《機床行業:日本機床行業啟示錄-240307(79頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《機床行業:日本機床行業啟示錄-240307(79頁).pdf(79頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、敬請參閱最后一頁特別聲明 1 日本機床工業日本機床工業從從 1 1889889 年起步,受到戰爭拉動也受到戰爭破壞跌宕起伏年起步,受到戰爭拉動也受到戰爭破壞跌宕起伏,但但在政策支持、企業創新拼搏交織下從在政策支持、企業創新拼搏交織下從 1 1982982年開始后來居上,市場份額達到全球第一,我們通過深入復盤總結經驗,希望對中國機床產業的發展得出一些啟示。年開始后來居上,市場份額達到全球第一,我們通過深入復盤總結經驗,希望對中國機床產業的發展得出一些啟示。產業變革啟示:產業變革啟示:日本借助數控技術出現日本借助數控技術出現/機床高經濟性機床高經濟性實現超車,對標國內關注數字工廠、實現超車,對標國
2、內關注數字工廠、A AI I 技術應用帶來的新機會技術應用帶來的新機會和成本端優勢和成本端優勢。我們復盤看到日本機床產業的崛起與數控技術的出現有較大關聯,數控技術的出現讓很多原先的行業壁壘被數控系統的探測和自適應能力削弱了,打破了原有市場格局。同時由于日本企業在前瞻性、技術敏感性等方面較為領先,數控化率快速提升至全球第一,再疊加日本更低的綜合成本,機床經濟性優異吸引了大批中小企業客戶,進一步發展市場份額也逐步來到全球首位?;乜串斍?,沒有可見的直接顛覆 CNC 的技術出現,但例如中國制造業數字工廠建設快速推進、AI 技術加持有望縮小原先靠長時間經驗積累構筑的技術壁壘等仍能看到技術變化出現的機會,
3、同時國內高端機床、高端數控系統等售價低于海外企業同時保持了較好毛利率,后續低成本優勢有望持續發揮。產業鏈啟示:產業鏈啟示:上游投資價值重點關注,下游新能源汽車行業上游投資價值重點關注,下游新能源汽車行業影響巨大影響巨大。機床產業鏈上下游與產業發展相輔相成,日本的上游數控系統、絲杠導軌、軸承走出了全球領先的行業龍頭企業,規模實現了躍遷式擴張,同時例如發那科的數控系統也賦能了中游主機廠在數控技術上實現反超。而國內上游企業普遍起步晚、份額低,但也因此具有較大投資價值,未來勢必要實現國產替代;下游我們看到日本的汽車產業對機床成長做出巨大貢獻,拉動需求的同時也促進技術進步,目前國內新能源汽車的高增長讓我
4、們看到了一些相似性,一方面資本開支拉動機床需求,一方面整車廠追求降本增效的訴求(例如數字工廠建設和其他新技術的應用等)有望促進機床廠的技術迭代升級,強化國內企業競爭力。出海啟示:出海啟示:全球制造業轉移帶來新機會,關注頭部企業出海成長。全球制造業轉移帶來新機會,關注頭部企業出海成長。復盤全球/日本機床需求,可以看到幾輪比較有持續性的增長均出現在大規模制造業轉移時期,日本企業根據制造業流向不斷調整布局實現了出海擴張。而目前印度、墨西哥、越南等新興市場快速增長,新一輪制造業轉移已有苗頭,國內企業正面臨較好的出海擴張時機。我們已經看到了國內頭部企業積極布局海外市場,并實現了出口收入高增長&占比提升,
5、我們認為該趨勢有較強延續性,出海將是國內企業未來成長的核心變量之一。政策啟示:政策啟示:日本成功使用組合型政策工具助力產業發展,國內政策支持力度也有望不斷加大。日本成功使用組合型政策工具助力產業發展,國內政策支持力度也有望不斷加大。日本機床產業實現反超離不開政策支持,日本從供給端(技術引進、基建支持、資金投入)、需求端(稅收優惠、政府采購、資金支持)、經營環境端(貿易管制、法規制定、技術倡導)推出了成體系的組合型政策工具,遵循競爭、審慎、協調原則靈活組合使用發揮重要作用。以機振法為例,重點針對中小型企業進行了扶持,促進“專精特新”企業成長,激發了中小型企業活力,打造了日本制造業的產業體系。同時
6、從頭部企業馬扎克的復盤可以看到,在其成長的每個階段均得到了相關行業政策的支持,甚至可以看到在政策促進下實現了關鍵核心技術突破。從國內市場我們看到了國家相關支持政策不斷推出,對企業技術升級驗證、客戶開拓、產業鏈配套進行支持,未來政策支持力度有望不斷加大。通過對日本機床產業進行復盤,我們認為目前中國機床企業有較多成長機遇,數字工廠、AI 技術的出現和應用有望縮短與海外企業差距,低成本優勢持續發揮,新能源汽車產業高增長同時降本訴求較強催化技術進步,新興市場快速成長帶來的制造業轉移機會讓企業有巨大出海成長空間,同時政策層面對產業的支持力度有望不斷加大,建議重點關注華中數控、科德數控、貝斯特、海天精工、
7、紐威數控。新技術推廣應用不及預期、新能源汽車行業成長不及預期、出海開拓進展不及預期、政策支持力度不及預期。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 2 內容目錄內容目錄 核心觀點.9 1.日本機床產業發展復盤.10 1.1 起步(1853-1945 年):軍需驅動行業需求增長.10 1.1.1 幕末至明治時期(1853-1912 年):主要從歐洲進口,國產手動機床遠落后于歐洲機床.10 1.1.2 第一次世界大戰(1914-1918 年):歐美忙于參戰,日本趁機發展機床工業.10 1.1.3 第二次世界大戰(1931-1945 年):政策扶持與戰爭軍需雙重刺激機床行業發展.11 1.2 追趕(1
8、945-1970 年):從技術模仿到實現自主化.12 1.2.1 戰敗國的蕭條(1945-1950 年):大部分機床作為賠款,產量受限制,市場急劇萎縮.12 1.2.2 朝鮮戰爭刺激與政策驅動(1950-1956 年):從“引進又保護”到國產化轉型.13 1.2.3 技術變革期(1956-1970 年):數控技術問世,日本技術追趕加速.15 1.3 走向超越(1971 年-):計算機數控時代來臨,日本從追趕走向反超.16 1.3.1CNC 時代(1971-1982 年):數控化率快速提升,全球市場份額上升.16 1.3.2 進軍全球市場(1982-2009 年):日本機床產值連續 27 年全球
9、第一.19 1.3.3 深耕海外市場(2009 年-):機床產值位居世界前三,出口市場以中國和美國為主.21 1.4 行業龍頭復盤:數控技術洗牌后,天田、馬扎克、森精機、大隈等企業確立行業龍頭地位.23 1.4.1 馬扎克:緊抓出海市場提升制造技術,擁抱柔性化/數控化新技術構筑競爭優勢.24 1.4.2 大隈:機電一體化機床企業,創造稀缺性競爭優勢.26 2.產業變革視角:為什么日本機床產業能夠實現反超.29 2.1 技術視角:數控時代來臨構筑歷史性機遇,日本小船掉頭快一舉從落后快速反超.29 2.2 成本視角:低成本勞動力同時追求精益生產,疊加美元升值影響,日本機床性價比尤為突出構筑巨大競爭
10、優勢.34 3.產業鏈視角:上游零部件成長空間大同時賦能行業成長,下游汽車行業影響巨大.35 3.1 上游零部件企業成長空間巨大,與中游主機廠成長相輔相成.35 3.1.1 數控系統:發那科成長史即日本數控系統發展史,讓日本機床實現高起點.36 3.1.2 滾動功能部件、軸承:THK/NSK/NTN 等企業成長為全球領軍企業,為產業發展打下良好基礎.39 3.2 下游汽車行業影響巨大,對上游零部件、中游主機廠均有較大拉動.45 4.出海視角:全球制造業轉移帶來歷史性機會,日本企業緊抓出海成長.47 4.1 全球制造業轉移構筑機床產業歷史性機會,過去幾輪需求高峰均由制造業轉移催化.47 4.2
11、日本企業緊抓出海成長機會走向全球化.49 5.政策視角:日本政府靈活的產業政策顯著加速了機床行業發展.52 5.1 日本政府推出的組合型政策支持工具取得了良好成效.52 5.1.1 從供給、需求、經營環境等方面推出成體系的組合型政策支持工具.52 5.1.2 以機振法為例,日本重點針對中小型企業進行扶持,促進“專精特新”成長.53 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 3 5.2 從企業視角看,政策支持與企業成長構成了緊密的聯系.55 6.對中國機床產業的啟示.56 6.1 產業變革啟示:技術變革構筑下一次成長機會,中國低成本優勢持續發揮.56 6.2 產業鏈啟示:上游投資價值重點關注,下游
12、新能源汽車創造超車機會.61 6.2.1 上游數控系統、絲杠導軌投資價值重點關注.61 6.2.2 下游新能源汽車高增長同時降本增效訴求較強,催化行業技術進步.68 6.3 出海啟示:制造業轉移是機床企業的歷史性機會,中國龍頭企業出海重點關注.72 6.4 政策啟示:我們判斷國內正逐步從發展階段向追趕階段切換,除需求型政策支持,未來環境型、供給型政策支持力度有望加大.74 7.投資建議.76 8.風險提示.76 圖表目錄圖表目錄 圖表 1:鐵質腳踏車床(1978 年造,復制品).10 圖表 2:日本第一臺國產車床(池貝公司 1889 年造).10 圖表 3:日本進口的車輪車床(1907 年英國
13、造).10 圖表 4:位于東京葛飾區的機械加工工廠.10 圖表 5:1915-1921 年機床行業產值年化增長 51.3%.11 圖表 6:1914-1917 年機床與零部件制造人數增加約一倍.11 圖表 7:瑞士制造的鏜床(左)和日本產鏜床(右).11 圖表 8:日本進口的美國車床(后)和日本產車床(前).11 圖表 9:1938 年機床制造事業法相關的支持法規.11 圖表 10:1932-1938 年機床企業和產量大幅增加.12 圖表 11:二戰期間機床職工人數暴增約 30 倍.12 圖表 12:二戰期間日籍美國專家威廉 高漢姆設計指導的六角車床.12 圖表 13:撤走 60 萬臺機床,年
14、產量限制 1 萬臺,重創日本機床產業.13 圖表 14:戰后日本機床工廠數量急劇下降.13 圖表 15:1951 年 6 月 20 家機床企業開工情況總體較差.13 圖表 16:朝鮮戰爭與政策扶持雙重刺激下日本機床年產量迅速上升.14 圖表 17:日本與西德公司合作生產的鏜床.14 圖表 18:日本與美國公司合作生產的六軸車床.14 圖表 19:1956 年機振法的主要內容.14 圖表 20:機振法三階段發展機械工業.15 圖表 21:機振法的一般性機制.15 圖表 22:1963 年 5 月開始量產馬扎克車床.15 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 4 圖表 23:1968 年 9 月
15、數控車床第 1 號機 MITC1000M 完成.15 圖表 24:美國麻省理工學院于 1952 研發的世界最早的數控銑床.16 圖表 25:1957 年東京工業大學公開日本第一臺數控車床.16 圖表 26:日本國產初期的數控銑床.16 圖表 27:1954-1986 年日本數控機床的技術轉變.16 圖表 28:1980-2011 年機床專利申請數量.17 圖表 29:山崎馬扎克 1978-1991 年專利申請數.17 圖表 30:為促進計算機技術研發,1972 年頒布電子計算機產業對策特別會計.17 圖表 31:日本電子和電機工程本科畢業生逐步超過美國.17 圖表 32:日本電子和電機工程本碩
16、博畢業生逐步超過美國.17 圖表 33:1980-1990 年日本機床總產量的數控化占比整體上呈現出上升的趨勢.18 圖表 34:1980-1990 年日本機床的數控專業化指數.18 圖表 35:1975-1985 年日本數控機床產量在日、EEC、美的占比從 30%上升至 72.3%.19 圖表 36:1981 年山崎馬扎克公司研發的旗下首款高端數控車床 QUICK TURN1O.19 圖表 37:日本機床產值 1982-2008 年連續 27 年世界第一.19 圖表 38:1980-1990 年日本機床組成中車床從 32.3%下降至 24.2%,加工中心占比從 16.3%上升至 25.7%.
17、20 圖表 39:日本的機床出口/進口的值 1969 年的 0.6(進口大國)變為 1988 年的 8.3(出口大國).20 圖表 40:1988 年日本機床出口占世界總份額的 19.4%,位居世界第 2.21 圖表 41:1988 年日本機床進口份額僅占世界總份額的 2.78%,位居世界第 10.21 圖表 42:1983-1990 年日本加工中心的出口分布.21 圖表 43:1983-1990 年日本數控車床的出口分布.21 圖表 44:2000-2020 年主要國家/地區的機床生產值.22 圖表 45:2009-2023 年日本機床國外凈新訂單的區域分布情況.22 圖表 46:1990-
18、2022 年日本是機床出口大國,2009 年出口受金融危機影響下滑較大(十億日元).22 圖表 47:2013-2022 年日本機床出口的數控化比持續上升,2022 年超 96%(十億日元).22 圖表 48:2020-2022 年機床出口到亞洲地區的份額下降,北美和歐洲地區的份額上升.23 圖表 49:2022 年日本機床出口前五大國家/地區為中國大陸、美國、中國臺灣省、韓國和印度.23 圖表 50:2020-2022 年加工中心、車床和物理化學機床的出口增幅較大.23 圖表 51:2022 年日本機床出口以加工中心、車床、物化學加工機床為主.23 圖表 52:到 1990 年,日本天田、馬
19、扎克、大隈、森精機營收規模超過 5 億美元.23 圖表 53:到 2019 年天田、馬扎克、森精機(已合并成德瑪吉森精機)、大隈依舊是全球規模前 10 企業.24 圖表 54:馬扎克經過百年發展市占率走向全球第一.25 圖表 55:馬扎克流水線+專用設備的建設進行了大規模設備投資.25 圖表 56:1986 年馬扎克工廠已有較高自動化程度.26 圖表 57:工廠設備操作通過中控室控制.26 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 5 圖表 58:大隈機電一體化布局,圍繞數控系統構筑公司競爭力.27 圖表 59:大隈自研數控系統構筑了四大核心優勢.27 圖表 60:大隈 22 年營業收入高達 2
20、276.36 億日元.28 圖表 61:22 年大隈實現凈利潤 191.95 億日元.28 圖表 62:大隈毛利率在 30%以上,凈利率相對較低.28 圖表 63:大隈大部分收入來自于海外市場.29 圖表 64:復盤來看,日本基本上在第一時間就開始向數控機床領域布局,在新一輪技術浪潮中搶占先機.29 圖表 65:從 1950s 開始的行業格局是美國、英國、意大利企業通過技術進步緩慢縮短與德國、瑞士差距.30 圖表 66:日本借助 CNC 技術實現了和歐美國家技術差距快速縮小.30 圖表 67:正處于高速成長期的大隈鐵工所、山崎鐵工所、森精機第一時間采用數控技術,改變了日本機床行業的競爭格局.3
21、1 圖表 68:美國機床市場經過 NC/CNC 技術洗牌市場出現較大動蕩.32 圖表 69:PC 技術的出現繼續帶來行業洗牌,但日本企業占據了牢固的市場領先地位.33 圖表 70:數控時代來臨后日本的數控化率快速提升,后持續全球領先.33 圖表 71:日本更低的勞動力成本在競爭上構筑了優勢.34 圖表 72:1990s 下半葉美元的升值也對行業企業競爭力造成了較大影響.34 圖表 73:以汽車行業為例,豐田公司注重精益生產持續優化產線,最終生產銷量反而顯著高于通用汽車.35 圖表 74:上游核心部件構成機床主要技術壁壘.35 圖表 75:日本企業占據了全球機床核心部件供應鏈重要地位.36 圖表
22、 76:發那科從創立至今規模實現了躍遷式的成長.36 圖表 77:1956 年日本開發出第一臺 NC 機床.36 圖表 78:富士通讓發那科得以在具有計算機開發能力的良好氛圍下從事數控系統研制.37 圖表 79:發那科從富士通獨立前基本完成了數控系統產品開發逐步走向成熟.37 圖表 80:發那科 22 年營收達到 8520 億日元.37 圖表 81:發那科 22 年凈利潤達到 1706 億日元.37 圖表 82:發那科 1Q-3Q23 收入結構.38 圖表 83:發那科采用雙研究所機制同時兼顧前瞻與實戰.38 圖表 84:發那科全球化布局.39 圖表 85:NSK 主要產品.39 圖表 86:
23、NSK1921 年的拋光產線.40 圖表 87:NSK 在 1958-1959 年實現了滾珠絲杠量產.40 圖表 88:1958 年 NSK 與 Hoover 簽署合同.41 圖表 89:半環形無級變速器.41 圖表 90:NSK 成功開發生物質滾動軸承塑料保持器.41 圖表 91:NSK 通過百余年發展成為全球軸承、滾珠絲杠行業領軍企業.42 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 6 圖表 92:NSK22 年收入結構.43 圖表 93:本土市場僅占 NSK1/3 收入.43 圖表 94:THK 發展歷史.43 圖表 95:制造端全球布局以盡量貼近市場.43 圖表 96:THK 中國總公司
24、.43 圖表 97:THK22 年產品收入結構.44 圖表 98:THK22 年全球收入結構.44 圖表 99:NTN 發展歷程.44 圖表 100:22 年 NTN 收入結構.45 圖表 101:22 年 NTN 海外收入占比超過 70%.45 圖表 102:日本乘用車銷量逐步超過美國.45 圖表 103:我們認為日本汽車工業的快速發展對日本機床市場份額走向全球第一做出了較大貢獻.46 圖表 104:汽車產業支撐了日本機床上游零部件企業的核心成長.46 圖表 105:日本汽車工業對機床需求有較大拉動.47 圖表 106:日本汽車工業機床訂單中專用機床占比較高.47 圖表 107:19 世紀工
25、業革命以來全球歷經的五次大規模制造業遷移.47 圖表 108:1962-2022 年全球機床消耗量、產量、進口量和出口量歷經三次制造業遷移,出現三次階段性高峰.48 圖表 109:從日本本土數據看,歷次制造業轉移的周期也對需求有明顯拉動,例如 2001 年至 2008 年中國制造業的高增長也帶動了日本需求持續高增.49 圖表 110:日本機床出口/進口在七八十年代迅速激增,轉變為出口大國;同時期美、英、法轉變為進口國,且輸入依賴度上升.50 圖表 111:日本泡沫經濟崩潰后內需走弱,外需訂單占比快速提升,促使企業重視海外市場開拓.50 圖表 112:日本機床企業在 1980s 之前積極開拓發達
26、國家市場.51 圖表 113:日本機床企業海外基地開始生產時間較晚.51 圖表 114:日本從 1990s 開始海外基地的設立開始向亞洲集中.51 圖表 115:日本頭部機床企業緊抓海外市場機會持續加碼海外市場布局.52 圖表 116:日本政府推出了符合產業發展規律的組合型政策支持工具.53 圖表 117:日本在機床產業不同階段應用不同的產業政策工具.53 圖表 118:1956 年機振法的主要內容.54 圖表 119:從機振法開始日本形成了一種新的產業政策體系.54 圖表 120:機振法加速形成了 1980s 日本大企業與中小企業緊密合作的產業體系.55 圖表 121:機振法提升日本中小企業
27、全要素生產率,對日本制造業全要素生產率形成支撐.55 圖表 122:日本機床領軍企業馬扎克的每個發展階段均得到了相關行業政策的支持.56 圖表 123:每次技術迭代均會帶來不同的加工理念.57 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 7 圖表 124:數字化工廠由智能化制造和智能化機床組成,實現從設計、編程、加工、監測、售后的全流程數字化管理.57 圖表 125:以寧德時代為例,其通過應用人工智能、圖像識別、機器學習、預測性算法和 5G 等新技術打造高效智能工廠,當前電池缺陷檢測甚至使用了 AI 技術.58 圖表 126:NC-Link 協議實施,加速機床行業智能化.58 圖表 127:基于華
28、中數控智能產線系統的柔性化產線.59 圖表 128:數控系統控制系統原理.60 圖表 129:AI 的應用有望縮小與海外企業在經驗積累上的差距.60 圖表 130:采用 AI 技術的華中 9 型在國內 AI 技術快速發展背景下有望縮小與海外龍頭企業差距.61 圖表 131:國內主要數控系統廠商.61 圖表 132:數控系統研發難度高,國產數控系統在技術成熟度上落后海外龍頭企業.62 圖表 133:國內外市場參與者對比.62 圖表 134:在國家及政府相關部門政策支持下,國產數控系統加速成長.63 圖表 135:數控系統技術及產品國內外比較.63 圖表 136:國內龍頭數控系統技術實力已逐漸向海
29、外龍頭看齊.64 圖表 137:國產高端數控系統基本實現核心器件配套.65 圖表 138:科德數控配套伺服驅動系統已達到國際先進水平.65 圖表 139:傳動系統(絲杠/導軌為主)占機床價值量 15%左右.66 圖表 140:絲杠導軌國產化率約 25%,國產替代空間巨大.66 圖表 141:國內滾動功能部件主要企業.66 圖表 142:漢江機床滾動功能部件實驗室.67 圖表 143:從 2011 年到 2020 年國產滾動功能部件中高端應用比例明顯提升.67 圖表 144:終端用戶在滾珠絲杠的采購上話語權較強.68 圖表 145:在有政策引導情況下,有 85.1%企業愿意試用或購買國產中高端滾
30、動功能部件.68 圖表 146:新能源汽車有大量金屬殼體加工需求.69 圖表 147:新能源汽車銷量快速擴張.69 圖表 148:比亞迪資本開支高增長.69 圖表 149:乘用車自主品牌占比快速提升為國產設備帶來機會.70 圖表 150:新能源汽車零部件材料/設計/工藝變化打破原有機床市場格局.70 圖表 151:比亞迪第十一事業部西安工廠總裝車間綜合開動率 2020 年相比 2018 年提升 18pcts.71 圖表 152:比亞迪第十一事業部西安工廠總裝車間在設備自動化改造、信息化管理提升背景下直通率快速提升.71 圖表 153:比亞迪第十一事業部西安工廠總裝車間實現了單車人工成本的下降.
