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行业研究 丨深度报告 丨机械 Table_Title 自主崛起，如何看待 机床产业 链不同环 节自主可控机遇？%1 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 2/34 丨证券研 究报告 丨 报告要点 Table_Summary 机床产业链不同环节目前均存在较多“卡脖子”问题，为自 主可控的典型赛道。以五轴为 代表的整机高端产品仍以进口为主，且空间持续扩容；数控系统为产业链中更薄弱环节，国内规模超百亿但国产化率较低，近年国内企业在核心技术和应用端持续取得突破但较外资仍有差距；国产机床功能部件在中档市场占有率不足 50%，高档产 品 90%以上依靠进口。政策驱动自主 可控趋势增强，重点把握产业链进口替代机遇，尤其是聚焦“卡脖子”环节，包括数控系统、五轴机床等自主可控主攻方向的龙头，以及率先卡位薄弱赛道，具备先发优势的整机企业。分析师及 联系人 Table_Author 赵智勇 臧雄 SAC S0490517110001 SAC S0490518070005%2ZXCXwPsPpMrQoQnOmRrOoP7NbPbRpNpPsQpMkPqQmQkPtRmR6MnNvNxNmOwOvPtRwP 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 丨证券研究报告丨 更多研报请访问 长江研究小程序 机械 cjzqdt11111 Table_Title2 自 主 崛 起，如 何 看 待 机 床 产 业 链 不 同 环 节 自 主可控机遇？行业研究 丨深度 报告 Table_Rank 投资评 级 看好丨维 持 Table_Summary2 机床产 业链：从 部件、系 统到整 机，自主 可控 典型 赛道 3C 机床整 机：存在 供给 薄弱 环节，五轴 高端 数控 机床 自主可 控发 力 2021 20%数控系 统：机床 的“灵魂”，国产 系统 发展 任重 道远 20%+40%+21 159 70%+04 AI 核心功 能部 件：推进 自主 化、国 产化，薄 弱环 节持 续改善 50%90%1 THK NSK 2+3 风险提 示 1 2 Table_StockData 市场表现对 比图(近 12 个月)Table_Chart 资料来源：Wind 相关研究 Table_Report 3D 打印：颠覆传统 工业体系，高端应用 驱动行业需求扩容、技术 升级2023-04-23 3 月出口超预期，对 机械有什么启 示？2023-04-17 半导体设备：下游产能长 期增长预期乐 观，国产化取得初步进展 2023-04-11-8%10%28%47%2022/4 2022/8 2022/12 2023/4 300 2023-04-24%3 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 4/34 行业研究|深度报 告 目录 机床产业链：从部件、系统到整机，自主可控典型赛道.6 机床整机：存在供给薄弱环节，五轴机床自主可控发力.7 卧加、立加 等中 大型 机床 仍是供 给偏 薄弱 环节.7 五轴数 控机 床持 续渗 透，亟需 实 现自 主可 控.8 数控系统：机床的“灵魂”，国产系统发展任重道远.12 机床之“魂”，决定 机床 整体 制造水 平.12 百亿级 赛道，自 主可 控有 待推进.14 筚路蓝 缕，披荆 斩棘，国 产品牌 逐步 发力.16 AI 等新 技术 赋能，国 产数 控系统 有望 实现 换道 超车.20 核心功能部件：推进自主化、国产化，薄弱环节持续改善.23 滚珠丝 杠：高精 密传 动部 件，国 产替 代起 步.24 电主轴：具 备耗 材属 性，专业生 产商+整机 厂自 制国 产替代 提速.27 转台和 铣头：整 机厂 商自 主化能 力提 升，谐波 转台 逐步导 入.29 投资建议.32 风险提示.33 图表目录 图 1：机床 产业链 图谱.6 图 2：2019 年 加工中 心细 分品类仍 然存在 供给薄 弱环 节.8 图 3：龙门 进口金 额维持 较 高水平.8 图 4：卧加 进口金 额维持 较 高水平.8 图 5：DMG2021 年下游 应 用领域分 布.9 图 6：科德 数控 2020 年 下 游应用领 域分布.9 图 7：航天 领域的 加工部 件 多具有形 状复杂、多线 性、异形曲面 等特点.9 图 8：2021 年 国内目 标金 切数控机 床市场 约 679 亿.10 图 9：2021 年，五轴 机床 占数控金 切机床 的 13%，且 占比持续 提升.10 图 10：国 内高技 术制造 业 增加值占 比持续 提升.10 图 11：五 轴机床 较三轴 机 床的价值 量明显 更高（单位：万元）.10 图 12：2021 年国产 五轴联 动机床市 场竞争 格局情 况.11 图 13：科 德数控 研发投 入 相对积极.12 图 14：脉 冲增量 插补算 法 和数据采 样插补 算法的 机制 与原理.13 图 15：RTCP 补偿机 制是 真假“五轴”的 判断标 准之一.13 图 16：数 控系统 占据浙 海 德曼原材 料采购 较大比 例（2019 年）.14 图 17：国 盛智科 机床业 务 数控系统 采购占 比超 20%（2019 年）.14 图 18：中 国是全 球机床 的 主要消费 国（2021 年）.15 