機械設備行業數控系統深度研究報告：高端市場亟需替代下游需求有望觸底回升-230414（41頁）.pdf

1、 機械設備/行業深度分析報告/2023.04.14 請閱讀最后一頁的重要聲明！數控系統深度研究報告 證券研究報告 投資評級投資評級:看好看好(維持維持)最近 12 月市場表現 分析師分析師 佘煒超 SAC 證書編號：S0160522080002 聯系人聯系人 劉俊奇 相關報告 1.叉車行業專題報告 2023-03-23 高端市場亟需替代，下游需求有望觸底回升高端市場亟需替代，下游需求有望觸底回升 核心觀點核心觀點 數控系統是數控機床最核心的部件之一，高檔數控系統為國家戰略級數控系統是數控機床最核心的部件之一，高檔數控系統為國家戰略級資源：資源：從機床結構上看，數控機床由機床主體、傳動系統和數控

2、系統構成，數控系統是數控機床的“大腦”，數控系統性能的優劣直接影響高端數控機床的加工精度及效率，是最核心的部件之一。根據數控系統的功能水平的不同，可以把數控系統分為經濟型、標準型和高檔型數控系統。高檔數控系統是國家戰略級資源，西方發達國家目前正嚴格管控甚至禁止對外出售高檔數控系統，或者對高檔數控系統的部分功能進行限制。行業空間有望接近千億，外資占據高檔數控系統行業空間有望接近千億，外資占據高檔數控系統 90%以上市場以上市場：2021年我國數控金屬切削機床和數控金屬成形機床的產量分別為 27 萬臺和 2.4 萬臺，我們測算 2021 年國內數控系統市場規模約為 280 億元，機床數控化率持續提

3、升背景下，數控系統行業將保持穩步增長，考慮到機床行業的增長和數控化率的持續提升，數控系統市場規模有望向千億規模邁進。國內高端數控系統主要被以西門子、海德漢為代表的德國企業和以發那科、三菱為代表的日本企業占據，同時以新代、億圖、寶元為代表的中國臺灣企業占據著國內中端市場，內資企業競爭力相對較弱，在低檔數控系統市場上實現了替代。前三大外資企業占據國內數控系統 64%的份額，而高檔數控系統國產化率不足 10%。下游需求有望觸底回升，新興行業發展與出口提供發展新動力下游需求有望觸底回升，新興行業發展與出口提供發展新動力：2022 年機床行業出現下滑，2022 年下半年機床產量降幅開始收窄，隨著疫情影響

4、的減弱，機床行業有望恢復增長，也將帶動數控系統行業持續增長。國內新能源、半導體、5G 等行業發展迅速，新興行業直接促進了機床需求的增長，同時新興行業發展也通常會有更多的定制化需求，國產數控系統通常在本地化服務上更具備優勢，有望實現更好的成長。2020 和 2021 年俄羅斯外貿額中歐盟分別占到 33.8%和 35.9%，然而 2022 年 2 月 24 日俄烏沖突正式爆發后，歐盟已經對俄羅斯進行了八輪制裁，中國機床出口有望受益。根據中國機床工具協會數據，2022 年我國機床工具進出口總額 333.6 億美元，同比增長 0.9%，其中出口金額為 209.5 億美元，同比增長 9.0%，金切機床、

5、數控裝置出口增速更是超過 20%，機床和數控裝置出口數據突出，數控系統有望逐步走出國門。投資建議投資建議：國內機床數控化率將持續提升，數控系統有望長期保持較好的增長。中高端數控系統是國家重點關注的機械細分市場，中高端數控系統的國產化替代將是確定性的方向，具備核心競爭力的公司未來將具備極好的發展環境。建議關注國內中高端數控系統龍頭華中數控，國內五軸聯動數控系統和機床核心制造商科德數控等。風險提示：風險提示：下游需求發展不及預期，市場競爭加劇，國產替代進程不及預期 -17%-10%-3%5%12%19%機械設備滬深300 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 2 行業深度分析報告/證券

6、研究報告 表表 1：重點公司投資評級：重點公司投資評級:代碼代碼 公司公司 總市值總市值（億元）（億元）收盤價收盤價（04.14）EPS（元）（元）PE 投資評級投資評級 2021A 2022E 2023E 2021A 2022E 2023E 300161 華中數控 85.44 43.00 0.17-0.02 0.52 181.35-2,150.00 82.69 增持 688305 科德數控 89.48 96.03 0.94 1.31 1.88 113.79 62.20 43.26 未評級 數據來源：wind 數據，財通證券研究所（未評級公司預測數據來自 wind 一致預期）RUlZgVUZj

7、XkZmPtQnP6MbP9PsQqQtRtQlOnNsOiNmNrPbRtRpMxNrMnQvPrNmR 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 3 行業深度分析報告/證券研究報告 1 數控系統是數控機床最核心的部件之一，高檔數控系統為國家戰略級資源數控系統是數控機床最核心的部件之一，高檔數控系統為國家戰略級資源.6 1.1 數控系統是數控機床的大腦數控系統是數控機床的大腦.6 1.2 國內外數控系統發展歷程國內外數控系統發展歷程.13 2 行業持續增長，外資占據中高端主要市場行業持續增長，外資占據中高端主要市場.17 2.1 低檔市場實現替代，中高檔數控系統對外依賴度高低檔市場實

8、現替代，中高檔數控系統對外依賴度高.17 2.2 海外龍頭簡析海外龍頭簡析.25 3 行業發展向好，國內數控系統成長可期行業發展向好，國內數控系統成長可期.29 3.1 數控化率提升與機床國產化替代賦予行業成長基礎數控化率提升與機床國產化替代賦予行業成長基礎.29 3.2 數控機床有望恢復上行周期，新興行業與出口需求提供新動力數控機床有望恢復上行周期，新興行業與出口需求提供新動力.32 4 相關標的相關標的.34 4.1 華中數控：國內中高端數控系統龍頭，華中數控：國內中高端數控系統龍頭，“一核三軍一核三軍”戰略布局戰略布局.34 4.2 科德數控：數控系統等機床核心部件實現自制，五軸聯動機床

9、國內領航者科德數控：數控系統等機床核心部件實現自制，五軸聯動機床國內領航者.38 5 投資建議投資建議.40 6 風險提示風險提示.40 圖圖 1.傳統手動機傳統手動機床床.6 圖圖 2.立式加工中心（數控機床）立式加工中心（數控機床）.6 圖圖 3.數控機床主要組成部分數控機床主要組成部分.7 圖圖 4.機床成本構成（海天精工機床成本構成（海天精工 2016 年年 H1）.7 圖圖 5.數控機床工作流程數控機床工作流程.8 圖圖 6.數控系統工作原理數控系統工作原理.8 圖圖 7.開環控制數控系統示意圖開環控制數控系統示意圖.10 圖圖 8.半閉環控制數控系統示意圖半閉環控制數控系統示意圖.

10、11 圖圖 9.閉環控制數控系統示意圖閉環控制數控系統示意圖.11 圖圖 10.數控系統上下游分析數控系統上下游分析.12 圖圖 11.數控系統發展歷程數控系統發展歷程.13 圖圖 12.納米平滑加工技術表面加工效果納米平滑加工技術表面加工效果.14 圖圖 13.SIEMENS 840D 系統、系統、FANVC 30i 系統、三菱系統、三菱 M70V 系統系統.15 內容目錄 圖表目錄 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 4 行業深度分析報告/證券研究報告 圖圖 14.哈斯自研數控系統及機床哈斯自研數控系統及機床.15 圖圖 15.數控系統技術發展趨勢數控系統技術發展趨勢.17

11、圖圖 16.數控系統市場規模測算數控系統市場規模測算.18 圖圖 17.2020 年中國數控系統競爭格局年中國數控系統競爭格局.19 圖圖 18.三級別數控系統競爭格局三級別數控系統競爭格局.19 圖圖 19.數控系數控系統外資市場占有率（高檔占有率統外資市場占有率（高檔占有率 90%以上）以上）.20 圖圖 20.我國中檔數控系統市場格局我國中檔數控系統市場格局.21 圖圖 21.科德數控科德數控 GNC62 數控系統數控系統.22 圖圖 22.華中數控華中數控 HNC-848Di 五軸數控系統五軸數控系統.22 圖圖 23.我國高檔數控系統國產化率我國高檔數控系統國產化率.24 圖圖 24

12、.我國數控系統技術成熟度仍有較大差距我國數控系統技術成熟度仍有較大差距.25 圖圖 25.發那科發那科 Series 30i/31i/32i-MODEL B Plus 產品產品.26 圖圖 26.發那科發那科 Series 0i-MODEL F Plus 產品產品.26 圖圖 27.發那科數控系統累計出貨量超發那科數控系統累計出貨量超 470 萬套萬套.26 圖圖 28.發那科凈銷售收入變化發那科凈銷售收入變化.27 圖圖 29.2021 年發那科不同產品銷售額占比年發那科不同產品銷售額占比.27 圖圖 30.西門子西門子 808、828、840 及及 MC 數控系統數控系統.27 圖圖 31

13、.海德漢海德漢 TNC 640 數控系統數控系統.28 圖圖 32.海德漢海德漢 TNC 7 數控系統數控系統.28 圖圖 33.三菱電機三菱電機 M800V/M80V 數控系統數控系統.28 圖圖 34.M800V/M80V 系列具備更高效控制功能系列具備更高效控制功能.29 圖圖 35.M800V/M80V 系列圖像輸入界面靈活定制系列圖像輸入界面靈活定制.29 圖圖 36.三菱電機營收變化三菱電機營收變化.29 圖圖 37.2021 財年三菱電機產品營收占比財年三菱電機產品營收占比.29 圖圖 38.中國金屬切削機床數控化率與發達國家差距較大中國金屬切削機床數控化率與發達國家差距較大.3

14、0 圖圖 39.中國數控金屬切削機床產量與金切機床數控化率中國數控金屬切削機床產量與金切機床數控化率.30 圖圖 40.中國不同數控機床產品國產化率水平中國不同數控機床產品國產化率水平.30 圖圖 41.中國金屬切削機床進出口金額（億美元）中國金屬切削機床進出口金額（億美元）.30 圖圖 42.中國金屬切削機床月產量（萬臺）及增速中國金屬切削機床月產量（萬臺）及增速.31 圖圖 43.日本金屬切削機床機械訂單（百萬日元）日本金屬切削機床機械訂單（百萬日元）.31 圖圖 44.企（事企（事）業單位中長期新增人民幣貸款同比增速）業單位中長期新增人民幣貸款同比增速.33 圖圖 45.中國金屬切削機床

15、歷年產量（萬臺）及增速中國金屬切削機床歷年產量（萬臺）及增速.33 圖圖 46.華中數控數控系統產品華中數控數控系統產品.34 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 5 行業深度分析報告/證券研究報告 圖圖 47.華中數控工業機器人產品華中數控工業機器人產品.34 圖圖 48.華中數控華中數控“一核三軍一核三軍”戰略戰略.35 圖圖 49.華中數控機床數控系統相關產品及應用華中數控機床數控系統相關產品及應用.35 圖圖 50.華中數控工業機器人相關產品及應用華中數控工業機器人相關產品及應用.36 圖圖 51.華中數控華中數控 HY-2005B 型型“紅外智能體溫檢測系統紅外智能體溫

