支架等）、功能部件（刀库刀架、转台、齿轮箱、光栅尺等）、辅助系统（液压系统、电气系统）。目前我国数控系统和传动系统涉及的零部件仍大量依靠进口，其中数控系统的供应商包括发那科、三菱、 西门子，国产厂商主要是华中数控、广州数控；精密轴承主要供应商为日本 NSK、德国舍弗勒 Schaeffler、德国 INA 等；丝杠、导轨主要供应商为中国台湾银泰、德国施耐博格、日本 THK 等。（丝杠/丝杠，导轨）通过分析国盛智科、海天精工、浙海德曼、纽威数控、科德数控等近两年上市的机床厂商披露的详细成本 构成，我们大致计算出各零部件在成本中的占比。其中，数控系统和驱动系统、铸件和钣金件各占 1/3，是主要 成本项；传动系统占比 14%左右；刀库、刀塔占比 4%左右；个别厂商的高端机床还需配置光栅尺做精确定位， 占比最高可达 5%，单体价值量高。1.2.2 数控装置：发那科在国内市场中占比较高2019 年，中国机床数控系统市场销量达到 25.37 万套（同比下滑 25.9% ），销售额达 95.81 亿元，同比下滑 7.4%。国内数控系统市场中，高端机床市场主要由发那科、三菱电机、西门子等国际龙头厂商占据，国内厂商如 广州数控、华中数控等企业在高端机床中占比较低，主要市场在中低端市场。发那科凭借在数控系统科研、设 计、制造、销售等方面强大的实力在国内数控系统市场中占比最高，达到 39.3%。1.2.3 电主轴：渗透率提升推动市场规模增长，国内厂商逐步追赶海外龙头我国电主轴产销量和市场规模逐年增长。2008-2019 年，我国电主轴产量和销量连续多年增长，复合增速 分别达到 20.66%、15.78%。从市场规模来看，我国电主轴市场在 2008-2019 年复合增速为 12.75%，同样维持较 高速度增长，主要由于国内金属加工机床数控化率逐步提升推动电主轴渗透率增长，并且由于中国金属加工机 床市场在全球中占比较高，电主轴供应厂商逐渐由进口转换为本土供应。我国电主轴的产业化起步较晚，与瑞士、德国、日本、中国台湾等先进水平相比，国内电主轴行业在技术实力、 产品性能、业绩口碑等方面还有一定差距。全球电主轴领先企业主要集中在欧洲和日本，其中欧洲的头部电主 轴厂商依靠业内领先的研发能力和产品性能，在电主轴的不同应用领域均占据了较高的市场份额，其中较为知 名的厂商包括瑞士 IBAG 公司、德国 Kessler 公司、英国西风等。日本的电主轴技术水平相对落后于欧洲，但产 业发展成熟，性价比较好，在中国大陆等电主轴技术相对落后的地区占有较大的市场份额。近年来，在某些细 分领域，国内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。2019 年，中国大陆上市企业昊志机电和国机精工以销量计的市场占有率分别为 8.06%和 0.95%，其中，昊 志机电的电主轴产品主要为加工中心用电主轴和印刷电路板钻孔机用电主轴，在这两个细分领域中市占率保持 稳步增长。1.3 现有机床工具上市公司梳理我们按机床类别梳理了全部上市公司主营业务，可以看出创世纪、华东重机（润星科技）主营 3C 用加工中 心，国盛智科、海天精工、日发精机主营通用型加工中心，浙海德曼、津上机床主营车床，秦川机床、华东数 控、宇晶股份主营磨床，沈机布局较全，亚威机床、合锻智能主营成形机床，零部件类公司主要包括华中数控 （数控系统）以及昊志机电（主轴），刀具类公司主要包括中钨高新、欧科亿、华锐精密、沃尔德、恒锋刀具。金属切削和金属成形机床市场竞争格局均较为分散。2019 年，金属切削机床市场 CR10 仅为 15.41%，呈现 出较为分散的市场竞争格局，其中市场份额最大的是创世纪，其机床业务收入为 21.81 亿元，市场份额为 2.23%， 其次是北京精雕，占比 2.08%。金属成形机床市场 CR10 也仅为 18.87%，同样较为分散，其中市场份额最大的是 济南二机床集团有限公司，占比达到 8.94%，亚威机床排名第二，占比达到 1.73%。1.4 机床应用场景机床下游应用行业中，汽车、通用零部件和 3C 电子占比较高。作为制造业的加工母机，机床用途非常广 泛，涵盖我国制造业的方方面面，包括汽车、通用零部件、3C 电子、模具、航空航天、工程机械等等。其中应 用占比最高的三个行业分别为汽车、通用零部件和 3C 电子，合计占比达 64%。二、机床行业竞争格局变迁，孕育投资机会2.1 我国机床行业发展历程我国机床行业发展可以分成五个阶段：第一阶段我们机床行业起步于上世纪 50 年代，诞生了声名赫赫的“十八罗汉”国营机床厂，经过 20 多年 的建设和发展，至改革开放前，已经形成产品门类比较齐全、产业体系相对完整的机床工业体系；第二阶段是 1958-1978 年，我国迎来了大规模建设阶段，尤其在六七十年代，为冲破国外技术封锁、解决 尖端工业急需，国家大力支持机床发展，缩小了与国外的差距；第三阶段是 1978-1999 年，随着原机械部属企业全部下放地方和外资机床企业的涌入，我国机床企业不适 应市场环境、行业集中程度低、缺乏行业管理能力的缺点暴露出来，大批国内机床企业陷入倒闭潮和从业人员 下岗潮；第四阶段是 2000-2011 年，受我国经济高速增长利好拉动，机床工具体量快速增长，出现了多种所有制企 业共同发展的局面，机床工具行业产值在 10 年间增长了 10 倍。同时，机床数控化率也有一定提升。但是，由 于各种所有制企业纷纷投资扩产，导致批量型的中低端机床产能急剧扩大，埋下了结构性供需失衡的隐患；第五阶段是 2011 年至今，我国机床消费额总体上呈现下降态势，直至 2020 年降幅收窄并初步出现回暖迹 象。从这一阶段机床企业的市场格局来看，国内机床企业面临“高端失守、中端争夺、低端内战”的局面，其 中高端机床主要被国外企业垄断，国产机床的主角也从国企切换为民企。2.2 国有“十八罗汉”时代落幕目前，国内机床行业可以分为三个阵营：①实力雄厚的外资企业、跨国公司：国际领先的数控机床厂商， 产品涵盖数控车床、加工中心、镗铣机床等多项产品，拥有悠久的发展历史和深厚的技术沉淀，引领着世界机 床向高速、高精、高效、高稳定性、智能化、复合化等方向进行技术革新，在技术方面具有领先实力，如马扎 克、德马吉、中村留、大隈、哈挺等均是如此；②国有企业和具备一定技术实力和知名度的民营企业：具有显 著规模的大型国企以及不断缩小与国外技术差距、性价比和服务逐步提高的部分民企；③技术含量较低，规模 偏小的众多民营企业：在汽车零部件粗加工、一般用途的民用产品等领域，产品加工精度要求不高，产品价格 便宜，对机床价格较敏感。国内企业中，以“十八罗汉”为代表的国有机床时代逐渐落幕。建国之初，沈阳第一机床厂、大连机床厂 等国有企业承担起了我国工业化的重任，为我国机床体系的建立做出了不可磨灭的贡献。但是，随着改革开放 以来市场竞争的加剧和企业管理等多方面原因，大部分国有企业或者被收购、或者被重组，更有甚者如沈阳第 三机床厂直接破产，仅有济南第二机床厂仍独立存活。整体来看，机床行业国有企业的时代逐渐落幕。国有机床企业代表沈阳机床收入萎缩并出现亏损。受益于我国经济高速增长的推动，沈阳机床营业收入在 2011 年时曾达到 96.11 亿元。然而，2011 年以后，由于：1）公司中低端产能供过于求；2）历史负担重、体制 机制不够灵活；3）国内国际扩张速度过快；4）i5 智能机床产品战略投资过大，沈阳机床收入进入下降通道， 2019 年营业收入萎缩至 10.02 亿元，并在当年归母净利润巨亏 29.88 亿元。