31、71 圖表 154:紐威數控目前已有近 30 款產品適用于新能源汽車行業加工,高度重視賽道成長機會.72 圖表 155:海天精工新能源汽車行業解決方案.72 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 8 圖表 156:08 年后美國機床市場消費額全球占比開始回升.73 圖表 157:08 年后英國機床市場消費額全球占比開始回升.73 圖表 158:除中國外,巴西、印度等國家外國直接投資也呈增加趨勢.73 圖表 159:08 年后中低端產業開始向越南、印度等市場轉移,帶動了東南亞機床消費額占比的提升.73 圖表 160:23 年中國機床出口額快速增長.74 圖表 161:23 年加工中心出口額高增
32、長,出口結構優化.74 圖表 162:海天精工步步為營向海外市場開拓.74 圖表 163:紐威數控海外營收快速增長.74 圖表 164:海天精工海外營收快速增長.74 圖表 165:我們認為國內機床產業正從發展階段向追趕階段切換.75 圖表 166:國家近年推出多項機床產業支持性政策.75 圖表 167:機床行業重點公司盈利預測.76 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 9 對日本機床產業發展進行對日本機床產業發展進行了細致了細致復盤:復盤:我們對日本機床產業從出現到實現追趕和超越的整個過程中關鍵節點均進行了梳理,構筑了日本機床產業發展清晰的全景。其中可以看到戰爭、政策、技術變革對日本機床
33、產業造成的重大變化,日本機床產業跌宕起伏,但因為把握了關鍵技術變革,保持了良好經濟性,最終超越美國、德國走向全球領先。通過產業變革、產業鏈、出海、政策四個視角進一步剖析日本機床產業發展:通過產業變革、產業鏈、出海、政策四個視角進一步剖析日本機床產業發展:產業變革:產業變革:通過對機床行業技術變革(NC/CNC/PC)、競爭格局變化、日本重點企業的成長歷程、全球主要國家數控化率、勞動力成本等核心因素進行復盤分析。我們把日本機床產業反超的原因總結為抓住了數控技術變革機遇,同時保持了低成本的核心競爭力。日本部分企業家具有高度技術敏感性,同時前瞻性領先了時代,加上日本的產業是戰爭破壞后建立起來,“小船
34、好掉頭”對新技術擁抱的最快受到技術變革沖擊更小,憑借技術優勢和低成本優勢快速突破市場實現了對歐美企業的追趕和超越。產業鏈:產業鏈:復盤日本機床發展過程中的產業鏈情況,我們可以看到產業鏈上、中、下游相輔相成發展的歷程,上游起步早,在技術上緊咬歐美企業,并在下游機床、汽車等行業的需求拉動下快速成長,企業規模實現了躍遷式擴張。中游的機床廠一方面享受了本土零部件配套帶來的競爭優勢(例如發那科數控系統帶來的性能優勢),一方面又受到了汽車行業擴產需求/技術升級的顯著拉動,在此背景下實現了快速增長。出海:出海:以全球/日本的機床行業產銷數據進行復盤,我們看到了在大規模制造業轉移時期行業產銷數據往往會有持續性
35、的增長。在數次制造業轉移機會下,日本企業憑借技術、成本優勢快速向全球市場擴張,并根據制造業流向不斷調整布局緊抓出海機會,日本機床市場份額也逐步走向全球第一。政策:政策:日本機床產業實現反超離不開政策支持,日本從供給端(技術引進、基建支持、資金投入)、需求端(稅收優惠、政府采購、資金支持)、經營環境端(貿易管制、法規制定、技術倡導)推出了成體系的組合型政策工具,遵循競爭、審慎、協調原則靈活組合使用發揮重要作用。以機振法為例,重點針對中小型企業進行了扶持,促進“專精特新”企業成長,激發了中小型企業活力,打造了日本制造業的產業體系。同時從頭部企業馬扎克的復盤可以看到,在其成長的每個階段均得到了相關行
36、業政策的支持,甚至可以看到在政策促進下實現了關鍵核心技術突破。探究與中國目前市場對比的相同與不同,探究與中國目前市場對比的相同與不同,將日本發展的研究落地為對中國機床產業的成將日本發展的研究落地為對中國機床產業的成長啟示:長啟示:產業變革啟示:產業變革啟示:回看當前,沒有可見的直接顛覆 CNC 的技術出現,但例如中國制造業數字工廠建設快速推進、AI 技術加持有望縮小原先靠長時間經驗積累構筑的技術壁壘等仍能看到技術升級出現的機會;同時國內高端機床、高端數控系統等售價均低于海外企業同時保持了較好毛利率,后續低成本優勢有望持續發揮。產業鏈啟示:產業鏈啟示:目前國內上游零部件企業普遍起步晚、份額較低,
37、但也因此具有較大投資價值。我們看到了在“04 專項”支持下近年企業技術成熟度有明顯的提升,出現了與海外技術水平差距逐漸縮小的趨勢,在“自主可控”持續推進的背景下值得重點關注;下游我們看到目前國內新能源汽車的高增長與日本曾經的汽車高增長有一些相似性,一方面資本開支拉動機床需求,一方面整車廠追求降本增效的訴求(例如數字工廠建設)有望促進機床廠的技術迭代升級,強化國內企業競爭力。出海啟示:出海啟示:目前印度、墨西哥、越南等新興市場快速增長,新一輪制造業轉移已有苗頭,國內企業正面臨較好的出海擴張時機。我們已經看到了國內頭部企業積極布局海外市場,并實現了出口收入高增長&占比提升,我們認為該趨勢有較強延續
38、性,出海將是國內企業未來成長的核心變量之一。政策啟示:政策啟示:由于國內機床產業起步較晚,整體的技術水平落后于海外頭部企業,我們判斷國內機床產業目前正從發展階段向追趕階段切換,需要的政策支持逐步從需求型+供給型向環境型+供給型切換。24 年我們看到了需求端政策有望出現新的變化,2024 年 3 月 1日國務院常務會議審議通過推動大規模設備更新和消費品以舊換新行動方案。在政策助力之下,有望促進機床設備的更新換代,拉動國產機床工業的發展。結合前文總結的日本組合政策工具使用情況來看,除需求端政策工具之外,未來有望在供給端/環境端持續看到政策支持力度的加大。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 10
39、 核心要點:核心要點:我們對日本機床產業從出現到實現追趕和超越的整個過程中關鍵節點均進行了梳理,構筑了日本機床產業發展清晰的全景。其中可以看到戰爭、政策、技術變革對日本機床產業造成的重大變化,日本機床產業跌宕起伏,但因為把握了關鍵技術變革,保持了良好經濟性,最終超越美國、德國走向全球領先。1.11.1 起步(起步(18531853-19451945 年年):軍需驅動行業需求增長):軍需驅動行業需求增長 1.11.1.1 1 幕末至明治時期(幕末至明治時期(18531853-19121912 年):主要從歐洲進口,國產手動機床遠落后于歐洲年):主要從歐洲進口,國產手動機床遠落后于歐洲機床機床 日
40、本的機床行業可以追溯至江戶末期幕府和雄藩從歐洲進口機床。幕府以制造大炮為目的,于 1857 年在長崎制鐵所購置荷蘭制造的蒸汽機驅動機床。明治維新后,日本從歐美大量進口機器,并在使用的同時進行模仿制造。與進口機相比,自制的機床性能相當落后。明治時代(1968-1912 年),明治初期國內只有個人制造的鐵制腳踏車床,到了明治中期,出現了幾家民間機床制造企業,開始制造模仿歐美機器的機器。1889 年池貝在東京芝區金杉川口町開設了一家小型工廠,同年自制了 2 臺 9 英寸的車床,是日本最早的國產車床,但性能仍落后于歐美機床。圖表圖表1 1:鐵質腳踏車床(鐵質腳踏車床(1 1978978 年造,復制品)
41、年造,復制品)圖表圖表2 2:日本第一臺國產車床(池貝公司日本第一臺國產車床(池貝公司 1 1889889 年造)年造)來源:日本工作機械産業発展史,國金證券研究所 來源:池貝公司官網,國金證券研究所 特殊機床方面,這段時期的日本企業尚無法滿足需求,因此需要依賴進口。例如隨著鐵路線路的擴張,對車輪車床的需求增加,各地鐵路公司都安裝了英國制造的機器。1907 年日本進口了英國制造的大型車床和鏜床,用于海軍艦船的巨炮制造。圖表圖表3 3:日本進口的車輪車床(日本進口的車輪車床(1 1907907 年英國年英國造)造)圖表圖表4 4:位于東京葛飾區的機械加工工廠位于東京葛飾區的機械加工工廠 來源:日
42、本工作機械産業発展史,國金證券研究所 來源:日本工作機械産業発展史,國金證券研究所 日清戰爭(甲午戰爭,1894-1895 年)、日俄戰爭(1904-1905 年)期間,大量的軍需產品急需機床進行生產,戰爭極大地刺激了日本國內的機床產業以及制造業的發展。1.11.1.2 2 第一次世界大戰(第一次世界大戰(19141914-19181918 年):歐美忙于參戰,日本趁機發展機床工業年):歐美忙于參戰,日本趁機發展機床工業 第一次世界大戰期間,歐美等機床發達國家忙于參戰,機床出口受到影響,日本抓住機遇行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 11 趁機發展機床行業,訂單激增。據統計 1915-19
43、21 年間該行業迎來第一次真正的擴張:產值從 15 億日元增長至 180 億日元,并且 1921 年出口占比達到總產值的 11%。圖表圖表5 5:1 1915915-19211921 年機床行業年機床行業產值產值年化增長年化增長 5151.3 3%圖表圖表6 6:1 1914914-19171917 年機床年機床與零部件制造人數增加約一倍與零部件制造人數增加約一倍 來源:The Machine Tool Industry In Japan,國金證券研究所 來源:日本建立世界上第三個機床工業、制造業、工業化強國的戰略戰術,國金證券研究所 1921 年,日本農商務省舉辦了國產機床展覽會,1922
44、年日本機械學會設立了機床規格制定委員會,國家制定了精度檢測的具體方案。這段時期日本不斷提高機床的結構、功能和精度,雖然主要是模仿歐美先進機床,但制造質量得到了較好的提升。圖表圖表7 7:瑞士制造的鏜床瑞士制造的鏜床(左左)和日本產鏜床(右)和日本產鏜床(右)圖表圖表8 8:日本進口的美國車床(后)和日本產車床(前)日本進口的美國車床(后)和日本產車床(前)來源:日本工作機械産業発展史,國金證券研究所 來源:日本工作機械産業発展史,國金證券研究所 1.11.1.3 3 第二次世界大戰(第二次世界大戰(19311931-19451945 年):政策扶持與戰爭軍需雙重刺激機床行業發展年):政策扶持與
45、戰爭軍需雙重刺激機床行業發展 1934 年 5 月,池貝、新瀉、大隈、唐津等大企業發起成立了“日本機床工業聯合會”,在技術上實現互助,并向政府提出一些要求和建議。1938 年日本頒布機床制造事業法,將機床行業納入政策范圍內,在財政、金融、稅收等方面給予國產機床政策扶持。圖表圖表9 9:1 1938938 年機床制造事業法相關的支持法規年機床制造事業法相關的支持法規 相關相關內容內容 意義意義 (1)新建和擴建一定規模(切削研磨用金屬工業機械 200 臺)以上的機床設備實行許可制。將機床行業納入政策范圍(2)對被批準的公司在一定期間內免征所得稅、營業收益稅和地方稅。稅收優惠(3)在一定期限內免征
46、進口制造設備的進口稅。此外必要時可以限制進口機床,有時還可以提高關稅。關稅支持(4)在政府指定的期限內,新建或增設超過法定規定規模的設備,應當按照規定進行封存,封存總額在 5 年內未達到 6 成時,政府對其差額予以補償。財政支持(5)對研發政府指定類型的機床給予補貼 財政對技術攻關給予補貼 來源:weblio 辭典,國立公文書館,國金證券研究所 1932 至 1938 年日本機床行業得到迅速發展,機床企業從 397 家發展至 1978 家,職工總數從 4100 人增長至 6.3 萬人,機床年產量從 5000 臺增長至 6.73 萬臺。1938 至 1944 年15180020406080100
47、12014016018020019151921日本機床產值(億日元)CAGR:51.31%050010001500200025003000350040004500500019141917機床與零部件制造人數(人)CAGR:29.54%行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 12 機床產值增加量了 2 倍,二戰末期 1945 年時機床行業職工人數已增長至 12.6 萬人。圖表圖表1010:1 1932932-19381938 年機床企業和產量大幅增加年機床企業和產量大幅增加 圖表圖表1111:二戰期間二戰期間機床機床職工人數暴增約職工人數暴增約 3 30 0 倍倍 來源:日本建立世界上第三個機床
48、工業、制造業、工業化強國的戰略戰術,國金證券研究所 來源:日本建立世界上第三個機床工業、制造業、工業化強國的戰略戰術,國金證券研究所 二戰期間軍部勢力不斷壯大,軍需物資需求也不斷增加,由于國產機床在精度和生產效率上仍落后于歐美機床,因此繼續大量進口歐美較為發達的機床。但是,由于國際局勢的惡化,1940 年美國禁止對日出口機床,加之國內原料不足,軍備強化主要集中在進口海外機和國產機床,量產能力難以保證。在此期間,有歐美技術人員(包括日本國籍的美國專家威廉 高漢姆)設計和指導下制造的性能與歐美機床相當,并得以量產的國產機床。圖表圖表1212:二戰期間日籍美國專家威廉高漢姆設計指導的六角車床二戰期間
49、日籍美國專家威廉高漢姆設計指導的六角車床 來源:日本工作機械産業発展史,國金證券研究所 1.21.2 追趕追趕(1 1945945-19701970 年年):從技術模仿到實現從技術模仿到實現自主化自主化 1 1.2.12.1 戰敗國的蕭條(戰敗國的蕭條(19451945-19501950 年):大部分機床作為賠款,產量受限制,市場急劇萎年):大部分機床作為賠款,產量受限制,市場急劇萎縮縮 1945 年 8 月 15 日,日本無條件投降,同月聯合國盟軍占領日本。此后駐日盟軍總司令部發布了許多日本改革方案,最主要的目的就是確保日本不會再次發動戰爭,其中最緊迫的措施是把作為戰爭基礎的鋼鐵、機械工業的
50、生產力降到最低。盟軍在關閉各種官營、民營軍需工廠的同時,對工廠內的機床進行拆除,并且指定賠償的機床要撤走到戰勝國。1945 年 12 月,盟軍賠償委員會美國代表波利(Edwin W.Pauley)向杜魯門總統提出報告,要求日本撤走的機床數量為 60 萬臺,限制日本機床年生產能力為 1 萬臺。1946 年 10月日本機床安裝數量約為 75 萬臺,年生產能力為 5.5 萬臺,撤除其中 60 萬臺并將年生產能力降為原來的五分之一,實際上是毀滅了日本的機床產業。02468101214193219381945職工數量(萬人)行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 13 圖表圖表1313:撤走撤走 6 6
51、0 0 萬臺機床,年產量限制萬臺機床,年產量限制 1 1 萬臺,重創日本機床產業萬臺,重創日本機床產業 來源:戦後日本工作機械工業展開:昭和 2040 年代,國金證券研究所 日本機床工業除了受到戰爭轟炸的影響外,還受到上述嚴厲的戰后賠償制裁,以及傾斜生產方式(戰后將緊缺的資金、材料、電力等優先投入到煤炭及鋼鐵產業,導致機械工業的資源供應減少)的影響,致使機床市場縮小,機床企業數量急劇下滑,例如戰時的 1944年有 446 家機床企業,戰后的 1951 年銳減為 21 家。日刊工業新聞 1976 年 8 月 18 日曾報道,“戰后機床工廠生產鍋、灶、犁、鋤頭等日用金屬制品,勉強糊口。雖然重建機床
52、工業的勁頭很足,但根本沒有需求。戰爭期間機床 100%依靠軍需,戰爭結束后失去了所有市場,就像被扔到沙漠里的旅行者一樣?!眻D表圖表1414:戰后日本機床工廠數量急劇下降戰后日本機床工廠數量急劇下降 圖表圖表1515:1 1951951 年年 6 6 月月 2 20 0 家機床企業家機床企業開工開工情況總體較差情況總體較差 來源:戦後日本工作機械工業展開:昭和 2040 年代,國金證券研究所 來源:戦後日本工作機械工業展開:昭和 2040 年代,國金證券研究所 并且這段時期日產機床的技術水平與歐美國家相比普遍處于相當低的水平,臺式等小件機器另當別論,在現代化高性能機床方面,與進口相比普遍缺乏競爭
53、力。據大日金屬工業前會長小山省三所述,1952 年 2 月,美國機床采購調查團訪日,可能是因為美蘇關系處于一觸即發的危險狀態,急需擴張國防設備,結果他們連一臺機床都沒買就回國了。原因是整體上機器嚴重老化,另外由于戰時人手不足,未熟練工人操作機器不恰當,即使是機齡在 10 年以內的機器,在精度和效率方面也存在相當大的問題。1.1.2 2.2.2 朝鮮戰爭刺激與政策驅動(朝鮮戰爭刺激與政策驅動(1 1950950-19195656 年):從“引進又保護”到國產化轉型年):從“引進又保護”到國產化轉型 1950 年朝鮮戰爭爆發,日本接受美國的軍需訂單,其機床工業迅速從戰后的蕭條中走了出來。這段時期外
54、匯情況嚴峻,1952 年制定了機床進口補助金發放規定,要求必須取得進口許可和外匯分配許可,盡管如此日本仍從歐美各國進口了大量機床。1955 年日本政府撥款 2500 萬日元鼓勵國內廠商對國外機床進行拆解和逆向研發。并且戰后初期機床市場受國外機床擠占較大,為了保護國內機床企業,政府制定了 工業標準法等多項法規,對國產工業進行保護,并限制外來廠商。75155.5101020304050607080機床數量(萬臺)年生產量(萬臺)1946年10月盟軍要求0501001502002503003504004505001942 1943 1944 1945 1946 1947 1948 1949 1950
55、 1951日本機床工廠數量(家)機床企業開工率0-30%31%-50%51%-80%81%以上行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 14 圖表圖表1616:朝鮮戰爭與政策扶持雙重刺激下日本機床年產量迅速上升朝鮮戰爭與政策扶持雙重刺激下日本機床年產量迅速上升 來源:日本建立世界上第三個機床工業、制造業、工業化強國的戰略戰術,國金證券研究所 1951 年 12 月日本成立了戰后第一個全國性的機床團體組織日本機床工業協會(JMTBA),1955 年成立日本機床進口協會,機床工業協會在 1959 年和 1960 年分別派遣由會員企業組成的考察團到歐洲和美國訪問多家先進的機床制造企業,努力收集最新技術
56、。甚至許多機床制造企業與歐美企業進行技術合作,努力獲取先進技術。截止 20 世紀 70 年代,技術合作件數達到 115 件,合作的國內企業中,廠商超過 50 家,貿易公司數家,合作企業的國籍按國籍順序依次為美國、法國、西德、瑞士。圖表圖表1717:日本與西德公司合作生產的鏜床日本與西德公司合作生產的鏜床 圖表圖表1818:日本日本與美國公司合作生產的六軸車床與美國公司合作生產的六軸車床 來源:日本工作機械産業発展史,國金證券研究所 來源:日本工作機械産業発展史,國金證券研究所 1956 年日本為了振興機械工業設立機械工業振興臨時措施法,簡稱機振法,該法以 5 年為期,從 1950 年代到 19
57、70 年代延長 2 次,一共三個周期。機振法主要聚焦于生產機械零部件的中小企業,本質上是扶持機械工業中小企業的政策,其措施則是幫助中小企業進行融資與技改。圖表圖表1919:1 1956956 年機振法的主要內容年機振法的主要內容 主要內容主要內容 意義意義 (1)在日本機械工業中確立合理的生產體制,包括資金、進口許可等計劃以及生產規模的專門化等。建立合理體制(2)促進日本機械工業設備的現代化,對于需要國產化的部分在財政資金上予以扶植,推動設備的更新,并由日本開發銀行優先確?,F代化所需要的資金,包括但不限于降低利息、延長融資時間、放寬擔保條件等。財政資金扶植(3)振興日本機械工業的出口,對于海外
58、市場的開拓予以支持。開拓海外市場(4)提高日本機械工業的生產技術,推動日本產業規格(JIS)的制定,加強研究能力。加強技術研發(5)針對機械工業的原材料政策,保障鋼鐵類的主要材料的價格以及質量,實現合理化的供需結構。保障原材料端 來源:日本培育“專精特新”企業的產業政策研究:以機振法為中心,國金證券研究所 在制定機振法時,經過反復論證與討論,最終確定以機床以及基礎配套部件作為發展的突破口,并劃分了 3 個階段,每個階段均有發展的重點。0.41.8825.60510152025301950195519601970日本機床年產量(萬臺)行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 15 圖表圖表2020