16、檢測系統”.36 圖圖 52.華中數控華中數控 HNC-KZJ175A 高速智能平面口罩機高速智能平面口罩機.36 圖圖 53.華中數控各業務營收占比華中數控各業務營收占比.37 圖圖 54.卓爾智能完成公司控股卓爾智能完成公司控股.38 圖圖 55.科德數控收入結構科德數控收入結構.38 圖圖 56.科德數控各業務發展情況（億元）科德數控各業務發展情況（億元）.38 圖圖 57.科德數控機床數控系統相關產品及應用科德數控機床數控系統相關產品及應用.39 圖圖 58.行業公司數控機床數控系統產品毛利率行業公司數控機床數控系統產品毛利率.39 圖圖 59.科德數控營收變化科德數控營收變化.39

17、表表 1.普通機床與數控機床生產效率對比普通機床與數控機床生產效率對比.7 表表 2.采用數控機床和普通機床加工時間及工序對比（采用數控機床和普通機床加工時間及工序對比（30CrMnSiA）.7 表表 3.數控系統的功能介紹數控系統的功能介紹.9 表表 4.閉環數控系統擁有更穩定性能閉環數控系統擁有更穩定性能.10 表表 5.三級別數控系統項目對比三級別數控系統項目對比.12 表表 6.2015 年兩大陣營數控系統領先技術年兩大陣營數控系統領先技術.14 表表 7.我國數控系統發展歷程我國數控系統發展歷程.16 表表 8.國內外數控系統市場參與者對比國內外數控系統市場參與者對比.18 表表 9

18、.數控數控系統海外主要參與者介紹系統海外主要參與者介紹.20 表表 10.數控系統國內主要參與者介紹數控系統國內主要參與者介紹.21 表表 11.科德數控科德數控 GNC60 與西門子與西門子 840D 數控系統對比數控系統對比.22 表表 12.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.23 表表 13.高檔數控系統的核心零部件自研配套高檔數控系統的核心零部件自研配套.24 表表 14.數控機床行業相關政策文件數控機床行業相關政策文件.31 表表 15.俄羅斯機床主要進口來源（百萬美元）俄羅斯機床主要進口來源（百萬美元）.33 表表 16.2023 年公司募集資金擴充機床與核

19、心部件產能年公司募集資金擴充機床與核心部件產能.40 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 6 行業深度分析報告/證券研究報告 1 數控系統是數控機床最核心的部件之一，高檔數控數控系統是數控機床最核心的部件之一，高檔數控系統為國家戰略級資源系統為國家戰略級資源 1.1 數控系統是數控機床的大腦數控系統是數控機床的大腦 機床是制造機器的機器，又被稱為工業母機。機床是制造機器的機器，又被稱為工業母機。機床是現代制造業最為重要的工具之一，也是國家基礎制造能力的綜合體現。機床產品的性能決定著制造的質量，特別是高檔的數控機床，其技術水平更是一個國家先進工業化的體現。數控機床加工全能，其可以把

20、車、銑、螺紋加工等集中到一臺機床上，使其具有多種工藝手法，數控機床可以很好地解決精度高、復雜、小批量、多品種的零件加工問題，提高產品質量，保證加工零件的精度。數控機床是在普通機床的基礎上發展起來，由于數控機床具有良好的柔性、高加工精度和穩定性、可加工復雜零件等一系列優點，目前在機械制造業中有著十分廣泛的應用。圖1.傳統手動機床 圖2.立式加工中心（數控機床）數據來源：淘寶網，財通證券研究所 數據來源：馬扎克官網，財通證券研究所 數控機床相對傳統機床具有明顯的加工優勢，正逐步替代傳統機床產品。數控機床相對傳統機床具有明顯的加工優勢，正逐步替代傳統機床產品。高檔數控機床是能夠實現高精度、高復雜性、

21、高效高動態加工的數控機床，具備明顯的技術優勢。1）高精度高精度：在同等機床檔次條件下，具備更高精度加工能力，主要應用于精密模具等零件加工；2）高復雜性高復雜性：五軸聯動加工下才能夠完成具備形狀復雜、多線型、異形曲面等特點的零件；3）高效高動態高效高動態：主要服務于航空航天、汽車、軍工等重點領域，滿足零件加工對高動態特性、高速高節拍等特點的需求，常見于航空航天發動機葉輪、葉盤、葉片及飛機結構件等。由于數控機床可以明顯提升加工效率和加工質量，在現代生產之中，數控機床正逐步替代傳統的手動機床產品。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 7 行業深度分析報告/證券研究報告 表1.普通機床與數

22、控機床生產效率對比 設備 每人操作數量/臺 每臺日生產件數/件 每人日生產件數/件 加工時間/d 普通機床 1 87 87 58 數控機床 3 160 480 11 數據來源：數控機床與普通機床性能比較分析（辛曉葉，羅春紅），財通證券研究所 表2.采用數控機床和普通機床加工時間及工序對比（30CrMnSiA）設備 每件工件加工時間/min 完成工序 未完工序 普通機床 5.5 車 磨、制螺紋 數控機床 3 車、制螺紋 無 數據來源：數控機床與普通機床性能比較分析（辛曉葉，羅春紅），財通證券研究所 數控系統是機床的重要部件。數控系統是機床的重要部件。從機床結構上看，數控機床由機床主體、傳動系統和

23、數控系統構成，機床主體是機床的框架，包括床身及底座鑄件、主軸及變速箱等，傳動系統包括傳動機械、輔助動力系統等，機床主體和傳動系統構成工件加工的基礎，其剛度、抗震性等要求比較高。從成本占比上看，2016H1 海天精工數控機床主要成本構成為結構件、控制系統、傳動系統、驅動系統、刀庫及其他，其中結構件占 35%，控制系統占 22%，傳動系統占 20%，驅動系統占 13%，總計達到 90%。數控系統是數控機床的“大腦”，數控系統性能的優劣直接影響高端數控機床的加工精度及效率，是最核心的部件之一。圖3.數控機床主要組成部分 圖4.機床成本構成（海天精工 2016 年 H1）數據來源：直驅與傳動公眾號，財

24、通證券研究所 數據來源：海天精工招股說明書，財通證券研究所 35%22%20%13%5%2%3%結構件控制系統傳動系統驅動系統刀庫、刀塔及組件光柵尺其他 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 8 行業深度分析報告/證券研究報告 圖5.數控機床工作流程 數據來源：中國數控機床網，財通證券研究所 數控系統是數字控制系統的簡稱，也被稱為計算機數控（數控系統是數字控制系統的簡稱，也被稱為計算機數控（Computerized Numerical Control，CNC）。）。數控系統是根據計算機存儲器中存儲的控制程序，執行部分或者全部數值控制功能，并且配有接口電路和伺服驅動裝置的專用計算機系

25、統，因此數控系統包括控制系統、驅動系統和檢測系統三大部分。數控系統中的核心模塊為計算機數字控制器，即 CNC 控制器。操作者將編程信息傳輸至 CNC 控制器，隨后 CNC 控制器將命令進行控制執行，操作者可以在改變計算機數控系統軟件的同時對數控機床的主軸、電器、電機等單元進行操作與控制。數控系統根據程序內容發出指令，一方面由伺服系統中的電動機通過傳動裝置控制機床執行件的運動，另一方面控制機床的其它輔助運動，如主軸轉速、轉向選擇，冷卻泵的開停等。檢測系統可以檢測機床部件的運動位置、速度，并反饋到控制系統和伺服系統，用于修正控制指令。圖6.數控系統工作原理 數據來源：現代機械設計手冊（秦大同，謝里

26、陽），財通證券研究所 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 9 行業深度分析報告/證券研究報告 數控系統通常包括基本功能和選擇功能數控系統通常包括基本功能和選擇功能?；竟δ苁菙悼叵到y必備的功能，包括數控加工程序解釋、數據處理、進給軸控制和開關量控制功能。選擇功能是供用戶根據機床特點和用途進行選擇的功能，不僅提高了數控加工過程和操作的方便性和舒適性，而且拓寬了數控系統的適用范圍，使制造系統中制造單元的集成成為可能。選擇功能包括主要包含以下功能：編程功能、圖形模擬功能和通信功能。表3.數控系統的功能介紹 基本功能基本功能 控制功能 數控裝置控制各運動軸的能力，功能的強弱取決于能控制和

27、能同時控制（聯動）的坐標軸數。一般數控車床只需二軸控制、二軸聯動;一般數控銑床需要三軸控制、三軸聯動或二軸半軸聯動;一般加工中心為多軸控制?？刂戚S數越多，特別是聯動控制的軸數越多，要求控制軸數越多，特別是聯動控制的軸數越多，要求 CNC 系統的功能就越強，同時系統的功能就越強，同時 CNC 系系統也就越復雜，編制程序也越困難。統也就越復雜，編制程序也越困難。準備功能 準備功能是指令機床動作方式的功能，包括基本移動、平面選擇、坐標設定、刀具補償、基本移動、平面選擇、坐標設定、刀具補償、固定循環固定循環等指令。一個一個 CNC 裝置的準備功能豐富與否是其功能強弱的主要標志之一。裝置的準備功能豐富與

28、否是其功能強弱的主要標志之一。插補功能 數控系統實現零件輪廓實現零件輪廓(平面或空間平面或空間)加工軌跡運算的功能加工軌跡運算的功能。一般 CNC 系統僅具有直線和圓弧插補，而現在較為高檔的數控系統還具有拋物線、橢圓、極坐標、正弦、螺旋線及樣條拋物線、橢圓、極坐標、正弦、螺旋線及樣條曲線插補曲線插補等功能。進給功能 進給功能是數控機床進給速度的控制功能。有三種形式：切削切削進給速度進給速度：控制刀具相對控制刀具相對工件的運動速度工件的運動速度；同步進給速度同步進給速度：實現切削速度和進給速度的同步實現切削速度和進給速度的同步；進給倍率進給倍率：操作操作面板上設置了進給倍率面板上設置了進給倍率。

29、使用倍率開關不用修改程序就可以改變進給速度，并可以在試切零件時隨時改變進給速度或在發生意外時隨時停止進給。選擇功能選擇功能 編程功能 數控系統可提供各種數控加工程序的編程工具，分為手工編程系統、自動編程系統及面向分為手工編程系統、自動編程系統及面向車間的編程車間的編程 WOP(workshop oriented programming)系統系統。自動編程系統用計算機代替手工編程系統，編程人員根據被加工零件的幾何圖形和工藝要求，用自動編程語言寫出源程序并輸入計算機，由計算機自動生成數控加工程序；WOP 利用圖形編程，操作簡單，編程人員不需使用抽象的語言，只要以圖形交互方式進行零件描述，利用 WO