国有机床企业市场份额下降。随着十八罗汉的落幕，国有机床企业在国内机床市场中的份额不断降低，选取国内 3 家上市的国营金属切削机床企业的机床相关业务营业收入与金属切削机床整体消费量对比可以发现， 2014 年以后，3 家国有机床企业的机床相关业务收入占比由 2015 年的 6.86%降低至 2019 年的 2.49%，降低了 4.36pct。2.3 民营机床厂纷纷登陆资本市场，灵活的机制更加适应竞争性市场登陆资本市场的机床企业主角由国企转换为民企。2000 年以前，国内机床上市企业主要为国企，例如昆明 机床、沈阳机床、秦川机床。而进入 2000 年以后国内登陆资本市场的主角则由国营企业转换为民营企业，尤其 在 2015 年以后，国内民营机床企业上市密度明显提升。民营机床企业实力持续上升，主要民营机床企业机床收入占机床总消费量比重持续上升。民营机床企业凭 借对市场的敏锐度，持续加大研发投入，企业实力持续上升。主要民营上市机床企业金切机床类业务收入占金 切机床消费额比重也呈上升态势，由 2016 年的 3.50%提升至 2019 年的 5.47%（此处选取上市企业包括创世纪、 海天精工、日发精机、浙海德曼、国盛智科、青海华鼎、华东数控、华辰装备、宇环数控）。在本轮制造业投资 长景气周期中，民营企业有望承担提高国产数控机床在中高端领域的份额的重任，逐步实现进口替代。民营企业在研发投入的比例和产出效率高于国企。民营机床厂机制普遍灵活，更能够适应市场化的竞争环 境，有助于我国机床行业提升竞争力。从研发费用率来看，我们选取上市公司中所有机床业务收入占主营业务 收入比重超过 50%的 13 家民营机床企业（包括海天精工、浙海德曼、日发精机、国盛智科、华东数控、华辰装 备、思进智能、科德数控、纽威数控、亚威股份、合锻智能、宇晶股份、宇环数控），这些企业的研发费用率均 值在过去十年间始终明显高于 3 家国有机床上市企业研发费用率均值（2019 年国有机床企业营业收入大幅缩减 导致研发费用占比非正常提升，故未纳入对比），持续高研发投入确保了民营机床企业在技术方面持续进步，虽 然在总研发投入及综合布局上不如国企，但是对比民营机床上市公司与国有机床上市公司过去几年的营收增长 来看，民营机床企业研发投入的产出效率更高。2.4 格局变化叠加疫情，机床行业进口替代加速整体来看，我国金属加工机床进口依赖程度连续两年下降。2004 年，我国金属加工机床进口依赖度达到高 点 62.53%，其后呈现明显下降趋势，近十年来波动下降。2019-2020 年，金属加工机床进口占比已经连续两年 下降，从 33.14%降低至 27.97%，减少了 5.17pcts。金属切削机床进口占比降低更为明显，从 2018 年的 44.56% 降低至 2020 年的 35.33%，减少了 9.23pcts，其中 2020 年单年度降幅达到 5.35pcts，主要是受到疫情影响，机 床进口交期延长、调试人员往来不便，客观上促进了国内优质民营机床企业国产替代进程。三、诸多指标验证机床行业高景气度及持续性3.1 我国正稳步实现制造强国的目标，制造业迎来长景气周期如果以 1992 年南巡讲话为起点，我们认为中国制造业发展至今，经历了三个不同特点的发展阶段：第一阶段，1992-2011 年，我们称之为“制造大国”阶段，凭借劳动力成本优势，中国制造物美价廉，既满 足了改革开放后国内人民群众对生活生产物资的需求，又飘洋过海享誉全球，这个阶段我们制造业更多是“走 量”，在新技术上更多是模仿、跟随策略。第二阶段，2012-2016 年，即“供给侧改革”阶段，在这个阶段，传统行业经历了或主动或被动的出清过程， 很多小企业退出市场，集中度提升，竞争格局优化。第三阶段，2017-至今，我们称之为“制造强国”阶段，其中，2017-2019 年我们认为是前奏，2020 年才是 真正的新起点。（1）为什么说 2017-2019 年是前奏？因为这几年一方面我们看到众多制造业子行业头部企业强 者恒强、个别开始超越外资品牌；另一方面，我们也看到这几年制造业经历了“去杠杆”、“贸易摩擦”“实体清 单”等方方面面的直接或者间接影响，很多企业的投资行为受到短暂抑制或者没有被充分激发。（2）为什么说 2020 年才是真正的“制造强国”新起点？一方面，在贸易摩擦、实体清单等外部压力增大的背景下，中国制造 业企业寻求突破，加大研发投入，追赶国外优秀同行；另一方面，我们不但经受住了疫情的考验，还因为疫情 迅速得到控制，相比海外，中国制造业供应体系有更好的保障，促使我们不仅在国内市场部分实现进口替代、 国产份额提升，还使得我们在海外市场的份额获得预期之外的提升。（3）展望未来，中国制造，凭借优越的性 价比，在全球范围内的份额提升将是一个不可逆的过程，因此，我们认为 2020 年，将是中国由“制造大国”逐 步实现“制造强国”的新起点。为什么我们会进入“制造强国”阶段？这其实是发展的必然，我们从三个维度加以诠释：第一，改革开放以来，我们赖以发展的重要红利——人口红利正在逐步消失。虽然总人口还略有增长，但 是中国就业人员增速自 90 年代以来持续放缓，到 2018、2019 年已经连续两年进入负增长阶段，预计未来随着 我国劳动年龄人口不断减少，就业人员总数将继续降低。人口结构的变化，会促使人工替代类的设备渗透率长 期进入上行阶段。第二，C 端、B 端、G 端的需求持续升。（1）品质生活深入人心，C 端消费者对产品品质的追求，要求制造 企业加大研发投入，投入更多的高端设备用于生产制造，从而拉动高端设备的需求；（2）经历了供给侧改革， 制造业集中度日益提升的背景下，B 端客户自身从竞争格局角度出发，也会主动加大研发投入，采用更先进的 生产设备，增强竞争力；（3）中国经济已经过了高速增长期，经济增长的质量愈发重要，中央和地方政府（G 端）都追求可持续发展以及新技术不落后，持续推动新能源化、信息化智能化，推动制造业标准升级。综上， CBG 端三方共同助推高端设备的持续发展。第三，外界压力之下，寻求自我突破的必然之举。贸易摩擦与实体清单背景下，卡脖子设备与核心零部件 急需突破，目前国内制造业已经形成注重研发与自主创新的氛围，为制造强国打下基础。3.2 PMI 生产指数证实制造业景气度持续回暖新冠疫情对制造业冲击不亚于金融危机，但是本轮制造业实力大为增强，修复迅速。2008 年金融危机期间， PMI 于 2008 年 11 月降至 38.8%；新冠疫情期间，PMI 于 2020 年 2 月降至 35.7%，可见疫情对制造业的冲击不 亚于金融危机。但金融危机后十多年间，中国制造业已经形成更好的全产业链供应体系，经历了供给侧改革， 抗风险能力明显增强，因此我们观察到在复工复产后，PMI 自 2020 年 3 月份已连续 1 年处于荣枯线以上，2021 年 3 月 PMI 指数为 51.9%，维持回暖趋势。固定资产投资方面，制造业整体回暖趋势明显。受到疫情影响，2020 年 2 月制造业固定资产投资额出现大 幅下降，累计值同比下降 31.5%。但是随着疫情影响逐渐减弱和制造业供需复苏的推动，制造业固定资产投资 额增速回暖趋势明显。2020 年 10-12 月，制造业固定资产投资完成额当月同比分别为 3.70%、12.46%、10.22%， 明显回升。2021 年 2 月制造业投资完成额累计同比为 37.5%，主要由于行业持续景气和 2020 年前两月疫情导致 基数较低。