图 19：2021 年 MIR 目 标 数控金切 机床销 售占比 达 55%.15 图 20：2021 年金切 机床数 控化率约 40.5%（注：按新 增产量）.15%4 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 5/34 行业研究|深度报 告 图 21：2021 年国内 CNC 市场规模 159 亿.15 图 22：日 本机床 数控化 率 超 80%.16 图 23：国 内 CNC 竞 争格局（2021 年）.16 图 24：发 那科在 中国 FA 业务情况.16 图 25：国 内数控 机床在 波 折中前进.17 图 26：20 世纪 90 年代 国 内金切机 床经历 产量收 缩.17 图 27：20 世纪 90 年代 国 内新增金 切机床 数控化 率处 于较低水 平.17 图 28：科 德数控 针对飞 机 制造的加 工解决 方案.20 图 29：数 控系统 人工智 能、数字孪 生等新 技术运 用框 架.21 图 30：根 据材料 特征智 能 规划工艺 路线.21 图 31：多 步加工 考虑最 优 加工路径（以叶 轮加工 为例）.21 图 32：刀 具工艺 数据、故 障分析深 度学习 与实际 加工、补偿策 略相结 合.22 图 33：国 内工业 增加占 据 全球最大 比例，具备庞 大的 制造业基 础（注：现价）.22 图 34：华 中 9 型数 控系统 包含工艺 优化、质量提 升、生产管理 等 4 大典 型应用.23 图 35：华 中 9 型数 控系统 自主决策 流程图.23 图 36：OKUMA 智能 化数 控系统.23 图 37：几 种滚珠 丝杠的 滚 珠回流方 式.24 图 38：国 内滚珠 丝杠市 场 保持稳步 提升.25 图 39：国 内电主 轴市场 增 长或提速.28 图 40：五 轴数控 机床的 不 同旋转轴 形式.29 图 41：不 同转台 工作原 理.30 图 42：昊 志机电 的转台 具 备更好的 扭转刚 性.30 图 43：双 摆头铣 头的国 产 化脚步提 速.32 表 1：国家 连续多 年发布 政 策重点扶 持国内 机床产 业发 展.7 表 2：数控 技术发 展的不 同 阶段.14 表 3：科德 数控数 控系 统 功 能齐全，可对标 海外品 牌.18 表 4：华中 数控的 数控系 统 功能在不 断完善.18 表 5：国内 数控系 统较海 外 的差别.19 表 6：滚珠 丝杠精 度标准 表 现一定差 异.24 表 7：不同 机床要 求滚珠 丝 杠的精度 有所差 异（注：上 银科技精 度口径）.25 表 8：国内 品牌品 类仍有 拓 展空间.26 表 9：国内 滚珠丝 杠产品 性 能指标存 在差异.26 表 10：电 主轴按 照轴承 类 型进行分 类.27 表 11：昊 志机电 谐波转 台 具备更好 的精度 水平.30 表 12：绿 的谐波 的谐波 转 台产品情 况.31%5 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 6/34 行业研究|深度报 告 机床产业 链：从 部件、系 统到整 机，自主 可控典型赛道 3C CNC 1 1 2 2021 8 3/%6 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 7/34 行业研究|深度报 告 1&2019-2022 2019-10 2019 2019-11“”2020-9 2035 2021-3-1 2 2021-8 2021-12/VR/AR 5G 2023-02 机床整机：存在 供给薄弱 环节，五轴机床 自主可控发力 卧加、立 加等中 大 型机床仍 是供给 偏 薄弱环节 2019 61.3%25.5%40.9%1 2019 1 42%7 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 8/34 行业研究|深度报 告 2 2019 2020=-/-+42 3 4 五轴数控 机床持 续 渗透，亟 需实现 自 主可控 3D%8 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 9/34 行业研究|深度报 告 5 DMG2021 6 2020 DMG 2021 7 MIR 2021 679 13%88 2021%9 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 10/34 行业研究|深度报 告 8 2021 679 9 2021 13%MIR MIR 10 11 Wind 2021 100 2%-3%MIR 2021 9%-10%24 20%8%12%12%13%14%15%0%20%40%60%80%100%2018 2019 2020 2021 2022E 2023E卧式车床 立式加工中心 卧式加工中心 钻攻机 五轴立式车床 龙门 车铣复合 BMM%10 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 11/34 行业研究|深度报 告 12 2021 MIR 1 GPS 2 04 2017-2021 30%1 2 40%3 KMC800 4%11 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 12/34 行业研究|深度报 