30、P 系統推薦的工藝數據，根據自己的生產經驗進行選擇和優化修正，WOP 系統就能自動生成數控加工程序。圖形模擬功能 數控系統在不啟動機床的情況下，可在顯示器上進行各種加工過程的圖形模擬，特別是對在不啟動機床的情況下，可在顯示器上進行各種加工過程的圖形模擬，特別是對難以觀察的內部加工及被切削液、防護罩等擋住的加工部分的檢查難以觀察的內部加工及被切削液、防護罩等擋住的加工部分的檢查，編程者可利用圖形模擬功能檢查和優化所編寫的數控加工程序，減少機床的準備時間。通信功能 CNC 與外界進行信息和數據交換的功能與外界進行信息和數據交換的功能。通常 CNC 系統都是具有 RS232C 等串行接口，可與外部計

31、算機進行通信，傳送零件加工程序，有的還備有 DNC 接口，以利于實現直接數控，更高檔的系統還可與 MAP(制造自動化協議)相連，以適應 FMS、CIMS 等大制造系統集成的要求?，F在一般新生產的數控系統多支持基于現在一般新生產的數控系統多支持基于 TCP/IP 協議的通用網卡。協議的通用網卡。數據來源：現代機械設計手冊（秦大同，謝里陽），財通證券研究所 根據伺服系統控制方式的不同，可以把數控系統分為開環、半閉環、閉環控制數根據伺服系統控制方式的不同，可以把數控系統分為開環、半閉環、閉環控制數控系統，高檔數控系統通常為閉環控制數控系統?？叵到y，高檔數控系統通常為閉環控制數控系統。謹請參閱尾頁重要

32、聲明及財通證券股票和行業評級標準 10 行業深度分析報告/證券研究報告 表4.閉環數控系統擁有更穩定性能 項目項目 開環數控系統開環數控系統 半閉環數控系統半閉環數控系統 全閉環數控系統全閉環數控系統 位置反饋器 無 通過采樣伺服電機或絲桿旋轉角度檢測 有位置檢測裝置 精度 較低，取決于伺服驅動系統及機械傳動結構的性能和精度 介于開環和閉環之間 較高精度 電機 步進電機 伺服電機 伺服電機 優點 結構簡單、工作穩定、價格低、維修簡單 結構簡單、工作穩定、精度較高 精度高 其他 單項信號流、無反饋糾正機制 綜合性價比高、應用廣泛 系統相對不穩定，設計、安裝、調試存在困難，一般用于精度要求高的機床

33、 數據來源：數控技術（馬宏偉），財通證券研究所 1）開環控制數控系統：不帶檢測裝置，無反饋電路，以步進電動機為驅動元件。）開環控制數控系統：不帶檢測裝置，無反饋電路，以步進電動機為驅動元件。原理是 CNC 裝置輸出的指令進給脈沖經驅動電路進行功率放大，轉換為控制步進電動機各定子繞組依次通電/斷電的電流脈沖信號，驅動步進電動機轉動，再經機床傳動機構(齒輪箱、絲杠等)帶動工作臺移動。這種方式控制簡單，價格比較低。這種方式控制簡單，價格比較低廉，被廣泛應用于經濟型數控系統中。廉，被廣泛應用于經濟型數控系統中。圖7.開環控制數控系統示意圖 數據來源：現代機械設計手冊（秦大同，謝里陽），財通證券研究所

34、2）半閉環控制數控系統：位置檢測元件被安裝在電動機軸端或絲杠軸端）半閉環控制數控系統：位置檢測元件被安裝在電動機軸端或絲杠軸端，通過角位移的測量間接計算出機床工作臺的實際運行位置(直線位移)，并將其與 CNC 裝置計算出的指令位置(或位移)相比較，用差值進行控制。由于閉環的環路內不包括絲杠、螺母副及機床工作臺這些大慣性環節，由這些環節造成的誤差不能由環路所矯正，其控制精度不如閉環控制數控系統，但其調試方便，成本適中可以獲得其控制精度不如閉環控制數控系統，但其調試方便，成本適中可以獲得比較穩定的控制特性，因此在實際應用中，這種方式被廣泛采用。比較穩定的控制特性，因此在實際應用中，這種方式被廣泛采

35、用。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 11 行業深度分析報告/證券研究報告 圖8.半閉環控制數控系統示意圖 數據來源：現代機械設計手冊（秦大同，謝里陽），財通證券研究所 3）閉環控制數控系統：位置檢測裝置安裝在機床工作臺上，）閉環控制數控系統：位置檢測裝置安裝在機床工作臺上，用以檢測機床工作臺的實際運行位置(直線位移)，并將其與 CNC 裝置計算出的指令位置(或位移)相比較，用差值進行控制。這類控制方式的位置控制精度很高，通常在高端數控機床這類控制方式的位置控制精度很高，通常在高端數控機床領域使用。由于閉環控制數控系統將絲杠、螺母副及機床工作臺這些大慣性環節領域使用。由于閉環控

36、制數控系統將絲杠、螺母副及機床工作臺這些大慣性環節放在閉環內，整個系統連接的剛性變差，調試時其系統穩定狀態很難達到。放在閉環內，整個系統連接的剛性變差，調試時其系統穩定狀態很難達到。圖9.閉環控制數控系統示意圖 數據來源：現代機械設計手冊（秦大同，謝里陽），財通證券研究所 根據數控系統的功能水平的不同，可以把數控系統分為經濟型、標準型和高檔型根據數控系統的功能水平的不同，可以把數控系統分為經濟型、標準型和高檔型數控系統，高檔數控系統是國家戰略級資源。數控系統，高檔數控系統是國家戰略級資源。高檔型數控系統的控制類型、加工速度、加工精度等方面會有明顯的提升，并且西方發達國家目前正嚴格管控甚至禁止對

37、外出售高檔數控系統，或者對高檔數控系統的部分功能進行限制。日本發那科的五軸聯動數控系統并未對國內企業開放。美國機床企業會對用戶進行定時核查，掌握其設備使用情況。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 12 行業深度分析報告/證券研究報告 表5.三級別數控系統項目對比 項目項目 經濟型經濟型 標準型標準型 高檔型高檔型 電機類型 步進電機，開環控制 伺服電機，半閉環或全閉環控制 伺服電機，具備多通道控制能力，全閉環控制 多軸聯動 兩軸或三軸聯動 三軸或四軸聯動 五軸或五軸以上聯動 系統分辨率 大于 1m 1m 亞微米或納米級 主軸轉速 最高可達 6000r/min 最高可達 10000

38、r/min 可達 10000r/min 以上 快移速度 最高可達 810m/min 最高可達 2440m/min 可達 40m/min 以上，進給加速度可達 1g 以上 定位精度 0.03mm 0.03mm0.005mm 0.01mm0.001mm 開發程度 通常不具備用戶可編程的 PLC功能 支持用戶開發 PLC 功能 完備的 PLC 控制功能 應用場景 主要與價格相對較低的數控車床、數控銑床配套的數控系統產品 主要與數控銑床、全功能車、車削中心立/臥式加工中心配套的數控系統產品 主要與多軸、多通道、高速、高精、柔性、復合加工的高檔、大/重型數控機床和數控成套設備配套的數控系統，主要滿足航空

39、航天、軍工、通信、汽車、船舶等重要關鍵零件的加工 其他 具有人機對話、通信、聯網、監控等功能 除具有人機對話、通信、聯網、監控等功能外，還具有專用高級編程軟件 數據來源：華經產業研究院，財通證券研究所 數控系統數控系統產業鏈正逐步實現國產化。產業鏈正逐步實現國產化。數控系統產業上游包括制造所需的工控機、工控機、顯示屏、計算芯片、功率模塊、伺服電機顯示屏、計算芯片、功率模塊、伺服電機和其他部件，這些上游產品一同構成了數控系統的控制系統、測量系統和伺服驅動系統。國內數控機床的計算芯片和功率模塊以進口為主，不過國內數控系統制造商已經逐步采用國內芯片產品。部分伺服驅動和電機市場已經國產化替代，但是產品

40、性能與國外產品還有一些差距。數控系統下游是數控機床制造商，后者廣泛應用于汽車船舶、航空航天、國防軍工、機械制造和石油化工等工業領域。圖10.數控系統上下游分析 數據來源：華中數控招股說明書，前瞻產業研究院，財通證券研究所 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 13 行業深度分析報告/證券研究報告 1.2 國內外數控系統發展歷程國內外數控系統發展歷程 1952 年，美國麻省理工學院研制出第一臺試驗性數控系統，開創了世界數控系統年，美國麻省理工學院研制出第一臺試驗性數控系統，開創了世界數控系統技術發展的先河。技術發展的先河。20 世紀 80 年代中期，數控系統技術進入高速發展階段。19

41、86年，三菱(MITSUBISHI)推出了采用 Motorola 32 位 68020 CPU 的數控系統，掀起了 32 位數控系統的熱潮。1987 年，發那科(FANUC)公司 32 位多 CPU 系統ES-15 的問世，使系統內部各部分之間的數據交換速度較原來的 16 位數控系統顯著提高。圖11.數控系統發展歷程 數據來源：國內外數控系統技術研究現狀與發展趨勢（蔡銳龍），財通證券研究所 90 年代以來，受計算機技術高速發展的影響：利用：利用 PC 豐富的軟硬件資源，數控豐富的軟硬件資源，數控系統朝著開放式體系結構方向發展系統朝著開放式體系結構方向發展。德、美、日等各國爭相開發新一代的高速數

42、控機床，加工中心的主軸轉速、工作臺移動速度、換刀時間分別從 80 年代的30004000r/min、10m/min 和 510 s 提高到 90 年代的 15000 50000r/min、80120m/min 和 13s。進入進入 21 世紀，數控系統技術在控制精度上取得了突破性進展。世紀，數控系統技術在控制精度上取得了突破性進展。2010 年國際制造技術展覽會上，專業的數控系統制造商紛紛推出了提高控制精度的新舉措。FANUC展出的Series30i/31i/32i/35i-MODEL B數控系統推出了AI納米輪廓控制、AI 納米高精度控制、納米平滑加工 NURBS 插補等先進功能，能夠提供以

43、納米為能夠提供以納米為單位的插補指令，大大提高了工件加工表面的平滑性和光潔度。單位的插補指令，大大提高了工件加工表面的平滑性和光潔度。SIEMENS 展出的SINUMERIK 828D 數控系統所獨有的 80 位浮點計算精度，可充分保證插補中輪廓控制的精確性，從而獲得更高的加工精度。此外，MITSUBISHI 公司的 M700V 系列數控系統也可實現納米級插補。納米級插補。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 14 行業深度分析報告/證券研究報告 圖12.納米平滑加工技術表面加工效果 數據來源：國內外數控系統技術研究現狀與發展趨勢（蔡銳龍），財通證券研究所 經過持久研發和創新，德、

