《機械設備行業:機器人產業核心支柱工業母機或迎來新機遇-250514(33頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《機械設備行業:機器人產業核心支柱工業母機或迎來新機遇-250514(33頁).pdf(33頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 AyoTable_Info1 機械設備機械設備 Table_Date 發布時間:發布時間:2025-05-14 Table_Invest 優于大勢優于大勢 上次評級:優于大勢 Table_PicQuote 歷史收益率曲線 Table_Trend 漲跌幅(%)1M 3M 12M 絕對收益 9%4%20%相對收益 5%5%14%Table_Market 行業數據 成分股數量(只)530 總市值(億)42,350 流通市值(億)20,804 市盈率(倍)40.83 市凈率(倍)2.48 成分股總營收(億)19,996 成分股總凈利潤(億)1
2、,053 成分股資產負債率(%)51.30 相關報告 核電設備景氣度向上,關注機器人續航、散熱等新方向-20250429 關稅政策變化下,關注自主可控、工程機械、煤化工設備等內需板塊-20250422 Table_Author 證券分析師:劉俊奇證券分析師:劉俊奇 執業證書編號:S0550524020001 17501626511 研究助理:徐宇星研究助理:徐宇星 執業證書編號:S0550123060015 17713546131 Table_Title 證券研究報告/行業深度報告 機器人產業核心支柱,工業母機或迎來新機遇機器人產業核心支柱,工業母機或迎來新機遇 報告摘要:報告摘要:Table
3、_Summary 下游產業升級疊加設備更新政策推動,高端機床國產化持續提速。下游產業升級疊加設備更新政策推動,高端機床國產化持續提速。我國機床產品種類豐富,加工中心、成型機床、數控車床等占比較大,2024年我國金屬切削機床數控化率 43.71%,五軸機床市場規模穩健增長,未來我國中高端機床市場仍有較大發展空間。近年來新能源汽車和航空航天等行業蓬勃發展,其中新能源車結構改變為國產機床廠商在中高端市場趕超海外廠商提供機會,國產大飛機等帶動航空航天需求,國內部分廠商技術逐步突破,向航空航天等高精密領域滲透。同時上輪機床投資高峰在 2011-2016 年,目前為老舊機床更新迭代時點,疊加大規模設備更新
4、政策推動,加快存量市場更新迭代,為國產機床提供發展良機。人形機器人量產帶動核心零部件需求,機床設備增量空間有望達到百人形機器人量產帶動核心零部件需求,機床設備增量空間有望達到百億。億。1)人形機器人核心部件主要為行星滾柱絲杠和諧波減速器,其中螺紋加工為絲杠加工重點,目前國內多種加工方式結合,多采用“車削+磨削”的方式,對應主要設備為數控車床、數控磨床和加工中心,其中磨床為絲杠精加工核心設備,同時行業內持續探索以車代磨和旋風銑工藝,未來有望顯著帶動行星滾柱絲杠加工效率。同時人形機器人當中主要用到諧波減速器,壁壘主要在于柔輪材料、齒形設計和柔性軸承的材料和熱處理工藝,對應核心設備主要為齒輪加工機床
5、、磨床和加工中心。2)車床和磨床為人形機器人量產核心設備,目前我國磨床市場約為 84 億元,種類較多、市場分散,人形機器人主要涉及螺紋磨床、內/外圓磨床等,國產磨床品牌在高端領域快速發展;國內車床市場規模大致為 590億元,競爭格局分散,外資企業、大型國有企業和民營企業等占優。3)假設人形機器人量產 100 萬臺,主要測算行星滾柱絲杠和諧波減速器帶來的設備增量需求,我們預計新增設備增量空間大致在 235.43 億元,未來空間較大。相關標的:相關標的:秦川機床、浙海德曼、紐威數控、日發精機、津上機床中國、華辰裝備、創世紀、恒而達等 風險提示:風險提示:國內外宏觀形勢變化超出預期,政策推動不及預期
6、,國內外宏觀形勢變化超出預期,政策推動不及預期,人形機人形機器人進展器人進展不及預期,貿易摩擦風險等不及預期,貿易摩擦風險等 Table_CompanyFinance -30%-20%-10%0%10%20%30%40%2024/52024/8 2024/11 2025/2機械設備滬深300 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 2/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 目目 錄錄 1.下游產業升級疊加設備更新政策推動,高端機床國產化持續提速下游產業升級疊加設備更新政策推動,高端機床國產化持續提速.4 2.人形機器人量產帶動核心零部件需求,機床設備增量空間有望達到百億規
7、人形機器人量產帶動核心零部件需求,機床設備增量空間有望達到百億規模模.11 2.1.行星滾柱絲杠加工設備主要涵蓋車床和磨床,產業積極探索以車代磨和旋風銑.11 2.2.人形機器人帶動諧波減速器需求,核心加工設備為齒輪加工機床、磨床和加工中心等.16 2.3.車床和磨床為人形機器人量產核心設備,增量空間有望達到百億.20 2.3.1.磨床為精加工核心設備,國內磨床品牌快速發展.20 2.3.2.國內車床市場相對成熟,外資企業、大型國有企業和民營企業占優.22 2.3.3.人形機器人帶動上游機床設備需求,設備增量空間有望達到百億.24 3.相關公司相關公司.24 3.1.秦川機床:國內老牌機床廠,
8、國內螺紋磨床市占率領先.24 3.2.華辰裝備:國內軋輥磨床領軍企業,持續聚焦高端精密磨削領域技術突破.26 3.3.日發精機:深耕高端數控機床,積極布局人形機器人螺紋磨床.27 3.4.浙海德曼:數控車床專家,高精密級數控車床具備較強以車代磨效果.28 3.5.津上機床中國:高精度車床專業制造商,多產品可用于人形機器人零部件加工.29 3.6.紐威數控:專注中高端數控機床,積極布局人形機器人加工設備.30 3.7.恒而達:收購磨床企業 SMS 布局上游設備,推動滾動功能部件業務進展.31 4.風險提示風險提示.31 圖表目錄圖表目錄 圖圖 1:機床產業鏈拆分:機床產業鏈拆分.4 圖圖 2:數
9、控機床主要組成:數控機床主要組成.5 圖圖 3:數控機床工作原理:數控機床工作原理.5 圖圖 4:2010-2024 年中國金屬切削機床數控化率(年中國金屬切削機床數控化率(%).5 圖圖 5:五軸加工中心五軸分布:五軸加工中心五軸分布.7 圖圖 6:2020-2025E 中國五軸機床市場規模及預測(億元)中國五軸機床市場規模及預測(億元).7 圖圖 7:2024 年中國機床下游行業業績規模占比(年中國機床下游行業業績規模占比(%).8 圖圖 8:2024 年我國金屬加工機床進口來源前年我國金屬加工機床進口來源前 10 名國家名國家/地區進口金額(億元)、增速(地區進口金額(億元)、增速(%)
10、及占比()及占比(%).9 圖圖 9:2019-2024 年機床廠商品牌格局(年機床廠商品牌格局(%).9 圖圖 10:1989-2024 年我國金屬切削機床產量(萬臺)及增速(年我國金屬切削機床產量(萬臺)及增速(%).10 圖圖 11:特斯拉:特斯拉 Optimus 執行器分布執行器分布.11 圖圖 12:特斯拉:特斯拉 Optimus 六種執行器組合六種執行器組合.11 圖圖 13:行星滾柱絲杠副結構:行星滾柱絲杠副結構.12 圖圖 14:行星滾柱絲杠和滾珠絲杠的傳動結構對比:行星滾柱絲杠和滾珠絲杠的傳動結構對比.12 圖圖 15:行星滾柱絲杠螺桿工藝流程:行星滾柱絲杠螺桿工藝流程.15
11、 圖圖 16:行星滾柱絲桿螺母工藝流程:行星滾柱絲桿螺母工藝流程.15 圖圖 17:行星滾柱絲:行星滾柱絲杠滾柱工藝流程杠滾柱工藝流程.16 圖圖 18:內旋銑機床和外旋銑機床:內旋銑機床和外旋銑機床.16 圖圖 19:外螺紋和內螺紋車削方式:外螺紋和內螺紋車削方式.16 圖圖 20:特斯拉:特斯拉 Optimus 全身執行器情況全身執行器情況.18 圖圖 21:諧:諧波減速器結構示意圖波減速器結構示意圖.18 圖圖 22:柔輪應力分布情況:柔輪應力分布情況.19 圖圖 23:柔性軸承變形云圖:柔性軸承變形云圖.19 圖圖 24:諧波減速器制造工藝流程:諧波減速器制造工藝流程.20 kWiXj
12、ZjWgU9UmVsQ7N8Q6MnPqQnPnQfQnNrMiNrQrM7NnNyRMYsPmRvPoPoQ 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 3/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 圖圖 25:公司數控軋輥磨床布局:公司數控軋輥磨床布局.26 圖圖 26:公司亞:公司亞 磨削系磨削系列產品列產品.26 圖圖 27:公司精密螺紋磨床:公司精密螺紋磨床.27 圖圖 28:公司數控直線導軌磨床:公司數控直線導軌磨床.27 圖圖 29:公司機床設備主要產品:公司機床設備主要產品.27 圖圖 30:公司數控車床布局:公司數控車床布局.29 圖圖 31:公司車床產品主要類
13、型:公司車床產品主要類型.29 圖圖 32:公司人形機器人領域產品布局:公司人形機器人領域產品布局.30 圖圖 33:公司主要產品種類:公司主要產品種類.31 表表 1:金屬切削機床種類:金屬切削機床種類.6 表表 2:2024 年機床下游行業增速、增長趨勢及加工趨勢分析年機床下游行業增速、增長趨勢及加工趨勢分析.8 表表 3:近年來機床設備相關政策:近年來機床設備相關政策.10 表表 4:行星滾柱絲杠的分:行星滾柱絲杠的分類類.12 表表 5:行星滾柱絲杠螺紋加工方法對比:行星滾柱絲杠螺紋加工方法對比.14 表表 6:主要減速器種類:主要減速器種類.17 表表 7:綠的諧波年產:綠的諧波年產
14、 50 萬臺精密諧波減速器項目主要機床設備設備投入萬臺精密諧波減速器項目主要機床設備設備投入.20 表表 8:人形機器人相關磨床類型:人形機器人相關磨床類型.21 表表 9:國內外磨床主要廠商:國內外磨床主要廠商.22 表表 10:車床主要類型:車床主要類型.23 表表 11:國內外車床主要廠商:國內外車床主要廠商.23 表表 12:人形機器人主要生產設備增量測算:人形機器人主要生產設備增量測算.24 表表 13:秦川機:秦川機床主要機床主體產品床主要機床主體產品.25 表表 14:公司機床設備主要產品:公司機床設備主要產品.28 表表 15:公司人形機器人產品布局:公司人形機器人產品布局.3
