2023年数控机床行业深度报告word：国产化率有待提升行业上升空间巨大.docx

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1、目录1 .数控机床优势明显，五轴机床功能性更强42 .高端产品仍依赖进口，技术攻关助力国产化率提升82.1 国内机床数控化率有待提升，数控机床需求逐渐增加82.2 政策助力行业发展，技术结合拉动需求113 .重点公司143.1创世纪143. 2海天精工164. 3纽威数控185. 风险提示20插图目录图1：数控机床细分产品占比5图2：金属切削机床6图3：1998-2023年1-9月金属切削机床产量及增速6图4：金属成形机床6图5：特种加工机床（电火花线切割机床、超声波数控机床、激光机床）7图6：五轴机床旋转示意图8图7：数控机床产业链8图8：2023年数控机床下游应用行业9图9：全球数控机床市

2、场规模分布9图10：中国数控机床市场规模9图11：2023年中国数控机床企业市占率10图12：中国机床数控化率10图13：20142023年1-5月进出口数量10图14：20142023年1-5月进出口金额10图15：2014-2023年1-5月进出口均价11图16：2014-2018年数控机床国产化率11图17：制造业PMI（%）11图18：制造业及细分领域固定资产投资累计同比（）12图19：工业机器人月度产量及增速12图20：工业机器人累计产量及增速12图21：20182023年前三季度研发费用及研发费用率15图22：2018-2023年前三季度营收（百万元）15图23：2018-2023

3、年前三季度营收增速（%）15图24：2018-2023年前三季度归母净利润（百万元）16图25：2018-2023年前三季度归母净利润增速（%）16图26：20182023年前三季度毛利率和净利率（%）16图27：2018-2023Q3毛利率和净利率（%）16图28：2018-2023年前三季度研发费用及研发费用率17图29：2018-2023年前三季度营收（百万元）17图30：2018-2023年前三季度营收增速（%）17图31：2018-2023年前三季度归母净利润（百万元）18图32：2018-2023年前三季度归母净利润增速（%）18图33：20182023年前三季度毛利率和净利率（%

4、）18图34：2018-2023Q3毛利率和净利率（%）18图35：2018-2023年前三季度研发费用及研发费用率19图36：2018-2023年前三季度营收及增速（百万元，%）19图37：2018-2023年前三季度归母净利润及增速（百万元，%）19图38：2018-2023年前三季度毛利率和净利率（%）20图39：2018-2023Q3毛利率和净利率（%）20表格目录表1：数控机床相关政策13表2：推荐个股盈利预测及评级201 .数控机床优势明显，五轴机床功能性更强机床是制造机器的机器，即对金属、其他材料、工件进行加工成为所需的形状、尺寸的机器，又称工业母机，是现代工业发展的重要基石。不

5、同的机床品种、质量以及加工效率对机械制造的产品有直接的影响，故机床的技术水平是影响某个国家或地区的工业现代化发展的重要因素之一。机床可按照加工精度分为普通机床、精密机床、高精度机床；以适用范围分为通用机床和专用机床；以机床控制方式分为仿形机床、程序控制机床、数控机床、适应控制机床、加工中心和柔性制造系统。数控机床全称数字控制机床，是一种装有程序控制系统的自动化机床。数控机床的系统具有处理控制编码或指令规定程序的能力，通过数控装置发出的控制信号，控制机床的运作，按照设计图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工，能较好的解决复杂、精密度较高、多品种的零件加工问题。与普通机床相比，数控机床优势较为明显