44、美、日等國已基本掌握了數控系統的領先技術。經過持久研發和創新，德、美、日等國已基本掌握了數控系統的領先技術。目前，在數控技術研究應用領域主要有兩大陣營兩大陣營：一個是以發那科(FANUC)、西門子(SIEMENS)為代表的專業數控系統廠商；另一個是以山崎馬扎克(MAZAK)、德瑪吉(DMG)為代表，自主開發數控系統的大型機床制造商。表6.2015 年兩大陣營數控系統領先技術 主要公司主要公司 數控系統數控系統 特點特點 其他其他 發那科 Series oi-MODEL F 推進了與高檔機型 30i 系列的“無縫化”接軌，具備滿足自動化需求的工件裝卸控制新功能和最新的提高運轉率技術，強化了循環時

45、間縮短功能 支持最新的 I/0 網絡I/0 Link 西門子 SINUMERIK 840 西門子的數控裝置采用模塊化結構，在一種標準硬件上，配置多種軟件，使它具有多種工藝類型，滿足各種機床的需要，并成為系列產品，西門子的高檔型數控裝置主要指 SINUMERIK 840 系列 SINUMERIK 840D sl 具有模塊化、開放、靈活而又統一的結構，為使用者提供了最佳的可視化界面和操作編程體驗，以及最優的網絡集成功能；SINUMERIK 840Di sl 可以在數控核心部分，使用標準的開發工具對用戶指定的系統循環和功能宏進行調整 山崎馬扎克 MAZATROL SmoothX 全新制造理念Smoo

46、thTechnology，以基于 Smooth 技術的第七代數控系統MAZATROL SmoothX 為樞紐，可提供高品質、高性能的智能化產品和生產管理服務 SmoothX 數控系統搭配先進軟硬件，在高進給速度下可進行多面高精度加工；圖解界面和觸屏操作使用戶體驗更佳，即使是復雜的五軸加工程序，通過簡單的操作即可修改；內置的應用軟件可以根據實際加工材料和加工要求快速地為操作者匹配設備參數 德瑪吉 CELOS CELOS 系統簡化和加快了從構思到成品的進程，其應用程序(CELOS APP)使用戶能夠對機床數據、工藝流程以及合同訂CELOS 系統可以將車間與公司高層組織整合在一起，為持續數字化 謹請

47、參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 15 行業深度分析報告/證券研究報告 單等進行操作顯示、數字化管理和文檔化，如同操作智能手機一樣簡便直觀 和無紙化生產奠定基礎，實現數控系統的網絡化、智能化 數據來源：國內外數控系統技術研究現狀與發展趨勢（蔡銳龍），財通證券研究所 兩種陣營下的數控系統公司發展模式又分為了西門子模式、哈斯模式和馬扎克模西門子模式、哈斯模式和馬扎克模式式，每種模式各有其優缺點。1）西門子模式）西門子模式：數控系統廠專業生產各種規格的數控系統，提供各種標準型的功能模塊，為全世界的主機廠批量配套。2）哈斯模式：）哈斯模式：主機廠獨立開發數控系統，并與其自產的數控機床配套銷

48、售。如美國的哈斯(Haas)公司、意大利的菲迪亞公司等，這些公司創立之初是從數控系統研發起步的，為了銷售數控系統，開始了數控機床的生產銷售。我國的科德數控也是這種發展模式。3）馬扎克模式：）馬扎克模式：主機廠在數控系統廠提供的開發平臺上，研發自主品牌的數控系統，并與其所生產的數控機床配套銷售。如日本馬扎克、森精機等公司，在三菱.發那科提供的數控系統平臺上，共同研發形成馬扎克、森精機的數控系統品牌。圖13.SIEMENS 840D 系統、FANVC 30i 系統、三菱 M70V 系統 圖14.哈斯自研數控系統及機床 數據來源：中國戰略性新興產業研究與發展數控系統（向華），財通證券研究所 數據來源

49、：中國戰略性新興產業研究與發展數控系統（向華），財通證券研究所 我國數控系統起步階段以政府為主導我國數控系統起步階段以政府為主導。1958 年我國出現第一臺數控機床，1981年我國開始引進發那科數控技術，隨后開始引進 GE、西門子等數控系統。1996年我國領先數控系統制造商開始模型學習，自助創新。2006 年以后，我國開始研發高端數控系統。經過多年的發展，國內涌現處華中數控、廣州數控、北京凱恩帝等具備一定市場競爭力的企業。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 16 行業深度分析報告/證券研究報告 表7.我國數控系統發展歷程 時間時間 重要事件重要事件 1981-1985 北京集裝研

50、究所引進發那科 4 個系列數控技術；遼寧精密儀器廠引進美國 bandix 樣機；引進 GE 的數控系統。1989-1990 發那科 6 系列數控系統國產化率達到 60%；BS-04 型號數控系統國產化率超過 80%；問題：片面追求國產化率使電子元件質量無法保證。1991-1995 航天數控、珠峰數控和東方西門子研發普及型數控系統；南京大方合作研發經濟型數控系統。1996-2005 廣州數控、大連大森、華中數控、大連光陽等企業通過模仿學習、自主創新、產學研結合等模式在中低端數控系統中占據一席之地。2006-2010 在“九五”、“十五”數控系統產業化后，開始研發高端數控系統并取得突破；主機廠、系

51、統廠、用戶廠聯盟初步形成。2011-2015 國內數控系統在中端市場占據 1/3 份額，高端市場也開始有產品進入；華中數控、埃斯頓、北京凱恩帝、南京澤榮等企業初具規模。數據來源：前瞻產業研究院，財通證券研究所 傳統數控系統不滿足現代制造業的生產需求，數控系統應當朝著智能化、網絡化傳統數控系統不滿足現代制造業的生產需求，數控系統應當朝著智能化、網絡化和開放化方向發展，在發展過程中，還需要解決網絡制造接口問題、跨平臺運行和開放化方向發展，在發展過程中，還需要解決網絡制造接口問題、跨平臺運行通訊機制以及先進控制算法問題，以此促進數控系統的全新發展，從根本上提升通訊機制以及先進控制算法問題，以此促進數

52、控系統的全新發展，從根本上提升現代制造業的發展水平?，F代制造業的發展水平。雖然國產高端數控系統與國外相比在功能性能和可靠性方面仍存在一定差距，但近年來在多軸聯動控制、功能復合化、網絡化、智能化和開放性等領域也取得了一定成績。1）高速、高精度、高可靠性：）高速、高精度、高可靠性：機床的高速化極大地提高加工效率、降低加工成本、縮短生產周期和提高市場競爭力；高精度直接關系到產品的加工質量；可靠性是數控系統綜合性能優劣的直接體現，能否在可靠性方面縮短與國外數控系統的差距是關系到國產數控系統及其裝備能否占領市場的關鍵因素。2）多軸聯動、復合化：）多軸聯動、復合化：多軸聯動數控系統集計算機控制、高性能伺服

53、驅動和精密加工技術于一體，多軸聯動加工可利用刀具的最佳幾何形狀進行切削，產品的加工效率、加工質量和加工精度將大幅提升。一般認為，一般認為，2 至至 3 臺三軸機床的加工臺三軸機床的加工效率僅能和效率僅能和 1 臺五軸聯動機床的加工效率相媲美。臺五軸聯動機床的加工效率相媲美。隨著市場對于個性化需求日益強烈，交貨日期不斷縮短，金屬加工行業愈來愈多地采用復合機床對復雜工件進行綜合加工，數控系統在工藝上的復合程度不斷提升，相較只具備單一加工功能的數控系統，用戶更需要能夠提供車削銑削、鏜削、鉆削和磨削等工序的復合型數控系統。3）智能化、柔性化、網絡化：）智能化、柔性化、網絡化：智能化體現在方方面面：智能

54、控制加工質量和效率，如自適應控制加工過程、自動生成工藝參數等；智能提高驅動性能，如負載自動 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 17 行業深度分析報告/證券研究報告 識別、電機參數自適應運算、前饋控制等；智能編程和操作，如自動編程和智能化的人機界面。數控系統向柔性化發展的趨勢表現在兩個方面：一方面是由點(數控單機)、線(柔性生產線)向面(自動化車間)、體(CIMS)的方向發展；另一方面是向注重經濟性和實用性的方向發展。數控系統的網絡化主要是數控系統與外部控制系統進行網絡連接與控制。在網絡技術成熟發展過程中，逐漸提出數字制造概念，已經成為機械制造企業的現代化標志。4）開放式、軟數控

55、模式：開放式數控系統是指數控系統制造商可通過對數控系）開放式、軟數控模式：開放式數控系統是指數控系統制造商可通過對數控系統功能進行重新組合、修改、添加或刪減，快速構建不同品種和檔次的數控系統功能進行重新組合、修改、添加或刪減，快速構建不同品種和檔次的數控系統，并且可以針對不同廠家、用戶和行業需求，將其特殊應用和技術經驗集成統，并且可以針對不同廠家、用戶和行業需求，將其特殊應用和技術經驗集成到數控系統中，形成定制到數控系統中，形成定制型數控系統型數控系統。未來的數控系統能夠被用戶重新配置、修改、擴充和改裝，并允許模塊化地集成傳感器、監視加工過程、實現網絡通信和遠程診斷等，而不必重新設計軟硬件。圖

56、15.數控系統技術發展趨勢 數據來源：國內外數控系統技術研究現狀與發展趨勢（蔡銳龍），數控系統的發展趨勢及若干問題的探討（孫若承），財通證券研究所 2 行業持續增長，外資占據中高端主要市場行業持續增長，外資占據中高端主要市場 2.1 低檔市場實現替代，中高檔數控系統對外依賴度高低檔市場實現替代，中高檔數控系統對外依賴度高 機床數控化提升將持續帶動行業增長，行業市場空間有望接近千億機床數控化提升將持續帶動行業增長，行業市場空間有望接近千億。根據機床工具協會數據，2021 年我國數控金屬切削機床和數控金屬成形機床的產量分別為 27萬臺和 2.4 萬臺，按照金屬切削機床和金屬成形數控系統單價分別為

57、10 萬元和 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 18 行業深度分析報告/證券研究報告 4.15 萬元計算，2021 年國內數控系統市場規模約為 280 億元。國內機床數控化率低于 50%，海外發達國家數控化率在 80%左右，國內數控機床和數控系統還有較大的成長空間，考慮到機床行業的增長和數控化率的持續提升，數控系統市場規模有望向千億規模邁進。圖16.數控系統市場規模測算 數據來源：機床工具工業協會，國家統計局，財通證券研究所 根據數控系統的技術實力，數控系統參與者可以分為國外頂尖、國外一流、中國根據數控系統的技術實力，數控系統參與者可以分為國外頂尖、國外一流、中國臺灣、中國大陸

58、高端和中國大陸普適五大類別。臺灣、中國大陸高端和中國大陸普適五大類別。國外頂尖級別主要以西門子、海德漢為代表，產品性能優越，國內高端五軸聯動數控系統應用較多。國外一流企業包括發那科、三菱等，其性能優越的同時性價比也更高。中國臺灣企業包括新代、億圖、寶元等，此類企業正逐步被國內優秀企業替代。中國大陸高端企業包括華中數控、廣州數控、光洋等企業。表8.國內外數控系統市場參與者對比 分類級別 代表品牌 功能完備性 性能及適用范圍 可靠性(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

59、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 0.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0700.0800.0900.01000.020202021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2