15、0 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 4/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 1.下游產業升級疊加設備更新政策推動,高端機床國產化持下游產業升級疊加設備更新政策推動,高端機床國產化持續提速續提速 機床產業鏈可拆分為上游零部件、中游本體制造、下游應用場景。機床產業鏈可拆分為上游零部件、中游本體制造、下游應用場景。上游主要為機床所需各類設備部件,按照機床構成可分為機床主體、傳動系統、數控系統三大部分;中游主要為各類機床產品,具體可分為金屬切削機床、金屬成型機床、特種加工機床;下游為機床應用領域,作為“工業母機”廣泛應用于制造業各個領域,主要包括汽車制造、航空航天設備制
16、造、船舶制造、模具制造、發電設備制造、冶金設備制造和通信設備制造。圖圖 1:機床機床產業鏈拆分產業鏈拆分 數據來源:機工機床世界,浦蓉視角,東北證券 2024 年我國金屬切削機床數控化率年我國金屬切削機床數控化率 43.71%,相較歐美日國家仍有較大提升空間。,相較歐美日國家仍有較大提升空間。數控機床是裝備制造業智能制造的工作母機,是衡量一個國家裝備制造業發展水平和產品質量的重要標志,數控機床油主體部分、數控裝置、驅動裝置、輔助裝置、編程及其他附屬裝備等組成,數控裝置對通過輸入裝置所記錄的信息予以處理,再通過伺服系統及可編程序控制器向機床主軸及進給等執行機構發出指令,機床主體在檢測反饋裝置配合
17、下按照指令,完成工件加工所需的各種動作。2010-2024 年我國金屬切削機床數控化率持續提升,2024 年數控化率為 43.71%,根據觀研天下,日、美、德數控化率均超 70%,其中日本機床數控化率維持在 80%以上,長期來看,我國機床數控化率仍有較大的提升空間。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 5/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 圖圖 2:數控機床主要組成:數控機床主要組成 圖圖 3:數控機床工作原理:數控機床工作原理 數據來源:協輝機械,東北證券 注:圖示為立式加工中心 數據來源:協輝機械,東北證券 圖圖 4:2010-2024 年中國金屬切削機床數控化
18、率(年中國金屬切削機床數控化率(%)數據來源:Wind,東北證券 我國機床產品種類豐富我國機床產品種類豐富,加工中心屬于高端形態,加工中心屬于高端形態。我國機床行業典型產品主要包括加工中心、車床、磨床、齒輪加工機床、銑床、鉆床等其中,加工中心從數控銑床演化而來,屬于數控機床的高階形態,也屬于金屬切削機床的高端形態,特指配備自動換刀系統和刀庫,能在一次裝夾中完成多工序加工的智能化設備,且可實現車床、銑床、鉆床和鏜床等功能集成于一體,一般分為立式加工中心、臥式加工中心、龍門加工中心等,同時按照聯動軸數,可分為三軸聯動、四軸聯動、五軸聯動等。0%10%20%30%40%50%中國:金屬切削機床數控化
19、率(%)請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 6/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 表表 1:金屬切削機床種類金屬切削機床種類 機床機床類型類型 圖片圖片 設計特點設計特點 適用場景適用場景 主要類型主要類型 鏜床 主軸箱端部設計有平旋盤徑向刀架,能夠精確鏜削較大的孔和平面 對單件或小批量生產的零件進行平面銑削和孔系加工,還可進行鉆、鉸孔及螺紋加工 臥式鏜床、坐標鏜床、金剛鏜床等 磨床 用磨料產且(砂輪、砂帶,油石或研產料等)作為工且對工件表面進行切削加下的機床 可加工各種表面,如內外圓柱面和圓錐面、平面、齒輪齒廊面、螺旋面及各種成型面等,還可以刃磨刀具和進行切斷等
20、,屬于零部件精加工,尤其適用于淬硬鋼件和高硬度特殊材料的精加工 平面磨床、導軌磨床、外圓磨床、內圓磨床、坐標磨床、軋輥磨床、工具磨床、軸承磨床、無心磨床等 車床 加工件旋轉,刀具固定,刀具和加工件之間做直線運動,從而完成加工件加工 主要用于加工各種回轉表面和回旋體的端面,如車削內外園柱面、圓錐面、環槽及成形回轉表面,車削端面及各種常用的螺紋 臥式車床、立式車床等 銑床 工件裝在工作臺上或分度頭等附件上,銑刀旋轉為主運動,輔以工作臺或銑頭的進給運動,工件即可獲得所需的加工表面 可以加工平面(水平面、垂直面)、溝槽(鍵槽、T 形槽、燕尾槽等)、分齒零件(齒輪,花鍵軸,鏈輪,螺旋形表面(蟋紋,螺旋槽
21、)等各種曲面 臥式銑床、立式銑床、龍門銑床等 鉆床 主要用鉆頭在工件上進行加工孔的機床,通常以鉆頭旋轉為主運動,鉆頭軸向移動為進給運動進行加工,加工過程中工件不動 可對零件進行鉆孔、擴孔、鉸孔、锪平面和攻螺紋等加工 立式鉆床、搖臂鉆床、臺式鉆床、深孔鉆床等 齒輪加工機床 加工齒輪的機床 加工各種齒輪表面 滾齒機、插齒機、磨齒機、剃齒機、成形銑齒機、成形磨齒機等 加工中心 由數控銑床發展而來,加工中心具有自動交換加工刀具的能力,可在一次裝夾中通過自動換刀裝置改變主軸上的加工刀具,實現多種加工功能 適用于加工復雜零件,能夠集車床、銑床、鉆床和鏜床等加工功能于一體 立式加工中心、臥式加工中心、龍門式
22、加工中心、車銑加工中心等 數據來源:普華有策,嘉立創 CNC,阿帕斯數控機床,中國機床工具工業協會,華北數控機床及智能裝備博覽會,金屬加工,尼得科機床,KANYO 上海環越機床,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 7/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 五軸機床市場規模穩健增長,未來發展空間大。五軸機床市場規模穩健增長,未來發展空間大。一般認為五軸及以上的數控機床屬于高端機床,五軸聯動加工中心綜合加工能力強,工件一次裝夾后能完成較多加工內容,加工精度較高,就中等加工難度的批量零件,其效率為普通三軸機床的 5-10倍,五軸加工中心能夠完成對形狀復雜、精度要求
23、高的小批量多品種加工,尤其能夠完成復雜曲面加工,是加工葉輪、葉片、重型發電機轉子、渦輪轉子等復雜曲面零件的唯一手段,并被逐步應用于新能源汽車、醫療設備等行業。根據 MIR DATABANK 數據,2024 年中國五軸機床市場規模首次突破 100 億元大關,達到103,5 億元,同比+13.4%,過去五年五軸機床市場規模復合年增長率超過 10%,未來發展空間較大。圖圖 5:五軸加工中心五軸:五軸加工中心五軸分布分布 圖圖 6:2020-2025E 中國五軸機床市場規模及預測(億中國五軸機床市場規模及預測(億元)元)數據來源:紫金港資本,東北證券 數據來源:MIR 睿工業,東北證券 新能源汽車和航
24、空航天等行業蓬勃發展,為國產中高端機床發展提供機遇。新能源汽車和航空航天等行業蓬勃發展,為國產中高端機床發展提供機遇。從機床行業下游來看,2024 年汽車/電子/通用機械/醫療設備/發電電力/航空航天業績規模占比分別為 25.6%/21.8%/14.0%/9.3%/5.2%/4.3%,業績規模同比增速分別為+5%/+3%/-1%/+4%/-5%/+10%,以新能源汽車為代表的民用市場和以航天軍工為代表的特殊市場為國內機床提供新一輪增長引擎,其中汽車行業拉動較為顯著,近年來國內新能源汽車快速增長拉動機床設備需求,同時新能源汽車中零部件加工需求改變疊加鋁合金滲透率提升,導致對機床設備的要求改變,為
25、國產機床廠商在中高端領域提供趕超海外廠商的機會;航空航天行業為以五軸機床為代表的高端機床最大應用市場,航天航空領域零部件大量使用鈦合金、耐熱合金鋼等難加工材料,同時結構較為復雜,對機床要求較高,國產大飛機增長帶動航空航天領域需求,疊加鼓勵國產化政策持續推進,國內部分頭部廠商技術逐步突破,為國產高端機床提供發展土壤。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 8/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 圖圖 7:2024 年中國機床下游行業業績規模占比(年中國機床下游行業業績規模占比(%)數據來源:格物致勝 Wintelligence,東北證券 表表 2:2024 年機床下游行業
26、增速、增長趨勢及加工趨勢分析年機床下游行業增速、增長趨勢及加工趨勢分析 行業類別行業類別 2024 業績業績規模規模增速增速(%)增長分析增長分析 加工趨勢分析加工趨勢分析 汽車 5%傳統汽車行業目前需求趨于平穩,新能源汽車拉動行業,未來仍有增長空間,整體市場維持 5%的增長 新能源汽車動力總成改變,發動機缸體、缸蓋、凸輪軸等零部件需求相應減少,同時車身材質、電池系統、電機和電控系統需要能夠使用更復雜、更多樣的生產要求的機床進行加工,例如純電齒輪要求每分鐘 1.5-2 萬轉,對齒輪精度和齒部嚙合品質要求更高,需要高精度加工設備。同時新能源汽車有輕量化要求,鋁合金在核心零部件上滲透率明顯提升,對
27、機床加工工藝提出更高要求。整體上汽車電動化驅動推動機床設備產品升級。電子 3%主要應用于 3C 電子產品的零部件加工,包括芯片制造設備、外殼、模具等,行業更新換代快,對機床靈活性和智能化要求高,整體 3%增長 5G 網絡建設穩步推進,5G 毫米波通信、5G 天線設計對手機機殼材料要求嚴格,機身材質多選擇非金屬材料,需要適應新加工要求的機床。5G基站體積更小,內部結構更復雜,每個 5G 基站內部腔體數量過百,以基站通信濾波器為例,常規立式加工中心需要裝夾六次,需要現有機床設備升級提高加工效率和精度。通用機械-1%整體宏觀環境承壓,智能化制造、大規模設備更新等有望帶來增量,整體保持穩定-醫療設備