59、:機振法三階段發展機械工業機振法三階段發展機械工業 圖表圖表2121:機振法的一般性機制機振法的一般性機制 來源:日本建立世界上第三個機床工業、制造業、工業化強國的戰略戰術,國金證券研究所 來源:日本培育“專精特新”企業的產業政策研究:以機振法為中心,國金證券研究所 在機床國產化的指引下,日本政府在 20 世紀 50 年代累計向 39 家國產機床企業發放補助金 1.94 億日元,鼓勵國產廠商進行自主生產。日本山崎馬扎克公司 1959 年開始生產高速精密車床(LB、LD 系列),標志著機床自主化的初步成功,并于 1962 年 6 月實現行業首次出口美國,成交 200 臺 LE 車床。圖表圖表22
60、22:1 1963963 年年 5 5 月月開始量產馬扎克車床開始量產馬扎克車床 圖表圖表2323:1 1968968 年年 9 9 月月數控車床第數控車床第 1 1 號機號機 MITC1000MMITC1000M 完成完成 來源:山崎馬扎克官網,國金證券研究所 來源:山崎馬扎克官網,國金證券研究所 1.21.2.3 3 技術技術變革期(變革期(1 1956956-19701970 年年):數控技術問世,日本技術追趕加速):數控技術問世,日本技術追趕加速 數控機床(NC 機床)問世以前,零件的機械加工是由工人手工完成,即加工零件的機床動作是通過手動手柄操作完成的,因此在加工形狀復雜或精度要求高
61、的零件時非常困難。1952 年美國麻省理工學院(MIT)發明了世界上第一臺三坐標數控銑床,標志著基于計算機的自動化控制技術(Numerical Control,NC)數控機床的出現。NC 機床的特點是可以自動重復進行復雜形狀的零件加工并大量生產。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 16 圖表圖表2424:美國麻省理工學院于美國麻省理工學院于 1 1952952 研發的世界最早的數控銑床研發的世界最早的數控銑床 來源:日本精密工學會,國金證券研究所 日本很早就看出了這項技術的重要性,數控機床的資料在 1953 年引入日本,東京工業大學和東京大學的研究所進行研究。1956 年日本開發出了第一臺
62、數控設備,1957 年開發出了第一臺數控車床,1958 年牧野機床和富士通開發出了數控銑床。圖表圖表2525:19571957 年東京工業大學公開日本第一臺數控車床年東京工業大學公開日本第一臺數控車床 圖表圖表2626:日本國產初期的數控銑床日本國產初期的數控銑床 來源:日本精密工學會,國金證券研究所 來源:日本工作機械産業発展史,國金證券研究所 此后眾多廠商相繼開發出了優秀的數控裝置和帶有數控裝置的機床,到 20 世紀 70 年代后半期,日本產數控機床的性能在世界市場上得到了高度評價。圖表圖表2727:1 1954954-19861986 年日本數控機床的技術轉變年日本數控機床的技術轉變 技
63、術階段 時間 主要技術內容 硬連系統(1)1954 真空管,繼電器,(模擬電路)(2)1959 晶體管(數字電路)(3)1965 工業控制系統(數字電路)軟連系統(4)1970 軟連方法,大規模集成電路,中規模集成電路,內置微型計算機(5)1974 軟連方法,內置一片微處理器(6)1979 磁泡存儲器,超大規模集成電路,陰極射線管(7)1981 交互技術,定制化,柔性制造系統為導向的軟件(8)1986 數字控制,制造自動化協議 來源:The Machine Tool Industry In Japan,國金證券研究所 1.31.3 走向走向超越超越(1 1971971 年年-):計算機計算機數
64、控時代來臨,日本從追趕走向反超數控時代來臨,日本從追趕走向反超 1.31.3.1 1C CNCNC 時代(時代(1 1971971-19821982 年年):):數控化率快速提升,全球市場數控化率快速提升,全球市場份額上升份額上升 1971 年日本政府頒布 特定電子工業和特定機械工業振興臨時措施法(簡稱“機電法”),行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 17 確定了機械工業和集成電子工業相結合的目標,在政策的引導下,日本機床廠商投身于數控機床的研發和制造;1978 年日本政府又頒布特定機械信息產業振興臨時措施法(簡稱“機信法”),鼓勵國產機床廠商進行技術創新,確定發展電子機械設備和振興軟件開
65、發的目標,為日本高端機床的發展提供了“彎道超車”的機會。圖表圖表2828:19801980-20112011 年機床專利申請數量年機床專利申請數量 圖表圖表2929:山崎馬扎克山崎馬扎克 1 1978978-19911991 年專利申請數年專利申請數 來源:世界知識產權組織,國金證券研究所 來源:產業政策促進關鍵核心技術突破的路徑研究基于日本數控機床企業的縱向案例分析,國金證券研究所 資金補助方面,20 世紀 70 年代后,為了促進國內計算機技術的研發,日本政府于 1972年設立電子計算機產業對策特別會計,分別發放了四種補助金,旨在開發與第四代電子計算機相對應的軟件技術等,1973-1976
66、年累計提供 716.2 億日元的資助。又于 1979 年設立第四代電子計算機用基礎技術開發促進費補助金制度(1979-1983 年),旨在開發與第四代電子計算機相對應的軟件技術等。圖表圖表3030:為促進計算機技術研發,為促進計算機技術研發,1 1972972 年頒布年頒布電子計算機產業對策特別會計電子計算機產業對策特別會計 序號序號 名稱名稱 時期時期 發放金額(日元)發放金額(日元)(1)電子計算機新機種開發促進費補助金 1972-1976 年 570.9 億(2)輔助裝置等開發促進費補助金 1972-1976 年 45.4 億(3)信息處理產業振興對策補助金 1973-1975 年 35
67、 億(4)集成電路開發促進費補助金 1973-1974 年 30 億 來源:戰后科技革命推動日本產業升級研究基于創新體系的視角,國金證券研究所 日本較早意識到計算機技術的發展對于機床等相關行業的重要意義,并重視培養相關人才,1970 年日本電子和電機工程專業本科畢業生人數超過了美國,此后 1973 年又在本碩博總畢業人數上反超了美國,而到了 1977 年時,日本在本科和本碩博畢業生人數上分別達到美國的 1.80 倍和 1.37 倍,這可以讓日本迅速地在微電子技術革命浪潮到來時集中大量人力資源于戰略性產業,有助于日本高端數控機床的發展。圖表圖表3131:日本日本電子和電機工程電子和電機工程本科畢
68、業生逐步本科畢業生逐步超過美國超過美國 圖表圖表3232:日本電子和電機工程本碩博畢業生逐步超過美國日本電子和電機工程本碩博畢業生逐步超過美國 來源:戰后科技革命推動日本產業升級研究基于創新體系的視角,國金證券研究所 來源:戰后科技革命推動日本產業升級研究基于創新體系的視角,國金證券研究所 020004000600080001000012000140001980198219841986198819901992199419961998200020022004200620082010主要國家機床專利申請數量(件)日本美國德國瑞士中國957418251100657674907010192020406
69、080100120馬扎克專利申請數量(個)00.511.520500010000150002000025000日本/美國畢業人數(人)日美電子和電機工程專業本科畢業生人數日本美國日本/美國比例00.511.50500010000150002000025000日本/美國畢業人數(人)日美電子和電機工程專業本碩博畢業生總人數日本美國日本/美國比例行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 18 日本數控機床制造商在 70 年代初采用的市場策略是優先生產小型、低成本、功能簡單的車床,以刺激國內外中小企業的潛在需求,以占領廣大市場、獲取利潤為主要目標。這一策略不同于典型的美國制造商(包括部分歐洲制造商),
70、后者側重于生產汽車、航空航天等領域價格昂貴的大型高端機。數控技術對于市場的影響是顯著的,數控機床占總產量的比例從 1970 年的 8%上升到 1980年的 50%,再到 1990 年的 76%。其中電火花機床的數控化占比超過 90%,車床的數控化高于平均水平,1990 年達到 91%。圖表圖表3333:1 1980980-19901990 年日本機床年日本機床總產量總產量的數控化的數控化占比占比整體整體上呈現出上升的趨勢上呈現出上升的趨勢 來源:JMTBA,CECIMO,NTBA,The Machine Tool Industry In Japan,國金證券研究所 數控技術在機床各領域的重要程
71、度有所不同,每個細分領域的數控技術專業化程度即相對于該部分作為一個整體所體現的重要性,體現了該部分在數控技術中更為重要。圖表圖表3434:1 1980980-19901990 年日本機床的數控專業化指數年日本機床的數控專業化指數 來源:JMTBA,CECIMO,NTBA,The Machine Tool Industry In Japan,國金證券研究所 注:指數大于 100 表明該部分在 NC 中是專業化的 在此期間日本在數控機床領域取得的成果是非凡的:1975 年日本數控機床產量在日本、歐洲經濟共同體(EEC)和美國的數控機床總產量的占比為30%,而1985年此比例上升至72.3%。此外
72、1986 年時世界上每購買 2 臺數控車床,大約就有 1 臺是日本制造。例如山崎馬扎克公司在 1981 年 6 月研發了世界第一臺對話型數控裝置 MAZATROL 1 以及公司首款高端數控車床 QUICK TURN1O。0%20%40%60%80%100%120%19801981198219831984198519861987198819891990數控化率總體車床鉆床鏜床銑床磨床特殊用途機床其他電火花機床05010015020025019801981198219831984198519861987198819891990數控專業化指數車床鉆床鉆床銑床磨床加工中心行業深度研究 敬請參閱最后一頁
73、特別聲明 19 圖表圖表3535:1 1975975-19851985 年年日本數控機床產量在日、日本數控機床產量在日、E EECEC、美、美的占比的占比從從 3 30%0%上升至上升至 7 72.3%2.3%圖表圖表3636:1 1981981 年山崎馬扎克公司研發的旗下首款高端數年山崎馬扎克公司研發的旗下首款高端數控車床控車床 QUICK TURN1OQUICK TURN1O 來源:The Machine Tool Industry In Japan,國金證券研究所 來源:山崎馬扎克官網,國金證券研究所 1.31.3.2 2 進軍全球市場進軍全球市場(19821982-20092009 年
74、年):日本機床產值連續):日本機床產值連續 2 27 7 年全球第一年全球第一 日本的機床產值從 1982 年到 2008 年連續 27 年位居世界第一,但 2009 年受到 2008 年下半年開始的經濟減速影響較大,排在中國和德國之后位居第三。此后,得益于以中國為代表的新興國家旺盛的設備投資需求,2010 年超過德國恢復到第 2 位。圖表圖表3737:日本機床產值日本機床產值 19821982-20082008 年連續年連續 2 27 7 年世界第一年世界第一 來源:主要製造業課題展望,日本機床工業協會,國金證券研究所 1980-1990 年日本機床的構成以車床和加工中心為主,但其份額出現了
75、分化:車床在金屬1359153516401655548181524020004000600080001000012000140001600018000日本歐洲經濟共同體美國機床產量(臺)1975年1985年行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 20 加工機床中的重要性逐漸消失,其份額從 1980 年的 32.3%上升到 1990 年的 24.2%,加工中心的重要性逐漸上升,從 1980 年的 16.3%上升到 1990 年的 25.7%。此外,磨床的平均占比為 11.8%,鉆床、銑床和鏜床的占比一直都很小,低于 10%。圖表圖表3838:1 1980980-19901990 年日本機床組成中
76、車床從年日本機床組成中車床從 3 32.3%2.3%下降至下降至 2 24.2%4.2%,加工中心占比從,加工中心占比從 1 16.3%6.3%上升至上升至 2 25.7%5.7%來源:The Machine Tool Industry In Japan,國金證券研究所 日本機床 1969、1979 和 1989 年的出口/進口的值分別為 0.6、7.5 和 8.3。由此可見日本在 1969 年時為機床的進口大國,經過了十余年的發展,迅速轉型為機床出口大國,并且該比值在世界主要國家和地區中位居第一。圖表圖表3939:日本的機床出口日本的機床出口/進口的值進口的值 1 1969969 年的年的
77、0 0.6.6(進口大國進口大國)變為變為 1 1988988 年的年的 8 8.3.3(出口大國出口大國)來源:主要工作機械企業國際化戦略,國金證券研究所 1988 年日本機床出口占世界份額 19.4%,僅次于西德的 23.8%,位居世界第 2,但日本的機床進口額僅排名世界第 10。32%27%29%23%27%25%24%26%26%25%24%26%16%19%21%24%24%25%25%24%24%25%26%23%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%19801981198219831984198519861987198819891990平均車床鉆床鏜床
78、銑床磨床加工中心其他行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 21 圖表圖表4040:1 1988988 年年日本機床出口占世界總份額的日本機床出口占世界總份額的 1 19.4%9.4%,位,位居世界第居世界第 2 2 圖表圖表4141:1 1988988 年日本機床進口份額僅占世界總份額的年日本機床進口份額僅占世界總份額的2 2.78%.78%,位居世界第,位居世界第 1 10 0 來源:主要工作機械企業國際化戦略,國金證券研究所 來源:主要工作機械企業國際化戦略,國金證券研究所 1983-1990 年加工中心和數控車床的出口地區以美國、德國、比利時和英國為主,并且出口于美國的份額呈現出下降的
79、趨勢,出口到德國的比例呈現上升的趨勢。圖表圖表4242:1 1983983-19901990 年日本加工中心的出口年日本加工中心的出口分布分布 圖表圖表4343:1 1983983-19901990 年日本數控車床的出口分布年日本數控車床的出口分布 來源:The Machine Tool Industry In Japan,國金證券研究所 來源:The Machine Tool Industry In Japan,國金證券研究所 1.31.3.3 3 深耕海外市場深耕海外市場(20092009 年年-):):機床產值位居世界前三,出口市場以中國和美國為主機床產值位居世界前三,出口市場以中國和美
80、國為主 此階段日本政府不再過多干預機床產業,而是去維護穩定的市場環境,并鼓勵國內機床廠商持續創新。受 2008 年下半年全球金融危機的影響,2009 年以汽車產業為首的各行業的訂單情況都停滯不前,日本機床產值結束了連續 27 年的世界第一。2000-2010 年中國機床產值迅速增加,于 2009 年超過日本,成為世界第一,此后日本和德國位居世界第二或第三。經歷了金融危機的重創后,由于消費電子和中國等新興市場設備投資需求,日本機床產值有所恢復。2019 年中美貿易摩擦、2020 年新冠疫情,日本機床產值有所下滑。國外訂單情況,2019 和 2020 年受新冠疫情和中美貿易摩擦影響,海外訂單有所下
81、滑,2021和 2022 年有所恢復,2022 年亞洲和北美訂單創新高。2023 年由于中國經濟增速放緩,設備投資需求下降,亞洲訂單有所下滑。西德23.8%日本19.4%瑞士9.4%意大利7.7%東德7.5%英國3.8%美國3.5%其他24.9%1988年世界機床出口情況14%13%8%6%5%5%5%4%4%3%3%2%2%2%2%1%1%1%1%0%18%美國蘇聯西德法國加拿大英國意大利韓國中國大陸日本瑞士瑞典中國臺灣省西班牙東德波蘭南斯拉夫010203040506070809010019831984198519861987198819891990%美國德國比利時英國其他010203040
82、506070809010019831984198519861987198819891990%美國德國比利時英國其他行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 22 圖表圖表4444:2 2000000-20202020 年主要國家年主要國家/地區地區的的機床生產機床生產值值 圖表圖表4545:2 2009009-20232023年日本機床國外凈新訂單的區域分布年日本機床國外凈新訂單的區域分布情況情況 來源:工作機械係人材育成貢獻工作機械連攜大學生実施一般調査報告書,國金證券研究所 來源:日本機床工業協會,國金證券研究所 2009 年受到全球金融危機的影響,機床訂單和產值迅速下滑,產業大幅縮水,進而
83、機床的進出口額明顯下降,但在 2009 年之后受中國等新興國家市場發展,同時汽車、消費電子等行業增長,日本機床出口額明顯增長。受新冠疫情的影響,日本 2020 年機床出口相較于 2018 和 2019 年有明顯下滑。圖表圖表4646:1 1990990-20222022 年日本是機床出口大國,年日本是機床出口大國,2 20 00 09 9 年出口年出口受金融危機影響下滑較大(十億日元)受金融危機影響下滑較大(十億日元)圖表圖表4747:2 2013013-20222022 年年日本日本機床出口機床出口的數控化比持續上的數控化比持續上升,升,2 2022022 年超年超 9 96%6%(十億日元
84、)(十億日元)來源:日本機床工業協會,國金證券研究所 來源:日本機床工業協會,國金證券研究所 日本機床主要出口到亞洲、北美和歐洲三個地區,從 2020-2022 年日本機床主要地區的出口額來看,雖然三個主要地區都連續兩年增長,但北美地區同比增長 39.9%,達到 2267億日元,歐洲增長 44.6%,達到 1662 億日元。但亞洲(4467 億日元)由于中國經濟增速放緩,機床需求量減少,同比僅增長 6.1%。按國家和主要地區進行分類,2022 年出口到中國大陸 2286 億日元,比 2021 年減少 2.9%,但連續 2 年位居榜首。2 到 5 名分別是是美國(2048 億日元)、中國臺灣(4
85、68 億日元)、韓國(447 億日元)和印度(361 億日元),均連續 2 年增長。0100200300400500600十億日元亞洲歐洲北美其他051015202502004006008001,0001,20019901992199419961998200020022004200620082010201220142016201820202022出口/進口機床進出口值(十億日元)出口進口出口/進口91%92%93%94%95%96%97%020040060080010001200出口數控化比(%)機床和數控機床出口值(十億日元)機床數控機床數控化比行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 23
86、圖表圖表4848:2 2020020-20222022 年機床出口到亞洲地區的份額下降,年機床出口到亞洲地區的份額下降,北美和歐洲地區的份額上升北美和歐洲地區的份額上升 圖表圖表4949:2 2022022年日本機床出口前五大國家年日本機床出口前五大國家/地區為中國大地區為中國大陸、美國、陸、美國、中國中國臺灣、韓國和印度臺灣、韓國和印度 來源:日本機床工業協會,國金證券研究所 來源:日本機床工業協會,國金證券研究所 從機種出口金額的構成看,2022 年加工中心 3632 億日元,同比增長 15.5%,車床 2146億日元,同比增長 39.4%,激光加工機床 1668 億元,同比增長 14.9
87、%,這三類占出口總額的 86.7%。圖表圖表5050:2 2020020-20222022 年加工中心、車床和物理化學機床的年加工中心、車床和物理化學機床的出口增幅較大出口增幅較大 圖表圖表5151:2 2022022 年日本機床出口以加工中心、車床、物化年日本機床出口以加工中心、車床、物化學加工機床為主學加工機床為主 來源:日本機床工業協會,國金證券研究所 來源:日本機床工業協會,國金證券研究所 1.41.4 行業龍頭復盤:數控技術洗牌后,天田、馬扎克、森精機、大隈等企業確立行業龍頭行業龍頭復盤:數控技術洗牌后,天田、馬扎克、森精機、大隈等企業確立行業龍頭地位地位 日本機床工業數控化快速進行