60、027E 2028E 2029E 2030E金屬成形機床數控系統市場規模（億元）金屬切削機床數控系統市場規模（億元）謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 19 行業深度分析報告/證券研究報告 中國臺灣系統 新代、億圖、寶元 簡易 CAM、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、通過參數選擇可滿足車、銑、加工中心及部分專用設備控制 10000h 中國大陸高端 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；10OM 工業總線通訊 位

61、置環閉環控制、微米級高速高精插補、其有車、銑、加工中心及部分專用設備控制系統;加工效率一般 10000h 中國大陸普適 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；10OM 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 數據來源：華經產業研究院，財通證券研究所 外資占據國內主要市場份額，中高檔數控系統基本被壟斷。外資占據國內主要市場份額，中高檔數控系統基本被壟斷。根據華經產業研究院統計數據，2020 發那科占我國數控系統市場份額為 34%，三菱數控為 21%，廣州數

62、控為 15%，西門子為 10%，前三大外資企業市占率約 65%。低端型國產替代難度低，目前國內企業已占據主要市場。中端型對穩定性要求高，目前市場競爭激烈，外資企業主要為日本發那科、三菱，國內公司如華中數控、科德數控、凱恩帝已逐漸滲入突破市場。由于高端數控系統對技術要求高，附加值高，國產公司替代難度較大。在國家政策的支持下，國內涌現了一小批研制高檔數控系統的企業并實現了部分國產化，但市占率仍不足 10%。圖17.2020 年中國數控系統競爭格局 圖18.三級別數控系統競爭格局 數據來源：華經產業研究院，財通證券研究所 數據來源：華經產業研究院，財通證券研究所 發那科三菱電機廣州數控西門子其他 謹

63、請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 20 行業深度分析報告/證券研究報告 圖19.數控系統外資市場占有率（高檔占有率 90%以上）數據來源：玉環市機床行業發展現狀分析（玉環市統計局），科德數控招股書，財通證券研究所 表9.數控系統海外主要參與者介紹 主要公司主要公司 基本介紹基本介紹 發那科 世界上數控系統研發、設計、制造、銷售實力強大的企業。它的數控系統主要面向我國的中端制造市場，具有高加工性能、高運轉率、易用性、功能全等特點，適用于各種機床和生產機械，市場占有率遠遠超過其他數控系統，數控裝置(CNC)產品陣容強大，覆蓋面廣，涵蓋適用于從普通數控機床到復雜構造的復合加工機床及產業

64、機械的產品類別，主要產品包括 16i/18i/21i/30i 系列和 300i/310i/320i 系列。西門子 西門子 SINUMERIK 數控系統發展了很多代，目前廣泛使用的主要有 802、810、840等幾種類型。西門子的數控裝置采用模塊化結構，在一種標準硬件上，配置多種軟件，使它具有多種工藝類型，滿足各種機床的需要，并成為系列產品。西門子的高檔型教控裝置主要指 SINUMERIK 840 系列，其中 SINUMERIK 840D sl 具有模塊化、開放、靈活而又統一的結構，為使用者提供了最佳的可視化界面和操作編程體驗，以及最優的網絡集成功能。海德漢 iTNC 530、iTNC 640

65、采用全新的微處理器結構，具有非常強大的計算能力，可控制 12 軸，控制器本身包含主機單元和控制單元兩個部分。主機單元采用 Intel 處理器以及 AGP 圖形顯示卡，并帶有基于各類數據通信標準(Ethernet/RS232/RS422/USB等)的界面，是典型的基于 PC 的系統。三菱 2018 年推出的 M800/M80/E80 系列數控系統，提出了數控裝置和機器人聯動解決方案，機器人可以用機床數控裝置的 G 代碼編程，通過 Ethernet 實現數控裝置與機器人的簡單連接。該系列數控系統無需機器人專用人機交互界面(HMI)，沒有機器人語言的知識，但可以交互地生成 G 代碼程序，也可以在機器

66、人示教的同時創建加工程序，能夠根據系統間等待執行同期操作(無需梯形圖設定即可執行等待)。數據來源：中國戰略性新興產業研究與發展數控系統（向華），財通證券研究所 根據 2018 年前瞻產業研究院數據，華中數控在中高檔數控系統具有一定優勢，該公司在我國中檔數控系統的占有率約為 30%，高檔數控系統市占率也是國內最高。北京凱迪恩和大連大森在我國中檔數控系統市占率分別為 22%和 14%。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%中高檔市場占有率高檔市場占有率 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 21 行業深度分析報告/證券研究報告 表10.數控系統國內主要參與者

67、介紹 主要公司主要公司 基本介紹基本介紹 廣州數控 廣州數控設備有限公司成立于 1991 年，是中國南方數控產業的基地，其為國家科技重大專項、國家 863 科技計劃項目、國家智能制造專項承單位擁有優良的生產設備和工藝流程，以及科學規范的質量控制體系，是我國數控系統行業龍頭企業。華中數控 武漢華中數控股份有限公司是數控系統行業首家上市企業，也是首批國家級創新企業。其創立于 1994 年，在數控系統前期技術積累基礎上，研制了華中 8 型系列高檔數控系統新產品，已有數千臺套與列入國家重大專項的高檔數控機床配套應用。中科數控 沈陽中科數控技術股份有限公司主要從事數控技術及產品開發、生產、銷售。公司是中

68、國機床工具協會數控系統分會副理事長單位，通過了高新技術企業、軟件企業、ISO9001 質量體系等多項認證。凱恩帝數控 北京凱恩帝數控技術有限責任公司成立于 1993 年，是從事數控系統及工業自動化產品研發、生產、銷售及服務的高新技術企業。到目前為止，公司已先后研制出多個系列、數十款數控系統，并相應推出各種專機控制器、驅動器，電機等配套產品。華興數控 華興數控是國產數控系統供應商之一，也是國內具備全系列數控配套能力的專業廠家之:從數控單元，伺服單元，主軸單元及配套電機全系列產品自主設計生產能力。2018年其數控系統銷售超過 4 萬套?？频聰悼?科德數控是中國本土專業化高檔數控系統和關鍵功能部件的

69、完整產業制造商；是國內制造類企業中，實現“機床和控制、反饋裝置及電機一體化”的知名供應商；公司生產的主要產品包括 KMC 系列五軸立式(車銑復合)加工中心、KTX 系列五軸銑車復合加工中心、KGHM 系列天車型五軸龍門加工中心等，定位于五軸高端數控系統和數控機床。數據來源：前瞻產業研究院，財通證券研究所 高檔數控系統研發發力中，國內優秀企業持續追趕。高檔數控系統研發發力中，國內優秀企業持續追趕。經過國內企業的不斷努力，我國高端數控系統逐漸得到突破。華中數控研制的“華中 8 型系列高檔數控系統”已實現與國際龍頭高檔產品的對標，并有數千臺套系統已用于高檔數控機床中?？频聰悼氐腉NC60高檔數控系統

70、實現了與德國西門子840D 型高檔數控系統的功能對標。從產品性能上看我國部分產品已經優于國際水平。對比科德數控與西門子等外資的產品可以看出，我國產品在部分性能指標上優于國外產品，并且還有價格優勢，具有開拓市場的能力。圖20.我國中檔數控系統市場格局 數據來源：華經產業研究院，財通證券研究所 華中數控北京凱迪恩大連大森其他 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 22 行業深度分析報告/證券研究報告 表11.科德數控 GNC60 與西門子 840D 數控系統對比 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

71、多支持 32*8 軸 雙驅控制（龍門軸控制必備功能）支持 支持 傾斜軸控制（優化機床結構設計必備功能）支持 支持 全閉環控制 支持 支持 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 數控功能程序功能 程序段預讀 支持 支持 程序預處理 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 扭擺誤差補償 支持 支持 雙驅誤差補償 支

72、持 支持 售后 響應時間 需預約填單，周期相對較長 24 小時內響應 數據來源：科德數控招股說明書，財通證券研究所 圖21.科德數控 GNC62 數控系統 圖22.華中數控 HNC-848Di 五軸數控系統 數據來源：科德數控官網，財通證券研究所 數據來源：華中數控官網，財通證券研究所 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 23 行業深度分析報告/證券研究報告 表12.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 數控高階算法數控高階算法 國內產品主要以中低端產品為主，在高階算法方面投入少，效果差；國外如西

73、門子、發那科、海德漢等深耕高性能算法，投入多，研究時間長，在高端產品應用上占據絕對優勢 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制數控機床高精密伺服控制系統系統 國內產品在功能和性能上基本能媲美國外優勢產品，但在易用性和穩定性上還有一定差距，因此在市場上以低價格產品占據一定的市場份額，但在高性能需求場合難以進入 匯川技術在伺服驅動技術上已達到國際領先水平，在性能上已不輸于國際優勢產品 軟實時操作系統和軟實時操作系統和EtherCAT 主站主站 國內企業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；國外企業

74、如西門子、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，并在自己的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數控機床和機器人一體化控制系統控制系統 國內的數控系統和機器人控制系統分別實現各自的數字控制功能，或采用 PLC 進行簡單的控制，機床和機器人之間簡單進行交互；國外已出現機床和機器人融合控制的樣機 華中數控和廣州數控均擁有具有自主知識產權的數控系統和機器人控制系統，并占據了一定的市場份額 數控機床工業互聯網應用數控機床工業互聯網應用技術技術 國內外大部分產品具備互聯互通接口，或采用外掛設備進行有限的互聯互通，主要應用于

75、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網前沿應用領域具備獨特優勢 自主知識產權自主知識產權 PLC-IDE數控平臺數控平臺 國內產品多采用向第三方付費的 PIC 平臺或開源 PLC 平臺，實現簡單的梯形圖編程控制:國外如西門子、發那科等擁有具備自主知識產權的 PLC 平臺，能與 CNC 進行深度交互，效果更優 科德數控具有自主研發的軟 PLC 系統，并在自己的五軸聯動機床上使用，效果較好 數據來源：中國戰略性新興產業研究與發展數控系統（向華），財通證券研究所 自主化能力提升明顯，高端市場開始突破自主化能力提升明顯，高端市場開始突破。根據科德數控招股書，國內華中數控、科德數控已

76、經掌握伺服驅動、電機等技術，從產品自制率上看已經不遜于海外龍頭企業。2017 年，“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項結束，我國高檔數控系統國產化率從 1%提升至 5%，國內高檔數控系統國產化替代開始突破。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 24 行業深度分析報告/證券研究報告 表13.高檔數控系統的核心零部件自研配套 核心零部件核心零部件 德國西門子德國西門子 日本發那科日本發那科 華中數控華中數控 科德數控科德數控 數控系統數控系統 有 有 有 有 伺服驅動器伺服驅動器 有 有 有 有 傳感器傳感器 角度測量角度測量 無 有 無 有 直線測量直線測量 無 有 無 有 刀