28、4%用于加工高精度醫療器械零部件,如手術器械、X 射線機、CT 掃描機等,對加工精度和表面質量要求極高,整體 4%增長 90%醫療器械植入物采用鈦合金制成,且多為精度要求高的小而復雜零件,表明光潔度要求高,要求加工系統的可靠性和加工效率,對機床、夾具、刀具等均提出更高要求 汽車電子通用機械醫療設備發電電力航空航天其他行業 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 9/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 行業類別行業類別 2024 業績業績規模規模增速增速(%)增長分析增長分析 加工趨勢分析加工趨勢分析 發電電力-5%用于加工發電設備的關鍵零部件,如汽輪機葉片、發電機轉子、
29、風力發電機齒輪箱等,隨著新能源發電發展,對大型高精度機床需求增加 高性能機床需求主要集中在火電和核電的汽輪機、發電機定轉子、水輪發電機基座定轉子、風電整機及零件等,關鍵件重量大、形狀特殊、精度高,加工難度大,需要各種高端、大型數控機床和加工中心 航空航天 10%隨著國產大飛機需求增長,航空航天行業對機床需求加快上漲,主要用于機體和發動機的加工,尤其是曲面加工 飛機更多開始采用鋁合金、鈦合金、耐高溫合金等新型輕質材料,同時機身結構件多為薄壁結構,整體結構復雜,對機床提出更高要求 數據來源:格物致勝 Wintelligence,源起基金,靈云醫械,普華有策,東北證券 2024 年機床進口額下滑,本
30、土品牌份額持續提升。年機床進口額下滑,本土品牌份額持續提升。根據機床工具工業協會數據,2024年我國金屬加工機床進口金額為 54.9 億美元,同比-9.9%,進口額下降,出口額增長,順差金額擴大,分國家/地區看,日本/德國/中國臺灣分別位居我國機床進口金額前三位,占比分別為 33.6%/23.3%/11.0%,進口金額同比分別-9.5%/-17.1%/-10.3%,整體呈下滑趨勢。根據格物致勝數據,2024 年我國歐美、日本品牌主導機床高端領域但份額在逐漸收縮,2024 年本土/日韓/歐美占比分別為 71%/14%/15%,其中歐美品牌在高端市場占據優勢,但本土化品牌通過技術創新和市場開拓,逐
31、步縮小差距,歐美品牌因價格較高,目前國產化替代加速;日本機床品牌在中國市場具有較強競爭力,不少日系企業開展本土化布局,但是市場技術優勢逐步縮小,本土品牌價格優勢明顯,日韓品牌份額依然在下降。圖圖 8:2024 年我國金屬加工機床進口來源前年我國金屬加工機床進口來源前 10 名國名國家家/地區進口金額(億元)、增速(地區進口金額(億元)、增速(%)及占比()及占比(%)圖圖 9:2019-2024 年機床廠商品牌格局(年機床廠商品牌格局(%)數據來源:機床工具工業協會,東北證券 數據來源:格物致勝 Wintelligence,東北證券 政策鼓勵大規模設備更新,機床存量市場更新迭代仍有空間。政策鼓
32、勵大規模設備更新,機床存量市場更新迭代仍有空間。2001-2011 年中國加入 WTO,開始承接全球制造業轉移,中國機床行業迎來飛躍,外資品牌大量進入,民營企業萌芽,國營企業大舉收購歐洲先進機床廠商,同時我國機床產量 2011-2016年期間整體維持高位,按照 10 年的替換周期來看,近幾年為老舊機床更新替換的時期,同時目前政策上鼓勵大規模設備更新,鼓勵高端工業母機國產化替代,疊加新能源汽車、航空航天等下游行業帶來新機遇,國產機床技術更新迭代加快,近幾年國內機床存量市場更新迭代仍有空間。-50%0%50%100%05101520日本德國中國臺灣瑞士意大利韓國西班牙新加坡美國奧地利進口金額(億美
33、元)同比(%)占比(%)0%20%40%60%80%100%201920202021202220232024本土日韓歐美 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 10/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 圖圖 10:1989-2024 年我國金屬切削機床產量(萬臺)及增速(年我國金屬切削機床產量(萬臺)及增速(%)數據來源:Wind,東北證券 表表 3:近年來機床設備相關政策近年來機床設備相關政策 時間時間 發布方發布方 政策名稱政策名稱 意義意義 2024.4 工信部 關于印發推動工業領域設備更新實施方案的通知 提高以可靠性為核心的產品質量,聚焦機械、電子、汽車等重點
34、行業,推動工業母機、儀器儀表、農機產品、民用無人駕駛航空器等領域有關政策落實落地,提升重點產品質量和安全性 2024.3 工信部 關于做好 2024 年工業和信息化質量工作的通知 為推動工業領域設備更新和技術改造,重點任務是實施先進設備更新行動,實施數字化轉型行動,實施綠色裝備推廣行動,實施本質安全水平提升行動。加快高低低效設備替代,重點推動工業母機行業更新服役超過 10 年的機床等 2024.3 工信部等七部門 推動工業領域設備更新實施方案 以生產作業、倉儲物流、質量管控等環節改造為重點,推動數控機床與基礎制造裝備、增材制造裝備、工業機器人、工業控制裝備、智能物流裝備、傳感與檢測裝備等通用智
35、能制造裝備更新 2024.3 國務院 推動大規模設備更新和消費品以舊換新行動方案 到 2027 年,工業、農業、建筑、交通、教育、文旅、醫療等領域設備投資規模較 2023 年增長 25%以上;規模以上工業企業數字化研發設計工具普及率、關鍵工序數控化率分別超過 90%、75%2024.2 國務院 關于加快構建廢棄物循環利用體系的意見 推進汽車零部件、工程機械、機床、文化辦公設備等傳統領域再制造產業發展,探索在盾構機、航空發動機、工業機器人等新領域有序開展高端裝備再制造 2023.12 國家發改委 產業結構調整指導目錄(2024 年本)首次將數控機床從機械類中提級出來,列在鼓勵類目錄的第四十九項。
36、同時,在限制類和淘汰類目錄中,對機床工具產品目錄也進行了修訂 2023.8 工信部 機械行業穩增長工作 方 案(2023-2024 年)力爭機械行業營業收入平均增速達到 3%以上到 2024年達到 8.1 萬億元;重點行業呈現規模穩中有升,新增長點不斷涌現,企業競爭力進步增強,供給能力顯著提升-40%-20%0%20%40%60%80%020406080100198919911993199519971999200120032005200720092011201320152017201920212023中國:產量:金屬切削機床(萬臺)yoy(%)請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明
37、及說明 11/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 時間時間 發布方發布方 政策名稱政策名稱 意義意義 2023.7 發改委 關于鼓勵可再生能源發電企業自建或購買調峰能力增加并網規模的通知 重點提升立/臥式加工中心、五軸聯動加工中心、車銑復合加工中心、重型數控機床、大型壓鑄機、液壓/伺服壓力機、激光焊接與切割裝備、真空熱處理爐、增材制造等工業母機,大型高端智能農機、丘陵山區小型適用農機等農機裝備,工業機器人等產品的可靠性水平 2022.12 工信部等三部門 關于鞏固回升向好趨勢加力振作工業經濟的通知 打好關鍵核心技術攻堅戰,提高高端數控機床等重大技術裝備自主設計和系統集成能力。實施重大技術
38、裝備創新發展工程,促進數控機床等產業創新發展 數據來源:格物致勝 Wintelligence,東北證券 2.人形機器人量產帶動核心零部件需求,機床設備增量空間人形機器人量產帶動核心零部件需求,機床設備增量空間有望達到百億規模有望達到百億規模 2.1.行星滾柱絲杠加工設備主要涵蓋車床和磨床,產業積極探索以車代磨和旋風銑 執行器為人形機器人硬件系統核心部件,核心為行星滾柱絲杠。執行器為人形機器人硬件系統核心部件,核心為行星滾柱絲杠。執行器又稱為關節模組,負責驅動和控制機器人各個關節和部件的運動,以特斯拉 Optimus 為例,其執行器分為旋轉執行器和線性執行器 2 大類型 6 種規格,兩大執行器不
39、同之處在于旋轉執行器采用“電機+諧波減速器”結構,線性執行器采用“電機+行星滾柱絲杠”結構,根據官網渲染圖,Optimus 原型使用 14 個旋轉執行器和 14 個線性執行器,也即 14 個諧波減速器和 14 個行星滾柱絲杠。其中線性執行器能夠將旋轉運動轉換為直線運動,主要應用于人形機器人的腕、肘、膝和踝等關節,主要結構包括電機、傳動部件、傳感器,手臂的驅動方式主要通過行星滾柱絲杠作為主動力單元,絲杠伸出時帶動輸出端關節球頭軸承向外移動,輸出端關節球頭軸承帶動小臂主套筒做彎曲運動。圖圖 11:特斯拉特斯拉 Optimus 執行器分布執行器分布 圖圖 12:特斯拉特斯拉 Optimus 六種執行
40、器組合六種執行器組合 數據來源:奎因動力,東北證券 數據來源:奎因動力,東北證券 行星滾柱絲杠通過滾柱與絲杠、螺母間的螺紋嚙合來傳遞動力。行星滾柱絲杠通過滾柱與絲杠、螺母間的螺紋嚙合來傳遞動力。行星滾柱絲杠由絲杠、螺母、滾柱、內齒圈、保持架等零部件構成。以標準式行星滾柱絲杠為例,其作用原理是:電機帶動絲杠繞自身軸線轉動,絲杠通過螺紋嚙合使 6-12 個滾柱圍繞 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 12/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 絲杠進行行星運動,滾柱通過螺紋嚙合推動螺母,與螺母一同沿軸線進行直線運動。內齒圈固定于螺母上,用于確保滾柱與螺母一同軸向移動。圖圖
41、 13:行星滾柱絲杠副結構:行星滾柱絲杠副結構 圖圖 14:行星滾柱絲杠和滾珠絲杠的傳動結構對比:行星滾柱絲杠和滾珠絲杠的傳動結構對比 數據來源:精密行星滾柱絲杠副行程誤差影響因素試驗研究,東北證券 數據來源:循環式行星滾柱絲杠副的設計及運動連續性研究,東北證券 反向式行星滾柱絲杠為目前最適合人形機器人的產品反向式行星滾柱絲杠為目前最適合人形機器人的產品,結構緊湊、體積更小。,結構緊湊、體積更小。以滾柱相對于絲杠、螺母的運動關系劃分,行星滾柱絲杠可分為標準式/反向式/循環式/差動式/軸承環式滾珠絲杠,其中標準式行星滾柱絲杠應用場景最廣,其他幾類滾柱絲杠均以其為基礎根據應用場景的需求而相應演變,