88、,帶來了日本機床行業洗牌,原先的池貝鐵工、新瀉鐵工所、日立精機等“二戰”前便興旺的大企業份額走弱,天田、馬扎克、森精機、大隈逐步成長為行業龍頭。圖表圖表5252:到到 1 1990990 年,日本天田、馬扎克、大隈、森精機營收規模超過年,日本天田、馬扎克、大隈、森精機營收規模超過 5 5 億美元億美元 公司公司 總營收總營收 (百萬美元)(百萬美元)機床板塊營收機床板塊營收 (百萬美元)(百萬美元)總凈利潤總凈利潤 (百萬美元)(百萬美元)員工人數員工人數 AMADA 天田 1341 1207 134 1594 MAZAK 馬扎克 1150 1150 3524 FANUC 發那科(數控系統為主
89、)1280 1100 242 2046 OKUMA 大隈 786 739 33 1884 MORI SEIKI 森精機 675 661 81 1803 KOMATSU 小松 6276 471 195 15097 43.0%46.0%38.4%16.1%13.0%13.7%16.1%16.1%19.4%22.7%22.7%26.4%2.1%2.0%2.0%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%202020212022東亞亞洲其他地區歐洲北美其他2286204846844736105001000150020002500中國大陸美國中國臺灣韓國印度機床出口額(十億日元)0
90、50100150200250300350400出口金額(十億日元)20202021202242.40%25.00%19.50%7.80%0.90%0.30%0.30%3.80%2022年日本機床按種類劃分的出口情況加工中心車床物理化學加工機床研磨或精加工機床銑床鉆床鏜銑床其他行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 24 公司公司 總營收總營收 (百萬美元)(百萬美元)機床板塊營收機床板塊營收 (百萬美元)(百萬美元)總凈利潤總凈利潤 (百萬美元)(百萬美元)員工人數員工人數 TOYODA 捷太格特 1326 464 19 4620 FUJI 富士 436 436 48 931 TOSHIBA
91、東芝 1011 374 36 3383 HITACHI SEIKI 日立精機 405 365 23 1247 AMADASONOIKE 365 365 24 673 來源:THE MACHINE TOOL INDUSTRY IN JAPAN,國金證券研究所 到 2019 年,天田、馬扎克、森精機(已合并成德瑪吉森精機)、大隈等企業依舊是全球規模前 10 企業。圖表圖表5353:到到 2 2019019 年天田、馬扎克、森精機(已合并成德瑪吉森精機)、大隈依舊是全球年天田、馬扎克、森精機(已合并成德瑪吉森精機)、大隈依舊是全球規模前規模前 1 10 0 企業企業 企業企業 國家國家 產值(億美元
92、)產值(億美元)馬扎克 日本 52.8 通快 德國 42.4 德瑪吉森精機 德日合并 38.2 馬格 美國 32.6 天田 日本 31.1 大隈 日本 19.4 牧野 日本 18.8 格勞博集團 德國 16.8 哈斯 美國 14.8 埃馬克 德國 8.7 來源:賽迪顧問,國金證券研究所 我們選擇馬扎克、大隈(天田有較多收入來自于焊接、沖壓等業務)進行日本機床行業龍頭的復盤:1.41.4.1 1 馬扎克:緊抓出海市場提升制造技術,擁抱柔性化馬扎克:緊抓出海市場提升制造技術,擁抱柔性化/數控化新技術構筑競爭優勢數控化新技術構筑競爭優勢 馬扎克成立于 1919 年,秉承積極穩健的經營市占率走向全球第
93、一,從 2019 年數據看,馬扎克以 52.8 億美元的營業收入位列全球第一。其追求無人化生產、“DONE IN ONE(追求從原材料到成品整個加工過程只用一臺機床完成)”、不上市的經營理念確保了公司產品保持高附加值。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 25 圖表圖表5454:馬扎克經過百年發展市占率走向全球第一馬扎克經過百年發展市占率走向全球第一 來源:馬扎克的百年歷程,CYBER WORLD,國金證券研究所 通過復盤馬扎克的發展歷程,我們認為較早推廣自動化、柔性化制造系統、快速采用數控技術、注重主業是其成功的主要原因:1)較早布局自動化、柔性化大批量量產 馬扎克第二代社長山崎照幸的經營
94、理念是“制造銷量最大的機床”,通過對歐美機床廠商進行考察,在制造通用車床時為了追求大規模生產設立了三條國內最早的組裝用傳動機生產線。在 1963 年馬扎克就有了建立傳動帶裝配作業流水線的想法,只是直到 1968 年才落地,到 1969 年流水線的建成讓普通車床產能達到了月產 300 臺,裝配線效率的提高又進一步促成了專用機械設備的開發,以完成零部件制造的配套。在此期間,可以看到馬扎克進行了大規模的設備投資。圖表圖表5555:馬扎克流水線馬扎克流水線+專用設備的建設進行了大規模設備投資專用設備的建設進行了大規模設備投資 來源:工匠革命:制造業的精神與文化變遷,國金證券研究所 到 1981 年,馬
95、扎克已在自己的工廠導入柔性制造系統,成為日本首家采用柔性制造系統行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 26 的機床制造商。根據MANUFACTURING AUTOMATION IN JAPAN:A TRIP REPORT AND OBSERVATIONS1986 年參觀馬扎克 Minokamo 工廠信息,工廠自動化程度很高,生產設備由 60 臺 CNC 機床、30 臺工業機器人和地面 AGV 組成,全部通過計算機進行控制。工廠員工 300 人,其中 60 人是工程師,每月能生產 250 臺 CNC 機床。圖表圖表5656:19861986 年馬扎克工廠已有較高自動化程度年馬扎克工廠已有較高自
96、動化程度 圖表圖表5757:工廠設備操作通過中控室控制工廠設備操作通過中控室控制 來源:MANUFACTURING AUTOMATION IN JAPAN:A TRIP REPORT AND OBSERVATIONS,國金證券研究所 來源:MANUFACTURING AUTOMATION IN JAPAN:A TRIP REPORT AND OBSERVATIONS,國金證券研究所 2)積極布局出口市場,提升了公司整體制造技術。馬扎克從 1962 年第一次對美出口機床成功開始便堅持開發美國市場,美國貿易商的苛刻要求促進了馬扎克技術水平的提升,也讓馬扎克開始學習海外機床制造技術。3)快速向數控機
97、床切換。馬扎克從 1967 年開始著手開發數控車床和加工中心,1968 年實現了 NC 車床一號落地、1970 年實現了加工中心一號落地,新技術的應用速度較快,而不像傳動機床企業由于工匠氣質的保守遭遇較大的推廣阻力。1.41.4.2 2 大隈:機電一體化機床企業,創造稀缺性競爭優勢大隈:機電一體化機床企業,創造稀缺性競爭優勢 大隈從模仿歐美機床起步,逐步成長為比較少有的機電一體化公司,通過自研數控系統提升了機床的整體性能,構筑了具有稀缺性的核心競爭優勢。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 27 圖表圖表5858:大隈機電一體化布局,大隈機電一體化布局,圍繞數控系統構筑公司競爭力圍繞數控系統
98、構筑公司競爭力 來源:大隈年報,國金證券研究所 大隈自研數控系統并開發了熱親和技術、五軸調和功能、防碰撞系統、加工導航系統四大核心技術。圖表圖表5959:大隈自研數控系統構筑了四大核心優勢大隈自研數控系統構筑了四大核心優勢 來源:淺談日本著名機床廠商OKUMA(大隈),國金證券研究所 經過多年發展,到 2022 年大隈營業收入高達 2276.36 億日元。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 28 圖表圖表6060:大隈大隈 2 22 2 年營業收入高達年營業收入高達 2 2276.36276.36 億日元億日元 來源:大隈年報,國金證券研究所 22 年大隈實現凈利潤 191.95 億日元,
99、毛利率 32.1%,凈利率 8.64%。圖表圖表6161:2 22 2 年大隈實現凈利潤年大隈實現凈利潤 1 191.9591.95 億日元億日元 圖表圖表6262:大隈毛利率在大隈毛利率在 30%30%以上,凈利率相對較低以上,凈利率相對較低 來源:Wind,國金證券研究所 來源:Wind,國金證券研究所 大隈較早進行了全球化布局,到 22 年本土收入占比約為 33%,大部分收入由海外市場貢獻。185.21107.1220.88115.79191.95130.86-200%-100%0%100%200%300%400%500%050100150200250凈利潤(億日元)YoY29.68%2
100、7.96%30.23%32.10%32.71%6.51%1.91%6.75%8.64%7.84%0%5%10%15%20%25%30%35%20192020202120221Q-3Q2023毛利率凈利率行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 29 圖表圖表6363:大隈大部分收入來自于海外市場大隈大部分收入來自于海外市場 來源:大隈年報,國金證券研究所 核心要點:核心要點:通過對機床行業技術變革(NC/CNC/PC)、競爭格局變化、日本重點企業的成長歷程、全球主要國家數控化率、勞動力成本等核心因素進行復盤分析。我們把日本機床產業反超的原因總結為抓住了數控技術變革機遇,同時保持了低成本的核心競爭
101、力。日本部分企業家具有高度技術敏感性,同時前瞻性領先了時代,加上日本的產業是戰爭破壞后建立起來,“小船好掉頭”對新技術擁抱的最快受到技術變革沖擊更小,憑借技術優勢和低成本優勢快速突破市場實現了對歐美企業的追趕和超越。2.12.1 技術視角:數控時代來臨構筑歷史性機遇,日本小船掉頭快一舉從落后快速反超技術視角:數控時代來臨構筑歷史性機遇,日本小船掉頭快一舉從落后快速反超 1956 年日本富士通公司領導尾田預見到 3C 時代來臨并規劃向計算機、控制系統等行業布局,尾田選拔稻葉作為控制系統開發負責人,這一部門最終成長為全球數控系統龍頭發那科。發那科是一個日本能夠在技術上差距顯著縮小原因的縮影,日本企
102、業在起步時技術成熟度落后于歐美企業,但日本較多企業家保持了高度的技術敏感性,在前瞻性上復盤來看往往能夠領先于時代。圖表圖表6464:復盤來看,日本基本上在第一時間就開始向數控機床領域布局,在新一輪技術浪復盤來看,日本基本上在第一時間就開始向數控機床領域布局,在新一輪技術浪潮中搶占先機潮中搶占先機 來源:The recent history of the machine tool industry and the effects of technological change,國金證券研究所 日本33%美國30%歐洲17%亞洲和其他20%行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 30 在數控技術出
103、現之前,制造精密部件的能力是重要的競爭力之一,不同國家的企業在這方面具有較大差距。20 世紀 50 年代德國的機床滿足了絕大部分制造業精度需求,德國企業以制造高標準的機床聞名世界,尤其是在汽車行業具有明顯競爭優勢,在 20 世紀 70 年代成為了全球頭號機床出口國。許多傳統上與手表行業關系密切的瑞士企業專注于精密制造,機床能夠實現較高精度。英國、美國、意大利等國家的企業花了多年時間來提升機床的精度水平。圖表圖表6565:從從 1 1950950s s 開始的行業格局是美國、英國、意大利企業通過技術進步緩慢縮短與德開始的行業格局是美國、英國、意大利企業通過技術進步緩慢縮短與德國、瑞士差距國、瑞士
104、差距 來源:The recent history of the machine tool industry and the effects of technological change,國金證券研究所 計算機數控(CNC)技術出現之后,數控系統的探測(可以通過傳感器數據修正溫度變化帶來的熱脹冷縮)和自適應(可以通過軟件來修正硬件的幾何缺陷)能力可以認為重新讓大多數生產商,包括日本企業都到了同一起跑線,許多領先企業積累的經驗都變得不那么重要了。圖表圖表6666:日本借助日本借助 C CNCNC 技術實現了和歐美國家技術差距快速縮小技術實現了和歐美國家技術差距快速縮小 來源:The recent
105、 history of the machine tool industry and the effects of technological change,國金證券研究所 同時我們認為,由于日本機床產業在 1970s 本身就處于高速發展階段,企業對于新技術的接受意愿很強,“小船好掉頭”CNC 應用的速度較快,例如從主要的機床企業看,都快速實現了數控化,并且向分布式數控系統、柔性制造系統等領域進行延伸,在部分領域走在了世界前列。正處于高速成長期的大隈鐵工所、山崎鐵工所、森精機第一時間采用數控技術,改變了日本機床行業的競爭格局,讓池貝鐵工、新瀉鐵工所、日立精機等“二戰”前行業深度研究 敬請參閱最后
106、一頁特別聲明 31 便興旺的大企業則于 2000 年以后走到了盡頭。圖表圖表6767:正處于高速成長期的大隈鐵工所、山崎鐵工所、森精機第一時間采用數控技術,改變了日本機床行業的競爭正處于高速成長期的大隈鐵工所、山崎鐵工所、森精機第一時間采用數控技術,改變了日本機床行業的競爭格局格局 來源:工匠革命:制造業的精神與文化變遷,大隈機床官網,山崎馬扎克官網,德瑪吉森精機官網,國金證券研究所 如果說日本機床行業因為數控技術導致的洗牌是“利好”,美國的機床行業洗牌則更多是“利空”,一時間讓新老企業有些青黃不接,從 1971 到 1986,15 家最大的機床企業中僅有 5 家能夠繼續保持在前 15 的地位
107、。這期間美國失去了全球最大機床生產商的地位,市場份額開始落后于德國、日本。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 32 圖表圖表6868:美國機床市場經過美國機床市場經過 N NC/CNCC/CNC 技術洗牌市場出現較大動蕩技術洗牌市場出現較大動蕩 來源:The recent history of the machine tool industry and the effects of technological change,國金證券研究所 后續出現的 PC 技術對行業同樣造成了一定沖擊,行業格局出現一定變化,但日本企業仍牢牢占據了較大市場份額。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 33
108、圖表圖表6969:P PC C 技術的出現繼續帶來行業洗牌,但日本企業占據了牢固的市場領先地位技術的出現繼續帶來行業洗牌,但日本企業占據了牢固的市場領先地位 來源:The recent history of the machine tool industry and the effects of technological change,國金證券研究所 整體來看,數控技術的出現成為了日本機床企業崛起的契機,日本的數控化率持續全球領跑,日本的龍頭企業也借此機會逐步成長為全球龍頭。圖表圖表7070:數控時代來臨后日本的數控化率快速提升,后持續全球領先數控時代來臨后日本的數控化率快速提升,后持續全球
109、領先 來源:The recent history of the machine tool industry and the effects of technological change,國金證券研究所 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 34 2 2.2 2 成本視角:成本視角:低成本勞動力同時追求精益生產低成本勞動力同時追求精益生產,疊加美元升值影響,日本機床性價比尤疊加美元升值影響,日本機床性價比尤為突出構筑巨大競爭優勢為突出構筑巨大競爭優勢 從 1973 年開始,全球主要工業化國家的經濟增長開始放緩,機床使用者尋求成本的降低,這既催生了數控技術的需求,又讓機床性價比變成了一個更重要
110、的指標。根據 OECD 數據,日本的勞動力綜合成本顯著低于美國和德國,例如在 1990 年日本平均工資低于美國約 22%,這造成了日本機床整體性價比明顯好于美國機床。一方面是美國、德國工會的強勢地位限制了企業資源配置的靈活性,企業會在面臨嚴重財務負擔的時候無法調整人力成本支出,成為一個結構性的劣勢。與此同時,美國機床企業過于追求高端化而忽視經濟性的發展方向更加降低了整體的競爭力。根據山崎馬扎克會長山崎照幸訪談信息,其表示“美國為航空航天領域開發的高端NC 機床非常昂貴,一般企業很難引進,相比之下日本的機床性價比很高,連中小企業都能引進?!眻D表圖表7171:日本更低的勞動力成本在競爭上構筑了優勢
111、日本更低的勞動力成本在競爭上構筑了優勢 來源:OECD,國金證券研究所 一方面 1990s 下半葉美元升值也對美國機床的銷售造成了重要的影響,美國的機床制造商和歐洲、日本相比面臨難以匹配的成本劣勢。圖表圖表7272:19901990s s 下半葉美元的升值也對行業企業競爭力造成了較大影響下半葉美元的升值也對行業企業競爭力造成了較大影響 來源:Wind,國金證券研究所 91.22 89.68 87.79 89.13 88.96 86.51 88.52 93.23 101.20 100.31 104.16 8590951001051101990199119921993199419951996199
112、7199819992000實際廣義美元指數行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 35 除了勞動力、匯率對成本的影響外,我們認為由于日本大多數行業受到了戰爭破壞,導致許多如今的行業龍頭都是從比較艱難的時期成長起來,從而對于成本、精益生產有更多的關注,即使成長為大企業后,也依舊繼續貫徹精益生產的理念,從而取得了比美國企業更強的市場競爭力。圖表圖表7373:以汽車行業為例,豐田公司注重精益生產持續優化產線,最終生產銷量反而顯以汽車行業為例,豐田公司注重精益生產持續優化產線,最終生產銷量反而顯著高于通用汽車著高于通用汽車 19861986 年年 通用汽車弗雷明漢總裝工廠通用汽車弗雷明漢總裝工廠 豐田
113、高岡總裝工廠豐田高岡總裝工廠 每車總裝工時 40.7 18 修正后每車總裝工時 31 16 每百輛總裝缺陷數 130 45 每車總裝面積 8.1 4.8 平均零件庫存 2 周 2 小時 來源:改變世界的機器:精益生產之道,國金證券研究所 注:每車總裝工時為工廠總工時數除以生產總車數?!靶拚竺寇嚳傃b工時”同時考慮了標準活動中的修改和文中所描述的產品特點。每百輛總裝缺陷數是以 J.D.Power 公司的1987 年新車質量調查報告為基礎估計的。每車總裝面積是每年每車所占平方英尺數,并按照汽車的尺寸修正過。平均零件庫存是主要零件的大致平均數。核心要點:核心要點:復盤日本機床發展過程中的產業鏈情況,
114、我們可以看到產業鏈上、中、下游相輔相成發展的歷程,上游起步早,在技術上緊咬歐美企業,并在下游機床、汽車等行業的需求拉動下快速成長,企業規模實現了躍遷式擴張。中游的機床廠一方面享受了本土零部件配套帶來的競爭優勢(例如發那科數控系統帶來的性能優勢),一方面又受到了汽車行業擴產需求/技術升級的顯著拉動,在此背景下實現了快速增長。3.13.1 上游零部件企業成長空間巨大,與中游主機廠成長相輔相成上游零部件企業成長空間巨大,與中游主機廠成長相輔相成 機床產業鏈上游的數控系統、傳動系統(絲杠、導軌、軸承)、主軸/轉臺/刀塔等功能部件構成機床核心。圖表圖表7474:上游核心部件構成機床主要技術壁壘上游核心部