3.3 机床景气度 2020 年 4 月以来回升明显我国金属切削机床产量回暖趋势明显。2020 年 3 月，我国金属切削机床产量同比下降 21.70%，主要是新冠 肺炎疫情的影响。2020 年 4 月开始，我国金属切削机床当月同比增速转为正数且不断提升，2020 年 9-12 月同 比增速均值达到 26.93%，回暖趋势十分明显。从金属切削机床累计产量来看，新冠肺炎造成的影响在不断减弱， 累计同比自 2020 年 9 月后转正并继续提升，截至 2020 年末我国全年金属切削机床产量累计同比增长 5.9%。2021 年 2 月，我国金属切削机床产量累计同比增速达到 85.4%，延续了疫情以后的长景气。3.4 工业企业利润总额景气度领先机床需求 8 个月左右企业盈利情况改善带来企业投资的内生性驱动。企业盈利情况在疫情后迅速改善，2020 年 12 月工业企业 利润总额累计值达到 5.74 万亿元，累计同比增长 2.4%。其中，6 月以来工业企业利润总额当月同比增长迅速， 6-12 月当月平均增速达到 17.3%。企业盈利状况的改善，提升了企业的投资能力，在市场预期较为乐观的情况下为企业的扩张投资提供了内生性驱动。通过将工业企业利润总额同比增速延后 8 个月，可以看到与制造业固 定资产投资完成额同比增速相关性较高。3.5 工业企业中长期贷款余额领先机床需求 1 年左右工业企业中长期贷款余额增长态势明显，为企业投资提供外部支持。中长期贷款余额的增加，体现了国家 对工业企业发展的信用宽松政策，为企业的投资提供了外部支持。我们注意到在 2019 年 6 月份以来，工业企业 中长期贷款余额同比持续增长，2020 年末工业企业中长期贷款余额为 11.01 万亿元，当季同比增速为 20.0%， 较第 1 季度提高了 11.7pcts。同时，工业企业中长期贷款余额同比增速较制造业固定资产投资额同比增速领先 1 年左右，进一步佐证制造业固定资产投资完成额会随之提升。3.6 本轮需求高端化特征初步验证，呼应产业升级，可持续性强国内产业升级及劳动力减少带来高端机床需求，高端机床在本轮制造业投资中受益更加明显。综合来看， 本轮制造业投资有别于以往，大型企业是主角，高技术是核心，反映了制造业竞争格局持续优化，产业持续升 级。能够生产更高性能、更精密部件的高端机床厂商在本轮制造业投资中将更加明显受益。金属切削机床的数控化率呈现不断增长的态势。数控金属切削机床是一种装有程序控制系统的自动化金属 切削机床，能够根据已编好的程序使机床动作并对金属零件进行切削加工。与传统金属切削机床相比，数控金 属切削机床在复杂、精密、小批量的金属零件加工方面具有独到优势。我国金属切削机床的数控化率呈现不断 增长的态势，2019 年下半年来，金属切削机床数控化率呈现加速提升态势，由 2019 年底的 38.8%迅速增长至2020 年 12 月的 45.55%。在近年来金属切削机床制造业企业的主营业务收入有所下降的情况下，金属切削机床均价逆势增长，处于 上升通道。金属切削机床制造企业主营业务收入在 2014 年达到峰值 1710.07 亿元后，近五年来呈现逐渐下降态 势，到 2020 年略有回升至 1086.66 亿元。假设金属切削机床制造企业主营业务收入为当年金属切削机床总销售 收入，可计算得金属切削机床均价。2020 年，由于金属切削机床整体收入规模和产量双双上涨且产量增速更快 的情况下，金属切削机床均价达到 24.36 万元/台，较 2019 年略有下降但是整体上不改波动上升趋势。大型企业 PMI 持续多年领先，在疫情后恢复更快。2015 年来，除个别月份外，大型企业 PMI 指数均优于 小企业。2015-2019 年，大型企业月度平均 PMI 指数达到了 51.56%，处于荣枯水平线以上，而中小型企业同时 期月度平均 PMI 指数分别为 49.55%、48.06%，处于荣枯水平线以下。疫情以来的大型企业 PMI 表现也明显好 于中小企业，2020 年 3 月-2021 年 3 月大型企业 PMI 月度平均值达到了 52.25%，中小型企业 PMI 月度平均值 分别 50.93%、49.57%。大型企业疫情后国内外订单表现优于中小型企业，潜在营收增长能力更强。①从国内订单来看，大型企业 疫情后订单反弹明显：2020 年 3 月 PMI 新订单指数就已经达到了 53.20%，其后一直保持在荣枯水平线以上， 2020 年 3 月-2021 年 3 月 PMI 新订单指数均值达到了 53.72%；中小型企业订单在疫情后回暖情况则不如大型企 业，其中中型企业 2020 年 3月 PMI 订单指数为 51.40%，2020 年 3 月-2021 年 3 月PMI 新订单指数均值为 51.65%， 小型企业 2020 年 3 月 PMI 订单指数为 49.70%，2020 年 3 月-2021 年 3 月 PMI 新订单指数均值仅为 49.18%。② 从出口订单来看，大企业出口订单整体上恢复更好：国外疫情爆发晚于国内，出口订单恢复主要从 7 月以后， 其中大型企业2020年8月-2021年3月PMI新出口订单指数均值为51.61%，中小型企业分别为49. 34%、46.40%， 整体上低于大型企业。“去杠杆”和贸易摩擦等原因导致中小型企业亏损面较高，市场格局有所改善。2017 年起，由于受到“去 杠杆”政策的间接影响和后续的中美贸易摩擦的直接影响，工业企业整体亏损面出现明显扩大，由 2017 年末的 11.40%增长至 2018 年末的 15.10%，提升了 3.7pcts。具体来看，2018 年末大型工业企业亏损面为 13.70%，较同 时期中小型企业亏损面分别低 2.8pcts、1.3pcts。到 2019 年末大型工业企业亏损面为 13.20%，出现一定下降， 而同时期中小型企业亏损面则持续提升，大型工业企业较同时期中小型企业亏损面分别低 3.7pcts、2.6pcts，差 距出现扩大。中小企业亏损面持续扩大，使得行业竞争格局出现改善，大型企业将可以取得更多的市场份额。高技术制造业固定资产投资完成额表现强于制造业整体，高端装备设备需求持续增长。高技术制造业包括 医药制造业，航空、航天器及设备制造业，电子及通信设备制造业，计算机及办公设备制造业，医疗仪器设备 及仪器仪表制造业，信息化学品制造业等需要高端装备以满足其精密度要求的产业。2018 年以来，高技术制造 业固定资产投资完成额累计同比与制造业整体固定资产投资完成额差距明显扩大，体现出高技术制造业投资额 在制造业整体投资额中所占比例上升，对高端装备的需求增长。详见报告原文。（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）精选报告来源：【未来智库官网】。