42、其中反向式行星滾柱絲杠結構緊湊,與標準式相比體積更小,能夠在小行程工作場景運用,是目前最適合人形機器人的產品,反向式行星滾柱絲杠中螺母為動力輸入構件繞軸線旋轉,并通過螺紋嚙合驅動滾柱圍繞絲杠做行星運動,并實現滾柱與絲杠沿軸線的直線運動。在該結構下,可將螺母作為電機轉子,從而實現電機和直線傳動機構融合設計,形成空間緊湊的一體式機電作動器;但同時,反向式結構下螺母長度較長,而大長徑比螺母內螺紋磨削難度較高,因此反向式行星滾柱絲杠的制備壁壘較高。表表 4:行星滾柱絲杠的分類:行星滾柱絲杠的分類 類別類別 結構特點結構特點 優點優點 缺點缺點 適用場合適用場合 圖例圖例 標準式 絲杠、螺母為三角形多頭
43、螺紋,滾柱為具有一定螺旋升角的球形單頭螺紋,并在其兩端加工有直齒,內齒圈固定在螺母兩端并與滾柱兩端的直齒輪嚙合。實現較大行程,適用于環境惡劣、高負載、高速等場合;應用應用最廣泛最廣泛 精密機床、機器人、軍工裝備等 反向式 去除內齒圈,絲杠兩端加工有直齒與滾柱兩端的齒輪嚙合;螺母長度螺母長度顯著長于標準式顯著長于標準式 可將其螺母作為電機轉子實現電機和絲杠一體化設計,形成結構緊湊的一體式機電作動器(C-EMA)需要加工較長的螺母內螺紋以保證絲杠行程,對螺母加工要求較高 中小負載、小中小負載、小行 程 和 高 速行 程 和 高 速的應用場景,目 前 廣 泛 應用 于 人 形 機器人場景 請務必閱讀
44、正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 13/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 類別類別 結構特點結構特點 優點優點 缺點缺點 適用場合適用場合 圖例圖例 循環式 去除內齒圈;增加讓滾柱在螺母內旋轉一周后回到初始位置的復位凸輪環結構;滾柱上呈環槽狀,環槽間距與絲杠、螺母的螺紋匹配,增加參與嚙合的螺紋數量 可采用更小螺紋導程,具有較高剛度、更大承載能力,更高位置精度 凸輪環結構會產生振動沖擊,存在噪音問題 高剛度、高承高剛度、高承載、高精度、載、高精度、空 間 小空 間 小 的 場合,如醫療器械、光學精密儀器等領域 差動式 去除內齒圈,滾柱上無齒輪段。滾柱、螺母均為環槽結構,且滾
45、柱的環槽分為多段,其中小中徑段與螺母嚙合,大中徑段與絲杠嚙合 可以獲得更小的導程,結構簡單且便于加工 螺紋會產生滑動現象,重載情況下易產生磨損,出現精度/可靠性降低等問題 傳動比較大,傳動比較大,中 速中 速 的 應 用場合 軸承環式 滾柱上呈環槽狀,螺母上去除內齒圈,增加殼體、端蓋及推力圓柱滾子軸承等部件 推力圓柱滾子軸承大大提高了其承載能力,同時也減小了各構件間的磨損,增大了傳動效率 結構復雜,徑向尺寸大,制造成本高等 高承載、高效高承載、高效率率等場合,如石油化工、重型機械等 數據來源:行星滾柱絲杠傳動精度分析與設計,東北證券 螺紋加工為行星滾柱絲杠加工重點,目前行業內多種加工方式結合,
46、并持續探索以螺紋加工為行星滾柱絲杠加工重點,目前行業內多種加工方式結合,并持續探索以車代磨、旋風銑等新工藝。車代磨、旋風銑等新工藝。行星滾柱絲杠依靠零件間的螺紋嚙合實現傳動功能,螺紋的加工精度將直接影響系統的傳動精度、使用壽命與平穩度,螺紋螺距精度、齒形輪廓精度、中徑尺寸及一致性控制要求高,尤其是內螺紋加工、精準檢測難度較大。目前較為成熟的加工方法有車削、銑削、磨削與軋制,車削、銑削和軋制技術對機床運動精度和控制精度、刀具的精度和壽命均有較高要求,磨削為目前唯一對經熱處理后的高硬度螺紋面進行高精度加工的行之有效方式,但加工效率和制造成本較高,目前產業層面落地上一般采用多種方式結合的方式進行加工
47、,同時持續探索以車代磨、旋風銑等工藝突破,尤其針對加工難度最大的內螺紋環節,以期提高加工效率。磨削工藝:磨削工藝:目前國內主要采用的加工工藝,可加工螺桿、行星滾柱和螺母,主要設主要設備為螺紋磨床備為螺紋磨床,磨削工藝加工的螺紋輪廓精度、螺距精度、中徑尺寸及一致性精度最高,表面粗糙度值較低,產品精度保持性高,壽命長,可加工小螺距行星絲杠。缺點是加工工序多、效率較低、制造成本較高。車削工藝:車削工藝:主要設備為車床主要設備為車床,可加工螺桿和行星滾柱,在零件熱處理后,采用高剛性、高精度數控車床進行硬切削,該方式加工效率高,金屬切除效率為磨削加工的 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明
48、及說明 14/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 3 倍多,同時在設備精度保證下,采用高精度成型刀片,可實現較好的表面質量和螺紋輪廓穩定性,確定是無法加工根部圓弧半徑 R0.2mm 的絲杠螺紋,刀片損耗快。目前業內主要在研究“以車代磨”,主要用于螺母加工,理論上可大幅提高螺母加工效率和生產速度,但對車床和刀片要求較高,目前全球僅少量品牌車床可做到。銑削工藝:銑削工藝:對應設備為銑床對應設備為銑床/旋風銑床旋風銑床/加工中心加工中心,可加工螺桿和滾柱絲杠,在零件淬火后,以工件外圓為基準,利用安裝在高速旋轉刀盤上的成型銑刀,實現螺紋滾道加工。該種加工方式加工效率高,絲杠加工精度較高,缺點是前
49、期設備投入較大,對刀具精度、耐磨性和壽命要求高。目前業內主要研究旋風銑加工方式,其中可采用外旋風銑加工螺母內螺紋(以銑代磨),對旋風銑床和旋風銑刀的要求均較高,目前旋風銑床多采用海外品牌。軋制工藝:軋制工藝:主要設備為軋輥機主要設備為軋輥機,用于人形機器人需搭配車床或磨床進行半精細或精加工,可加工螺桿和滾柱絲杠。在材料軟態情況下采用擠壓方式加工,使材料產生塑性變形,之后進行淬火處理,經拋光后表面光滑,優勢在于生產成本低、效率高,加工長徑比大,適合系列化大批量生產,缺點是加工產品精度低,無法準確控制螺紋底部較小的圓弧半徑。表表 5:行星滾柱絲杠螺紋加工方法對比行星滾柱絲杠螺紋加工方法對比 加工加
50、工方法方法 車削車削 銑削銑削 磨削磨削 軋制軋制 圖示圖示 材料要求 材料有足夠的強度,表面硬度高,芯部韌性好 材料穩定性良好,外圓柱度及表面粗糙度要求高,淬硬層深度及硬度均勻 外圓及中心孔要求高,材料需要合理的熱處理工藝 材料表面質量、外圓尺寸、圓度、直線度要求較高,有適當的強度和均勻的組織結構,有良好的塑性 加工精度 精度可達 G3G5 級,齒型穩定性一般,表面粗糙度值 Ra 為 1.6m 以下 精度可達 G3G5級,表面質量略低于磨削,表面粗糙度值 Ra 可達 0.8m 精度可達 G1 級,導程精度高,圓度好,齒型精度高,表面粗糙度值 Ra 為 0.4m 以內 精度可達 G9 級,齒形
51、精度差,外觀光滑 加工效率 加工效率較高 加工效率不高 效率不高、加工較慢、周期長 加工效率高 制造成本 設備要求不高、刀具磨損較快 設備投入高,刀具成本高 制造成本較高 設備投入較大 應用領域 汽車自動化生產線、塑料等 民用設備、人形機器人等 軍工、航空航天、機床、人形機器人、醫療器械和光學設備等 機械設備、汽車零部件、電子設備等 數據來源:行星滾柱絲杠副技術分析及裝備應用,行星滾柱絲杠螺紋的硬態車削加工技術研究,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 15/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 絲杠加工工藝繁雜,磨削為絲杠精加工核心工藝。絲杠加工工藝繁雜,磨
52、削為絲杠精加工核心工藝。行星滾柱絲杠目前多采用“車削/銑削+磨削”的工藝路線,各部件的加工主要分為粗加工和精加工,粗加工主要涉及車削、銑削和鉆孔,一般采用數控車床、數控銑床或加工中心,加工中心可完成銑削、鉆孔的復合加工;精加工主要涉及磨削,涉及數控磨床。其中反向式行星滾柱絲杠螺母長徑比較大,砂輪磨桿易發生振動問題,會顯著影響加工精度和加工效率,加工耗時最長,對磨床設備要求很高,國內外廠商仍在設備層面進行突破,但目前來看,要實現高精度加工,磨削仍為目前唯一行之有效的加工方式。圖圖 15:行星滾柱絲杠螺桿工藝流程:行星滾柱絲杠螺桿工藝流程 數據來源:行星滾柱絲杠副工藝制造研究,東北證券 圖圖 16
53、:行星滾柱絲桿螺母工藝流程行星滾柱絲桿螺母工藝流程 數據來源:行星滾柱絲杠副工藝制造研究,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 16/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 圖圖 17:行星滾柱絲杠滾柱工藝流程行星滾柱絲杠滾柱工藝流程 數據來源:行星滾柱絲杠副工藝制造研究,東北證券 以車代磨、以銑代磨持續探索,有望顯著提高行星滾柱絲杠加工效率。以車代磨、以銑代磨持續探索,有望顯著提高行星滾柱絲杠加工效率。車削加工和銑削加工螺紋本身為成熟工藝,具有完善的機床設備和加工刀具,加工效率較高,但目前更加適用于成批生產一般精度的螺紋工作或磨削前的粗加工,而反向式行星滾柱絲
54、杠對精度要求較高,大長徑比螺母內螺紋加工難度較大,普通車削和銑削加工難以適用。目前產業當中正在持續突破“以車代磨”或“以銑代磨,即采用超硬刀具,以單點車削或旋風銑削加工代替多點磨削工藝,以期獲得優于或等于磨削精度的內螺紋,能夠大幅提高絲杠螺母加工效率,但整體對機床本體和配套刀具要求均較高,目前仍處于持續探索階段,未來若突破將顯著加快行星滾柱絲杠加工效率,加快人形機器人大規模量產進程。圖圖 18:內旋銑機床和外旋銑機床:內旋銑機床和外旋銑機床 圖圖 19:外螺紋和內螺紋車削方式外螺紋和內螺紋車削方式 數據來源:Woodykissme,東北證券 數據來源:沐風機械,東北證券 2.2.人形機器人帶動
55、諧波減速器需求,核心加工設備為齒輪加工機床、磨床和加工中心等 減速器包括減速器包括 RV 減速器、諧波減速器減速器、諧波減速器、行星減速器行星減速器和擺線針輪減速器和擺線針輪減速器。其中行星減速器減速比和精度都比較低,在工業和消費類機器人里用得少,廣泛應用在機床領域。擺線針輪減速器通過擺線針輪和針齒錯實現減速,通過柱銷式 w 機構輸出運動,目前多用在重載低速場景。諧波減速器和 RV 減速器則廣泛應用于工業 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 17/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 和消費類機器人。且由于傳動原理和結構等技術特點差異,使諧波減速器和 RV減速器二者在