77、具測量刀具測量 無 無 無 有 工件測量工件測量 無 無 無 有 電機電機 伺服電機伺服電機 有 有 有 有 主軸電機主軸電機 有 有 有 有 力矩電機力矩電機 有 有 有 有 直線電機直線電機 有 有 有 有 數據來源：科德數控招股說明書，財通證券研究所 圖23.我國高檔數控系統國產化率 數據來源：科德數控招股說明書，中國工業新聞網，財通證券研究所“十二五”、“十三五”期間，國產數控系統在功能、性能和可靠性方面取得了巨大進步，打破了我國在航空、航天等領域高檔數控系統被國外壟斷的局面，但是與國外產品相比仍有差距，需要進一步提升。存在的差距主要體現在兩個方面：1）技術成熟度差距明顯，缺乏長期應用

78、驗證：技術成熟度差距明顯，缺乏長期應用驗證：數控系統的技術難點是對可靠性要求高、多學科技術交叉性高、配套機械設備品種多。自主研制幾臺高檔數控系統并在試驗室和實際生產中完成各種測試驗證并不難，難的是如何實現國產數控系統的大批量、長期應用驗證。海外龍頭企業經歷過長期、大批量的驗證迭代，具有豐富的應用經驗，技術成熟度高；國產數控系統公司起步較慢，在技術成熟度上仍有差距。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 25 行業深度分析報告/證券研究報告 圖24.我國數控系統技術成熟度仍有較大差距 數據來源：中國戰略性新興產業研究與發展數控系統（向華），財通證券研究所 2）市場認可度不夠：市場認可度

79、不夠：以日本發那科、德國西門子等為代表的國外企業，在數控系統領域均發展了近 60 年，積累了大量的先進技術，已在全球范圍內建立起技術壁壘和確立了市場優勢地位。在我國市場，這些國外企業也已經耕耘了 40 多年憑借產品在技術上、性能上的優勢，這些國外企業已擁有很好的市場品牌與客戶美譽度，大多數客戶已經習慣于使用他們的產品，形成了一個“市場生態圈”。2.2 海外龍頭簡析海外龍頭簡析（1）發那科）發那科 發那科（發那科（FANUC）創建于 1956 年，其公司名稱是富士自動化數控（Fuji Automatic NUmerical Control）的英文縮寫，主要由日本發那科公司和美國密歇根州羅切斯特山

80、的美國發那科公司以及盧森堡的歐洲發那科公司組成，最早期是富士通開發的早期數字控制（NC）和伺服系統的一部分，是一間提供如機器人和電腦數控機床等自動化產品服務的公司。發那科 1959 年首先推出了電液步進電動機，在后來的若干年中逐步發展并完善了以硬件為主的開環數控系統；1976 年研制成功采用直流伺服電機的數控系統 5，1985 年推出了數控系統 0，1987 年研制成功數控系統15，被稱為劃時代的人工智能型數控系統。發那科是世界上最大的工業機器人和數控系統制造商之一，數控系統產品系列完善，涵蓋了適用于從普通數控機床到復雜構造的復合加工機床及產業機械的產品類別，現有主要產品包括 Series 3

81、0i/31i/32i-MODEL B Plus、Series 0i-MODEL F Plus 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 26 行業深度分析報告/證券研究報告 和 Power Motion i-MODEL A 系列。2021 年發那科公司產品凈銷售收入達到 7330億日元，其中工業自動化業務（包括數控系統、電機、伺服系統等）凈銷售收入為 2262 億日元，截至 1H21 公司數控系統累計出貨量超過 470 萬套，規模全球領先。圖25.發那科 Series 30i/31i/32i-MODEL B Plus 產品 圖26.發那科 Series 0i-MODEL F Plus

82、產品 數據來源：發那科官網，財通證券研究所 數據來源：發那科官網，財通證券研究所 圖27.發那科數控系統累計出貨量超 470 萬套 數據來源：發那科官網，財通證券研究所 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 27 行業深度分析報告/證券研究報告 圖28.發那科凈銷售收入變化 圖29.2021 年發那科不同產品銷售額占比 數據來源：發那科官網，財通證券研究所 數據來源：發那科官網，財通證券研究所（2）西門子）西門子 西門子是全球領先的數控系統制造商，西門子是全球領先的數控系統制造商，目前公司 808、828、840 以及 MC 等類型具有廣泛應用。SINUMERIK 808 是適用于

83、普通機床的理想預配置數控系統，適合入門級機床操作者；SINUMERIK 828 是適用于標準機床、銑床和磨床的緊湊型數控系統，擁有緊湊級系統的優異可擴展性；SINUMERIK 840 是適用于模塊化機床設計的開放式數控系統，滿足最為寬泛的工藝需求；SINUMERIK MC 是適用于定制化加工機床的開放式數控系統，具有優化的運動控制、高性能自動化和集成的Windows 10 操作系統。圖30.西門子 808、828、840 及 MC 數控系統 數據來源：西門子官網，財通證券研究所（3）海德漢）海德漢 海德漢（海德漢（HEIDENHAIN）公司主要產品包括光柵尺、角度編碼器、選擇編碼器、數顯裝置和

84、數控系統，其產品被廣泛應用于機床、自動化機器，尤其是半導體和電子制造業等領域。從簡單的三軸數控機床到多達 23 軸的高度復雜的加工中心，-30%-20%-10%0%10%20%30%40%01002003004005006007008002018201920202021發那科公司凈銷售收入（十億日元）增速31%36%20%13%FARobotRobotmachineService 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 28 行業深度分析報告/證券研究報告 海德漢為所有常見類型的銑床和車床提供全系列的數控系統。公司現有數控系統主要產品包括 TNC 620/640/7 系列。圖31.海

85、德漢 TNC 640 數控系統 圖32.海德漢 TNC 7 數控系統 數據來源：海德漢官網，財通證券研究所 數據來源：海德漢官網，財通證券研究所（4）三菱電機）三菱電機 三菱電機（三菱電機（Mitsubishi Electric）數控系統）數控系統以“加工控制技術”、“質量和數量的高可靠性”、“網絡”三大理念，為世界用戶提供與世界工藝相適應的優質產品。公司現有數控系統主要產品包括 M800/M80/E80 系列以及最新的 M800V/M80V 系列。2021 財年公司總營收 41914.33 億日元，其中工業機電一體化（Industrial Mechatronics）業務營收 12702 億日

86、元。圖33.三菱電機 M800V/M80V 數控系統 數據來源：三菱電機官網，財通證券研究所 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 29 行業深度分析報告/證券研究報告 圖34.M800V/M80V 系列具備更高效控制功能 圖35.M800V/M80V 系列圖像輸入界面靈活定制 數據來源：三菱電機官網，財通證券研究所 數據來源：三菱電機官網，財通證券研究所 圖36.三菱電機營收變化 圖37.2021 財年三菱電機產品營收占比 數據來源：三菱電機官網，財通證券研究所 數據來源：三菱電機官網，財通證券研究所 3 行業發展向好，國內數控系統成長可期行業發展向好，國內數控系統成長可期 3.

87、1 數控化率提升與機床國產化替代賦予行業成長基礎數控化率提升與機床國產化替代賦予行業成長基礎 我國機床數控化率仍處于較低水平，數控系統成長空間巨大。我國機床數控化率仍處于較低水平，數控系統成長空間巨大。2021 年我國金屬切削機床產量為 60.2 萬臺，其中數控金屬切削機床為 27 萬臺，金屬成形機床產量為 21 萬臺，其中數控金屬成形機床產量為 2.4 萬臺，因此從產量上看，我國金屬切削機床和金屬成形機床的數控化率為 45%/11%，而金屬加工機床的數控化率合計為 36%。雖然近年來我國機床數控化率持續上升，但是仍然明顯低于全球水平，而全球發達國家數控化率更是在 80%以上。遠期來看，我國機

88、床數控化率有望有一倍以上的提升空間，考慮機床下游需求的持續增長，數控系統長期成長空間巨-7%-6%-5%-4%-3%-2%-1%0%1%2%3%40004100420043004400450046002018財年2019財年2020財年2021財年營業收入（十億日元）YOY32.33%27.44%25.26%7.05%4.33%3.59%Industrial MechatronicsHeavy electric systemHome appliancesInformation communication systemElectronic device其他 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行

89、業評級標準 30 行業深度分析報告/證券研究報告 大。中國制造 2025明確提出到 2025 年關鍵工序數控化率將提升到 64%，十四五期間我國數控機床和數控系統均有較好的發展環境。圖38.中國金屬切削機床數控化率與發達國家差距較大 圖39.中國數控金屬切削機床產量與金切機床數控化率 數據來源：秦川機床半年報，中國機床工具工業協會，財通證券研究所 數據來源：華經產業研究院，財通證券研究所 我國中高檔機床仍然被外資大量占據。我國中高檔機床仍然被外資大量占據。我國機床行業分為三大梯隊，第一梯隊是占據我國高端市場的外資企業，第二梯隊是國內的優質機床企業，第三梯隊是國內其他規模較小，競爭力較弱的企業。

90、根據前瞻產業研究院數據，2018 年，我國低檔數控機床、中檔數控機床、高檔數控機床的國產化率分別為 82%、65%和 6%。從進出口數據上看，我國 2022 年金屬切削機床進口金額約為 56.1 億美元，約 385億元人民幣，占據我國數控金切機床較大份額，同時國內還有部分外資企業的產能，總體來看我國中高檔數控機床對外資的依賴度仍然較高。圖40.中國不同數控機床產品國產化率水平 圖41.中國金屬切削機床進出口金額（億美元）數據來源：前瞻產業研究院，科德數控招股說明書，財通證券研究所 數據來源：智研咨詢，中國機床工具工業協會，財通證券研究所 全球疫情爆發促使國內機床替代加速。全球疫情爆發促使國內機

91、床替代加速。2020 年新冠疫情開始在全球范圍出現，國外機床企業的生產和交付受到影響，由于國內疫情控制較好，制造業仍然保持較好增長，國內需求旺盛，內需與外部供應出現“剪刀叉”，國內機床企業迎來成長契機。日本金屬切削機床訂單從 2020 年 2 月開始降幅擴大，一直持續到 4 季度0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%中國發達國家32%34%36%38%40%42%44%46%0510152025302018201920202021數控金屬切削機床產量（萬臺）金屬切削機床數控化率65%70%75%80%82%45%50%55%60%65%2%3%5%6%6%0%10%20%3

92、0%40%50%60%70%80%90%20142015201620172018低檔數控機床中檔數控機床高檔數控機床01020304050607080902016201720182019202020212022進口金額（億美元）出口金額（億美元）謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 31 行業深度分析報告/證券研究報告 才開始同比轉正；國內金屬切削機床產量從 2020 年 4 月開始轉正，國內機床企業訂單旺盛，行業呈現“供不應求”的態勢，機床國產化替代趨勢得到加速。圖42.中國金屬切削機床月產量（萬臺）及增速 圖43.日本金屬切削機床機械訂單（百萬日元）數據來源：wind，財通證券