115、件構成機床主要技術壁壘 來源:海天精工招股說明書,浙海德曼招股說明書,國金證券研究所 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 36 從目前建立起來的機床核心部件全球供應鏈看,日本發那科/NSK/THK 等數控系統、絲杠導軌企業占據了重要地位。圖表圖表7575:日本企業占據了全球機床核心部件供應鏈重要地位日本企業占據了全球機床核心部件供應鏈重要地位 來源:國盛智科招股說明書,國金證券研究所 上游發那科等企業規模從創立至今實現了躍遷式的成長。圖表圖表7676:發那科從創立至今規模實現了躍遷式的成長發那科從創立至今規模實現了躍遷式的成長 來源:發那科年報,國金證券研究所 3 3.1.1.1 1 數控
116、系統:發那科成長史即日本數控系統發展史,讓日本機床實現高起點數控系統:發那科成長史即日本數控系統發展史,讓日本機床實現高起點 發那科(FANUC)是日本一家專門研究數控系統的公司,成立于 1956 年,前身是富士通自動化數控事業部。FANUC 的名字來自 Fuji Automatic NUmerical Control 的縮寫,即富士自動化數控。日本數控機床的研究起步于東京大學,同時工業技術研究院機械試驗所、富士通旗下的發那科也于 1956 年開始研制數控系統。圖表圖表7777:1 1956956 年日本開發出第一臺年日本開發出第一臺 N NC C 機床機床 來源:發那科官網,國金證券研究所
117、發那科母公司富士通公司與計算機行業關聯度極高,富士通公司原本主業為電話機銷售,采用西門子技術從德國進口零件組裝后再出口,后經社長小林大祐提議切入電子計算機領域。1953 年富士通公司 0 號計算機組裝完成,到 1970 年富士通公司以 16.2%的市場份額行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 37 在日本計算機市場份額第一,1971 年富士通計算機部門收入達到 872.4 億日元,收入占比超過 50%。富士通切入計算機領域的發展歷程讓發那科從具有計算機技術開發能力的良好氛圍下開始從事數控系統研制。圖表圖表7878:富士通讓發那科得以在具有計算機開發能力的良好氛圍下從事數控系統研制富士通讓發那
118、科得以在具有計算機開發能力的良好氛圍下從事數控系統研制 來源:富士通官網,工匠革命:制造業的精神與文化變遷,國金證券研究所 從 1956 年到 1972 年,發那科逐步完成了 NC 系統的商用化,并且開發了電液脈沖電機、第一臺開環 NC 系統等產品開發,產品逐步走向成熟。圖表圖表7979:發那科從富士通獨立前基本完成了數控系統產品開發逐步走向成熟發那科從富士通獨立前基本完成了數控系統產品開發逐步走向成熟 來源:發那科官網,國金證券研究所 到現在,發那科已成為世界上最大的數控系統、工業機器人企業,數控系統全球份額接近50%,本土份額超過 80%。圖表圖表8080:發那科發那科 2 22 2 年營
119、收達到年營收達到 8 8520520 億日元億日元 圖表圖表8181:發那科發那科 2222 年凈利潤達到年凈利潤達到 17061706 億日元億日元 來源:發那科年報,國金證券研究所 來源:發那科年報,國金證券研究所 635.57508.25551.29733.01851.96596.52-30%-20%-10%0%10%20%30%40%0100200300400500600700800900201820192020202120221Q-3Q23營業收入(十億日元)YoY154.1673.3794.01155.27170.5998.34-60%-40%-20%0%20%40%60%80%0
120、20406080100120140160180201820192020202120221Q-3Q23凈利潤(十億日元)YoY行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 38 圖表圖表8282:發那科發那科 1 1Q Q-3 3Q23Q23 收入結構收入結構 來源:發那科年報,國金證券研究所 整體復盤看,我們認為發那科專注技術、前瞻、決策果斷打造了勝利的基石:1)專注技術:發那科成立了兩個研究所,一個是基礎研究所一個是商品開發研究所?;A研究所主要進行前瞻性研究,為 5/10 年后的產品開發打基礎,并希望縮短到 3 年內拿出技術成果。商品開發所則主要確定商業化目標,在一年內拿出成果。圖表圖表8383
121、:發那科采用雙研究所機制同時兼顧前瞻與實戰發那科采用雙研究所機制同時兼顧前瞻與實戰 來源:發那科發展數控系統的戰略戰術,國金證券研究所 2)前瞻&決策果斷:1956 年,富士通管理層已經預見到 3C 時代會來臨,于是安排進行控制系統的開發(此時距離美國發明數控機床剛過去 4 年,日本剛獲得相關的知識),不管是富士通還是發那科的成功都離不開在半個多世紀前意識到 3C 時代的來臨,給了員工明確的發展目標。1973 年在世界石油危機背景下,發那科開發的電液脈沖馬達液壓閥效率低同時隨動性能較差,發那科組織人力研究開發新的電液脈沖馬達不成,決定引進美國 GETTE(蓋迪)公司的直流伺服電機,研究所在收到
122、圖紙后僅用兩個月就實現了商業化,拉開了發那科全球合作帷幕,開始通過引進技術消化創新加速發展。服務17%智能機械13%機器人49%工業自動化21%行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 39 3)全球化:到 1980 年代,發那科意識到公司之間的競爭將由依靠自己資源的“垂直戰略”經濟轉向與合作伙伴合作的“水平戰略”經濟,公司也開始進行全球化布局。圖表圖表8484:發那科全球化布局發那科全球化布局 來源:發那科官網,國金證券研究所 3 3.1.2.1.2 滾動功能部件、軸承:滾動功能部件、軸承:T THK/NSK/NTNHK/NSK/NTN 等企業成長為全球等企業成長為全球領軍企業領軍企業,為產業
123、發展打下,為產業發展打下良好基礎良好基礎 NSK 集團:軸承+絲杠 自 1916 年在日本率先開始生產軸承以來,作為日本的軸承先鋒,開發與提供各類軸承,為產業的發展和機械的進步做出了巨大貢獻,在軸承領域穩居日本首位,全球范圍也位居前列。22 年公司銷售額達到 8652 億日元,員工人數 30577 人(截止至 2022 年 3 月 31 日)。圖表圖表8585:N NSKSK 主要產品主要產品 來源:NSK 官網,國金證券研究所 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 40 NSK 設立時向未開發的軸承行業開拓的熱情確立了公司的前沿精神,在后續的多個領域首先實現突破:1)日本首家成功量產滾珠絲
124、杠手動轉向系統 NSK 創始人山口武彥意識到日本與歐洲、美國機械工業在技術標準上的差異,于是致力于日本精密機械工業發展,從海外引進機械設備與技術,1914 年以制造精密機械零件為目標成立日本精工公司。通過通用設備、自制設備進行軸承制造,經過試錯后,1915 年完成了第一個原型軸承,1916 年實現大規模量產,同年 NSK 成立。NSK 通過與鋼鐵制造商進行聯合研發提升原材料品質,試圖在國內生產鋼材并制造格式的軸承,讓公司在成立 2 年內生產出 187 個型號的軸承。圖表圖表8686:N NSK1921SK1921 年的拋光產線年的拋光產線 來源:NSK 官網,國金證券研究所 NSK 是日本第一
125、家開發出滾珠絲杠的企業。NSK 在 1958 年實現了汽車滾珠絲杠手動轉向系統的原型設計與大規模量產,進展為日本第一、全球第二,僅次于美國一家汽車制造商之后。緊接著在 1959 年,實現了日本第一個機床用滾珠絲杠量產,此后滾珠絲杠成為 NSK的核心業務板塊之一。圖表圖表8787:N NSKSK 在在 1 1958958-19591959 年實現了滾珠絲杠量產年實現了滾珠絲杠量產 來源:NSK 官網,國金證券研究所 2)日本軸承行業內首家進入美國市場企業 1950 年代的美國是全球汽車工業核心,軸承市場規??蛇_日本市場 10 倍,全球領先軸承供應商均在美國市場進行競爭。NSK1958 年首先進入
126、美國市場,與美國軸承制造商 Hoover簽署了長達 15 年的出口、銷售、技術合作合同。隨后日本其他軸承制造商效仿 NSK 簽署了出口合同。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 41 圖表圖表8888:1 1958958 年年 N NSKSK 與與 HooverHoover 簽署合同簽署合同 來源:NSK 官網,國金證券研究所 3)全球首創半環形無級變速器 為提升汽車運行效率,在 20 世界 70 年代末開始開發不使用齒輪的無級變速器,最終在1999 年全球首個實際應用的半環形無級變速器。目前被采納和考慮應用于飛機發電機等應用。圖表圖表8989:半環形無級變速器半環形無級變速器 來源:NSK
127、 官網,國金證券研究所 4)全球首創滾珠軸承生物質滾動軸承塑料保持器 2021 年開發了全球首款生物質塑料滾動軸承保持器,在碳中和領域實現突破。圖表圖表9090:N NSKSK 成功開發生物質滾動軸承塑料保持器成功開發生物質滾動軸承塑料保持器 來源:NSK 官網,國金證券研究所 經過百年發展,NSK 軸承市場(工業機械+汽車)份額達到日本第一、全球第三,絲杠市行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 42 場份額也處于全球前列。圖表圖表9191:N NSKSK 通過百余年發展成為全球軸承、滾珠絲杠行業通過百余年發展成為全球軸承、滾珠絲杠行業領軍領軍企業企業 來源:NSK 官網,國金證券研究所 2
128、2 年 NSK 實現營業收入高達 9381 億日元,凈利潤 184.1 億日元,本土市場收入占比僅為1/3,海外市場已成公司收入大頭。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 43 圖表圖表9292:N NSK22SK22 年收入結構年收入結構 圖表圖表9393:本土市場僅占本土市場僅占 N NSK1/3SK1/3 收入收入 來源:NSK 官網,國金證券研究所 來源:NSK 官網,國金證券研究所 THK:絲杠+導軌 THK 是世界上第一家成功開發了滾動直線導軌并使之商業化的公司,賦能機床和自動化設備實現超高精度操作。公司與 1971 年成立,1972 年開發了滾動直線導軌,1979 年開始銷售滾
129、珠絲杠。名稱“THK”代表“Toughness(堅韌)”、“High Quality(高品質)”和“Know-how(技術訣竅)”,逐步成長為全球領先的滾動功能部件供應商。圖表圖表9494:T THKHK 發展歷史發展歷史 來源:THK 官網,國金證券研究所 THK 較早開始布局全球市場,1981 年在美國成立 THK America Inc.,次年在德國成立了 THK Europe,為國際銷售網絡的擴展打下了基礎。2003年在中國成立了THK Shanghai Co.,Ltd.作為銷售基地,目前形成了日本、歐洲、亞洲、美洲四大銷售基地。圖表圖表9595:制造端全球布局以盡量貼近市場制造端全球
130、布局以盡量貼近市場 圖表圖表9696:T THKHK 中國總公司中國總公司 來源:THK 官網,國金證券研究所 來源:THK 官網,國金證券研究所 工業機械軸承34%精密元件7%汽車軸承30%汽車零部件26%其他3%日本33%美國18%歐洲14%中國20%亞洲其他15%行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 44 THK22 年實現營業收入 3936.87 億日元,凈利潤 211.98 億日元。本土收入也基本僅占公司收入的 1/3 左右。圖表圖表9797:THK22THK22 年產品收入結構年產品收入結構 圖表圖表9898:THK22THK22 年全球收入結構年全球收入結構 來源:THK 官網
131、,國金證券研究所 來源:THK 官網,國金證券研究所 NTN:軸承 NTN 成立于 1918 年,開始研究和制造滾動軸承,目前在全球 34 個國家有 212 個基地,全球員工數量超過 2 萬人,成長為全球頂尖的軸承企業。根據共研網統計數據,20 年全球市場份額 3%,排名第四,僅落后于斯凱孚、舍弗勒、NSK。圖表圖表9999:N NTNTN 發展歷程發展歷程 來源:NTN 官網,國金證券研究所 22 年 NTN 收入達到 7739.6 億日元,凈利潤 103.67 億日元,70%以上的收入都來自于海外市場。工業機械72%汽車和交運28%日本34%美國20%歐洲16%中國21%亞洲和其他9%行業
132、深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 45 圖表圖表100100:2 22 2 年年 N NTNTN 收入結構收入結構 圖表圖表101101:2 22 2 年年 N NTNTN 海外收入占比超過海外收入占比超過 70%70%來源:NTN 官網,國金證券研究所 來源:NTN 官網,國金證券研究所 3 3.2.2 下游汽車行業影響巨大下游汽車行業影響巨大,對上游零部件、中游主機廠均有較大拉動,對上游零部件、中游主機廠均有較大拉動 日本機床產業上游、中游的成長離不開下游需求的支撐,其中汽車工業我們認為是對機床板塊拉動最大的一個下游行業。機床上游的電機、絲杠、軸承在汽車行業有大量應用,中游的 NC 機床
133、、自動化生產線也受到汽車行業顯著拉動。根據日本機床與汽車工業互促發展數據,日本汽車產量于 1981 年超過美國居世界首位,當年產量 1117.9 萬輛,1990年的高峰期一度達到 1348.6 萬輛。圖表圖表102102:日本乘用車銷量逐步超過美國日本乘用車銷量逐步超過美國 來源:The Geography of Transport Systems,國金證券研究所 伴隨著日本汽車產業的快速發展,日本機床的全球市場份額持續提升,并在 1980 年左右反超美國和德國,市場份額全球領先。汽車65%后市場17%工業機械18%日本26%美國32%歐洲20%亞洲和其他22%行業深度研究 敬請參閱最后一頁特
134、別聲明 46 圖表圖表103103:我們認為日本汽車工業的快速發展對日本機床市場份額走向全球第一做出了較我們認為日本汽車工業的快速發展對日本機床市場份額走向全球第一做出了較大貢獻大貢獻 來源:The recent history of the machine tool industry and the effects of technological change,國金證券研究所 從上游來看,日本幾家成長為全球領軍企業的軸承、絲杠廠商均離不開汽車產業的高速發展。圖表圖表104104:汽車產業支撐了日本機床上游零部件企業的核心成長汽車產業支撐了日本機床上游零部件企業的核心成長 來源:各公司官網,
135、國金證券研究所 從中游看,汽車產業持續增長的需求和降本增效訴求推動了機床創新的進步。從日本汽車工業對機床需求的變化軌跡 統計數據可以看出,日本汽車工業對機床的需求產生了較大拉動,在許多年份訂單貢獻可達 20%。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 47 圖表圖表105105:日本汽車工業對機床需求有較大拉動日本汽車工業對機床需求有較大拉動 來源:日本汽車工業對機床需求的變化軌跡,國金證券研究所 同時從機床種類上看,專用機床的訂單占比一直較高,可以認為有大量機床是針對汽車行業追求更高效率更低成本的需求進行開發,這一過程也促進了機床產業的技術進步。圖表圖表106106:日本汽車工業機床訂單中專用
136、機床占比較高日本汽車工業機床訂單中專用機床占比較高 來源:日本汽車工業對機床需求的變化軌跡,國金證券研究所 核心觀點:核心觀點:以全球/日本的機床行業產銷數據進行復盤,我們看到了在大規模制造業轉移時期行業產銷數據往往會有持續性的增長。在數次制造業轉移機會下,日本企業憑借技術、成本優勢快速向全球市場擴張,并根據制造業流向不斷調整布局緊抓出海機會,日本機床市場份額也逐步走向全球第一。4.14.1 全球制造業轉移構筑機床產業歷史性機會,過去幾輪需求高峰均由制造業轉移催化全球制造業轉移構筑機床產業歷史性機會,過去幾輪需求高峰均由制造業轉移催化 19 世紀工業革命以來,全球制造業先后經歷了五次大規模的制
137、造業遷移,由英國、美國轉移到日本、德國,之后又由歐美國家和日本轉移到“亞洲四小龍”、再轉移到中國的發展歷程。圖表圖表107107:1 19 9 世紀工世紀工業革命以來全球歷經的五次大規模制造業遷移業革命以來全球歷經的五次大規模制造業遷移 順序順序 時間時間 遷移內容遷移內容 (1)20 世紀初 英國將“過剩產能”向美國轉移(2)20 世紀 50 年代 美國將鋼鐵、紡織等傳統產業向日本、德國等戰敗國轉移(3)20 世紀 60-70 年代 日本、德國向“亞洲四小龍”和部分拉美國家轉移輕工、紡織等勞動密24%19%23%27%13%11%25%24%20%21%27%23%21%16%16%18%1
138、8%18%18%20%21%20%18%17%16%14%15%0%5%10%15%20%25%30%日本汽車工業訂單占機床總訂單比例37.90%31.39%26.70%0%5%10%15%20%25%30%35%40%198619901995汽車工業機床訂單中專用機床占比行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 48 順序順序 時間時間 遷移內容遷移內容 集型加工產業(4)20 世紀 80 年代初 歐美日等發達國家和亞洲“四小龍”等新興工業化國家,把勞動密集型產業和低技術高消耗產業向發展中國家轉移(5)2001-2008 年 中國加入 WTO,逐步成長為全球第一大制造業國家 來源:全球制造業大
139、遷移的真正動力,國金證券研究所 每一輪制造業的大遷移都支撐了全球經濟的一輪繁榮,成就了一批新的高速增長的工業化國家。勞動力等要素成本優勢和市場規模是決定產業轉移方向的主要因素,制造體系的整體轉移是主要方式。圖表圖表108108:19621962-20222022 年全球機床消耗量、產量、進口量和出口量歷經三次制造業遷移,出現三次階段性高峰年全球機床消耗量、產量、進口量和出口量歷經三次制造業遷移,出現三次階段性高峰 來源:全球制造業大遷移的真正動力,Modern Machine Shop,國金證券研究所 從日本本土的數據看,歷次制造業轉移也顯著的帶動了日本機床市場訂單、出口額的持續增長,例如 0
140、1 年至 08 年中國制造業的高增長也帶動了日本需求持續高增。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 49 圖表圖表109109:從日本本土數據看,歷次制造業轉移的周期也對需求有明顯拉動,例如從日本本土數據看,歷次制造業轉移的周期也對需求有明顯拉動,例如2 20 00 01 1 年至年至 2 20 00 08 8 年中國制造業的高年中國制造業的高增長也帶動了日本需求持續高增增長也帶動了日本需求持續高增 來源:日本機床工業協會,國金證券研究所 4 4.2.2 日本企業緊抓出海日本企業緊抓出海成長機會走向全球化成長機會走向全球化 日本在二戰前就一直從美國、歐洲等機床發達國家進口機床,是由戰爭驅動造
141、成的機床進口型國家。二戰后初期,受制裁限制等原因,日本機床產業百廢待興,由于國內機床缺乏充足的供應渠道或技術能力,進口在一段時間內大大超過出口。但從20世紀60年代開始,日本國內機床開始顯示競爭優勢,出口大幅增加,1969 年時日本出口/進口為 0.6,出口在 1972 年超過進口,并于 1979 年出口/進口為 7.5,從機床“進口大國”迅速轉變為“出口大國”。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 50 圖表圖表110110:日本日本機床出口機床出口/進口在七八十年代迅速激增,轉變為出口大國;同時期美、英、進口在七八十年代迅速激增,轉變為出口大國;同時期美、英、法轉變為進口國,且輸入依賴度
142、上升法轉變為進口國,且輸入依賴度上升 來源:主要工作機械企業國際化戦略,國金證券研究所 到日本泡沫經濟崩潰后,海外市場的重要性進一步提升,例如 1993 的訂單相比 1990 年下降了 38%,主要由于泡沫經濟崩潰后國內設備資本開始減少影響。圖表圖表111111:日本泡沫經濟崩潰后內需走弱,外需訂單占比快速提升,促使企業重視海外市日本泡沫經濟崩潰后內需走弱,外需訂單占比快速提升,促使企業重視海外市場開拓場開拓 來源:日本工作機械工業國際化90 年代以降海外進出中心,國金證券研究所 從生產、銷售、服務基地的設立情況看,日本企業跟隨需求變化不斷調整海外布局:在 1980s 及之前,日本機床企業進軍