56、下游產品及應用領域方面各有所側重、相輔相成,應用于不同場景和終端行業。其中諧波減速器主要用于輕量化、低負載的作業環境;RV 減速器主要用于中大負載、高扭矩、高剛度的作業環境,其技術要求更高、生產工藝和裝配難度更大、國產化率更低,目前在全球范圍內主要是日本的納博特斯克占據領先地位。表表 6:主要減速器種類:主要減速器種類 項目項目 RV 減速器減速器 諧波減速器諧波減速器 行星減速器行星減速器 擺線針輪減速器擺線針輪減速器 技術特點 通過多級減速實現傳動,一般由行星齒輪減速器的前級和擺線針輪減速器的后級組成,組成的零部件較多 通過柔輪的彈性變形傳遞運動,主要由柔輪、剛輪、波發生器三個核心零部件組
57、成。與 RV 及其他精密減速器相比,諧波減速器使用的材料、體積及重量大幅度下降。體積較小,主要包含行星輪、太陽輪和內齒圈,精密行星減速器單級傳動比都在10 以內,且減速級數一般不會超過 3 級 通過擺線針輪和針齒銷實現減速,通過柱銷式w 機構輸出運動 產品性能 大體積、高負載能力和高剛度 體積小、傳動比高、精密度高 扭矩大、精度高、質量輕、單級傳動效率高 體積小、重量輕、結構緊湊、傳動比范圍大、使用壽命長 應用場景 一般應用于多關節機器人中機座、大臂、肩部等重負載的位置 主要應用于機器人小臂、腕部或手部 工業機器人的旋轉關節,特別是在人形機器人中,它通常用于靈巧手部位、腿部和髖部 礦山機械、港
58、口起重機、重型運輸設備 終端領域 汽車、運輸、港口碼頭等行業中通常使用配有 RV減速器的重負載機 器人 3C、半導體、食品、注塑、模具、醫療等行業中通常使用由諧波減速器組成的 30kg 負載以下的機器人 移動機器人、新能源設備、高端機床等行業的精密傳動裝置 目前主要用在重載低速場景 數據來源:觀研天下,綠的諧波公告,機電研習社,動設備矩陣,東北證券 人形機器人當中最常使用的是諧波減速器,主要用在輕負載關節人形機器人當中最常使用的是諧波減速器,主要用在輕負載關節。以特斯拉Optimus 為例,全身共計 28 個執行器和 12 個手部空心杯關節,其中手部的空心杯電機一般會搭配精密行星減速齒輪箱,而
59、其余的 28 個執行器中,旋轉執行器共計 14 個,根據特斯拉分享的執行器動態拆解圖可知,每個旋轉執行器中包含一個諧波減速器,因此可以大致認為,人形機器人對于諧波減速器的需求量是每臺 14個,未來隨著降本需求,在一些精確度或減速比需求不高的關節,也有可能替換為行星減速器以節約成本。從諧波減速器結構上來看,諧波減速器由波發生器、柔輪和剛輪組成,波發生器內圈固定在橢圓形凸輪上,外圈與輸入軸相連,通過滾珠彈性變形;柔輪為柔性金屬材料制成,一端有齒,另一端封閉成杯狀;剛輪為剛性材料制成,內圈有齒。通常固定剛輪,用電機驅動波發生器,柔輪的長軸 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 1
60、8/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 外齒與剛輪內齒嚙合,短軸外齒脫開,轉動時橢圓凸輪使柔輪變形,實現減速傳動。圖圖 20:特斯拉:特斯拉 Optimus 全身執行器情況全身執行器情況 圖圖 21:諧波減速器結構示意圖:諧波減速器結構示意圖 數據來源:工業產業鏈研究,東北證券 數據來源:綠的諧波公告,東北證券 材料、齒形和軸承工藝為決定諧波減速器性能的關鍵。材料、齒形和軸承工藝為決定諧波減速器性能的關鍵。1)柔輪材料多依賴進口柔輪材料多依賴進口:諧波減速器工作過程中,柔輪不斷變形,并且要同時承受彎曲和扭轉兩種應力,長時間運轉容易導致柔輪疲勞斷裂和齒面磨損,從而造成諧波減速器失效,影響使
61、用壽命。因此柔輪材料需要滿足扭轉剛度高、耐磨性好等特點,國外嚴密控制原材料技術,目前柔輪材料多依賴日本進口。2)齒形設計上齒形設計上 HD 哈默納科擁有大量專利:哈默納科擁有大量專利:齒形設計決定諧波減速器嚙合效果、傳動平穩性和工作壽命。一方面,諧波減速器工作過程中,柔輪輪齒在嚙合過程中受到扭轉應力,增大同時嚙合的齒數比例可以降低齒面應力,提升柔輪扭轉剛度從而延長使用壽命。另一方面,特殊的齒形設計可延長輪齒嚙合區域,優化減速器工作過程中的嚙合效果,減小輪齒背隙,進而實現平穩的傳動效果。以日本哈默納科為代表的海外廠商在諧波減速器齒形設計和傳動結構方面申請大量專利,導致后進入的廠商必須在繞開專利的
62、情況下自研齒形和傳動結構,難度極大。3)柔性軸承核心問題為材料和熱處理工藝。柔性軸承核心問題為材料和熱處理工藝。工作中軸承隨柔輪的彈性變形不斷地發生變化,不僅承受循環應力載荷,而且承受交變應力載荷,材料過軟易導致溝道受損,過硬則軸承容易斷裂,材料與熱處理工藝是柔性軸承核心問題。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 19/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 圖圖 22:柔輪應力分布情況柔輪應力分布情況 圖圖 23:柔性軸承變形云圖柔性軸承變形云圖 數據來源:東北證券 數據來源:東北證券 諧波減速器加工工業繁復,核心設備為齒輪加工機床、磨床、加工中心等。諧波減速器加工工業
63、繁復,核心設備為齒輪加工機床、磨床、加工中心等。諧波減速器制造按照部件主要分為對鋼輪、柔輪、凸輪和法蘭的加工,一般先對原材料進行粗加工形成毛坯,國內常用模鍛和自由鍛;對毛坯進行熱處理,改變鋼材的機械性能和化學性質;剛輪和柔輪需要先進行車削半精加工,主要用到數控車床,齒加工工藝主要包括慢走絲、滾齒、插齒工藝,慢走絲需 3 次以上切削才能達到所需表面質量,生產效率較低,制造成本較高,不適用于批量化生產,滾齒和插齒為齒輪加工中的常用加工形式,目前柔輪滾齒、剛輪插齒為主流諧波減速器加工辦法,主要應用齒加工設備;波發生器主要是對凸輪軸的車削加工和磨削加工,主要用到數控車床和數控磨床。根據綠的諧波招股書,
64、其募投項目年產 50萬臺精密諧波減速器項目當中,主要用到立式加工中心、數控車床、數控滾齒機和數控磨床,由于加工過程中涉及到車削、鉆孔等多種工藝,因此大量使用立式加工中心,且數量遠大于數控車床,同時數控滾齒機和數控磨床數量也較多,單價分別為 200 萬/臺和 100 萬/臺,設備價值量較大。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 20/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 圖圖 24:諧波減速器制造工藝流程:諧波減速器制造工藝流程 數據來源:科峰智能招股書,東北證券 表表 7:綠的諧波年產綠的諧波年產 50 萬臺精密諧波減速器項目萬臺精密諧波減速器項目主要機床設備設備投入主
65、要機床設備設備投入 序號序號 設備名稱設備名稱 數量數量(臺)(臺)單價單價(萬(萬元)元)總價總價(萬元)(萬元)1 立式加工中心 50 50 2,500.00 2 數控車床 10 50 500 3 數控滾齒機 50 400 20,000.00 4 六軸工業機器人 100 20 2,000.00 5 數控磨床 50 200 10,000.00 數據來源:綠的諧波招股書,東北證券 2.3.車床和磨床為人形機器人量產核心設備,增量空間有望達到百億 2.3.1.磨床為精加工核心設備,國內磨床品牌快速發展 磨床市場規模約為磨床市場規模約為 84.35 億元,種類較多、市場分散。億元,種類較多、市場分
66、散。根據格物致勝數據,2024 年金屬切削機床市場規模約為 1687 億元,其中磨床占比 5%,對應市場規模為 84.35億元。同時,磨床類型較多,市場較為分散,磨床可分為外圓磨床、內圓磨床、無心磨床、平面磨床、軋輥磨床等通用磨床,主要以加工對象的功能特征分類,以及螺紋磨床、導軌磨床、軸承磨床、曲軸磨床等專用磨床,主要以工件的幾何特征分類。人形機器人加工主要涉及的磨床種類為外螺紋磨床、內螺紋磨床、外圓磨床、內圓人形機器人加工主要涉及的磨床種類為外螺紋磨床、內螺紋磨床、外圓磨床、內圓磨床和坐標磨床等磨床和坐標磨床等。其中外螺紋磨床和內螺紋磨床為行星滾柱絲杠的核心加工設備,主要用于加工螺桿、滾柱的
67、外螺紋以及螺母內螺紋,直接決定行星滾柱絲杠使用性 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 21/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 能;外圓磨床在粗車、熱處理后使用,對螺桿外圓表面進行精密磨削,保證圓柱度、尺寸公差及表面光潔度,為后續螺紋磨削提供定位基準;內圓磨床可用于滾柱內孔加工以實現循環結構;坐標磨床可用于諧波減速器的凸輪輪廓磨削。表表 8:人形機器人相關磨床類型:人形機器人相關磨床類型 磨床種類磨床種類 可加工類型可加工類型 適用場景適用場景 外螺紋磨床 可完成砂輪復雜修型,自動完成三角形螺紋、梯形螺紋等復雜截面形狀的外螺紋加工 螺桿、蝸桿、絲杠等零部件外螺紋磨削
68、 內螺紋磨床 可完成砂輪復雜修型,自動完成三角形螺紋、梯形螺紋等復雜截面形狀的內螺紋加工 模組滑塊、絲杠螺母、轉型器螺母等零部件的內滾道螺紋磨削 外圓磨床 萬能外圓磨床 具備多種功能,能夠加工外圓、錐面、端面等復雜外形,廣泛用于多品種、單件或小批量生產的高精度磨削 外圓與內孔的精密磨削,適用加工各種軸類零件;錐面、球面及端面磨削;多功能零件的批量加工;高精度配合件的加;工具及模具的外圓磨削 普通外圓磨床 用于加工簡單外圓柱面,臺階面等常見工件,適合大批量產生 標準外圓柱面磨削,廣泛應用于軸類、套筒類等零部件外圓加工;臺階軸和短軸件的加工;軸承套圈及襯套類零件的加工;批量生產的高效磨削;普通機械