6、。1）具有高度柔性：数控机床适用于所加工的零件频繁更换的场合，即适合单件产品加工，也适合小批量产品的生产及新产品的开发，缩短生产准备周期，节省工艺装备费用。2）加工精度高：数控机床的加工精度一般可达到0.05-O.OImnb数控机床通过数字信号形式控制，数控装置每输出-脉冲信号，机床移动部件移动一具脉冲当量（一般为0.00Inin1）,同时机床进给传动链的反向间隙与丝杆螺距平均误差可由数控装置进行曲补偿，故数控机床定位精度较高。3）加工质量稳定：在相同条件下，同一机床使用相同的刀具和加工程序加工的同一批零件，加工零件的一致性较高，质量稳定。4）高生产率：数控机床能有效减少零件的加工时间和辅助时

7、间，主轴声速与进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削。数控机床移动部件的快速移动和定位结合高速切削加工，与加工中心的刀库配合使用，可实现在一台机床上进行多道工序的连续加工，减少了半成品的工序间的周转时间，提高生产率。十五世纪，由于制造钟表和武器，螺纹车床、齿轮加工车床、水力驱动炮筒镶床应运而生。随后十八世纪工业革命的爆发，真正意义上的机床诞生，同时推动机床技术水的改革与发展。1797年，英国机床工业之父莫兹利通过使用丝杆传动机床刀架，掀起一场机床结构的重大变革。十九世纪，在纺织、交通运输等产业的推动下，各类型机床陆续诞生，包括卧式铳床、万能外圆磨床、滚齿机、插齿机等。二十世纪初期，机床

8、产品的主流机型基本确定，从单一的车床演化为铳床、刨床、磨床、钻床等。随着机床下游应用范围不断扩大，人们对于机床技术要求更严格，对加工零件的复杂度、精密度有更高的要求。1900年，机械制造技术进入精密化阶段，随后50年技术的进化，1950年进入自动化时代。1951年，在麻省理工学院的协助下世界第一台数控机床诞生。随着电子信息技术的快速发展，全球机床行业已进入以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，数控机床是代表产品之一。数控机床是国民经济的重要基础，为国民经济各个部门提供装备和手段。随着数控机床下游应用领域不断扩张，其种类也随之增加。从产品分布来看，中国数控机床主要以金属切削机床为主，占比53%

9、0金属成形机床、特种加工机床、其他机床分别占比29%、17%、2%o图1：数控机床细分产品占比金座切削机床金星成形机床特种加工机床其他机床数据来源：中商产业研究院，东莞证券研究所金属切削机床：金属切削机床用于切削、磨削等加工方法对金属工件进行加工，使金属工件成为所需的形状、尺寸的机床。金属切削机床应用范围最广泛，其在数控机床细分产品占比中最高。金属切削机床按工作原理分类，可分为车床、磨床、铳床和特殊机床共约11类。1)车床：车床刀具对工件进行加工，以回转工件绕自身轴线旋转为特点。主要用于加工圆柱面、车削断面等，可进行钻孔、扩孔等加工工序。(2)磨床：使用磨具对工件进行加工，大部分磨床利用砂轮进

10、行磨削进行加工。(3)铳床：使用铳刀对工件各种表面加工，可对平面、沟槽、曲面等加工，也可对所需工件进行钻削和镣孔。(4)加工中心：是一种高自动化的数控机床，带刀库和自动换刀装置，生产效率和自动化程度较其他机床有较大的提升。按控制轴分类，可分为三轴、四轴和五轴加工中心；按结构分类，可分为立式、卧式、龙门加工中心。金属切削机床为业内主要产品，其产量的变化反映出我国制造业各阶段的发展历程。1998-2011年国内金属切削机床呈上升趋势，复合增长率为16.70%o2011年产量为88.68万台，同比增长27.18%,产量达顶峰。随后2012-2014年产量保持较高水平。随着海外市场需求的增加，叠加机床