告 13 数控系统：机床 的“灵魂”，国产 系统发展 任重道远 机床之“魂”，决定 机床整体 制造水 平 CNC X Y 1 2 X Y 45 0.01mm/%12 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 13/34 行业研究|深度报 告 14 X Y Z RTCP 15 RTCP%13 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 14/34 行业研究|深度报 告 AI 2 1 19521970 2 19701980 3 19801990 4 19902000 5 20002015 6 2015 5 CPU CPU CPS NC 23 百亿级赛 道，自 主 可控有待 推进 20%20%+16 2019 17 20%2019 2021 235.88 34%MIR 2021 55%Wind 2021 40.5%14 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 15/34 行业研究|深度报 告 18 2021 19 2021 MIR 55%VDW MIR 20 2021 40.5%Wind MIR 2021 CNC 159+37.1%21 2021 CNC 159 MIR%15 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 16/34 行业研究|深度报 告 80%+70%+22 80%23 CNC 2021 24 FA MIR FA CNC 筚路蓝缕，披荆 斩 棘，国产 品牌逐 步 发力 20 50%16 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 17/34 行业研究|深度报 告 80 I I 10%90 WTO 25 26 20 90 27 20 90 2009 04 04 04%17 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 18/34 行业研究|深度报 告 04 2022 10 ISO23218-2 04 600 2000 20%1%31.9%NURBS RTCP GNC GNC60/61/62 840D 95.85%8 600 100%1900 98%3 840D GNC60-NURBS ABC/5-4/RTCP%18 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 19/34 行业研究|深度报 告 30000 10 10000 5(MTBF)CAD CAM RTCP 3D MES ERP 1000M 30000h NUM CAD CAM RTCP 3D 1000M 15000h CAM NURBS RTCP 2D 100M 10000h KND NURBS RTCP 2D 100M 10000h 2D 100M 3000h 22H1 30%8 9 3C 1500 241%19 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 20/34 行业研究|深度报 告 2000 28 AI 等新 技术赋 能，国产数控 系统有 望 实现换道 超车 AI AI%20 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 21/34 行业研究|深度报 告 29 AI CAD BP STEP-NC 2.5D BP 30 31 BP STEP-NC 2.5D Machining strategy development and parameter selection in 5-axis milling based on process simulations TUNC/2D%21 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 22/34 行业研究|深度报 告 32-AI 33 Sinumerik One Twin Control DMG CELOS OKUMA OKUMA+%22 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 23/34 行业研究|深度报 告 9 9 1 2 3 9 2022 3 9 34 9 4 35 9 36 OKUMA 核心功能 部件：推进自主 化、国 产化，薄 弱环节持续改善%23 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 24/34 行业研究|深度报 告 50%90%滚珠丝杠：高精 密 传动部件，国产 替 代起步 37 12 14 16 20 25 32 40 50 80mm 5 6 8 10 15 20 25mm 6 C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 V2 p 3 4 4 6 8 8 8 300mm V300p 3.5 5 6 8 12 18 23 P1 P2 P3 P4 P5 P7 P10 GB/T 17587.3 V2 p 4 5 6 7 8-%24 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 