143、海外主要集中在美國等發達國家,亞洲國家相對較少,行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 51 并且 1980 年以前進軍美國市場的企業最初目的是為了在當地進行銷售,在很久之后才在當地進行生產,例如日立精機 1965 年進軍紐約,1979 年才開始生產;山崎馬扎克 1968年進軍肯塔基,1974 年開始生產。這主要是因為當時美國機床行業難以吸引優秀的技術人員,并且缺少專用零部件廠商。圖表圖表112112:日本機床企業在日本機床企業在 1980s1980s 之前積極開拓發達國家之前積極開拓發達國家市場市場 圖表圖表113113:日本機床企業海外日本機床企業海外基地開始生產時間較晚基地開始生產時間較
144、晚 來源:日本開發銀行,國金證券研究所 來源:日本開發銀行,國金證券研究所 從 1990s 開始,由于亞洲地區的經濟快速發展,銷售、服務的需求促使日本企業開始加大亞洲地區的布局,到 2000s 可以看到更加明顯的向亞洲市場進行集中。圖表圖表114114:日本從日本從 1990s1990s 開始海外基地的設立開始向亞洲集中開始海外基地的設立開始向亞洲集中 出口地區 時期 海外基地功能(海外法人數量,個)開發 生產銷售 銷售服務 北美 90 年代 1 4 7 2001-2007 年 1 4 歐洲 90 年代 1 1 10 2001-2007 年 1 12 亞洲 90 年代 2 9 19 2001-
145、2007 年 13 25 來源:日本工作機械工業國際化90 年代以降海外進出中心,國金證券研究所 日本頭部機床企業發展歷程也可以看出,企業幾乎從未停下海外市場開拓的腳步。通過海外設點的形式進行市場開拓,同時不斷調整海外布局版圖抓住市場機會。例如在中國 2001年加入 WTO 前后均布局了中國市場,并后續在中國市場獲得良好收獲。05101520251965-691969-741975-791980-85海外銷售基地設立個數(個)美國歐洲亞洲其他024681012141965-691969-741975-791980-851985海外生產基地開始生產個數(個)美國歐洲亞洲其他行業深度研究 敬請參閱
146、最后一頁特別聲明 52 圖表圖表115115:日本頭部機床企業緊抓海外市場機會持續加碼海外市場布局日本頭部機床企業緊抓海外市場機會持續加碼海外市場布局 來源:馬扎克官網,大隈機床官網,國金證券研究所 核心觀點:核心觀點:日本機床產業實現反超離不開政策支持,日本從供給端(技術引進、基建支持、資金投入)、需求端(稅收優惠、政府采購、資金支持)、經營環境端(貿易管制、法規制定、技術倡導)推出了成體系的組合型政策工具,遵循競爭、審慎、協調原則靈活組合使用發揮重要作用。以 機振法 為例,重點針對中小型企業進行了扶持,促進“專精特新”企業成長,激發了中小型企業活力,打造了日本制造業的產業體系。同時從頭部企
147、業馬扎克的復盤可以看到,在其成長的每個階段均得到了相關行業政策的支持,甚至可以看到在政策促進下實現了關鍵核心技術突破。5.15.1 日本政府推出的組合型政策支持工具取得了良好成效日本政府推出的組合型政策支持工具取得了良好成效 5.15.1.1 1 從供給、需求、經營環境等方面推出成體系的從供給、需求、經營環境等方面推出成體系的組合型政策支持工具組合型政策支持工具 日本政府從 20 世紀 30 年代開始,日本政府頒布了機床制造事業法,讓國產機床企業可以享受財政、金融、稅收方面的優惠,加速了國內機床企業的發展。從這之后,日本政府從供給端(技術引進、基建支持、資金投入)、需求端(稅收優惠、政府采購、
148、資金支持)、經營環境端(貿易管制、法規制定、技術倡導)推出了成體系的機床產業政策。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 53 圖表圖表116116:日本政府推出了符合產業發展規律的組合型政策支持工具日本政府推出了符合產業發展規律的組合型政策支持工具 來源:產業政策促進關鍵核心技術突破的路徑研究基于日本數控機床企業的縱向案例分析,國金證券研究所 在不同產業發展階段,日本遵循競爭原則、審慎原則、協調原則進行了靈活的政策工具使用,在產業發展的不同階段均發揮了重要作用。圖表圖表117117:日本在機床產業不同階段應用不同的產業政策工具日本在機床產業不同階段應用不同的產業政策工具 來源:產業政策促進關
149、鍵核心技術突破的路徑研究基于日本數控機床企業的縱向案例分析,國金證券研究所 5.15.1.2.2 以以機振法機振法為例,日本為例,日本重點針對中小型企業進行扶持,促進“專精特新”成長重點針對中小型企業進行扶持,促進“專精特新”成長 從 20 世紀 50 年代開始日本推出了系列針對中小型企業的政策,例如中小企業基本法和中小企業現代化促進法等,其中的機振法具有更強針對性,主要用于支持“專精特新”中小企業的高質量發展。機振法全稱為“機械工業振興臨時措施法”,制定于 1956 年,主要為了振興日本機械工業,本質上是為了復制機械工業中小企業,幫助中小企業融資與技改,可以認為是覆蓋更加“專精特新”的企業。
150、行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 54 圖表圖表118118:1 1956956 年機振法的主要內容年機振法的主要內容 主要內容主要內容 意義意義 (1)在日本機械工業中確立合理的生產體制,包括資金、進口許可等計劃以及生產規模的專門化等。建立合理體制(2)促進日本機械工業設備的現代化,對于需要國產化的部分在財政資金上予以扶植,推動設備的更新,并由日本開發銀行優先確?,F代化所需要的資金,包括但不限于降低利息、延長融資時間、放寬擔保條件等。財政資金扶植(3)振興日本機械工業的出口,對于海外市場的開拓予以支持。開拓海外市場(4)提高日本機械工業的生產技術,推動日本產業規格(JIS)的制定,加強
151、研究能力。加強技術研發(5)針對機械工業的原材料政策,保障鋼鐵類的主要材料的價格以及質量,實現合理化的供需結構。保障原材料端 來源:日本培育“專精特新”企業的產業政策研究:以機振法為中心,國金證券研究所 機振法作為日本戰后產業政策的一種,形成了一種產業政策體系,對日本產業鏈現代化的形成發揮了重要作用。最初的機振法在 1956 年設立,目標是在短時間培育日本的生產體系,改善中小企業落后的生產能力,后續在 1961 年、1966 年分別對該法律進行了兩次修改(第二次機振法和第三次機振法),后續一直持續實施至 1971 年。后續又推出了“電振法”、“機電法”等一系列成體系的產業政策。圖表圖表1191
152、19:從從機振法機振法開始日本形成了一種新的產業政策體系開始日本形成了一種新的產業政策體系 政政策名稱策名稱 實施時間實施時間 政策目標政策目標 政策對象政策對象 政策手段政策手段 機械工業振興臨時措施法 19561971 年 促進機械工業合理化,促進國民經濟健康發展 機械工業零部件 制定“合理化基本計劃”、提供資金保障、實施共同行為 電子工業振興臨時措施法 19571971 年 振興電子工業,促進產業設備和技術現代化 電子機械產業,主要為電子機械零部件,如電子管、半導體零部件等 制定“電子工業振興基本計劃”、提供資金保障、實施共同行為 特定電子工業和特定機械工業振興臨時措施法 1971197
153、7 年 促進特定電子工業和特定機械工業的發展,提升生產技術、推動生產合理化 機械零部件、電子零部件 制定“高度化計劃”、提供資金支持、實施共同行為 特定機械情報產業臨時措施法 19781985 年 為促進特定機械信息產業的生產技術提高,推動生產合理化 機械零部件、電子零部件、電子軟件 制定“高度化計劃”、提供資金支持、實施共同行為、政府“勸告”來源:日本中小企業非研發創新政策支持體系研究,國金證券研究所 機振法促進了日本機床、汽車零部件、電子零部件產業發展,加速建成了日本制造業以大企業為中心,中小企業作為外包企業的產業體系,成為日本產業國際競爭力的重要來源。例如在 1981 年,大多數電子、精
154、密機械企業均在承擔大企業的外包生產業務,大企業和中小企業形成了緊密的關系,這一過程促進了中小企業生產技術的提升。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 55 圖表圖表120120:機振法機振法加速形成了加速形成了 19801980s s 日本大企業與中小企業緊密合作的產業體系日本大企業與中小企業緊密合作的產業體系 來源:日本中小企業非研發創新政策支持體系研究,國金證券研究所 從全要素生產率看,在 1980s 之前,中小制造業企業全要素生產率高于大型制造業企業,到 1980s 之后雖然開始落后大型制造業企業,但平均增速為 2.15%,大型制造業企業為1.14%,最終在 1988 年實現了追趕。中
155、小制造業企業對日本制造業全要素生產率產生了明顯的支撐作用。圖表圖表121121:機振法機振法提升日本中小企業全要素生產率,對日本制造業全要素生產率形成提升日本中小企業全要素生產率,對日本制造業全要素生產率形成支撐支撐 來源:日本中小企業非研發創新政策支持體系研究,國金證券研究所 注:縱坐標為全要素生產率水平;全要素生產率水平以 1973 年為基準,設定為 100 5.25.2 從企業視角看,政策支持與企業成長構成了緊密的聯系從企業視角看,政策支持與企業成長構成了緊密的聯系 以日本機床行業領軍企業馬扎克為例,在其發展的每個階段均受到了相關政策的支持,在產能擴張、技術轉型、出口、創新等方面為企業進
156、行賦能。53%59%61%66%56%48%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%196619711976198119871998外包企業比率制造業平均食品纖維木材化學鋼鐵一般機械電子機械運輸機械精密機械行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 56 圖表圖表122122:日本機床日本機床領軍企業領軍企業馬扎克的每個發展階段均得到了相關行業政策的支持馬扎克的每個發展階段均得到了相關行業政策的支持 來源:產業政策促進關鍵核心技術突破的路徑研究基于日本數控機床企業的縱向案例分析,國金證券研究所 核心觀點:核心觀點:通過對日本機床產業復盤,我們認為國內企業成長機會或將出現在
157、技術變革帶來的差距縮小和低成本優勢;上游企業具有較大投資價值建議重點關注,同時下游新能源汽車行業的高增長是中國機床產業的一個機會;全球制造業轉移背景下的出海機會重點關注;機床產業發展離不開政策支持,后續繼續關注政策支持帶來的新機會。6.16.1 產業變革啟示:產業變革啟示:技術變革技術變革構筑下一次成長機會,中國低成本優勢持續發揮構筑下一次成長機會,中國低成本優勢持續發揮 從前文分析我們可以看到,數控技術的出現帶來了日本企業從落后到超車的機會。目前來看,CNC 技術發展至今應用相當成熟,暫時沒有看到像從非數控時代向數控時代切換這樣重大的潛在技術變革來顛覆行業格局,但智能化、數字化、生成式 AI
158、 技術的出現和應用仍有望成為中國企業超車的機會:行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 57 1)智能化&數字化:中國數字工廠建設有望領跑,帶來較好成長機會 機床作為制造業加工的終端,在計算機技術、工業機器人技術、物流輸送系統技術等技術發展的過程中均會催化出新的加工理念。圖表圖表123123:每次技術迭代均會帶來不同的加工理念每次技術迭代均會帶來不同的加工理念 來源:智慧工廠技術與應用,國金證券研究所 目前來看,基于機床作為加工終端,構筑從設計、編程、加工、監測、售后全流程數字化的智能工廠大勢所趨。圖表圖表124124:數字化工廠由智能化制造和智能化機床組成,實現數字化工廠由智能化制造和智能化
159、機床組成,實現從從設計設計、編程、加工、編程、加工、監測監測、售后的全流程數字化管理、售后的全流程數字化管理 來源:軟件支撐智造,創新驅動發展,國金證券研究所 在這一方面,雖然海外機床企業起步更早,但我們認為從下游需求角度看,中國制造業企業對數字工廠的布局會更加激進,一方面是企業有持續降本的訴求,一方面是中國具有更完善的基礎設施配套,能夠比較好的開展數字工廠布局建設。根據工業互聯網創新發展報告(2023 年)數據,中國各地建成數字化車間和智能工廠近萬個。全國“5G+工業互聯網”項目數超過 7000 個,標識解析體系服務企業超 30 萬家。培育 50 家跨行業跨領域工業互聯網平臺,重點平臺工業設
160、備連接數近 9000 萬臺(套),可以說數字化的理念已經深入人心。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 58 圖表圖表125125:以寧德時代為例,其通過應用以寧德時代為例,其通過應用人工智能、圖像識別、機器學習、預測性算法和人工智能、圖像識別、機器學習、預測性算法和5G5G 等新技術等新技術打造高效智能工廠打造高效智能工廠,當前電池缺陷檢測甚至使用了,當前電池缺陷檢測甚至使用了 AIAI 技術技術 來源:英特爾官網,國金證券研究所 NC-Link 協議實施,有望加速中國機床行業智能化。數控裝備工業互聯網通信協議(NC-Link)發布,為數控機床互聯互通實現了統一標準,目前廣州數控、華中數控
161、、科德數控等企業已實現了 NC-Link 協議。圖表圖表126126:NCNC-LinkLink 協議實施,加速機床行業智能化協議實施,加速機床行業智能化 來源:中國機床工具工業協會,國金證券研究所 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 59 以華中數控為例,在自研數控系統、工業機器人、自主開發 NCUC 總線協議及 EtherCAT總線協議加持下,可滿足動力電池、新能源汽車多品種、多批量、多工藝融合的柔性化、智能化加工需求。當前已有較多與下游客戶推進建立智能化工廠甚至是“黑燈工廠”案例,未來有望持續受益中國數字工廠建設的快速發展。圖表圖表127127:基于華中數控智能產線系統的柔性化產線基
162、于華中數控智能產線系統的柔性化產線 來源:精密鋁合金結構件的無人化制造技術,國金證券研究所 2)生成式 AI:AI 技術加持,有望縮小原先的技術積累差距 數控系統的原理主要為根據工業設計軟件的建模,進行路徑規劃后生成控制指引到伺服系統,再有伺服系統完成驅動,并基于傳感器反饋信息進行控制補償以確保高精度。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 60 圖表圖表128128:數控系統數控系統控制系統原理控制系統原理 來源:數控機床系統連接與調試,國金證券研究所 海外企業數控系統的成熟度更高,可以理解為數控系統針對不同的行業、加工場景進行過針對性的優化,將多年積累的經驗反映到了數控系統的路徑規劃、補償
163、算法等方面。我們認為在當前 AI 技術快速發展的背景下,這一塊以經驗構成的難以超越的技術壁壘,有望通過模型訓練等形式進行突破,縮小與海外企業差距。圖表圖表129129:A AI I 的應用有望縮小與海外企業在經驗積累上的差距的應用有望縮小與海外企業在經驗積累上的差距 來源:卓爾智造公眾號,華中數控官網,國金證券研究所 華中數控 2021 年發布了采用了 AI 芯片、融合了 AI 算法的華中 9 型數控系統,實現了“自主感知-自主學習-自主決策-自主執行”新模式,伴隨國內 AI 技術的進步,未來有望加速成長縮短與海外龍頭企業差距。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 61 圖表圖表130130
164、:采用采用 A AI I 技術的華中技術的華中 9 9 型在國內型在國內 A AI I 技術快速發展背景下有望縮小與海外龍頭企技術快速發展背景下有望縮小與海外龍頭企業差距業差距 來源:卓爾智造公眾號,國金證券研究所 從成本端角度看,由于國內勞動力成本較低、同時產業集聚性較強,機床企業推進國產替代時產品的定價往往顯著低于進口品牌。例如根據科德數控公司公告,其開發的高速葉尖磨專機同類型進口設備售價為 1500 萬元/臺,而公司國產化后的售價為 750 萬元/臺,價格僅為進口品牌價格的 1/2,考慮科德數控 1Q-3Q23 綜合毛利率為 45.4%,考慮該專機價格遠高于公司普通產品價格,我們預計該專
165、機產品也有望實現較高的毛利率。同時科德數控自研自制的數控系統對標西門子 840D,但售價不到 840D 平均售價的 50%,同時標準產品的毛利率在 50%以上。復盤日美機床競爭的歷史,我們認為國內機床廠低成本的優勢有望持續發揮,尤其是在未來出海的競爭上構筑重要競爭優勢。6.26.2 產業鏈啟示:上游投資價值重點關注,下游新能源汽車創造產業鏈啟示:上游投資價值重點關注,下游新能源汽車創造超車超車機會機會 6.26.2.1.1 上游數控系統、絲杠導軌投資價值重點關注上游數控系統、絲杠導軌投資價值重點關注 通過前文復盤日本機床產業發展可以看出,機床產業鏈上下游與機床產業發展相輔相成。目前從上游來看,
166、日本企業起步早,目前已在多個領域成為了全球市場的領軍企業,而中國企業由于起步較晚,整體實力與日本企業還有明顯差距,但也正因如此具有更大的投資價值,數控系統、絲杠導軌為我們建議重點關注的方向:1)數控系統:在“04 專項”推動下,國內數控系統技術實力提升,逐步實現國產替代大勢所趨 數控系統由于直接影響數控機床性能、功能,又涉及國防軍工產業,數控系統產業被各國政府視為戰略性產業,發達國家對于中國的高端數控技術及產品實行了封鎖與限制的策略。例如針對數控系統閉環外誤差的部分先進技術從理論階段走向了工程應用,推出了加速度相關的刀尖點位置誤差補償功能、西門子推出了俯仰補償功能,但這些新功能在 2D002出
167、口列表項,限制對歐盟以外國家出口。從上世紀 90 年代開始,中國企業開始嘗試采用 X86/ARM 架構芯片,基于 Windows/Linux系統開發數控系統,涌現了廣州數控、華中數控、科德數控、中科數控等生產數控系統、或自配自己的數控機床企業。圖表圖表131131:國內主要數控系統廠商國內主要數控系統廠商 公司名稱公司名稱 介紹介紹 科德數控 是從事高端五軸聯動數控機床及其關鍵功能部件、高檔數控系統的研發、生產、銷售及服務的高新技術企業,主要產品為系列化五軸立式(含車銑)、五軸臥式(含車銑)、五軸龍門、五軸臥式銑車復合四大通用加工中心和五軸磨削、五軸葉片兩大系列化專用機行業深度研究 敬請參閱最
168、后一頁特別聲明 62 公司名稱公司名稱 介紹介紹 床,以及服務于高端數控機床的高檔數控系統,伺服驅動裝置,系列化電機,系列化傳感產品,電主軸,銑頭,轉臺等。華中數控 主要為各類數控機床企業和航空航天、汽車、3C、木工、磨床等重點行業用戶提供數控系統配套和服務,包括為各類專機、高速鉆攻中心、加工中心、五軸機床等機型提供華中 8 型高檔數控系統,以及針對普及型數控車床和數控銑床等提供系列數控系統,系列伺服驅動,系列伺服電機等。廣州數控 成立于 1991 年,2000 年改制轉型為民營企業,被譽為“中國南方的數控產業基地”,數控系統相關業務包括 GSK 機床控制系統、交流伺服驅動裝置和伺服電機、主軸
169、伺服驅動裝置和主軸電機等。中科數控(原沈陽高精)從事數控系統、驅動裝置與電機、自動化產品及數字化車間解決方案研發、生產與銷售,形成了以多通道多軸聯動、高速高精運動控制為核心技術,覆蓋中高檔數控系統、驅動裝置與電機、機器人及控制器、DNC 等系列化成套產品。高檔數控系統可實現 8 通道、8軸聯動、64 軸控制,并在航空制造領域批量應用 來源:科德數控招股說明書,廣州數控官網,中科數控官網,國金證券研究所 國產數控系統相比進口數控系統,存在的差距主要體現在兩方面:1)數控系統核心技術包括運動軌跡控制、速度控制、誤差補償技術等,海外龍頭企業經過長期、大批量驗證迭代,積累了豐富的應用經驗,技術成熟度較
170、高。而國產數控系統起步晚,在技術成熟度上相比海外企業仍有一定差距。圖表圖表132132:數控系統研發難度高,國產數控系統在技術成熟度上落后海外龍頭企業數控系統研發難度高,國產數控系統在技術成熟度上落后海外龍頭企業 來源:中國戰略性新興產業研究與發展數控系統,國金證券研究所 2)市場認可度不夠,海外龍頭企業在全球范圍內建立了技術壁壘與市場優勢地位,并且已經進入中國市場多年,基于技術、性能、認可度優勢,形成了一部分企業“生態”壁壘。圖表圖表133133:國內外市場參與者對比國內外市場參與者對比 分類級分類級別別 代表品牌代表品牌 功能完備性功能完備性 性能及適用范圍性能及適用范圍 可靠性可靠性 (