（报告出品方/作者：东吴证券，陈显帆、朱贝贝）报告摘要一、制造业投资正在强劲复苏宏观：制造业景气度持续提升，行业复苏迹象显著PMI已连续7个月保持在51%以上，当前工业产能利用率达到历史高点，工业企业利润总额触底回升，制造业固定资产投资完成额逐步回升。中观：工业机器人、机床产量数据持续好转工业机器人、注塑机、金属切削机床等通用设备的指标，可以表征制造业投资的景气度情况：工业机器人：疫情得到有效控制后，工业机器人产量持续快速提升，2020年12月工业机器人产 量29706台/套，同比+32.4%。注塑机：2021年1月伯朗特机械手（注塑机用）出货量1,738台，同比+120.56%，自5月以来出货 量不断回升。二、机床是“工业之母”，千亿市场大而不强中国机床市场千亿以上规模，占全球市场的27%。2011-2012年是我国机床行业的上一轮销售高峰，整体市场规模高达近400亿美元。2012-2019年，我国机床消费额经历了8年波动式的下滑。2019年，受宏观经济增速放缓，特别 是汽车、消费电子行业景气度下降的影响，我国机床市场有所下滑，但整体规模依旧维持在 220亿美元以上（1400亿人民币以上）。2020年随着新冠疫情得到有效控制，机床下游行业快速复苏，带动机床行业回暖，根据中国机床工具工业协会统计， 2020 年1-11月，协会重点联系企业金属加工机床的新增订单同比增长 16.0%，在手订单同比增长7.6%。行业整体大而不强，高端CNC机床问题尤为突出。我国机床行业仍以中低端产品为主，单台机床价值量较低。以金属切削机床为例，根据机床 工具行业协会及国家统计局数据计算，我国2019年生产的金属切削机床平均单价约为21.46万 元/台。而根据海关总署数据， 2019年我国进口数控机床1.03万台，平均单价折合人民币 195.89万元/台，远高于国产金属切削机床价格。国内机床市场充分竞争，三档阵营各领风骚。实力雄厚的外资企业、跨国公司：深耕汽车、模具和航天航空等主要下游行业，保持规模效 应及技术领先优势，全球排名前十位的机床企业中，大多数直接在中国投资或者合资建厂。国有企业和具备一定技术实力和知名度的民营企业：目前民营企业在数量方面逐渐占据绝对 优势，以不足一半的资产占有贡献了近七成的主营业务收入和近乎百分之百的利润。技术含量较低、规模较小的众多民营企业：主攻产品加工精度要求不高，产品价格便宜的汽 车零部件粗加工、一般用途的民用产品等领域，对机床价格较敏感。三、十年周期拐点已至，2021-2024年将快速增长十年周期拐点已至，未来四年每年更新需求有望达到千亿级别。机床的一般产品寿命约为10年，而重切削、长时间运转的机床寿命在7-8年。上一轮中国机 床行业的销售高峰是在2011年前后，根据10年左右的使用寿命和更新周期，我们判断2020 年是机床行业10年周期的拐点，从2021年开始进入更新换代的高峰。我们以国家统计局公布的产量数据为基础进行测算，2021-2024年金属切削机床每年的理论 更新需求有望达80万台，假设平均单价15万/台，则每年更新的规模将达1200亿。四、格局剧变、国企退场，民营企业崛起在即行业CR10不到30%，创世纪等国产厂商已跻身市场前列根据MIR睿工业的数据，2019年排名 TOP10数控机床厂商总体业绩达到141.6 亿元，整体市场占比近30%，外资厂商依旧占据主导地位。国内排名TOP10的厂商包括北京精雕（主营精雕机）、台群（创世纪）、海天以及纽威。报告节选：（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）精选报告来源：【未来智库官网】。

数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经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。2019年中国数控机床产业规模略低于日本，占全球比重约31.5%，产业规模为3270亿元。2019年数控金属切削机床的规模最大，占总体数控机床产业规模比重为53.2%。2019年我国数控机床进口均价远高于出口均价，进口金额达40.15亿元，远高于出口金额。2019年我国数控机床主要以华东地区为主，华东地区数控机床市场规模达1805亿元，占整体规模比重达55.2%。2019年中国数控机床产业规模略低于日本，占全球比重约31.5%全球数控机床产业主要集中在亚洲、欧盟、美洲三大区域，其中，中国、日本和德国是机床的主要生产国家。2019年，中国数控机床产业规模略低于日本，占全球比重约31.5%。2019年我国数控机床产业规模为3270亿元，同比下降2.30%2017-2019年我国数控机床产业规模波动较大。2018年我国数控机床产业规模为3347亿元，同比增速10.50%，较2017年增速有所放缓。2019年我国数控机床产业规模为3270亿元，同比下降2.30%。主要系数控机床行业整体需求结构调整及升级，下游领域并不景气所致。2019年数控金属切削机床的规模最大，占总体数控机床产业规模比重为53.2%2019年数控金属切削机床的规模最大，占总体数控机床产业规模比重为53.2%，其次为数控金属成形机床，占总体产业规模比重为28.5%，数控特种加工机床占总体产业规模比重为16.8%。2019年我国数控机床进口均价远高于出口均价，进口金额达40.15亿元，远高于出口金额2019年，我国共进口数控机床2.01亿台，进口金额共计40.15亿美元;出口数控机床数量为2.38亿台，出口金额为14.65亿美元，进口均价远高于出口均价。2019年我国数控机床主要以华东地区为主，华东地区数控机床市场规模达1805亿元，占整体规模比重达55.2%2019年我国数控机床主要以华东地区为主，华东地区数控机床市场规模达1805亿元，占全国数控机床市场规模比重为55%;其次为中南地区，市场规模为624.6亿元，占全国数控机床市场规模比重为19%;东北地区市场规模为389.2亿元，占全国数控机床市场规模比重为12%;东北地区市场规模为235.4亿元，占全国数控机床市场规模比重为7%;西南、西北地区市场规模分别为170亿元、45.8亿元，分别占全国数控机床市场规模比重为5%和2%以上数据来源于前瞻产业研究院《中国数控机床行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》，同时前瞻产业研究院提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资等解决方案。

获取报告请登录【未来智库】。一、机床产业链和市场概览（一）机床是“工业母机”，产业链清晰机床行业技术水平和产品质量是衡量一个国家装备制造业发展水平的重要标志。整个机床产业链上中下游清晰，包括上游基础材料和零部件生产商、中游机床制造商和下游终端用户。基于材料定型方式，机床可分为 8 种类型：金属切割机床、金属成形机床、铸造机、木工机床、机床附件、测量仪器、磨削机和其它金属机床。金属切割和成形机占比较高。基于选择/移动控制方式，机床包括传统机床和数控高精密机床。数控高精密机床是指在数控程序控制系统的控制下进行高精密加工的机床。（二）全球机床市场格局1. 具有明显的周期性，目前仍处于周期底部机床具有周期特性。机床的一般产品寿命约为 10 年，因此行业大约每 7-10 年为一个商业周期。根据美国 Gardner Intelligence 发布的《2016 World Machine Tool Survey》对世界机床行业统计调查来看，最新一轮周期从 2009 年开始， 在 2011 年全球机床消费量和产值达到顶峰后回落，下降趋势一直持续到 2016 年。另外根据其发布的最新调查，2017年市场出现反弹，但 2019 年全球机床消费 821 亿美元，同比下降 13.8%，目前全球行业仍然处于周期底部2. 亚洲国家需求增长迅速，德日技术领先世界机床行业是一个完全竞争的行业，主要机床大国包括中国、德国、日本、美国等国家。