69、零部件的外圓加工 無心外圓磨床 通過無支撐中心的方式磨削工件,適合大批量、高效率加工小型軸類、銷類等工件,具有較高尺寸精度和表面光潔度 細長工件的高效磨削、小型軸類和套類零件的加工、批量化的滾子和滾針磨削;無中心定位工件的自動化生產;圓柱形工件表面處理 磨床種類磨床種類 可加工類型 適用場景適用場景 內圓磨床 普通內圓磨床 加工內圓柱面及簡單內孔,適合批量和單件生產 常規內孔的磨削、中小型工件的內孔加工、平行孔和階梯孔加工、批量零件的內孔磨削、一般配合孔的精加工 萬能內圓磨床 加工高精度內孔,確保尺寸精度和表面質量 高精度內孔磨削、內錐面和端面磨削、復雜結構內孔加工、高硬度材料內孔磨削、多功能
70、模具和工具內孔加工 無心內圓磨床 采用無支撐中心方式對內孔進行磨削,適合大批量、小直徑內孔的高效磨削,尤其適用于薄壁件和小型工件 薄壁筒件內孔磨削、小直徑內孔的高效加工、無支撐內孔的批量加工、精密內圓的表面處理、易碎材料的內孔磨削 坐標磨床 具備高精密坐標定位設備、用以磨削孔位精密度規定很高的高精密孔和成形表面的磨床 磨削內孔、外輪廓、不規則孔、曲面等 數據來源:廣州機床工具行業圈,切削視界,無錫匯朗機電科技有限公司,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 22/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 海外磨床廠在高端領域占據主要地位,國產磨床品牌快速發展。海外磨
71、床廠在高端領域占據主要地位,國產磨床品牌快速發展。海外磨床廠商在高精度領域占據主導地位,主要包括瑞士萊斯威爾、英國邁催斯、德國勇克、美國德拉克、日本三井精機等,其中三井精機以高精度工作母機聞名,全球 C3 以上研磨級滾珠絲杠多采用三井精機螺紋磨床。同時近年來國內磨床廠商快速成長,包括華辰裝備、秦川機床、日發精機、廣州敏嘉等,其中秦川機床在螺紋磨床領域布局較早,在國內市占率較高,近幾年華辰裝備、日發精機等公司均推出螺紋磨床產品,逐步推向市場。表表 9:國內外磨床主要廠商國內外磨床主要廠商 國際設備商國際設備商 萊斯威爾 瑞士 齒輪和螺紋磨削領域知名品牌,可以處理高精度任務,例如磨削絲錐和螺釘的螺
72、紋;設備通常集成自動化程度高,可進行大規模生產,同時保持嚴格的公差,主要迎合汽車和航空航天領域的需求。邁催斯 英國 專注于螺紋和齒輪磨床,可以處理從小型絲錐到大型絲杠螺紋的所有加工,設備通常為靈活性量身定制,適用于大批量生產 勇克 德國 機器可以高精度地處理外螺紋和內螺紋,通常用于滾珠絲杠等復雜零件,通常包括直線電機靜壓導軌的結構 德拉克 美國 專注于外螺紋和內螺紋磨床,通常用于滾珠絲杠、蝸桿以及轉向部件,主要服務于航空航天和汽車等行業 三井精機 日本 以制造高精度工作母機床聞名,全球 C3 以上研磨級滾珠絲杠多采用三井精機螺紋磨床,還可用于加工蝸輪蝸桿、進給絲杠、絲錐、轉向器等領域 國內設備
73、商國內設備商 華辰裝備 中國 推出的 HC-1000T 精密螺紋磨床,適用于精密磨削加工各種外螺紋工件的滾道,如滾珠絲杠、傳動螺桿、行星絲杠等 秦川機床 中國 磨床布局完善,具有外圓磨床、內螺紋磨床、數控絲杠磨床、內圓滾道磨床、內螺紋磨床等多種產品 國際設備商國際設備商 日發精機 中國 推出 SK7620 數控內螺紋復合磨床,主要用于滾珠絲杠螺母外圓、端面及圓弧形內螺紋滾道的復合精密磨削加工 敏嘉 中國 聚集絲杠傳動副精加工領域,重點開發高效、高精度數控螺紋磨床,推出 SMK304 數控內螺紋磨削中心、SMK505 數控內螺紋磨床、WNM1510 數控萬能磨床等多種產品 數據來源:機床小 K,
74、秦川機床官網,工業機床動態,三井商道,東北證券 2.3.2.國內車床市場相對成熟,外資企業、大型國有企業和民營企業占優 車床屬于金屬切削機床的重要分支,車床屬于金屬切削機床的重要分支,市場規模大致在市場規模大致在 590.45 億元。億元。車床是采用車削加工的機床,車削加工基本原理是加工件旋轉,刀具固定,刀具與加工件之間做直線運動,從而完成加工件的加工,是軸類零件和盤類零件等旋轉類加工件最基本的加工工藝。根據格物致勝數據,2024 年金屬切削機床市場規模約為 1687 億元,其中車床占比 35%,市場規模大致在 590.45 億元,在金屬切削機床當中占比較大。車床具有多種類型,可分為普通車床、
75、轉塔車床、自動車床、多刀半自動車床等。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 23/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 表表 10:車床主要類型車床主要類型 車床類型車床類型 簡介簡介 普通車床 手工操作,加工對象廣,主軸轉速和進給量的調整范圍大,能加工工件的內外表面、端面和內外螺紋 轉塔車床、回轉車床 能裝多把刀具的轉塔刀架或回輪刀架,能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序,適用于成批生產 自動車床 能按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工,能自動上下料,重復加工一批同樣的工件,適用于大批、大量生產 多刀半自動車床 有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸
76、臥式的布局形式與普通車床相似,但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下,用于加工盤、環和軸類工件,其生產效率比普通車床提高 35 倍 車床類型車床類型 簡介簡介 仿形車床 能仿照樣板或樣件的形狀尺寸,自動完成工件的加工循環,適用于形狀較復雜的工件的小批和成批生產,生產率比普通車床高 1015 倍 立式車床 主軸垂直于水平面,工件裝夾在水平的回轉工作臺上,刀架在橫粱或立柱上移動。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件,一般分為單柱和雙柱兩大類 鏟齒車床 車削的同時,刀架周期地作徑向往復運動,用于鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件,由單獨電動機驅動的小砂輪鏟磨齒面 專門車床 用于加工
77、某類工件的特定表面的車床,如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等 聯合車床 用于車削加工,但附加一些特殊部件和附件后,還可進行鏜、銑、鉆、插、磨等加工,具有“一機多能”的特點,適用于工程車、船舶或移動修理站上的修配工 數據來源:沐風機械,東北證券 數控車場行業競爭格局分散,外資企業、大型國有企業和民營企業占優。數控車場行業競爭格局分散,外資企業、大型國有企業和民營企業占優。我國車床行業市場化程度較高,競爭格局整體分散,國內數控車床行業的競爭格局呈現國有企業、民營企業、“三資”企業三分天下之勢,其中第一陣營為實力雄厚的外資企業、跨國公司,第二陣營為大型國有企業、具有一定
78、知名度和技術實力的民營企業。國外主要企業包括山崎馬扎克、德瑪吉森精機、大隈機床、津上機床、美國哈挺等公司,國內企業主要包括沈陽機床、紐威數控、海天精工、浙海德曼等公司。表表 11:國內外車床主要廠商國內外車床主要廠商 國際車床廠商國際車床廠商 山崎馬扎克 日本 全球知名機床生產制造商,主要生產數控車床、立式加工中心、龍門加工中心等,其中公司車削中心類產品涵蓋近 20 個產品系列,在數控車床產品上具有較高的市場占有率 德瑪吉森精機 德國 由德國德瑪吉和日本森精機合并而成,產品涵蓋車削中心、銑削加工中心、先進加工技術及自動化系統 大隈機床 日本 以生產各類通用數控機床為主,自行開發生產 OSP 數
79、控系統裝置,產品剛性好、效率高、精度穩定、壽命長、操作方便 津上機床 日本 日本機床制造商,專業定制開發、生產、銷售精密自動車床、精密刀塔車床、精密加工中心、精密磨床等各類高精密數控機床 哈挺機床 美國 提供全系列數控切削、銑削、磨削機床,車削類產品中硬態切削產品、多功能數控車床在數控車床行業具有一定競爭力 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 24/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 國內車床廠商國內車床廠商 沈陽機床 中國 產品覆蓋車、銑、鏜、鉆四大門類,已形成臥式車床、立式車床、臥式加工中心、立式加工中心和行業專機等六大類機床整機產品,在新能源車領域已形成副車架
80、五軸立加、球籠倒立車、扭力梁雙面銑等一系列專業化成套成線解決方案 紐威數控 中國 專注中高端數控機床研發,現有大型加工中心、立式數控機床、臥式數控機床等 200多種型號產品,目前積極布局人形機器人加工車床和數控磨床產品,產品系列進一步豐富 海天精工 中國 專業制造數控機床,現有產品包括龍門加工中心、立式加工中心、臥式加工中心、數控車床、數控立車等,可應用于汽車、模具、航空等行業 浙海德曼 中國 國內車床專家、車削專家,現有高端數控車床、自動化生產線、普及型數控車床三大品類、二十余種產品型號,主要應用于汽車制造、工程機械、通用設備等領域 數據來源:普華有策,機械知網,浙海德曼官網,海天精工官網,
81、東北證券 2.3.3.人形機器人帶動上游機床設備需求,設備增量空間有望達到百億 人形機器人帶來上游機床設備增量空間,量產人形機器人帶來上游機床設備增量空間,量產 100 萬臺背景下預計機床設備增量為萬臺背景下預計機床設備增量為235.43 億元。億元。按照人形機器人未來可能達到的不同數量的情況對新增設備的市場空間進行測算,中性條件下,假設人形機器人量產能達到 100 萬臺規模,以核心零部件絲杠和減速器來測算增量設備需求,人形機器人對行星滾柱絲杠和諧波減速器的需求均為 14 個,其中假設行星滾柱絲杠單價為 2000 元,對應市場規模為 280 億元,根據恒立液壓線性驅動器項目計算,主要生產設備投