93、研究所 數據來源：wind，財通證券研究所 政策持續推動，高端機床持續替代進口。政策持續推動，高端機床持續替代進口。近年來我國政府十分重視機床行業的發展，并且不斷推出相關政策法規推動行業健康成長，尤其重視高端機床的發展。2021 年 8 月，國資委黨委召開會議指出，要把科技創新擺在更加突出的位置，推動中央企業主動融入國家基礎研究、應用基礎研究創新體系，針對工業母機、高端芯片、新材料、新能源汽車等加強關鍵核心技術攻關，努力打造原創技術“策源地”，將工業母機的戰略地位提到了較高的位置。2021 年 12 月，“十四五”智能制造發展規劃指出，到 2025 年，智能制造裝備的市場滿足率要到達 70%，

94、并且提出需要研發智能立/臥式五軸加工中心、車銑復合加工中心、高精度數控磨床等高端工作母機。表14.數控機床行業相關政策文件 政策名稱 頒布日期 主要內容“十四五”智能制造發展規劃 2021 年 12 月 開展裝備聯網、關鍵工序數控化、業務系統云化等改造，推動中小企業工藝流程優化、技術裝備升級。依托數字化服務商，提供數字化咨詢診斷、智能化改造、上云用云等服務；研發智能立/臥式五軸加工中心、車銑復合加工中心、高精度數控磨床等工作母機，到 2025 年，規模以上制造業企業基本普及數字化，重點行業骨千企業初步實現智能轉型。到2035 年，規模以上制造業企業全面普及數字化，骨干企業基本實現智能轉型。國家

95、智能制造標準體系建設指南（2021 版）2021 年 12 月 到 2023 年，制修訂 100 項以上國家標準、行業標準，不斷完善先進適用的智能制造標準體系，到 2025 年，在數字孿生、數據字典、人機協作、智慧供應鏈、系統可靠性、網絡安全與功能安全等方面形成較為完善的標準，逐步構建起適應技術創新趨勢、滿足產業發展需求、對標國際先進水平的智能制造標準體系。-40.00-20.000.0020.0040.0060.000.002.004.006.008.002016-032016-092017-032017-092018-032018-092019-032019-092020-032020-0

96、92021-032021-092022-032022-09金屬切削機床:當月值（萬臺）產量:金屬切削機床:當月同比（%）020,00040,00060,00080,000100,000120,000140,000160,0002017-012017-062017-112018-042018-092019-022019-072019-122020-052020-102021-032021-082022-012022-062022-11 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 32 行業深度分析報告/證券研究報告 中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱

97、要 2021 年 3 月 將進一步推動制造業優化升級，培育先進制造業集群，推動集成電路、航空航天、工程機械、高端數控機床等產業創新發展，同時提出發展壯大新興產業，構建產業體系新支柱，聚焦新一代信息技術、高端裝備、新能源汽車、航空航天等戰略性新興產業，加快關鍵核心技術創新應用，增強要素保障能力，培育壯大產業發展新動能。制造業設計能力提升專項計劃（2019-2022 年）2019 年 10 月 到 2022 年，在高檔數控機床、工業機器人等行業實現原創設計突破。產業結構調整指導目錄（2019 年本）2019 年 10 月 將“高端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

98、性能的切削刀具、量具量儀和磨料磨具”內的產品列為鼓勵發展項目。關于印發制造業設計能力提升專項行動計劃（2019-2022 年）的通知 2019 年 1 月 總體目標在高檔數控機床、工業機器人、汽車、電力裝備、石化裝備、重型機械等行業，以及節能環保、人工智能等領域實現原創設計突破。戰略性新興產業分類（2018）2018 年 11 月 智能測控裝備制造、金屬切削機床制造、機床功能部件及附件制造電主軸、機械主軸數控動力刀架數控銑頭數控轉臺、其他金屬加工機械制造機床現場總線控制系統機床可編程控制系統機床數位伺服控制系統。國家智能制造標準體系建設指南（2018 年）2018 年 8 月 行業應用標準依據

99、基礎共性標準和關鍵技術標準，圍繞新一代信息技術、高檔數控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、節能與新能源汽車、電力裝備、農業機械裝備、新材料、生物醫藥及高性能醫療器械等十大重點領域，同時兼顧傳統制造業轉型升級的需求，優先在重點領域實現突破，并逐步覆蓋智能制造全應用領域。數據來源：中商情報網，財通證券研究所 機床國產化背景下，看好數控系統國產化替代加速。機床國產化背景下，看好數控系統國產化替代加速。數控系統是數控機床的核心部件，關系到數控機床的功能和性能，下游機床客戶在選用的時候通常十分謹慎，疊加用戶使用習慣的問題，目前中高端機床仍然偏向于使用國外品牌。但是目

100、前國內多家上市公司及眾多非上市公司已經開始使用國內數控系統或者與國內領先企業開始合作研發，未來數控系統有望在國內機床企業中得到大量應用，隨著國內機床的國產化持續替代，數控系統國產化替代進程也有望加速。3.2 數控機床有望恢復上行周期，新興行業與出口需求提供新動力數控機床有望恢復上行周期，新興行業與出口需求提供新動力 通用設備行業景氣度有望恢復，機床上行周期將延續。通用設備行業景氣度有望恢復，機床上行周期將延續。分析國內機床產量歷史數據可知，機床行業具有一定的周期性，通常每輪周期在 612 年不等，并且 2011年以前行業上行期時間通常會長于行業下行的時間，20122019 年行業總體呈現下滑趨

101、勢，行業從 2020 年開始恢復增長。近幾年疫情對行業產生巨大影響，2022年底國內疫情防控政策有所變動，國內規模以上金屬加工機床產量約為75.5萬臺，同比 21 年出現兩位數下滑。但是我們認為機床的上行周期并未結束，疫情影響修復后行業上行周期有望持續。國內企業端中長期貸款從22年8月開始恢復增長，謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 33 行業深度分析報告/證券研究報告 2023 年 1 月企（事）業單位中長期貸款為 35000 億元，增長 66.67%，并且 1 月份新增人民幣貸款 4.9 萬億元，同比增長 23.1%，延續 12 月份增長態勢，通用設備行業有望恢復增長。圖44

102、.企（事）業單位中長期新增人民幣貸款同比增速 圖45.中國金屬切削機床歷年產量（萬臺）及增速 數據來源：wind，財通證券研究所 數據來源：蘿卜投研，財通證券研究所 機床出口需求增長，數控系統有望走出國門。機床出口需求增長，數控系統有望走出國門。俄烏沖突帶來了一定海外轉單需求，2020 和 2021 年俄羅斯外貿額中歐盟分別占到 33.8%和 35.9%，然而 2022 年 2 月24 日俄烏沖突正式爆發后，歐盟已經對俄羅斯進行了八輪制裁。俄羅斯是全球機床消費主要國家之一，2014 年俄羅斯機床消費約 20.3 億美元，位居全球第 7 位，但俄羅斯機床以進口為主，而德國和中國是其進口前兩大國家

103、。根據中國機床工具協會數據，2022 年我國機床工具進出口總額 333.6 億美元，同比增長 0.9%，其中出口金額為 209.5 億美元，同比增長 9.0%，金切機床、數控裝置出口增速更是超過 20%，機床和數控裝置出口數據突出，數控系統有望逐步走出國門。表15.俄羅斯機床主要進口來源（百萬美元）排名排名 國家和地區國家和地區 2016 年年 2017 年年 占比（占比（2017 年）年）1 德國 209.956 284.631 20.94%2 中國大陸 112.509 189.523 13.94%3 意大利 82.232 154.242 11.35%4 中國臺灣 96.583 133.57

104、1 9.83%5 日本 83.71 74.335 5.47%6 韓國 56.13 64.594 4.75%7 瑞士 6.4 62.878 4.63%8 美國 32.304 56.645 4.17%9 捷克 44.97 46.462 3.42%10 西班牙 22.31 29.548 2.17%數據來源：World Trade Atlas，財通證券研究所 新興行業發展迅速，行業迸發新動力。新興行業發展迅速，行業迸發新動力。國內新能源、半導體、5G 等行業發展迅速，紐威數控、創世紀、國盛智科等相關機床企業有望持續保持增長。在新能源汽車-100.0%-50.0%0.0%50.0%100.0%150.0

105、%200.0%250.0%300.0%2018-122019-042019-082019-122020-042020-082020-122021-042021-082021-122022-042022-082022-12-40%-20%0%20%40%60%80%0204060801001949195319571961196519691973197719811985198919931997200120052009201320172021金屬切削機床產量（萬臺）增速（%）謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 34 行業深度分析報告/證券研究報告 領域，優化后的機床產品可以高效加工一體

106、化壓鑄汽車零部件、電池外殼等。風電行業有較多大型零部件，以及箱體類產品，重型龍門加工中心、銑鏜床等機床產品應用需求較大。在 5G 領域，5G 基站規模更大，并且有較多散熱器殼體、濾波器等部件，同時 5G 的使用也將帶動應用設備的逐步增長，對加工需求也有明顯的提升作用。新興行業直接促進了機床需求的增長，同時新興行業發展也通常會有更多的定制化需求，國產數控系統通常在本地化服務上更具備優勢，有望實現更好的成長。4 相關標的相關標的 國內涉及機床數控系統上市公司主要包括華中數控、科德數控、埃斯頓、秦川機床、禾川科技等，其中華中數控、科德數控、秦川機床和禾川科技以金屬切削機床數控系統為主，科德數控、秦川

107、機床和禾川科技以自用為主，華中數控為國內少有的第三方專業數控機床上市公司。國內非上市數控系統企業包括廣州數控、北京精雕、凱恩帝數控等，其中廣州數控在車床領域占有較大的份額，北京精雕以自用為主。4.1 華中數控：華中數控：國內中高端數控系統龍頭，國內中高端數控系統龍頭，“一核三軍一核三軍”戰略布局戰略布局 武漢華中數控股份有限公司創立于武漢華中數控股份有限公司創立于 1994 年，是國內中、高檔數控系統研究和產業年，是國內中、高檔數控系統研究和產業化基地，也是國產數化基地，也是國產數控系統首家上市公司?？叵到y首家上市公司。公司以“一核三軍”為發展戰略，即“以數控系統技術為核心，以機床數控系統、工

108、業機器人及智能產線、新能源汽車配套為三個主要業務板塊”。公司以數控系統技術起家，首先在國內機床企業中大量配套數控系統，引領著國內中高端數控系統發展。同時公司利用自己在數控系統上的技術優勢，將數控系統技術應用于工業機器人領域，目前是國內知名的工業機器人制造商。隨著新能源汽車的快速發展，公司開始將數控系統核心技術在新能源汽車行業中應用和推廣，“一核三軍”戰略逐漸成形。圖46.華中數控數控系統產品 圖47.華中數控工業機器人產品 數據來源：華中數控官網，財通證券研究所 數據來源：華中數控官網，財通證券研究所 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 35 行業深度分析報告/證券研究報告 圖4

109、8.華中數控“一核三軍”戰略 數據來源：華中數控官網，財通證券研究所（1）機床數控系統業務）機床數控系統業務 機床數控系統配套業務主要是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。2019 年公司推出了 9 型智能數控系統，該產品是基于 AI 技術的智能數控系統，提供了機床指令域大數據匯聚訪問接口、機床全生命周期“數字雙胞胎”的數據管理接口和大數據智能(可視化、大數據分析和深度學習)的