171、MTBF)(MTBF)國外頂尖 西門子、海德漢 CAD、CAM、多種樣條曲線插補、RTCP、空間刀補、智能誤差補償、3D 仿真、后置處理、智能診斷、MES、ERP;1000M 工業總線通訊 三環全數字驅控一體、納米級高速高精曲線插補、智能化自適應機床參數配置、通過參數選擇可以滿足幾乎所有設備控制應用 30000h 國外一流 發那科、三菱、NUM CAD、簡易 CAM、多種樣條曲線插補、RTCP、空間刀補、綜合誤差補償、3D 仿真、后置處理、智能診斷;1000M工業總線通訊 三環全數字驅控一體、納米級高速高精曲線插補、通過參數數據可滿足車、銑、加工中心及各類專用設備控制 15000h 中國臺新代
172、、億圖、寶元 簡易 CAM、NURBS 樣條插補、位置環閉環控制、微米級高速高精10000h 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 63 分類級分類級別別 代表品牌代表品牌 功能完備性功能完備性 性能及適用范圍性能及適用范圍 可靠性可靠性 (MTBF)(MTBF)灣系統 RTCP、側刃加工、動態誤差補償、2D 仿真、在線診斷;100M工業總線通訊 插補、通過參數選擇可滿足車、銑、加工中心及部分專用設備控制 大陸高端 華中、光洋、廣數、KND NURBS 樣條插補、RTCP、側刃加工、動態誤差補償、2D 仿真、在線診斷;100M 工業總線通訊 位置環閉環控制、微米級高速高精插補、具有車、銑、加
173、工中心及部分專用設備控制系統加工效率一般 10000h 大陸普適 華興、開通、達豐、廣泰 通用插補功能、刀具直線及半徑補償功能、靜態誤差補償、2D 仿真、在線診斷;100M 工業總線通訊 脈沖或總線閉環控制、小線段前瞻插補控制、具有車、銑、加工中心及個別專用設備控制系統加工效率較低 3000h 來源:中外高端數控系統差距分析及對策,國金證券研究所 面對這些差距,國家推出了一些系列產業支持政策,加速國產數控系統的技術進步追趕海外龍頭。例如針對高端中高端數控系統難以實現首臺套應用問題,國家及政府相關部門通過通過科技重大專項以及國產數控系統應用示范工程,來樹立國產數控系統品牌,增強用戶信心,提高對國
174、產數控系統的認知度;同時在國家科技重大專項推動下,國內立項的高端數控系統的數控系統裝置、伺服電動機及驅動裝置、主軸電動機/電主軸及驅動裝置、力矩電動機及驅動裝置、直線電動機及驅動裝置等方面的“04 專項”課題,攻克了一批關鍵核心技術,支持了華中數控、科德數控等企業快速成長,國產高端數控系統得以在航空航天等高端產業批量示范應用,產業化進展很快。圖表圖表134134:在國家及政府相關部門政策支持下,國產數控系統加速成長在國家及政府相關部門政策支持下,國產數控系統加速成長 來源:中國自動化技術發展報告,國金證券研究所 從國內技術水平與國際前沿水平對比看,每個細分領域國內已有優勢單位形成明顯突破,未來
175、差距有望不斷縮小。圖表圖表135135:數控系統技術及產品國內外比較數控系統技術及產品國內外比較 技術技術/產品產品 國內現狀、國際前沿水平國內現狀、國際前沿水平 國內優勢單位國內優勢單位 數控高階算法 西門子、發那科、海德漢深耕高性能算法,投入多研究時間長,高端產品占據絕對優勢;國內高階算法投入少,效果差,以中低端產品為主 華中數控依托華中科技大學,在前沿算法研究上具有先天優勢 數控機床高精密伺服控 國內產品在功能和性能上基本媲美海外品牌,但易用性、穩定 匯川技術伺服驅動達到國際領先水平,性能上不行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 64 技術技術/產品產品 國內現狀、國際前沿水平國內現狀
176、、國際前沿水平 國內優勢單位國內優勢單位 制系統 性還有差距,以低價格占據一定市場份額,但高性能需求場合難以進入 輸國際優勢產品 軟實時操作系統和EtherCAT 主站 國內大部分基于嵌入式平臺采用商用、開源實時操作系統和實時總線主站,自身無實時操作系統和總線主站研發能力;國外西門子、發那科等都擁有具有自主知識產權的實時操作系統和相應的總線主站 科德數控具備自主研發實時操作系統的能力,并在五軸聯動機床上應用有較好的效果 數控機床和機器人一體化控制系統 國外已有機床、機器人融合樣機,國內主要為簡單交互 華中數控、廣州數控均擁有自主知識產權的數控系統和機器人控制系統,具有先發優勢 數控機床工業互聯
177、網應用技術 國內大部分產品具備互聯互通接口,應用設備監控、簡單操作和生產計劃等淺應用 華中數控在工業互聯前沿應用領域具備獨特優勢 自主知識產權 PLC-IDE數控平臺 國內產品多采用向第三方付費 PLC 平臺或開源 PLC 平臺;國外發那科、西門子擁有具備自主知識產權的 PLC 平臺,能與 CNC深度交互,效果更優 科德數控具有自主研發軟 PLC 系統,并在自由五軸聯動機床應用,效果較好 來源:中國戰略性新興產業研究與發展數控系統,國金證券研究所 目前從科德數控、華中數控看,作為國內首批研發數控系統企業,目前高端數控系統已經實現了與發那科、西門子等國際龍頭產品對標:1)科德數控數控系統對標西門
178、子 840D,從中國機床監督檢測中心出具的公司數控系統與西門子 840D 的對比檢測報告來看,在功能上,公司已達到西門子 840D 的 95.85%,搭載自研數控系統五軸聯動機床打入了航空航天等高端制造業領域。2)華中數控 8 型高性能數控系統與德國、日本等國家的高性能數控系統產品功能全面對標,標準型數控系統產品 600 余項功能對標匹配度達到 100%,高檔型數控系統產品1900 余項功能對標匹配度超過 98%,與豪邁數控、紐威數控、寧波海天、常州瑞其盛、東莞埃弗米等機床企業合作,在高端數控系統領域滲透率持續提升。圖表圖表136136:國內國內龍頭龍頭數控系統技術實力已逐漸向海外龍頭看齊數控
179、系統技術實力已逐漸向海外龍頭看齊 類別 項目 西門子 840D 科德數控 GNC60 技術指標 通道數 1/2/6/10 取決于不同的數控單元 最大 8 通道 總控制軸數 2/6/31 取決于不同的數控單元 最多支持 32*8 軸 雙驅控制 支持 支持 傾斜軸控制 支持 支持 主軸數 2/6/31取決于不同的NCU 最多 16 個 全閉環控制 支持 支持 數控功能變換 圓柱面坐標系插補 支持 支持 傾斜軸插補 支持 支持 五軸加工包 支持 支持 數控功能插補 通用插補器 NURBS 支持 支持 三軸樣條插補(ABC/壓縮器)支持 支持 5 軸樣條插補 支持(選件)支持 多項式插補 支持 支持
180、數控功能程序功能 程序段預讀 支持 支持 程序段預處理 支持 支持 宏程序編程 支持 支持 補償功能 插補型雙向螺距誤差補償 支持 支持 垂直度誤差補償 支持 支持 直線度誤差補償 支持 支持 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 65 扭擺誤差補償 支持 支持 雙驅誤差補償 支持 支持 來源:科德數控招股說明書,國金證券研究所 科德數控、華中數控目前已基本實現了高端數控系統的伺服驅動、電機配套。圖表圖表137137:國產高端數控系統基本實現核心器件配套國產高端數控系統基本實現核心器件配套 核心零部件 德國西門子 日本發那科 華中數控 科德數控 數控系統 有 有 有 有 伺服驅動器 有 有
181、有 有 傳感器 角度測量 無 有 無 有 直線測量 無 有 無 有 刀具測量 無 無 無 有 工件測量 無 無 無 有 電機 伺服電機 有 有 有 有 主軸電機 有 有 有 有 力矩電機 有 有 有 有 直線電機 有 有 有 有 來源:科德數控招股說明書,國金證券研究所 與數控系統配套的伺服驅動系統科德數控指標與西門子、發那科、海德漢也基本持平,達到國際先進水平。圖表圖表138138:科德數控科德數控配套伺服驅動系統已達到國際先進水平配套伺服驅動系統已達到國際先進水平 指標 西門子 S120 書本型驅動系統 發那科i-B 系列 海德漢 UM 系列 科德 GDUB 伺服驅動系統 電源模塊 可選電
182、源模塊(能量回饋或非能量回饋)可選電源模塊(能量回饋或非能量回饋)可選電源模塊(能量回饋或非能量回饋)可選電源模塊(能量回饋或非能量回饋)適配典型電機額定功率 1.6-107kW 1.6-65kW 10-125kW 1-250kW 載頻 2-16kHz(可配置)2-16kHz(可配置)3.3-10kHz(可配置)2-16kHz(可配置)輸出頻率(4k 載頻)0-650Hz 未披露 未披露 0-650Hz 支持編碼器類型 方波增量、正余弦增量、絕對式編碼器 方波增量、正余弦增量、絕對式編碼器 方波增量、正余弦增量、絕對式編碼器 方波增量、正余弦增量、絕對式編碼器 控制電機類型 感應電機 支持 支
183、持 支持 支持 同步電機 支持 支持 支持 支持 力矩電機 支持 支持 支持 支持 直線電機 支持 支持 支持 支持 弱磁控制 支持 支持 支持 支持 伺服控制參數 自動優化功能 支持 支持 支持 支持 振動抑制功能 支持 支持 支持 支持 主軸準停功能 支持 支持 支持 支持 控制接口 DRIVE_CLIQ FSSB 扁平電纜 G Glink 光纖總線(百行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 66 兆以太網)來源:科德數控招股說明書,國金證券研究所 2)絲杠導軌:機床成本占比高同時國產化率較低,國內企業成長空間較大 科德數控、紐威數控傳動系統部件(絲杠/導軌為主)以外采為主,從 18 至
184、20 年傳統系統部件采購金額占營業收入比例來看,在三軸/五軸機床中,傳動系統價值量占比在14%-18%左右。圖表圖表139139:傳動系統(絲杠傳動系統(絲杠/導軌為主)占機床價值量導軌為主)占機床價值量 15%15%左右左右 來源:科德數控招股說明書,紐威數控招股說明書,國金證券研究所 注:按照傳動系統采購金額/營業收入計算 由于在精度保持性、功能可靠性、壽命、精度、剛度等關鍵性能指標上落后于境外產品,國產品牌市場占有率低。目前全球市場被日本 NSK、日本 THK 等企業壟斷,CR5 約 46%,日本和歐洲企業占據了全球約 70%市場份額。國內市場目前上銀、銀泰市場占有率接近 50%,NSK
185、、THK 等企業市場占有率約 15%,國內企業占有率約為 25%。圖表圖表140140:絲杠導軌國產化率約絲杠導軌國產化率約 2 25%5%,國產替代空間巨大,國產替代空間巨大 來源:秦川機床公司公告,國金證券研究所 國內滾動功能部件市場包括漢江機床(秦川機床子公司)、南京工藝、凱特精機等企業。圖表圖表141141:國內滾動功能部件主要企業國內滾動功能部件主要企業 主要企業主要企業 公司介紹公司介紹 漢江機床 國內螺紋磨床研制生產主導企業,主要研制生產高精度數控螺紋系列磨床及專機、測量儀器設備,滾珠絲杠副、直線導軌副、螺桿壓縮機等產品 南京工藝裝備 專注滾動功能部件領域,建成了高精度滾珠絲杠副
186、、大型滾珠絲杠副、滾動導軌副生產線。產品為高速、高17.27%15.09%13.94%16.29%16.64%18.45%0%5%10%15%20%25%30%35%40%201820192020傳動系統占機床價值量科德數控紐威數控中國臺灣上銀/銀泰50%日本NSK/THK15%中國大陸企業25%其他10%行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 67 主要企業主要企業 公司介紹公司介紹 精中高檔數控機床大批量配套,推進了國產滾動功能部件的提檔升級和替代進口。廣東凱特精機 可以大批量生產 LGR 系列滾柱直線導軌副、LGS 系列滾珠直線導軌副、LSQ 系列靜音滾珠直線導軌副、LG 系列滾動直線導
187、軌副、LM/LMW 系列微型直線導軌副、LES 系列直線運動單元等產品 來源:各公司官網,國金證券研究所 經過“04 專項”多年攻關,目前國內也擁有了一整套科學規范的絲杠副和導軌副測評標準體系,后續有望加速追趕進口品牌。南京理工大學在江蘇省蘇州張家港市分別建成省部級和行業重點試驗室,以及行業第三方檢測平臺“數控機床功能部件共性技術工業和信息化部重點實驗室”、“機械工業數控機床功能部件性能測試與可靠性技術重點實驗室”。南京工藝和漢江機床分別建立了南京工藝裝備制造有限公司滾動功能部件綜合性能實驗室、漢江機床滾動功能部件性能實驗室,麗水滾功能部件測試分中心。圖表圖表142142:漢江機床滾動功能部件
188、實驗室漢江機床滾動功能部件實驗室 來源:滾動功能部件成套評測方法與裝備及性能提升關鍵技術,國金證券研究所 根據金屬加工雜志社第三屆滾動功能部件用戶調查分析報告數據,將被調查企業中采用滾動功能部件的比例劃分為 5 個區間(019%、20%39%、40%59%、60%79%、80%100%),并按經濟型、中高檔數控機床及其他領域兩類,分別對企業采用國產和進口滾動功能部件的比例進行調查與對比分析,從 2011 年到 2020 年,國產滾動功能部件在中高端的應用比例可以看到明顯提升。圖表圖表143143:從從 2 2011011 年到年到 2 2020020 年國產滾動功能部件中高端應用比例明顯提升年
189、國產滾動功能部件中高端應用比例明顯提升 經濟型 項目 滾珠絲杠副 滾動直線導軌 國產 進口 國產 進口 采用比例 40%59%60%40%59%60%40%59%60%40%59%60%企業占比%)2011 數據 8 68 10 27 12 56 18 36 2020 數據 35.5 24.9 36.1 19.2 33.9 24.6 38.4 21.5 中高檔 項目 滾珠絲杠副 滾動直線導軌 國產 進口 國產 進口 采用比例 40%59%60%40%59%60%40%59%60%40%59%60%企業占比(%)2011 數據 14 24 13 67 12 23 12 71 2020 數據 34
190、.3 21.5 32.5 27.4 33.2 21.7 36.3 26.4 來源:第三屆滾動功能部件用戶調查分析報告,國金證券研究所 目前除性能、精度、精度保持性等指標相比進口品牌有差距帶來的國產品牌應用限制外,根據第三屆滾動功能部件用戶調查分析報告數據,終端用戶指定采用進口滾動功能部件占比達到 54.1%,終端用戶對于滾動功能部件的采購有較大話語權。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 68 圖表圖表144144:終端用戶在滾珠絲杠的采購上話語權較強終端用戶在滾珠絲杠的采購上話語權較強 來源:第三屆滾動功能部件用戶調查分析報告,國金證券研究所 在國產替代在中高端領域面臨一定阻礙的同時,也有
191、 85.1%的企業表示若有政策鼓勵,會考慮購買或試用國產中高檔滾動功能部件,政策引導有望顯著加速國產替代節奏。由于滾動功能部件對于機床性能、精度的重要性,國家從 2006 年先后出臺了一系列相關支持政策與措施,2009 年開始的“高檔數控機床與基礎制造裝備”也把滾動功能部件列為重要支持目標,考慮當前國產滾動功能部件技術水平雖已經明顯改善,但相比進口品牌仍有較多不足,未來國家政策有望針對技術進步、主機廠應用示范等方面給予進一步支持。圖表圖表145145:在有政策引導情況下,有在有政策引導情況下,有 85.1%85.1%企業愿意試用或購買國產中高端滾動功能部件企業愿意試用或購買國產中高端滾動功能部
192、件 來源:第三屆滾動功能部件用戶調查分析報告,國金證券研究所 6.26.2.2 2 下游新能源汽車高增長同時降本增效訴求較強,下游新能源汽車高增長同時降本增效訴求較強,催化行業技術進步催化行業技術進步 新能源汽車有“電機、電池、電控”三大核心部件,即新能源汽車的“三電系統”。電機由上下端蓋和殼體組成,電池成組后也需要殼體保護和金屬散熱系統,而電控組件也需要殼體來保護,所以,新能源汽車的制造,需要大量的金屬殼體加工。依照終端主機用戶意愿14%不選用1%會選用46%可以考慮試用39%行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 69 圖表圖表146146:新能源汽車有大量金屬殼體加工需求新能源汽車有大量
193、金屬殼體加工需求 來源:海天精工官網,國金證券研究所 新能源汽車 23 年銷量 949.52 萬輛,同比增長 37.88%,行業的高增長自然伴隨著資本開支的快速擴張,持續拉動機床行業需求。圖表圖表147147:新能源汽車銷量快速擴張新能源汽車銷量快速擴張 圖表圖表148148:比亞迪資本開支高增長比亞迪資本開支高增長 來源:Wind,國金證券研究所 來源:Wind,國金證券研究所 注:選取購建固定資產、無形資產和其他長期資產支付的現金作為資本開支數據 除行業增長帶來的需求提升外,我們認為自主品牌占比提升、新工藝變化等因素讓市場份額在向國內企業傾斜:1)根據易車數據,近年自主品牌市場份額占比快速
194、提升,從 2019 年 37.9%提升至 2022年 47.3%,頭部企業比亞迪 22 年銷量登頂,份額達到 8.8%。自主品牌通過新能源車快速搶占市場,而我們認為自主品牌對于國產設備的認可度更高,為國產機床企業帶來新的機會。51 78 126 121 137 352 689 950-20%0%20%40%60%80%100%120%140%160%180%0100200300400500600700800900100020162017201820192020202120222023中國新能源汽車銷量(萬輛)YoY206 118 373 975 1010-100%-50%0%50%100%15
195、0%200%250%020040060080010001200比亞迪資本開支(億元)YoY行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 70 圖表圖表149149:乘用車自主品牌占比快速提升為國產設備帶來機會乘用車自主品牌占比快速提升為國產設備帶來機會 來源:易車,乘聯會,國金證券研究所 2)零部件材料/設計/工藝變化打破原有市場格局。汽車市場競爭激烈,在降本推動下,經過多年發展燃油車零部件加工機床經歷了自動生產線、加工中心、高速加工中心迭代已經較為成熟,市場被海外機床企業主導,國內企業難以破局。但新能源汽車零部件一方面大量采用鋁合金材料,一方面工藝/設計也有變化,對于機床尺寸/構造/聯動軸數要求都
196、有變化,針對新能源領域推出專機才能更好滿足市場需求,這就打破了原有市場格局。圖表圖表150150:新能源汽車零部件材料新能源汽車零部件材料/設計設計/工藝變化打破原有機床市場格局工藝變化打破原有機床市場格局 來源:精密鋁合金結構件的無人化制造技術,國金證券研究所 同時我們認為,汽車企業持續降本的訴求也將催化機床行業技術進步,以比亞迪第十一事業部西安工廠總裝車間為例,其通過生產節拍優化(柔性化、建立彩車身立庫)、智能化改造(建設光纖環網、設備聯網升級、采用 MES/QMS 系統等)實現了高自動化率和高柔性化能力,綜合開動率、直通率、人工成本等指標持續優化,在降本增效的路上不斷探索。37.80%3
197、5.70%41.20%47.20%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2019202020212022德系法系韓系美系其他歐系日系自主品牌行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 71 圖表圖表151151:比亞迪比亞迪第十一事業部西安工廠總裝車間第十一事業部西安工廠總裝車間綜合開綜合開動率動率 2 2020020 年相比年相比 2 2018018 年提升年提升 1 18 8pctspcts 圖表圖表152152:比亞迪比亞迪第十一事業部西安工廠總裝第十一事業部西安工廠總裝車間在設備車間在設備自動化改造、信息化管理提升背景下直通率快速提升自動化改造、信息化管理提升背
198、景下直通率快速提升 來源:汽車智能制造技術微信公眾號,國金證券研究所 來源:汽車智能制造技術微信公眾號,國金證券研究所 圖表圖表153153:比亞迪比亞迪第十一事業部西安工廠總裝第十一事業部西安工廠總裝車間實現了單車人工成本的下降車間實現了單車人工成本的下降 來源:汽車智能制造技術微信公眾號,國金證券研究所 從機床廠視角看,面對新能源汽車行業不斷變化的需求,頭部企業推出了多款針對性開發的新品以適應下游客戶降本增效訴求。例如紐威數控、海天精工均針對新能源汽車行業開發了多款專機,產品正不斷迭代中:紐威數控:公司目前已有近 30 款產品適合用于新能源汽車,例如臥車、立車針對新能源汽車電機軸、電機殼類