11、更新周期拉动，2023年金属切削机床产量为60.20万台，同比增长34.98%。2023年1-9月产量为34.23万台，同比下降9.92%。数据来源：公开资料，东莞证券研究所特种加工机床：利用电能、电化学能、光能及声能等进行加工的方法。加工方法包括：（1）火花加工：利用电能对零件进行加工，产品包括电火花成形加工机床、电火花切割加工机床。火花加工适用于加工任何导电材料，其特点为加工时无切削力、便于实现自动化；（2）超声波加工：适用于加工不同不导电的硬脆材料，由于加工过程中不需要旋转，易于加工复杂形状的表面等。（3）激光加工：主要用于打孔和切割，由激光器、光学系统、机械系统等组成。图5：特种加工机

12、床（电火花线切割机床、超声波数控机床、激光机床）数据来源：公开资料，东莞证券研究所数控机床的构成中，机床的轴的数量影响其运动的自由度，轴数量越多，其运动的自由度越高，意味着功能性越强。机床的三轴是指X轴、Y轴、Z轴，在工作台的平面运动以及刀具上下运动，零件在加工过程中保持静止，机床刀具沿三轴移动进行加工。三轴加工为机械零件加工较为广泛的技术之一。四轴机床是在三轴机床的基础上增加工件旋转或工作台旋转等；五轴机床较三轴机床多增加两个旋转轴，即在X轴、丫轴、Z轴的基础上，增加A轴、B轴、C轴中的两个旋转轴。目前，数控机床逐渐向五轴机床产品进化，其优势主要体现在精度的提高，由于五轴机床增加两个旋转轴，

13、能减少装夹次数，一方面减少时间及劳动成本；另一方面，减少装夹次数能减少装夹带来的误差，提高加工精度。此外，由于五轴机床灵活度较高，刀具可以最适合的角度对零件进行加工，提高加工效率及质量。在各方面能力有所提升的前提下，五轴机床的加工效率提高，将有效的缩短加工或研制周期。图6：五轴机床旋转示意图数据来源：知乎，东莞证券研究所2 .高端产品仍依赖进口，技术攻关助力国产化率提升2.1 国内机床数控化率有待提升，数控机床需求逐渐增加数控机床上游为其运作所需设备及部件，包括数控系统、核心零部件、功能部件以及电子元件，中游为数控机床产品，主要以金属切削机床、金属成型机床、特种加工机床为主。下游数控机床应用领

14、域方面，汽车使用占比较高，占比40%,航天航空、模具和工程机械行业占比分别为17%、13乐10%。图7：数控机床产业链厂中游卜.游金属切削机床1控车床I数控钻床数控铁床数控厝床1数控加工中心1,金属成形机床X数控折妾机数控组合冲床I数控压力机IJ特种加工机氐数据来源：前脂产业研窕院，东莞证券研究所图8：2023年数控机床下游应用行业汽车航天航空模具工程机械其他数据来源：前瞻产业研究院，东莞证券研究所从全球数控机床市场分布来看，主要集中在亚洲和欧美国家。其中，中国和日本的全球市场占比并列第一，占比均为32%：德国、美国、意大利的全球市场占比分别为17%、6%、5%,根据数据显示，2023年全球数

15、控机床市场规模为5724.05亿元。2023年中国数控机床市场规模为2687亿元，同比增长8.65%,预计2023年市场规模约为2957亿元资料来源：华经产业研究院，东莞证券研究所资料来源：中商产业研究院，东莞证券研究所行业竞争格局方面，第一梯队为跨国公司及外资企业，由于品牌、技术等优势，在高端市场占据主导地位。第二梯队包括具备自主研发能力，掌握核心技术的国有企业或民营企业。第三梯队是主攻低端产品市场的企业。从市占率来看，2023年数控机床市占率前三分别为创世纪、秦川机床、海天精工，分别占比23.8现、13.47%、12.62%。图11：2023年中国数控机床企业市占率图12：中国机床数控化率创世纪专J:机床海天精工亚威殷份沈阳机床m台凝智能日发精机具他50.00%45.00%40.00%35.00%30.00%2S.00%20.00%15.00%10.00%5.00%0.00%资料来源：华经产业研究院，东莞证券研究所2018201920232023