25/34 行业研究|深度报 告 300mm V300p 6 8 12 16 23 52 210 7 0 1 2 3 4 5 6 X Z X Y Z X Y Z X Y X Y U V 20%2021 25.55 2015-2021 CAGR 10.1%38 THK NSK P2 P3-P5%25 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 26/34 行业研究|深度报 告 SKU SKU SKU 8 mm)mm)mm)SUPER S 14 15 16 20 25 28 32 36 38 40 45 50 55 63 70 80 5 6 8 10 12 15 16 20 25 32 40 50 3 3.175 3.969 4.763 5.556 6.35 7.144 2 3 4 5 DKFZD 25 32 40 50 63 80 6 10 12 15 16 20 25 30 40 3.969 6.35 7.938 10 3 4 5 12 16 20 25 32 40 50 63 80 100 120 4 5 6 8 10 12 16 20 2.381 3 3.5 3.969 5 6.35 7.144 3 4 5 7 9 公司名称 产品系列 公称直径（mm)公称导程（mm)钢球直径（mm)循环圈数 动载荷（kN)静载荷（kN)刚度(N/m）DKFZD-3210-5 32 10 3.969 5 28.6 66.7 1091 SUPER S/32-10K5 32 10 3.969 5 30.2 92.7 1109 SUPER T/R32-10B2 32 10 3.969 5.2 32.4 100.7 920 DKFZD-3212-5 32 10 6.35 5 52.2 102.1 1132 SUPER S/32-10K5 32 10 6.35 5 55.3 142.0 1167 SUPER T/R32-10B2 32 10 6.35 5.2 59.3 153.9 957&300 60m/min 70dB 60m/min 68dB 40m/min 0.002mm 0.001mm 2 3%26 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 27/34 行业研究|深度报 告 X-Y 电主轴：具备耗 材 属性，专 业生产 商+整机厂自 制国产替代提速 1 2 3 10 PCB“”PCB“”“”1 30%-70%1%27 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 28/34 行业研究|深度报 告 2 QY Research 2021 4.78+11.75%2022 5.26 2028 7.74 2022-2028 6.67%QY Research 2021 20.3%39 QY Research 2020 2022 400 2023 2 1300 2022 2022 10 90%50%28 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 29/34 行业研究|深度报 告 转台和铣 头：整 机 厂商自主 化能力 提 升，谐波 转台逐 步导入 X Y Z A B C 40%29 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 30/34 行业研究|深度报 告 3C 41 50%75%20%KCR KFR+5-25 42 11(+)(-)-19.8 2.1 3.5 8.9 A-42.5 5.9 6.7 25.4%30 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 31/34 行业研究|深度报 告 B-35.2 5.2 8.0 22.3 12 KCR 10 1470N m;75%80%KFR PCT 1.5 1.2 2022 A QM350 A/C GMN cytec 45 2020 12/40 100%31 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 32/34 行业研究|深度报 告 43 投资建议 20%32 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 33/34 行业研究|深度报 告 风险提示 1 2%33 请阅读最 后评级 说明和 重要声 明 34/34 行业研究|深度报 告 投资评级说明 行业评级 12 公司评级 12 10%5%10%-5%5%-5%A 300 办公地址 Table_Contact 上海 武汉 Add/1198 29 P.C/200122 Add/88 37 P.C/430015 北京 深圳 Add/33 15 P.C/100032 Add/1 3 36 P.C/518048 分析师声明 重要声明 10060000 财务报表及指标预测%34 前沿报告库是中国新经济产业咨询报告共享平台。行业范围涵盖新一代信息技术、5G、物联网、新能源、新材料、新消费、大健康、大数据、智能制造等新兴领域。为企事业单位、科研院所、投融资机构等提供研究和决策参考。扫一扫免费获取海量报告
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