199、零件加工;立式加工中心針對新能源汽車的電驅控制器殼體、散熱片組、輪轂等零件加工;臥式加工中心針對變速箱殼體的高速高效率零件加工等。此外,公司高度重視相關賽道,已成立新能源汽車專項小組,致力于效率更高、成本更低的專機研發。72%77%90%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%201820192020綜合開動率50.59%73.68%79.50%92.83%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%201820191H20202H2020直通率02004006008001000120014001月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12
200、月單車人工(元)201820192020行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 72 圖表圖表154154:紐威數控目前已有近紐威數控目前已有近 3 30 0 款產品適用于新能源汽車行業加工,高度重視賽道成長款產品適用于新能源汽車行業加工,高度重視賽道成長機會機會 來源:紐威數控公司公告,國金證券研究所 海天精工:為新能源汽車行業推出一站式零部件解決方案。公司針對新能源汽車產品開發出 4 大系列 2 款加工設備,設備類型覆蓋龍門、臥加、立加等,形成了對新能源汽車車身、電池托盤、電控盒、電機殼體等零件加工的一整套解決方案。圖表圖表155155:海天精工新能源汽車行業解決方案海天精工新能源汽車行業
201、解決方案 來源:海天精工官網,國金證券研究所 6.36.3 出海啟示:制造業轉移出海啟示:制造業轉移是是機床企業的歷史性機會,中國龍頭企業出海重點關注機床企業的歷史性機會,中國龍頭企業出海重點關注 在 2008 年全球金融危機爆發后,全球制造業已開始新一輪轉移,一方面發達國家從“去工業化”走向“再工業化”,推出一系列鼓勵先進制造業發展的政策和措施,帶動了部分高端制造業回流與機床消費額全球占比的提升。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 73 從數據上看,從 2008 年開始,美國、英國機床消費額占全球比例開始回升,美國 2000年占全球機床消費的 17.62%,到 2010 年下降到僅占 6
202、.15%,到 2019 年占比已經回升至11.85%,數據的變化趨勢也與美國簽署2009 年美國復蘇和再投資法案、美國制造業促進法案等系列法案的“再工業化”戰略相關。圖表圖表156156:0 08 8 年后美國機床市場消費額全球占比開始回年后美國機床市場消費額全球占比開始回升升 圖表圖表157157:0 08 8 年后英國機床市場消費額全球占比開始回年后英國機床市場消費額全球占比開始回升升 來源:機床工具工業協會,國金證券研究所 來源:機床工具工業協會,國金證券研究所 根據世界投資報告數據,從 2007 年開始中國、印度等發展中國家吸收外國直接投資呈上升趨勢,后續中國增速逐漸下降,印度則繼續保
203、持了較高增速。在外國直接投資的拉動下,印度、越南等市場的機床工具市場消費額也快速增長,全球占比呈上升趨勢。圖表圖表158158:除中國外,巴西、印度等國家外國直接投資也除中國外,巴西、印度等國家外國直接投資也呈增加趨勢呈增加趨勢 圖表圖表159159:0 08 8 年后中低端產業開始向越南、印度等市場轉年后中低端產業開始向越南、印度等市場轉移,帶動了東南亞機床消費額占比的提升移,帶動了東南亞機床消費額占比的提升 來源:世界投資報告,機床工具工業協會,國金證券研究所 來源:機床工具工業協會,國金證券研究所 可以看出,在全球制造業遷移的大背景下,參與全球市場競爭的必要性持續提升,把握機床出口市場帶
204、來的成長機會將成為未來衡量企業綜合競爭力的重要標準。我們目前看到,一方面從行業數據看,中國機床出口額快速增長,同時出口結構持續優化,高端機床占比提升。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%020406080100120億美元美國機床市場消費消費全球占比0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%0246810121420002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019億美元英國機床市場消費英國機床市場消費全球占比02004006008001000
205、12001400160018002000外國直接投資(億美元)中國巴西印度墨西哥0%5%10%15%20%25%30%35%40%20002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019機床消費額占比印度越南行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 74 圖表圖表160160:2 23 3 年中國機床出口額快速增長年中國機床出口額快速增長 圖表圖表161161:2 23 3 年加工中心出口額高增長,出口結構優化年加工中心出口額高增長,出口結構優化 來源:機床工具工業協會,國金證券研究所 來源:
206、機床工具工業協會,國金證券研究所 一方面我們看到了國內頭部企業近年持續加大海外市場開拓力度,瞄準了未來有產業鏈轉移趨勢的新興市場國家,步步為營實現“走出去”。圖表圖表162162:海天精工步步為營向海外市場開拓海天精工步步為營向海外市場開拓 來源:海天精工公告,海天精工招股說明書,志存高遠,鑄就中國海天之夢,國金證券研究所 從業績上也可以看到頭部企業近年海外收入高增長同時收入占比提升。圖表圖表163163:紐威數控海外營收快速增長紐威數控海外營收快速增長 圖表圖表164164:海天精工海外營收快速增長海天精工海外營收快速增長 來源:Wind,國金證券研究所 來源:Wind,國金證券研究所 6.
207、46.4 政策啟示:政策啟示:我們判斷國內正逐步從發展階段向追趕階段切換,除需求型政策支持,未我們判斷國內正逐步從發展階段向追趕階段切換,除需求型政策支持,未來環境型、供給型政策支持力度有望加大來環境型、供給型政策支持力度有望加大 復盤日本機床產業發展可以看到,靈活的組合型政策工具使用對日本機床產業發展造成了較大影響,頭部企業的成長歷程更是與政策支持息息相關。由于國內機床產業起步較晚,整體的技術水平落后于海外頭部企業,我們判斷國內機床產業目前正從發展階段向追趕階段切換,需要的政策支持逐步從需求型+供給型向環境型+供給型切換。43.455.3010203040506020222023出口額(億美
208、元)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0510152025出口金額(億美元)YoY-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%00.511.522.533.520182019202020212022營業收入(億元)國外營業收入(億元)YoY國外營收占比0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%00.511.522.533.5420182019202020212022營業收入(億元)國外營業收入(億元)YOY國外營收占比行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 75 圖表圖表165165:我們認為國內機床產業正從發展階段
209、向追趕階段切換我們認為國內機床產業正從發展階段向追趕階段切換 來源:產業政策促進關鍵核心技術突破的路徑研究基于日本數控機床企業的縱向案例分析,國金證券研究所 24 年我們看到了需求端政策有望出現新的變化,2024 年 3 月 1 日國務院常務會議審議通過推動大規模設備更新和消費品以舊換新行動方案,其中提出“要結合各類設備和消費品更新換代差異化需求,加大財稅、金融等政策支持,更好發揮能耗、排放、技術等標準的牽引作用,有序推進重點行業設備、建筑和市政基礎設施領域設備、交通運輸設備和老舊農業機械、教育醫療設備等更新改造”。目前看到了新的需求端政策出現,在政策助力之下,有望促進機床設備的更新換代,拉動
210、國產機床工業的發展。結合前文總結的日本組合政策工具使用情況來看,除需求端政策工具之外,未來有望在供給端/環境端持續看到政策支持力度的加大。圖表圖表166166:國家近年推出多項機床產業支持性政策國家近年推出多項機床產業支持性政策 日期日期 發布部門發布部門 政策名稱政策名稱 主要內容主要內容 2019.1 工業和信息化部等 制造業設計能力提升專項行動計劃(2019-2022 年)將“高檔數控機床及配套數控系統:五軸及以上聯動數控機床,數控系統,高精密、高性能的切削工具、量具量儀和磨料模具”列為鼓勵發展項目 2020.06 工業和信息化部 工業通信職業技能提升行動計劃實施方案 為數控機床等制造強
211、國、網絡強國建設重點領域提供培訓平臺、實訓基地,形成一批可復制可推廣的新技能培訓經驗做法,并且剔除2 年內開展各類職業技能培訓 50 萬人次以上的要求,以期為制造強國、網絡安全建設提供堅強技能人才保障 2020.09 國家發改委 關于擴大戰略性新性產業投資培育壯大新增長點新增長極的指導意見 加快高端裝備制造產業補短板。重點支持工業機器人、建筑、醫療等特種機器人、高端儀器儀表、軌道交通裝備、高檔五軸數控機床、節能異步牽引電動機、高端醫療裝備和制藥裝備。2021.08 國資委 國資委黨委擴大會議 針對工業母機等加強關鍵核心技術公關,努力打造原創技術“策略地”,肩負起產業鏈“鏈主”責任,開展補鏈強鏈
212、專項行動,加強上下游產業協同。2022.09 財政部、稅務總局 關于加大支持科技創新稅前扣除力度的公告 高新技術企業在 2022 年 10 月 1 日至 2022年 12 月 31 日期間新購置的設備、器具,允許當年一次性全額在計算應納稅所得額時扣除,行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 76 日期日期 發布部門發布部門 政策名稱政策名稱 主要內容主要內容 并允許在稅前實行 100%加計扣除。2023.9 財政部、稅務總局、國家發展改革委、工業和信息化部 關于提高集成電路和工業母機企業研發費用加計扣除比例的公告 工業母機企業在 2023 年 1 月 1 日至 2027 年 12 月 31 日
213、期間,再按照實際發生額的 120%在稅前扣除;形成無形資產的,在上述期間按照無形資產成本的 220%在稅前攤銷。2023.9 七部門 機械行業穩增長工作方案(20232024 年)推進工業母機、儀器儀表、農機裝備等行業發展,完善標準體系 來源:中華人民共和國中央人民政府,中證網,工信部,國金證券研究所 通過對日本機床產業進行復盤,我們認為目前中國機床企業有較多成長機遇,數字工廠、AI 技術的出現和應用有望縮短與海外企業差距,新能源汽車產業高增長同時降本訴求較強催化技術進步,新興市場快速成長帶來的制造業轉移機會讓企業有巨大出海成長空間,同時政策層面對產業的支持力度有望不斷加大,建議重點關注:數控
214、系統:華中數控 絲杠導軌:貝斯特、恒立液壓 金屬切削機床:科德數控、豪邁科技、拓斯達、海天精工、紐威數控、國盛智科、沈陽機床 磨床:秦川機床、華辰裝備、宇環數控、日發精機 數控刀具:華銳精密、歐科億 圖表圖表167167:機床行業重點公司盈利預測機床行業重點公司盈利預測 代碼 公司簡稱 市值(億元)歸母凈利潤(億元)利潤增速 PE 2022A 2023E 2024E 2025E 2023E 2024E 2025E 2022A 2023E 2024E 2025E 300161.SZ 華中數控 65.75 0.17 1.12 2.00 3.09 567%79%55%391 59 33 21 688
215、305.SH 科德數控 73.03 0.60 1.06 1.71 2.36 75%61%38%121 69 43 31 601882.SH 海天精工 142.71 5.21 6.01 7.64 9.37 15%27%23%27 24 19 15 688697.SH 紐威數控 66.57 2.62 3.20 3.89 4.82 22%22%24%25 21 17 14 300580.SZ 貝斯特 97.39 2.29 2.87 3.36 4.06 25%17%21%43 34 29 24 601100.SH 恒立液壓 781.70 23.43 25.00 28.00 32.50 7%12%16%
216、33 31 28 24 300809.SZ 華辰裝備 66.10 0.47 1.19 1.52 1.87 151%28%23%140 56 43 35 002903.SZ 宇環數控 28.96 0.55 0.64 0.85 1.10 16%32%29%52 45 34 26 000837.SZ 秦川機床 95.43 2.75 2.30 3.22 4.26 -16%40%32%35 41 30 22 688558.SH 國盛智科 30.82 1.85 1.61 2.02 2.49 -13%25%23%17 19 15 12 300607.SZ 拓斯達 55.99 1.60 1.81 2.40 3
217、.21 13%33%34%35 31 23 17 002520.SZ 日發精機 40.57 -15.30 -6.13 0.52 1.00 -60%-108%92%-3 -7 78 41 300083.SZ 創世紀 87.18 3.35 3.05 4.88 6.49 -9%60%33%26 29 18 13 000410.SZ 沈陽機床 144.74 0.26 -0.87 0.19 0.33 -438%-122%74%562 -166 762 439 300503.SZ 昊志機電 47.93 0.22 215 688017.SH 綠的諧波 217.60 1.55 1.15 1.85 2.45 -
218、26%62%32%140 190 117 89 002046.SZ 國機精工 53.00 2.33 2.61 3.52 4.45 12%35%26%23 20 15 12 688308.SH 歐科億 34.66 2.42 1.64 2.19 2.89 -32%34%32%14 21 16 12 688059.SH 華銳精密 37.10 1.66 1.58 2.29 2.88 -5%45%26%22 23 16 13 來源:iFind,國金證券研究所;除華中數控、科德數控、海天精工、紐威數控、貝斯特、恒立液壓、拓斯達、國機精工、歐科億、華銳精密外取自 Ifind 2024 年3 月 5 日一致預
219、期 新技術推廣應用不及預期:我們認為數字化、智能化、AI 等新技術的出現和應用是國內行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 77 企業一次縮小技術差距的機會,若新技術的推廣應用不及預期,將對行業成長造成一定影響。新能源汽車行業成長不及預期:在報告中我們復盤了汽車行業對機床行業帶來的顯著影響,國內目前新能源汽車行業的快速發展是國內企業的成長機會,若新能源汽車行業成長不及預期,將對行業成長造成一定影響。出海開拓進展不及預期:若國內頭部企業出海進展不及預期,將對其業績造成一定影響。政策支持力度不及預期:若后續推出的政策支持力度不及預期,將對行業成長造成一定影響。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明
220、 78 行業行業投資評級的說明:投資評級的說明:買入:預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 15%以上;增持:預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 5%15%;中性:預期未來 36 個月內該行業變動幅度相對大盤在-5%5%;減持:預期未來 36 個月內該行業下跌幅度超過大盤在 5%以上。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 79 特別聲明:特別聲明:國金證券股份有限公司經中國證券監督管理委員會批準,已具備證券投資咨詢業務資格。本報告版權歸“國金證券股份有限公司”(以下簡稱“國金證券”)所有,未經事先書面授權,任何機構和個人均不得以任何方式對本報告的任何部分制作任何形式的復
221、制、轉發、轉載、引用、修改、仿制、刊發,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。經過書面授權的引用、刊發,需注明出處為“國金證券股份有限公司”,且不得對本報告進行任何有悖原意的刪節和修改。本報告的產生基于國金證券及其研究人員認為可信的公開資料或實地調研資料,但國金證券及其研究人員對這些信息的準確性和完整性不作任何保證。本報告反映撰寫研究人員的不同設想、見解及分析方法,故本報告所載觀點可能與其他類似研究報告的觀點及市場實際情況不一致,國金證券不對使用本報告所包含的材料產生的任何直接或間接損失或與此有關的其他任何損失承擔任何責任。且本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次公開發布時的判斷,在不作事先
222、通知的情況下,可能會隨時調整,亦可因使用不同假設和標準、采用不同觀點和分析方法而與國金證券其它業務部門、單位或附屬機構在制作類似的其他材料時所給出的意見不同或者相反。本報告僅為參考之用,在任何地區均不應被視為買賣任何證券、金融工具的要約或要約邀請。本報告提及的任何證券或金融工具均可能含有重大的風險,可能不易變賣以及不適合所有投資者。本報告所提及的證券或金融工具的價格、價值及收益可能會受匯率影響而波動。過往的業績并不能代表未來的表現??蛻魬斂紤]到國金證券存在可能影響本報告客觀性的利益沖突,而不應視本報告為作出投資決策的唯一因素。證券研究報告是用于服務具備專業知識的投資者和投資顧問的專業產品,使
223、用時必須經專業人士進行解讀。國金證券建議獲取報告人員應考慮本報告的任何意見或建議是否符合其特定狀況,以及(若有必要)咨詢獨立投資顧問。報告本身、報告中的信息或所表達意見也不構成投資、法律、會計或稅務的最終操作建議,國金證券不就報告中的內容對最終操作建議做出任何擔保,在任何時候均不構成對任何人的個人推薦。在法律允許的情況下,國金證券的關聯機構可能會持有報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易,并可能為這些公司正在提供或爭取提供多種金融服務。本報告并非意圖發送、發布給在當地法律或監管規則下不允許向其發送、發布該研究報告的人員。國金證券并不因收件人收到本報告而視其為國金證券的客戶。本報告對于收件人而言
224、屬高度機密,只有符合條件的收件人才能使用。根據證券期貨投資者適當性管理辦法,本報告僅供國金證券股份有限公司客戶中風險評級高于 C3 級(含 C3 級)的投資者使用;本報告所包含的觀點及建議并未考慮個別客戶的特殊狀況、目標或需要,不應被視為對特定客戶關于特定證券或金融工具的建議或策略。對于本報告中提及的任何證券或金融工具,本報告的收件人須保持自身的獨立判斷。使用國金證券研究報告進行投資,遭受任何損失,國金證券不承擔相關法律責任。若國金證券以外的任何機構或個人發送本報告,則由該機構或個人為此發送行為承擔全部責任。本報告不構成國金證券向發送本報告機構或個人的收件人提供投資建議,國金證券不為此承擔任何責任。此報告僅限于中國境內使用。國金證券版權所有,保留一切權利。上海上海 北京北京 深圳深圳 電話:021-80234211 郵箱: 郵編:201204 地址:上海浦東新區芳甸路 1088 號 紫竹國際大廈 5 樓 電話:010-85950438 郵箱: 郵編:100005 地址:北京市東城區建內大街 26 號 新聞大廈 8 層南側 電話:0755-86695353 郵箱: 郵編:518000 地址:深圳市福田區金田路 2028 號皇崗商務中心 18 樓 1806