82、資規模和年產線性執行器收入比為 2.09,對應主要生產設備增量空間為 133.79 億元;假設諧波減速器單價為 1500元,根據綠的諧波“年產 50 萬臺精密諧波減速器項目”測算,單臺精密減速器對應的設備投資額為 726 元,對應新增設備增量空間為 235.43 億元;在年產 100 萬臺人形機器人的假設下,對應的主要生產設備合計為 235.43 億元。表表 12:人形機器人主要人形機器人主要生產生產設備增量測算設備增量測算 人形機器人規模(萬臺)人形機器人規模(萬臺)30 100 1000 單臺機器人使用的行星滾柱絲杠數量(個)14 14 14 行星滾柱絲杠單價(元)2000 2000 20
83、00 行星滾柱絲杠價值量(億元)84 280 2800 新增設備市場空間(億元)40.14 133.79 1337.92 單臺機器人使用的諧波減速器數量(臺)14 14 14 諧波減速器總需求量(萬臺)420 1400 14000 單臺減速器對應設備投資額(元/臺)726 726 726 新增設備市場空間(億元)30.49 101.64 1016.40 新增設備增量空間合計(億元)70.63 235.43 2354.32 數據來源:綠的諧波公告,恒立液壓公告,東北證券 3.相關公司相關公司 3.1.秦川機床:國內老牌機床廠,國內螺紋磨床市占率領先 國內老牌機床廠,機器人加工設備完整覆蓋國內老牌
84、機床廠,機器人加工設備完整覆蓋,國內螺紋磨床市占率領先,國內螺紋磨床市占率領先。秦川機床擁有寶雞機床、漢江機床、漢江工具、沃克齒輪、秦川格蘭德、秦川寶儀等多家企業,公司為中國工具行業龍頭骨干,中國精密數控機床與復雜工具研發制造基地。從公司主要機床主體產品布局來看,大部分機床設備產品可用于人形機器人零部件加工,主要產品包括精密磨齒機、數控車床、加工中心、外螺紋磨床、內螺紋磨床、請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 25/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 外圓磨床等。公司子公司漢江機床主要負責高精度數控磨床研發,主要產品高精度數控絲桿磨床磨削精度能達到國內領先、國際先進
85、水平,根據公司 2024 年 1 月深交所互動易回答,目前公司螺紋磨床在國內市占率第一,公司持續布局人形機器人領域,根據 2025 年 4 月 16 日投資者關系活動記錄表,公司已成功研發面向人形機器人領域的數控絲杠磨床和螺紋磨床。表表 13:秦川機床主要機床主體產品:秦川機床主要機床主體產品 產品分產品分類類 主要產品主要產品 產品樣圖產品樣圖 主要用途、適用范圍主要用途、適用范圍 精密磨齒機 該系列產品可用于齒輪類零件的加工。主要適用于汽車、工程機械、海洋工程、機床、石油化工等領域。在新能源汽車、精密減速器領域廣泛應用。數控車床 CK/BL 系列 該系列產品數控車床可配置多種數控系統,用于
86、高精、高速復合加工。主要適用于新能源、半導體、靶材、汽車、機 械、摩托車、電機、軸承、液壓等領域 加工中心 五軸臥式加工中心(SAJO 系列)該系列產品可用于箱體類、盤環類、板類等零件的多面精密復雜加工。主要適用于汽車零部件、模具、燃氣輪機、工程機械、電機等領域典型零件的加工。五軸銑車(車銑)復合加工中心 該系列產品可用于回轉體、復雜曲面、多面體類零件的精密銑、車復合加工。主要適用于風電、醫療器械、汽車工業、能源等領域 該系列產品用于對復雜軸類零件等精密 車銑復合加工。主要適用于風電、能源、油氣、螺桿、曲軸及通用加工領域 龍門式車銑復合加工中心 該系列產品可用于鑄鐵、鋁合金、鈦合金等金屬材料和
87、玻璃鋼、碳纖維、陶瓷等復合材料加工。主要適用于海洋工程、汽車、工程機械、風電等行業形狀復雜零件的加工 數控外螺紋磨床 該系列產品可用于高端滾珠絲杠副、螺桿副、精密蝸桿等產品的精密磨削加工。主要適用于滾動功能部件、汽車(含新能源)零部件、減速機行業、環 塞規、機器人等領域。數控內螺紋磨床 該系列產品可用于各種螺母內螺紋滾道的精密磨削加工,主要適用于滾動功能部件、汽車零部件、減速機行業、新能源、環塞規、機器人等領域 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 26/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 產品分類產品分類 主要產品主要產品 產品樣圖產品樣圖 主要用途、適用范圍主要用
88、途、適用范圍 外圓磨床 該系列產品用于磨削多臺階軸類、帶肩 面的軸類及盤類零件,主要適用于汽 車、工程機械、軌道交通、光伏、鋼 鐵、印刷機械、新能源等行業 數據來源:秦川機床公告,東北證券 3.2.華辰裝備:國內軋輥磨床領軍企業,持續聚焦高端精密磨削領域技術突破 國內軋輥磨床領軍企業,持續聚焦高端精密磨削領域技術突破。國內軋輥磨床領軍企業,持續聚焦高端精密磨削領域技術突破。華辰裝備為一家專業從事高端精密磨削裝備研發與制造的國家級專精特新小巨人企業,為國內數控軋輥磨床領域領軍企業,擁有十二大系列的數控軋輥磨床產品,主要應用于鋼鐵、有色金屬、造紙、輕紡、機械加工、新能源等領域,市占率連續多年國內行
89、業第一。公司持續聚集高端精密磨削領域的技術突破,先后推出亞磨削系列產品、精密螺紋磨床、數控直線導軌磨床等高端精密磨削裝備,產品廣泛應用于工業母機制造、機器人制造、汽車制造、精密儀器制造、航空航天、工程機械等多個領域。2025 年 3 月 25 日公司與福立旺一次性簽約 100 臺華辰新產品銷售合同,將在未來一年內向福立旺提供精密內螺紋磨床、高速外螺紋磨床及高速外圓磨床產品共計100 臺,主要用于螺母螺紋中徑小于 10mm 的行星滾柱絲杠相關零件的螺紋加工,并為其行星滾柱絲杠、滾珠絲杠等核心零部件產品的生產制造提供專用的高精度高效率磨削解決方案。本次銷售訂單簽署意味著公司內外螺紋磨方案也逐步成熟
90、,后續可持續導入客戶量產場景進行迭代,卡位量產階段高端設備的國產化,未來大有可期。圖圖 25:公司數控軋輥磨床布局:公司數控軋輥磨床布局 圖圖 26:公司亞磨削系列產品:公司亞磨削系列產品 數據來源:華辰裝備官網,東北證券 數據來源:華辰裝備官網,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 27/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 圖圖 27:公司精密螺紋磨床:公司精密螺紋磨床 圖圖 28:公司數控直線導軌磨床:公司數控直線導軌磨床 數據來源:華辰裝備官網,東北證券 數據來源:華辰裝備官網,東北證券 3.3.日發精機:深耕高端數控機床,積極布局人形機器人螺紋磨床
91、深耕高端數控機床,產品涵蓋通用機床和數控磨床。深耕高端數控機床,產品涵蓋通用機床和數控磨床。日發精機定位高端數控機床,主要面向汽車、航空航天、工程機械、人形機器人、石化化工等行業及其供應鏈客戶提供產品和服務。公司產品分為兩大類:1)數控磨超機床及產線,具體涵蓋軸承磨超自動線、軸承裝 配自動線、數控螺紋磨、滾子磨超自動線,數控通用磨床及單機數控磨床等產品;2)金切類數控機床及產線,具體涵蓋龍門加工中心、立式加工中心、臥式數控 車床、立式數控車床、專用特制機床與裝備、自動化連線等。積極布局人形機器人數控螺紋磨床。積極布局人形機器人數控螺紋磨床。數控螺紋磨床于 2023 年研發完成,用于加工新能源汽
92、車、人形機器人、工業母機等行業的絲桿與螺母,高效且精度 符合客戶要求,獲得了客戶的認可。因此,日發機床公司已具備了用于絲桿、螺母加工的數控磨削設備的生產能力。2024 年市場開拓如期推進并取得一定的進展,已與部分客戶如貝斯特、五洲新春等簽署合同或達成戰略合作,同時與一些意向客戶正在進行技術交流、洽談合作事宜。截止目前,用于絲桿、螺母的內、外螺紋磨床及磨削中心已向部分客戶交付使用,用于螺母的端面外圓專用磨床已向部分客戶交付使用。圖圖 29:公司機床設備主要產品:公司機床設備主要產品 數據來源:日發精機官網,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 28/33 機械設備機
93、械設備/行業深度行業深度 3.4.浙海德曼:數控車床專家,高精密級數控車床具備較強以車代磨效果 數控車床專家,擁有多種類型車床。數控車床專家,擁有多種類型車床。國內車床專家、車削專家,致力于高精密數控車床的核心制造和技術突破,現有高端數控車床、自動化生產線、普及型數控車床三大品類、二十余種產品型號,主要應用于汽車制造、工程機械、通用設備等領域。公司致力于高端數控車床基礎技術和核心技術的自主創新,形成完整的高端車床開發平臺和制造平臺,擁有先進的車削工藝積累,車床產品包括立式和倒立式車削中心、高精高剛臥式車削中心、多軸車削中心、高精高剛臥式加工中心、大型臥式車削中心等。公司高精密級數控機床具備較強
94、以車代磨效果。公司高精密級數控機床具備較強以車代磨效果。2024 年人形機器人核心部件工程化突破,應用場景逐步清晰,上下游產業鏈規?;谘杆傩纬?,將為車削類加工設備提供巨大增量市場,公司開發超高精密數控車床,在人形機器人、半導體、航空航天等領域具有廣泛的使用前景,2025 年將投入樣機制造。根據公司 2024 年 1月 15 日的投資者關系活動記錄表,公司成功開發 T65 系列、T55 系列高精密級數控車床,目前已掌握主軸端部跳動小于 1 微米的高精密數控車床主軸技術,公司的高精度高剛性的高精密級數控車床具備較強的以車代磨效果。表表 14:公司機床設備主要產品公司機床設備主要產品 產品類別產
95、品類別 產品系列產品系列 具體產品型號具體產品型號 運用領域運用領域 T 系列高端數控車床 排刀式數控車床 T25、T35、T35B 各種零部件的高度、高精度車削加工 刀塔式數控車床 T40、T45、T50、T50M、T50MYS 各種零部件的高度、高精度車削加工 T55、T55M、T60、T65、T65M、T65MYS、T75、T85 各種零部件的高度、高精度車削加工 并行復合加工中心 并行復合加工中心 Hi6000、Hi5000、VD7000、VZ7000、Vi7000、HTD500 各種零部件的高速度、高精度、復合并行高效自動化加工 自動化生產 一體式自動化生產線 T50-AUTO 自動