110、算法庫，主要用于智能數控機床的控制。圖49.華中數控機床數控系統相關產品及應用 數據來源：華中數控創業板向特定對象發行 A 股股票之募集說明書（注冊稿），財通證券研究所 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 36 行業深度分析報告/證券研究報告（2）工業機器人及智能產線）工業機器人及智能產線 公司工業機器人及智能產線業務主要是為各類制造企業提供多關節工業機器人整機、機器人核心零部件控制器等產品，以及智能產線、智能工廠整體解決方案等。其中機器人本體主要向消費電子、家電等行業的制造商或者教育院?？蛻翡N售，智能產線主要應用于新能源、廚具、制鞋等領域客戶。截至 2020 年，公司已成功推出

111、了雙旋、垂直多關節、水平多關節、SCARA、Delta、特殊系列的六大系列、40 余款工業機器人整機產品。圖50.華中數控工業機器人相關產品及應用 數據來源：華中數控創業板向特定對象發行 A 股股票之募集說明書（注冊稿），財通證券研究所（3）新能源汽車配套及特種裝備）新能源汽車配套及特種裝備 公司新能源汽車配套業務主要是圍繞汽車電動化、輕量化、智能化開展技術研究和應用推廣，具體包括新能源汽車伺服電機、伺服驅動器、控制器、輕量化車身及新能源汽車智能化產品等，部分產品尚處于技術研發和孵化階段。公司特種業務主要是紅外熱成像智能人體測溫系統和國防相關產品。2020 年新冠疫情在全球范圍內爆發，公司的紅

112、外熱成像智能人體測溫系統在全國得到大量應用。圖51.華中數控 HY-2005B 型“紅外智能體溫檢測系統”圖52.華中數控 HNC-KZJ175A 高速智能平面口罩機 數據來源：華中數控官網，財通證券研究所 數據來源：華中數控官網，財通證券研究所 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 37 行業深度分析報告/證券研究報告 數控系統與工業機器人業務為目前核心收入來源，新能源業務增長迅速。數控系統與工業機器人業務為目前核心收入來源，新能源業務增長迅速。2021 年，華中數控數控系統業務收入 8.39 億元，工業機器人業務收入 6.48 億元，新能源汽車業務收入 0.2 億元，特種裝備業

113、務收入 0.97 億元，數控系統和工業機器人業務收入占比分別為 51%和 40%，是最主要的收入來源。新能源業務是 2019 年才開始形成收入的業務，因此規模比較小，公司 2023 年計劃定增募集資金，新增 40條智能裝備線生產能力，屆時公司將有 80 條智能裝備生產線的生產能力，年產值可達到 15 億元20 億元，新能源生產線業務也將成為公司的主要收入來源。圖53.華中數控各業務營收占比 數據來源：wind，財通證券研究所 卓爾完成控股，公司迎來新的發展機遇。卓爾完成控股，公司迎來新的發展機遇。2019 年以前，華中數控的控股股東為華中科技大產業集團。卓爾智能在 2019 年 11 月成為公

114、司控股股東，華中數控自此完成了從國有獨資企業到民營控股的混合所有制企業的轉變，截至 2022 年 9 月，閻志及其一致行動人卓爾智能合計持有公司 32.18%的股權，閻志直接持有卓爾智能 70%股權，直接持有華中數控 4.35%股權，是公司實際控制人。卓爾智造集團是中國企業 500 強卓爾旗下三大產業生態圈之一，專注數控技術、智能裝備、醫療紡織、通用航空、信息網絡安全等高端制造領域，旗下有華中數控、卓爾醫紡、卓爾宇航和卓爾信科公司。卓爾控股后，華中數控的發展戰略、管理團隊以及與華中科技大學的產權合作關系均保持不變，加上卓爾市場資源的支持，華中數控有望加強市場推廣能力，進入新的發展階段。0246

115、810121416182018201920202021數控系統與機床機器人與智能產線特種裝備其他新能源汽車配套 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 38 行業深度分析報告/證券研究報告 圖54.卓爾智能完成公司控股 數據來源：wind（截至 2022 年 9 月），財通證券研究所 4.2 科德數控：數控系統等機床核心部件實現自制，五軸聯動機床國內科德數控：數控系統等機床核心部件實現自制，五軸聯動機床國內領航者領航者 科德數控股份有限公司（科德數控）是國內專業化高檔數控系統、關鍵功能部件科德數控股份有限公司（科德數控）是國內專業化高檔數控系統、關鍵功能部件和高端數控機床制造商。和高

116、端數控機床制造商。公司主營業務包括高端數控機床、高檔數控系統、關鍵功能部件等，其中數控機床業務常年占據公司 90%以上收入（除去 2020 年），是公司的主要收入來源，公司數控系統收入占比為 1%2%，目前單獨銷售占比較小。圖55.科德數控收入結構 圖56.科德數控各業務發展情況（億元）數據來源：wind，財通證券研究所 數據來源：wind，財通證券研究所 公司機床產品包括系列化五軸立式(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工具磨削、五軸葉片機兩大系列化專用機 床。關鍵功能部件包括伺服驅動裝置、系列化電機、系列化傳感產品、電主軸、銑頭、轉臺等；數控系統

117、主要為五軸聯動數控系統。數控機床等高端裝備功能部件數控系統其他銷售00.511.522.5320172018201920202021數控機床等高端裝備功能部件數控系統其他銷售其他業務 謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 39 行業深度分析報告/證券研究報告 圖57.科德數控機床數控系統相關產品及應用 數據來源：科德數控 2021 年年報，財通證券研究所 盈利能力較強，近年來保持較快增長。盈利能力較強，近年來保持較快增長。從國內同行毛利率數據對比上看，科德數控的數控機床業務和數控系統業務的毛利率均明顯高于行業平均水平，主要系公司機床與數控系統業務均為五軸聯動機床及系統，為行業高端產

118、品，盈利能力更強。介于公司強大的競爭力，公司近年來收入端持續增長，并未受到機床行業景氣度的影響，有較強的穿越周期的能力。圖58.行業公司數控機床數控系統產品毛利率 圖59.科德數控營收變化 數據來源：wind，財通證券研究所 數據來源：wind，財通證券研究所 多次募集資金，看好公司長期成長多次募集資金，看好公司長期成長。公司 2021 年上市，募集資金 2.5 億元左右，計劃用于其數控機床、數控系統、核心關鍵功能部件的擴產和研發。2022 年公司定增募集資金約 1.6 億元，仍然用于擴充公司產能。2023 年公司計劃再次募集資金 6 億元，繼續擴充公司機床與核心部件產能。0.00%50.00

119、%100.00%20172018201920202021科德數控-數控機床科德數控-數控系統海天精工-數控機床紐威數控國盛智科-數控機床創世紀秦川機床-機床華中數控-數控系統0%10%20%30%40%50%00.511.522.5320172018201920202021營業收入（億元）增速（%）謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券股票和行業評級標準 40 行業深度分析報告/證券研究報告 表16.2023 年公司募集資金擴充機床與核心部件產能 項目名稱 項目投資總額（萬元）擬用募集資金投資金額（萬元）五軸聯動數控機床智能制造項目 32509.68 23400 系列化五軸臥式加工中心智能制造產業基地

120、建設項目 13012.36 9000 高端機床核心功能部件及創新設備智能制造中心建設項目 14731.12 9600 補充流動資金 18000 18000 合計 78653.16 60000 數據來源：科德數控 2023 年年度向特定對象發行人民幣股票預案，財通證券研究所 5 投資建議投資建議 國內機床數控化率將持續提升，數控系統有望長期保持較好的增長。中高端數控系統是國家重點關注的機械細分市場，中高端數控系統的國產化替代將是確定性的方向，具備核心競爭力的公司未來將具備極好的發展環境。建議關注國內中高端數控系統龍頭華中數控，國內五軸聯動數控系統和機床核心制造商科德數控，國內金屬成型機床數控系統

121、制造商埃斯頓等。6 風險提示風險提示 下游需求發展不及預期。下游需求發展不及預期。數控機床以及其應用的汽車船舶、航空航天、國防軍工、機械制造和石油化工等領域發展大多與宏觀經濟周期相關度較高，宏觀經濟政策調整及其周期性波動將對下游產業結構升級產生較大影響。市場競爭加劇。市場競爭加劇。數控系統行業競爭較為激烈，價格戰時有發生，市場競爭加劇或將導致企業盈利水平降低，非理性競爭亦會加大企業經營風險。國產替代進程不及預期。國產替代進程不及預期。高端數控系統國產公司替代難度較大，國外高檔數控系統的功能通常無法完全開放甚至是禁止對中國出口，從而使我國高端數控機床產業受制于國外。謹請參閱尾頁重要聲明及財通證券

122、股票和行業評級標準 41 行業深度分析報告/證券研究報告 分析師承諾分析師承諾 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格，并注冊為證券分析師，具備專業勝任能力，保證報告所采用的數據均來自合規渠道，分析邏輯基于作者的職業理解。本報告清晰地反映了作者的研究觀點，力求獨立、客觀和公正，結論不受任何第三方的授意或影響，作者也不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。資質聲明資質聲明 財通證券股份有限公司具備中國證券監督管理委員會許可的證券投資咨詢業務資格。公司評級公司評級 買入：相對同期相關證券市場代表性指數漲幅大于 10%；增持：相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在

123、5%10%之間；中性：相對同期相關證券市場代表性指數漲幅在-5%5%之間；減持：相對同期相關證券市場代表性指數漲幅小于-5%；無評級：由于我們無法獲取必要的資料，或者公司面臨無法預見結果的重大不確定性事件，或者其他原因，致使我們無法給出明確的投資評級。行業評級行業評級 看好：相對表現優于同期相關證券市場代表性指數；中性：相對表現與同期相關證券市場代表性指數持平；看淡：相對表現弱于同期相關證券市場代表性指數。免責聲明免責聲明 本報告僅供財通證券股份有限公司的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本報告的信息來源于已公開的資料，本公司不保證該等信息的準確性、完整性。本報告

124、所載的資料、工具、意見及推測只提供給客戶作參考之用，并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的邀請或向他人作出邀請。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷，本報告所指的證券或投資標的價格、價值及投資收入可能會波動。在不同時期，本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。本公司通過信息隔離墻對可能存在利益沖突的業務部門或關聯機構之間的信息流動進行控制。因此，客戶應注意，在法律許可的情況下，本公司及其所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券或期權并進行證券或期權交易，也可能為這些公司提供或者爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務。在法律許可的

125、情況下，本公司的員工可能擔任本報告所提到的公司的董事。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶，不構成客戶私人咨詢建議。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投資建議。在任何情況下，本公司不對任何人使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本報告僅作為客戶作出投資決策和公司投資顧問為客戶提供投資建議的參考?？蛻魬敧毩⒆鞒鐾顿Y決策，而基于本報告作出任何投資決定或就本報告要求任何解釋前應咨詢所在證券機構投資顧問和服務人員的意見；本報告的版權歸本公司所有，未經書面許可，任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表或引用，或再次分發給任何其他人，或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。信息披露信息披露