分地区来看，亚洲市场主要贡献了 2003-2008 年和 2010-2011 年的两轮行业增长，这其中又以中国、印度为代表的亚洲发展中国家发展最为迅速。中国机床行业消费量和总产值早在 2009 年就成为世界首位，直到现在中国依旧保持着世界第一机床生产和消费大国的地位，每年贡献四分之一的消费和产值。目前机床产业呈现出高端技术垄断的格局，核心技术被控制在特定国家、特定公司的手中，尤其是数控机床，关键零部件大多来自德国、日本的相关企业。技术的差距体现在稳定性、可靠性、效率、精度等各方面。德国重视数控机床和配套件的高、精、尖和实用性，各种功能部件研发生产高度专业化，在质量、性能上位居世界前列；日本重点发展数控系统，机床企业注重向上游材料、部件布局，一体化开发核心产品；美国在数控机床设计、制造和基础科研方面具有较强的竞争力。二、中国机床行业的“前世今生”（一）艰难困苦中起步，迅速成长中国机床消费量和总产量分别在 2002 年和 2009 年成为世界首位，虽然自 2011 年达到顶峰后行业整体下行，但直到 现在中国依旧保持着世界第一机床生产和消费大国的地位。美国 Gardner Intelligence 公司对世界机床行业统计调查 显示，2019 年全球机床消费 821 亿美元，其中中国消费 223 亿美元，占全球机床市场的 27.2%，这是自 2008 年以来 中国机床消费在全球机床消费中占比首次低于 30%。2019 年全球机床生产规模 842 亿美元，其中中国作为世界第一 大机床生产国生产 194.2 亿美元，占全球市场的 23.1%。（二）“大而不强”，国产品牌占据中低端市场，高端依赖进口虽然作为世界第一大机床生产国，但是国产机床的主要竞争力集中在中低端机床，根据弗若斯特沙利文咨询公司表 述，在以 10 万元内的平床身数控机床、30 万元以内的三轴立式加工中心、10 万元内的线切割机床等为代表的中低 端机床市场几乎占据了世界上 90%以上市场份额。但是由于中国机床行业起步较晚，中国机床企业在行业竞争中往 往是靠“量”来取胜，产品附加值较低，在核心技术方面与西方制造强国和日本之间还存在着较大的差距，暂时还 未能在世界高端机床市场取得优势。因此，中国大陆机床行业处于严重的贸易逆差状态。根据 Gardner Intelligence 统 计，2019 年，中国机床进出口贸易逆差为 28.7 亿元，虽然较 2017 和 2018 年的 50 多亿美元有所收窄，但是仍然是 个不小的数目，进口量占消费量的 32.69%。尤其是以数控机床为代表的高端机床，我国每年的进口数量均在 1 万台 以上，2019 年进口金额为 29 亿美元。金属加工机床的进出口价格存在很大的差距。根据海光总署的统计，近几年的金属加工机床的进口均价在 10-15 万 美元/台，与此形成鲜明对比的是出口均价仅仅 400-500 美元/台。2019 年全球前十位的机床制造商全部来自德国、日本、美国三个国家。目前整体来说国产企业数目众多，但是普遍规模比较小，市场竞争力弱，盈利能力较差。根据国家统计局统计，截 至 2020 年 7 月，全国金属切削机床企业数量 817 家，行业销售利润率仅 3.95%；全国金属成形机床企业数量 526 家， 行业销售利润率为 4.80%。从 2015 年 11 月至 2020 年 7 月间，金属切削机床行业和成形机床行业的销售利润率最高 时也仅为 5.49%和 7.88%。（三）“十八罗汉”陨落，国产机床行业迎来结构调整中国工业体系建设之初，发展出了十八家交相辉映的国有机床厂，这十八家机床企业为我国机床行业的发展立下了 汗马功劳。随着改革开放的深入推进，这些国有企业多数实施了不同形式的产权制度改革，这些国有机床厂也迎来 了自己的光辉时刻。根据 Gardner 公司 2012 年 5 月发布的《金属加工内部报告（Metalworking Insiders Report）》中 的“世界金属加工机排行榜”显示，沈阳机床集团 2011 年产值 27.8 亿美元，位居世界机床企业销售产值第一位，大 连机床也以 23.8 亿美元的产值位居世界第四。低端市场因进入门槛较低，竞争加剧，随着低端市场产能过剩，国营企业由于体制原因，在这个充分竞争的市场中 丧失了活力，逐渐没落。曾经“十八罗汉”也纷纷经历了重组、破产、被收购，目前仅剩济南第二机床厂独立存活。随着国营企业的陨落，民营企业正在成为机床工业新的主力军，我国机床行业进入结构调整。根据《中国机床工具 工业年鉴 2016》的统计，2015 年规模以上金属切削机床企业为 739 家，其中，国有（含集体）控股、私人控股和外 资（含港澳台）控股的企业数量分别为 71 家、533 家和 105 家，上述三类企业拥有资产占比分别为 38.3%、48.8%、 10.4%；主营业务收入占比分别为 18.4%、68.7%、10.8%；实现利润的占比分别为 -12%、97%、13.4%。民营企业 不仅在数量方面占据了绝对优势，更以不足一半的资产占有贡献了近七成的主营业务收入和近乎百分之百的利润。2 近年来涌现出了很多很有竞争力的民营企业，例如深圳创世纪、亚威股份、华东重机（子公司润星科技）、海天精工、 日发精机、国盛智科、纽威数控等。三、“天时、地利、人和”，国产中高端机床迎来发展机会（一）“天时”：通用设备行业呈现复苏态势机床作为通用设备，整个行业有很强的顺周期性。由于机床设备是生产资料，属于固定资产，机床的需求主要来源 于制造业的产能建设需求。因此其周期逻辑是“下游工业企业盈利改善—产能投资扩张—设备需求好转”，首先是 下游行业利润恢复，扩产能需求更加旺盛，从而带动设备投资的增长。宏观上，2020 年 8 月份制造业 PMI 为 51.0，自疫情之后已经连续六个月位于荣枯线 50 以上，保持回暖走强趋势。 另外，根据设备投资逻辑，工业企业的利润指标是通用设备行业的景气度的领先指标，通过观察数据，工业企业利 润总额的变化与机床产量数据保持基本一致并且有一定的前置性。根据日本机床工业协会公布的机床新增订单数据，中国大陆地区新增订单额情况从进入 2020 年以来持续好转，2020 年 7 月份新增 18.48 亿日元，同比增长 50.49%。工业机器人产量增速加快，侧面印证通用设备行业景气。机床、激光器、注塑机、工业机器人功能效用不尽相同， 但均属于通用设备，其下游应用领域广泛且高度重合，基本包含整体制造业，几个子行业发展呈现较强一致性。所 以，从其他行业的表现可以从侧面窥探到机床行业的景气情况。国家统计局发布最新工业机器人产量数据，2020 年 8 月单月产量 20,663 台，同比增长 32.5%，单月增速高于 7 月份的 19.4%，单月增速依然处于较高状态；前 8 个月累 计产量 136,873 台，同比增长 13.9%，增速在 4 月份转正后，一直保持上升势头。根据国统局统计数据，2020 年 1-7 月中国机床工具行业规模以上企业完成营业收入同比降低 7.6%，降幅与 1-6 月持 平；实现利润总额同比降低 1.9%，降幅较 1-6 月收窄 0.6 个百分点。中国机床工具工业协会重点联系企业 2020 年 1-7 月主要经济指标显示，经历了一季度的严重下滑，二季度的持续恢复之后，7 月呈现出快速回升的新特点。从统计 数据看，机床工具行业整体营业收入降幅持续收窄，利润总额今年以来首次正增长，金属加工机床的新增订单和在 手订单双双增长。（二）“天时”：高端数控机床下游的复苏和景气带来需求增长1.