96、化加工單元、T55-AUTO 自動化加工單元 各種零部件的高速度、高精度、高效率、自動化車削加工 集成式自動化生產線 采用高端標準車床、關節機器人、物流線等集成為自動化生產線 各種零部件的高速度、高精度、高效率、少人化車削加工 普及型數控車床 HCL 系列 HCL300、HCL360 各種零件一般加工 HCL300A 數據來源:浙海德曼官網,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 29/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 圖圖 30:公司數控車床布局:公司數控車床布局 數據來源:浙海德曼官網,東北證券 3.5.津上機床中國:高精度車床專業制造商,多產品可用于人
97、形機器人零部件加工 高精度車床專業制造商,多產品可用于人形機器人零部件加工。高精度車床專業制造商,多產品可用于人形機器人零部件加工。公司為高精密數控機床專業制造商,2016 年在外資高精密數控機床制造商中銷售收入排名第一,控股股東日本津上為歷史悠久的日本機床制造商。津上機床中國專業定制開發、生產、銷售精密自動車床、精密刀塔車床、精密加工中心、精密磨床等各類高精密數控機床,所有產品在中國平湖工廠生產完成。公司持續豐富生產線,對現有機型優化設計,同時積極布局人形機器人、醫療、AIDC 液冷等新興下游領域,公司產品可用于行星滾珠絲杠、機器人靈巧手加工,主要對應設備為自動車床、刀塔車床、滾絲機和螺紋磨
98、床。圖圖 31:公司車床產品主要類型:公司車床產品主要類型 數據來源:津上機床中國 2024-2025 中期業績推介,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 30/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 圖圖 32:公司人形機器人領域產品布局:公司人形機器人領域產品布局 數據來源:津上機床中國 2024-2025 中期業績推介,東北證券 3.6.紐威數控:專注中高端數控機床,積極布局人形機器人加工設備 專注中高端數控機床,具備專注中高端數控機床,具備 300多種型號產品。多種型號產品。公司專注于中高端數控機床的研發、生產和銷售現有大型加工中心、立式數控機床、臥式數
99、控機床、典型行業應用機床等系列 300 多種型號產品,廣泛應用于汽車、新能源、航空、工程機械、模具、閥門、自動化裝備、電子設備、通用設備等行業。公司產品主要包括大型加工中心、立式數控機床、臥式數控機床等主要產品種類,其中,規格及行程較大產品為大型加工中心,規格及行程相對較小產品為立式、臥式數控機床,立式、臥式數控機床中主軸方向垂直的為立式數控機床,主軸方向水平的為臥式數控機床。規劃人形機器人車床和數控磨床產品,積極布局人形機器人。規劃人形機器人車床和數控磨床產品,積極布局人形機器人。公司 2024 年報中布局人形機器人行業數控臥式車床系列,適用于人形機器人諧波減速器、空心杯電機、傳感器、制動器
100、、行星滾柱絲杠等核心回轉類零件加工,滿足人形機器人行業零件高精密加工;同時,“紐威數控五期高端智能數控裝備項目”當中規劃數控磨床,該項目預計 2027 年 6 月建成投產。本次人形機器人加工設備布局為公司首次披露,車床和磨床均為人形機器人零部件加工的重要通用設備,公司技術儲備完善,有望順利切入獲得增量。表表 15:公司人形機器人產品布局:公司人形機器人產品布局 產品系列名稱產品系列名稱 示意圖示意圖 產品技術特點產品技術特點 產品功能和應用產品功能和應用 人形機器人行業數控臥式車床系列 30 度傾斜床身結構,機械主軸、內置主軸、副主軸、伺服刀架、動力刀架、液壓尾架、伺服尾架等模塊化設計,滿足人
101、形機器人行業零件高精密加工要求 適用于人形機器人諧波減速器、空心杯電機、傳感器、制動器、行星滾柱絲杠等核心回轉類零件加工 數據來源:公司公告,東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 31/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 3.7.恒而達:收購磨床企業 SMS 布局上游設備,推動滾動功能部件業務進展 收購磨床企業收購磨床企業 SMS 布局上游設備,推動滾動功能部件業務進展。布局上游設備,推動滾動功能部件業務進展。公司專注于金屬新材料領域,致力于各種高強韌材料、多金屬復合材料、模切工具、鋸切工具、智能裝備及功能部件等系列產品的研發生產、銷售及服務,致力于為輕工、
102、重工、軍工、機械、建筑建材、智能制造等行業提供產品系列化及裝備配套一體化的切削加工方案,其中公司智能裝備主要包括數控圓鋸機、數控帶鋸床、智能柔性材料裁切機、加工中心等。2025 年 5 月 9 日公司擬以現金方式收購德國磨床企業 SMS 公司名下高精度數控磨床業務,交易對價 850 萬歐元,未來公司將在整合 SMS 公司技術優勢和資源的基礎上,進一步提升公司整體研發創新能力,豐富公司智能數控裝備產業產品矩陣的同時,高起點加快公司滾珠絲杠副及行星滾柱絲杠副等滾動功能部件產品的研發及產業化推進速度。圖圖 33:公司主要產品種類:公司主要產品種類 數據來源:公司官網,東北證券 4.風險提示風險提示
103、1)國內外宏觀形勢變化超出預期:國內外宏觀形勢變化超出預期:機床行業為順周期行業,若國內外形勢變化超出預期,可能導致下游需求降低,從而影響機床設備需求;2)政策推動不及預期:政策推動不及預期:政策大力推動設備更新和高端工業母機國產化替代,為國產機床提供機會,若政策推動不及預期,則將對機床行業造成影響;3)人形機器人進展不及預期:人形機器人進展不及預期:人形機器人量產將為機床行業提供增量機會,若進度不及預期,則短期內將無法提振相關機床設備需求;4)貿易摩擦風險:貿易摩擦風險:目前全球貿易風險提升,后續若持續惡化,將對機床行業造成不利影響。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明
104、32/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 研究團隊簡介:研究團隊簡介:Table_Introduction 劉俊奇:上海交通大學動力工程碩士,曾任信達證券機械研究員,財通證券機械分析師,現任東北證券機械組組長。徐宇星:約翰霍普金斯大學房地產與基礎設施碩士,2023 年 6 月加入東北證券,現任機械組研究助理,研究方向為流程工業、通用設備、油服設備等領域。分析師聲明分析師聲明 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格,并在中國證券業協會注冊登記為證券分析師。本報告遵循合規、客觀、專業、審慎的制作原則,所采用數據、資料的來源合法合規,文字闡述反映了作者的真實觀點,報告結論未受任何第三
105、方的授意或影響,特此聲明。投資投資評級說明評級說明 股票 投資 評級 說明 買入 未來 6 個月內,股價漲幅超越市場基準 15%以上。投資評級中所涉及的市場基準:A 股市場以滬深 300 指數為市場基準,新三板市場以三板成指(針對協議轉讓標的)或三板做市指數(針對做市轉讓標的)為市場基準;香港市場以摩根士丹利中國指數為市場基準;美國市場以納斯達克綜合指數或標普 500指數為市場基準。增持 未來 6 個月內,股價漲幅超越市場基準 5%至 15%之間。中性 未來 6 個月內,股價漲幅介于市場基準-5%至 5%之間。減持 未來 6 個月內,股價漲幅落后市場基準 5%至 15%之間。賣出 未來 6 個
106、月內,股價漲幅落后市場基準 15%以上。行業 投資 評級 說明 優于大勢 未來 6 個月內,行業指數的收益超越市場基準。同步大勢 未來 6 個月內,行業指數的收益與市場基準持平。落后大勢 未來 6 個月內,行業指數的收益落后于市場基準。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 33/33 機械設備機械設備/行業深度行業深度 重要聲明重要聲明 本報告由東北證券股份有限公司(以下稱“本公司”)制作并僅向本公司客戶發布,本公司不會因任何機構或個人接收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本公司具有中國證監會核準的證券投資咨詢業務資格。本報告中的信息均來源于公開資料,本公司對這些信息的準確
107、性和完整性不作任何保證。報告中的內容和意見僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,不保證所包含的內容和意見不發生變化。本報告僅供參考,并不構成對所述證券買賣的出價或征價。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的證券買賣建議。本公司及其雇員不承諾投資者一定獲利,不與投資者分享投資收益,在任何情況下,我公司及其雇員對任何人使用本報告及其內容所引發的任何直接或間接損失概不負責。本公司或其關聯機構可能會持有本報告中涉及到的公司所發行的證券頭寸并進行交易,并在法律許可的情況下不進行披露;可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行業務、財務顧問等相關服務。本報告版權歸本公司所有。未經本公司書面許
108、可,任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表或引用。如征得本公司同意進行引用、刊發的,須在本公司允許的范圍內使用,并注明本報告的發布人和發布日期,提示使用本報告的風險。若本公司客戶(以下稱“該客戶”)向第三方發送本報告,則由該客戶獨自為此發送行為負責。提醒通過此途徑獲得本報告的投資者注意,本公司不對通過此種途徑獲得本報告所引起的任何損失承擔任何責任。東北證券股份有限公司東北證券股份有限公司 地址地址 郵編郵編 中國吉林省長春市生態大街 6666 號 130119 中國北京市西城區錦什坊街 28 號恒奧中心 D 座 100033 中國上海市浦東新區楊高南路 799 號 200127 中國深圳市福田區福中三路 1006 號諾德中心 34D 518038 中國廣東省廣州市天河區冼村街道黃埔大道西 122 號之二星輝中心 15 樓 510630