中高档机床的划分数控机床的档次是相对的、动态的概念。关于中高档数控机床的划分标准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。根据中国制造 2025《重点领域技术路线图（2015 年版）》中的定义，高 档数控机床是指具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等功能的数控机床。根据《高档数控机床和机 器人》（杨正泽、李向东编著），将采用半闭环的直流伺服系统及交流伺服系统的数控机床划分为中高档；将 2-4 轴 或 3-5 轴以上的数控机床划分为中高档；将具有通信和联网功能的数控机床划分为高档；将具有三维图形显示功能 的数控机床划分为高档。华创机械根据调研访谈机床行业具备多年经验积累的行业专家，以及下游制造业（机床用户）反馈的信息，认为目 前中国机床行业中有 10%为高档机床，且高档机床基本来源于进口，30%为中档机床，60%为低档机床。这其中 40% 的中高档机床与目前机床的数控化率基本一致。我国处于产业结构的调整升级阶段，先进制造业将逐步替代传统制造业，作为工作母机的高性能数控机床的市场需 求将大大增加。当前我国已是世界最大的机床产销国，随着下游产业的不断升级发展，对机床加工精度和精度稳定 性等要求越来越高，中高端产品的需求日益凸显，更新升级需求大，未来中高端市场份额将进一步增加。且中国机 床市场加快向自动化成套、客户化订制和换挡升级方向发展，产品由普通机床向数控机床、由低档数控机床向中高 档数控机床升级。近年来随着本土新兴企业的崛起，不断攻克关键核心技术环节、完善智能制造装备相关核心技术 体系和产品序列，逐渐进入数控机床中高端市场，未来中高端进口替代的市场空间仍然可观。2. 下游高端制造业复苏带动高精密机床需求中国作为最早从新冠疫情中走出来的制造业大国，随着复工复产的推进，制造业投资企稳回升，降幅逐月缩窄，特 别是高技术制造业。高技术制造业固定资产投资完成额累计同比自 5 月份转正以来逐月提升，2020 年 5 月、6 月、7 月、8 月累计同比增速分别达到 2.7%、5.8%、7.4%、8.8%。根据沙利文数据中心的统计，2016 年中国数控高精密机床各细分应用领域的收入占比排名前几的是汽车行业、 3C 消费电子、国防航天、能源设备、船舶以及医疗器械。（1）汽车：新能源汽车大发展，轻量化趋势下 CNC 加工设备迎来发展契机（2）3C 消费电子：市场景气度上行，投资加快设备销售弹性大（3）国防航天：国防军工景气扩张，民机产业蓄势待发（三）“地利”：存量替换、数控机床升级和进口替代需求空间庞大10 年以上使用年限的机床占存量机床的 30%，存量设备更新需求庞大。机床的一般产品寿命约为 10 年，而重切削、 长时间运转的机床寿命在 7-8 年，根据草根调研结果，10 年以上使用年限的机床占存量机床的 30%。在需求最旺盛 的 2010、2011、2012 的三年中，金属切削机床共生产 241.3 万台，金属成形机床共生产 71.5 万台，这部分都是有潜 在的更新需求。数控化率低，新设备技术升级空间广阔。根据国家统计局统计的生产数据，2019 年新生产金属切削机床的数控化率 为 37.75%，而金属成形机床数控化率更低，整个行业数控化率根据 ResearchInChina 发布的《全球与中国数控机床 行业报告，2019-2025》中的数据显示在 30%左右，而日本（超过 90%）、德国（超过 75%）、美国（超过 80%）的数 控化率遥遥领先中国，中国制造业的规模决定中国数控高精密机床拥有广阔的提升空间。国产化率有待提高，高端设备进口替代空间弹性更大。根据 Gardner Intelligence 的数据，2019 年中国机床进出口金额为 72.9 亿美元，占消费总量的 32.69%，整体的国产化率不足 70%。而高性能、高精密度的高档数控机床的国产化 率更低。由于低档机床主要由国产厂商提供，我们假设进口机床集中在中高档，则中高档机床国产化率仅为 20%上 下。根据前瞻产业研究院发布的《2019 年中国数控机床行业竞争格局及发展前景分析》， 2018 年我国高档数控机床 国产化率仅为 6%，高档数控机床主要依靠进口。近年来，国内中高档数控机床市场亦出现了一批具备核心技术的新兴民营机床企业，其产品得到市场的广泛认可， 综合竞争力大幅提高，民族品牌开始崛起，逐渐形成进口替代趋势。另外，在中美贸易战的大背景下，由于美国以 各种理由，特别是在高科技领域限制中国的全球化进程，这使得国内行业供应链被迫进行调整，加速了进口替代的 进程。（四）“人和”：国家重视，众多政策推动行业发展机床行业的技术水平、加工效率、精确程度对一个国家制造业极为重要，众多行业依靠着机床设备进行生产加工， 为加快中国制造业实力的提升和转型升级，我国政府很早就意识到了这个问题，非常重视提高机床行业的自主创新 能力和智能化水平。近几年相关部门利好政策频出，鼓励行业发展，促进行业技术水平的提升。中国从不同方向和 角度提出发展精密数控机床、高档数控机床及其技术研发，促进行业结构升级，提高在世界范围内的竞争力，从 2006 年开始就将“高档数控机床和基础制造技术”列入重大专项，直到 2015 年工信部出台的《中国制造 2025》规划中 明确提出“高端数控机床与基础设施装备”之具体目标如下：“到 2020 年，高档数控机床与基础制造装备国内市场 占有率超过 70%”，“到 2025 年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过 80%。高档数控机床与基础制 造备总体进入世界强国行列”。目前，中国机床工具行业“十四五”规划编制工作正在稳步推进当中，争取在“十四五”期间使以高档数控机床为 代表的工作母机装备系列产品国际竞争力明显提高，解决一批高档数控机床的数控系统、关键功能部件制造的“卡 脖子”问题，研发一批重点领域亟需的工作母机装备。四、重点企业分析（详见报告原文）1.创世纪：国产 CNC 龙头，产品品类齐全，盈利能力突出深圳市创世纪机械有限公司成立于 2005 年，是一家集智能装备的研发、生产、销售、服务于一体的国家高新技术企 业。创世纪机械旗下拥有 Taikan 台群、Yuken 宇德等品牌，数控机床产品品种齐全，涵盖金属切削机床、非金属切 削机床、激光切割机床等三个主攻方向，细分为高速钻铣攻牙加工中心系列、立式加工中心系列、卧式加工中心系 列、龙门加工中心系列、数控车床系列、高速雕铣机系列、玻璃精雕机系列、3D 热弯机系列、激光切割机系列等， 能够为客户提供整套机加工解决方案，是国内同类型企业中技术宽度最广、产品宽度最全的企业之一。经过多年发 展，创世纪已经成为国内自动化系统细分领域的龙头企业。2019 年销售数控机床的高端设备 1.1 万台，国内细分市 场份额达 30%。2. 国盛智科：成功开发五轴联动数控机床，打造国内数控机床领先企业公司成立于 1999 年，为国外高端装备企业、国内部分知名品牌提供配套钣焊件，此后逐步发展至机床本体制造，并 在此基础上向数控机床过渡。目前，公司已形成数控机床、智能自动化生产线、装备部件三大系列产品。公司长期 坚持不懈推进科技兴企战略，致力于中高档数控机床开发，为用户提供有效解决方案和“高精、高速、高效、高稳 定性”产品，具有一定的知名度、美誉度，现已发展成为国内为数不多的成功开发出五轴联动数控机床等高档数控 机床并实现量产的新兴智能装备制造商之一。3. 海天精工：坚持独立自主的研发生产路线，专注数控机床十八载公司成立于 2002 年，自成立以来一直致力于高端数控机床的研发、生产和销售，已经成为国内领先的数控机床研发、 生产企业，多年来始终站在国内数控机床市场与技术的前沿，是国家重大技术装备企业，国家高新技术企业，省级 高新技术研发中心。……（报告观点属于原作者，仅供参考。报告来源：华创证券）如需完整报告请登录【未来智库】。

中商情报网讯：数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。随着国民经济的发展以及产业结构的升级，高档数控机床的应用逐步普及，产品需求越来越大。数据显示，2019年我国数控机床市场规模达近4000亿元，中商产业研究院预测，2020年我国数控机床市场规模将突破4000亿元，达4050亿元。数据来源：中商产业研究院整理精度稳定性和精度保持性有待提升数控车床作为工业母机的一个重要类别，与其他类别的机床一样，其加工精度指标是其最核心的性能指标，国内数控车床与世界高端数控车床的差距主要也体现在加工精度上。中国机床行业与欧美日等发达经济体机床行业的根本差距是车床精度水平达不到客户要求，具体表现在精度稳定性和精度保持性不高。突破车床核心技术，提高核心部件精度和可靠性是提升国产数控车床性能和竞争力的唯一出路，也是国产数控车床提升竞争力的难点所在。智能化技术不断提高随着电主轴、热补偿、空间几何误差补偿等为代表的高精度技术以及车铣复合技术、智能化技术的普及和深入，数控车床亦将朝向高精度、多功能方向发展。随着国际高端数控车床企业不断的技术创新，也将对国内数控车床制造企业在技术研发、制造工艺上提出越来越高的要求。下游市场广阔目前，高端数控车床有广阔的市场需求。以新能源汽车、现代军事工业、智能化工程机械为代表的新兴产业为数控车床的发展提供更加广阔的前景，同时企业客户对自动化、智能化等需求又为数控车床的持续发展提出了新的挑战。数控技术不断进步，下游市场应用越来越广。数控车床未来发展趋势1.高速度效率是数控车床发展的永恒主题。采用高速CPU芯片，多核CPU控制系统等技术可极大地提高数控车床的效率。提高主轴转速，提高坐标快速移动速度，提高数控车床换刀速度等减少加工的辅助时间，缩短切削时间是提高数控车床效率的主要途径。对高速度的追求，催生了电主轴、直驱马达、直线电机等新技术的不断涌现。2.高精度作为工业母机，提高数控车床本身切削精度是其发展的核心目标。通过不断提高数控车床的加工精度，一方面可以实现高精度加工，改变传统工艺模式，比如通过硬车实现“以车代磨”，以此提高效率和精度；另一方面，通过高精度加工提高单个零部件精度的稳定性，从而无需再实施传统的“分组装配”模式，使得装配效率大幅度提高。3.复合化复合化加工技术可以实现复杂零部件的高精度加工，为其他工业领域创新产品提供了前提。通过复合化加工技术可以实现工艺集约，缩短物流线，减少物资等待时间。随着复合化加工技术向纵深发展和展开，其应用领域和场合会越来越普及，这将导致部分传统的数控车床被复合化车床替代。未来，复合化数控车床必将成为数控车床需求市场的主流方向。4.智能网络化智能网络化是高端数控车床适应现代制造业信息化和智能化的前提。智能网络化能提供自动选定模式、自整定等功能以提高链接的智能化。配置智能诊断、智能监控，方便系统的诊断及维修。目前，虚拟设计、虚拟制造等高端智能技术也越来越多在行业得到应用。随着智能技术的发展，基于智能化的自动化加工单元必将成为智能制造的基础装备，将成为当代数控车床智能化发展的重点方向。5.自动化自动化是数控车床的基本特征之一。实现智能制造的前提首先要实现制造过程自动化。随着客户实施企业结构转型和技术升级工作的深入开展，数控车床的需求模式正在发生深刻变化。目前国内的自动化加工正处于发展阶段，各种模式不断涌现，这为数控车床行业的发展提供了新的开拓方向。环保化是数控车床发展的重要方向。其主要内容包括降低能源消耗，减少环境污染，提高设备与环境的协调性。发展智能化技术使得数控车床变得容易操作和更加宜人化，而通过设计的环保化，能实现生产制造过程中材料的节约，污染物的减少，噪音的降低，从而提高产品使用周期和寿命，从源头实现了绿色环保化的目标。更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国数控车床行业市场前景及投资机会研究报告》，同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。

1.1　数控机床产业链构成根据中投产业研究院发布的《2020-2024年中国数控机床市场投资分析及前景预测报告》，数控机床的上游产业主要是光机、数控系统和功能部件（主轴、铣头、丝杠等）。光机、钣金等机床部件的生产在国内发展已经较为成熟，主要从国内采购。而中高档数控系统和核心功能部件的目前主要依赖进口，但国产市场份额呈增长趋势，所以总体上其市场结构和价格保持稳定。目前，整个上游市场已经较为成熟，供应稳定。图表　数控机床产业链数据来源：科德数控招股书1.2　中国数控机床产业规模根据中投产业研究院发布的《2020-2024年中国数控机床市场投资分析及前景预测报告》，2017-2019年我国数控机床产业规模波动较大。2018年我国数控机床产业规模为3347亿元，同比增速10.50%，较2017年增速有所放缓。2019年我国数控机床产业规模为3270亿元，同比下降2.30%。主要系数控机床行业整体需求结构调整及升级，下游领域并不景气所致。图表　2017-2019年中国数控机床产业规模及增速单位：亿元数据来源：中投产业研究院1.3　中国数控机床产业结构根据中投产业研究院发布的《2020-2024年中国数控机床市场投资分析及前景预测报告》，2019年，中国数控机床产业结构中数控金属切削机床产业规模1739.6亿元，占比最高，达到53.2%；数控金属成形机床产业规模932.0亿元，占比28.5%；数控特种加工机床产业规模549.4亿元，占比16.8%；其它数控机床产业规模49.0亿元，占比1.5%。图表　2019年中国数控机床细分产业规模单位：亿元数据来源：赛迪顾问图表　2019年中国数控机床产品结构（按照产品规模）数据来源：中投产业研究院

中商情报网讯：数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。国产高端装备增量缺口巨大从制造业品类齐全度及金额来看，中国已经成为全球领先的制造业大国。根据国家统计局统计，2004年至2019年，我国制造业规模持续增长。2019年，我国制造业GDP规模达26.92万亿。制造业的较快发展，带来对数控机床等生产工作母机的需求增加。数据来源：统计局、中商产业研究院整理随着我国工业结构的优化升级，中国正在经历从高速发展向高质量发展的重要阶段，对作为工业母机的机床的加工精度、效率、稳定性等精细化指标要求逐渐提升，中高端产品的需求日益增加。在此大背景下，中国机床市场的结构升级将向自动化成套、客户定制化和普遍的换档升级方向发展，产品由普通机床向数控机床、由低档数控机床向中高档数控机床升级。高端机床自主可控愈加迫切，进口替代需求巨大中国国机床行业目前大而不强，亟须一个机床行业的“华为”，来推动和引导机床行业进一步向高端发展。全球范围内的主要机床制造大国包括德国、日本、美国、中国等。中国机床行业起步晚，但整体发展迅速，政府产业政策对机床行业的创新发展起了一定的引导作用，中国机床行业在技术、市场规模上都有显著增长，中国已经成为世界最大的机床产销国。数据显示，2019年，我国首次实现机床行业贸易顺差，进口机床需求下降主要是国内产品部分领域实现了进口替代，同时中美贸易摩擦加大了高端机床的进口限制。数据来源：中国海关、中商产业研究院整理随着国际局势持续演变，西方国家持续加强对华技术封锁。部分高端五轴联动数控机床完全无法从国外进口，导致国内重要企业的战略装备生产出现“卡脖子”的问题。中美贸易摩擦进一步加大了我国高端机床的进口限制，我国航空、航天、兵器、船舶、核、电子等急需五轴联动数控机床的军工行业面临全面封锁。机床行业急需产品结构升级，向更高端高技术含量机床市场突破。未来下游市场规模巨大，国产化需求强烈制造业转型升级，对高端机床的需求持续扩大。高端数控机床主要应用于航空、航天、核、电子、船舶、兵器、能源、汽车、模具、刀具等重点领域，特别是航空航天等军工领域，国产化需求强烈、存量市场规模巨大、市场增长可期。除航空航天、国防军工等重点领域对五轴数控加工有大量需求外，近年来汽车行业对五轴数控机床的需求逐渐增强，汽车行业零部件产品为实现节拍化批量生产，需要对加工装备大批量采购，因此其行业的转型升级的市场规模巨大，已成为五轴联动数控机床另一个具有大规模快速增长前景的市场。数控机床未来发展趋势1.新技术——五轴联动加工技术的推广及普及是行业未来的发展方向工业上需要加工复杂的曲面，舰艇、飞机、火箭、卫星、飞船中许多关键零件的材料、结构、加工工艺都有一定的特殊性和加工难度，用传统加工方法无法达到要求，必须采用五轴联动、高速、高精度的数控机床才能满足加工要求。五轴联动数控机床在加工方面有着适用范围广、加工精度高、工作效率高等特点，符合未来机床的发展趋势，系航空、航天、汽车、船舶、精密仪器、发电机组等下游行业加工关键零部件的重要加工工具。2.新业态——完成单一工序的单体机床需求逐步减少，完成多工序的柔性制造单元需求逐步增加柔性制造单元是为满足多品种、小批量零件高效加工，以单台或多台五轴加工中心或复合化加工中心配合小型自动化物流装置组成的制造单元。随着下游生产企业竞争加剧以及成本上升，尤其是劳动力生产成本急剧上升以及劳动力短缺情况愈加频繁，开始导致更多无人化或少人化制造系统的出现，下游客户对多品种小批量快速响应加工市场的柔性制造单元需求将上升。柔性制造单元将以“数控机床+小型物流装置（工业机器人、自动交换托盘库、桁架机械手等）”成套设备出现，及时解决劳动力生产成本急剧上升的痛点，实现无人化或少人化。3.新模式——由单一产品销售向智能制造系统集成方案方向发展近年来，下游企业对机床供应商提出了新的需求，趋向于与具备成套的设备生产能力、提供全套解决方案或承担更为复杂的工程总承包项目能力、自动化系统改造能力的供应商合作。拥有自动化、柔性化、智能化生产线“交钥匙”工程能力的智能制造系统集成商将可以满足客户个性化、定制化、差异化的生产需求，进而提高客户黏性。此外，国家和地方政策对制造业进行自动化生产线建设的鼓励也必将推动智能制造装备供应商向智能制造系统集成方案提供商转变。更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国数控机床行业市场前景及投资机会研究报告》，同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。

2020是特殊的一年，开年疫情影响，口罩成为“年货”口罩生产任重道远，相对应「口罩机」生产也持续火热。口罩机定制部件生产的方案1.金属铣削整体解决方案金属铣削解决方案，主要分为钻攻中心、加工中心、雕铣机解决方案。钻攻中心应用高速钻攻机-超声波模头加工钻攻机有着高速快移、刚性攻牙、高效换刀等特点，可批量加工尺寸较小、精度较高的零件，十分适用于口罩机零件加工，如N95配件——超声波模头。系统有核心自适应前瞻算法、轨迹预处理、G00叠加功能，提高加工效率的同时保证加工质量。加工中心应用加工中心-口罩机零件加工加工中心有着大切削、多工序、高效率的特点，适用于口罩机的底板、侧板、机架等各种大构件加工，还可用于口罩熔接齿模的加工。NK530M系统15寸大屏、HST新一代算法专为高端机型打造 。雕铣机应用雕铣机-熔喷模头加工雕铣机加工效率虽不及钻攻机，但主轴转速高、行程大、切削大，可满足口罩机大尺寸部件的加工，如熔喷模头加工。2.金属车削整体解决方案车削解决方案主要包括：NK210T车削控制系统+维智伺服驱动器+主轴伺服驱动器。NK210T车削控制系统支持简易车铣复合，应用于多种螺纹加工、多种轴套类零件的车削加工，如医疗光学小零件——口罩刀模加工等。系统具备的急速螺纹退尾算法，使螺纹加工效率更高；程序检查、轨迹模拟功能，使加工更安全，操作更放心。智能高效可在家办公手机端轻松调试维智驱动器经受疫情威胁的，不仅仅是生命健康，还有数控行业的生产经营活动。当客户或终端用户出现驱动器参数设置不合理、不能熟悉操作等问题的时候，机床厂家的技术支持人员，利用手机或电脑联网，就可以远程解决问题！下载“NcGateway数据网关”，技术人员下载安装“向日葵”远程控制端。现场将数控系统或PC端与驱动器micro口，用USB数据线连接。在手机端或者PC端上启动“向日葵”客户端，利用“识别码”和“验证码”远程连接需要协助的设备，监视驱动器或电机的运行状态，输入输出信号，内部状态等，可修改各轴驱动器内部参数，可以采集各轴间的数据波形，便于分析调试，技术支持人员可以直接查看驱动器的故障信息，通过视频看到故障现象，即可轻松实现远程维护。5G基站建设“2020年世界电信和信息社会日大会”发布，我国已建成5G基站24万个，全国已有31省份开通5G，一线城市及省会城市几乎全部覆盖。5G基站的架构、形态直接影响5G网络如何部署。由于频率越高，信号传播过程中的衰减也越大，所以5G网络的基站密度将更高，需要更可靠稳定的硬件层。这也对5G基站硬件层重要组成部分的金属构件，提出了更高的要求。5G基站主要金属件5G 建设期间，对PCB背板、AUU、屏蔽盖、散热器等金属构件的需求较大。5G基站金属件的机加工主要以铣削、钻孔、攻丝为主。加工工艺难点主要为：l 产品加工面多，对于加工效果要求高；l 产品表面的平面度、光洁度要求高；l 压铸件强度大，砂眼及杂质易断钻头和丝攻。NK530M加工中心解决方案针对加工中心机床应用，特别推出以NK530M数控系统为核心，搭配维智伺服驱动器+主轴驱动器+主轴电机/电主轴的解决方案。多通道、多工位加工，一次装夹HST高速梯形算法，高效加工HST高速梯形算法，小线段处理性能提升2倍以上，加工效率提升9%-20%。衔接动作优化，快速定位叠加，大幅度缩短空移时间。HPCS高精度轮廓光顺，高精加工HPCS高精度轮廓光顺，根据控制精度对刀路轨迹进行光顺处理得到精优轮廓，轻松GET优良效果。NK300CX钻攻解决方案针对钻攻机床应用，提供NK300CX系统，搭配维智伺服驱动器+主轴驱动器+高速主轴电机的解决方案。高转速、高精度攻牙系统内置追随攻牙、同步攻牙模式，可实现主轴电机4000转高速攻牙；同时有效控制Z轴与S轴误差，实现高精度攻牙。工业物联网解决方案智能工厂是5G的主要机遇，同时，工业物联网也为5G基站金属构件制造设备企业，提供智能工厂一站式行业解决方案。