專欄 | 數(shù)字化商業(yè)

工業(yè)產(chǎn)業(yè)

7月16日,工信部發(fā)言人表示:目前工信部正在抓緊編制我國“十四五”及中長期的工業(yè)及信息化發(fā)展規(guī)劃,并于今年下半年陸續(xù)出臺。這些規(guī)劃將緊密圍繞我國第二個百年奮斗目標加快發(fā)展新型工業(yè)化,突出加強“制造強國”和“網(wǎng)絡強國”的奮斗目標、實現(xiàn)途徑和重點任務進行全面部署。

之所以開篇先陳述一條市場消息,主要為本篇介紹的主角做一下出場鋪墊。我國要成為“制造強國”就必須將新型工業(yè)化關鍵基礎行業(yè)—“工業(yè)母機:數(shù)控機床“行業(yè)做到世界領先水平。

機床:對金屬或其它材質的坯料或工件進行加工,使之達到工件要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質量的機器。通俗的講,機床是制造機器的機器,也是能制造機床本身的機器,所以機床被稱為“工業(yè)母機”。

數(shù)控機床:是“數(shù)字控制機床”的簡稱,是在機床上配套程序控制系統(tǒng),聯(lián)動機床各配套系統(tǒng)按照設定的控制邏輯發(fā)出指定的控制信號讓機床進行規(guī)定動作,自動加工出指定的工件形狀和尺寸。數(shù)控機床有效解決了復雜、精密、多品種小批量的工業(yè)部件制造難題,代表了現(xiàn)代機床的發(fā)展方向。

《中國制造“2025”》將數(shù)控機床和基礎制造裝備列為“加快突破的戰(zhàn)略必爭領域”,其中提出要加強前瞻部署和關鍵技術突破,積極謀劃搶占未來科技和產(chǎn)業(yè)競爭制造點,提高國際分工層次和話語權。由此可見,數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈是產(chǎn)業(yè)平臺的一個優(yōu)質投資方向。

一、數(shù)控機床行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈概況

數(shù)控機床行業(yè)的上游

1、數(shù)控系統(tǒng)領域,包括用于顯示器、傳感器、伺服電機等;

2、基礎鑄造件領域,包括床身底座、鞍座工作臺的鑄造件以及內外防護板的鈑焊件;

3、功能部件領域,包括用于主軸、聯(lián)動部件、軸承、機械手等精密功能部件;

4、電子元器件領域,用于斷路器、繼電器、變壓器等基礎電子元器件;

5、精密刀具領域,用于加工、切削胚料、工件的各類刀塔、刀庫等。

數(shù)控機床行業(yè)的中游就是生產(chǎn)機床整機的廠商,按照數(shù)控機床的大體分類,可分為金屬切削機床廠商(沈機、大機等)、金屬成型機床廠商(濟南二機等)、其它機床工具廠商(恒力液壓等)。

數(shù)控機床行業(yè)的下游

作為母機行業(yè),數(shù)控機床的應用領域十分廣泛,主要包括航空航天、船舶制造、汽車、工程機械、電力設備、工業(yè)模具等方面。

數(shù)控機床的成本構成

以上概述了我國數(shù)控機床行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的狀況,下面再具體分析一下各鏈條的現(xiàn)狀。

1、產(chǎn)業(yè)鏈上游情況

(1)鑄件產(chǎn)量世界第一,但產(chǎn)業(yè)結構不均衡,大量小型鑄造企業(yè)拖累了我國整體鑄造行業(yè)的布局,所以行業(yè)呈現(xiàn)大而不強的格局,行業(yè)集中度較低,甚至不及印度等新型經(jīng)濟體。對數(shù)控機床行業(yè)而言,總體供給能力穩(wěn)定,但受制于鑄件行業(yè)的技術水平,某些高端鑄件仍需進口。

(2)電子元器件產(chǎn)業(yè)整體較為景氣,2020年隨受疫情影響,但行業(yè)在新能源、半導體等產(chǎn)業(yè)的帶動下仍達到11．3%的增速,完全可以滿足普通數(shù)控機床的需求。但我國電子元器件的部分關鍵部件仍受制于人,所以部分特殊高端數(shù)控機床的電子元器件仍需進口,且承受“卡脖子”的風險。

(3)主要用于數(shù)控機床功能部件的機械配件行業(yè),整體規(guī)模與需求平衡,但行業(yè)狀況與鑄件行業(yè)類似,導致高端產(chǎn)品長期依賴進口,這也使我國數(shù)控機床中游廠商的成品價格難有壓縮空間,削弱了一定的競爭力。

(4)數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的大腦,但我國在此領域受限最多,中低端數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了國產(chǎn)化普及,但高端數(shù)控系統(tǒng)仍在突破中,進口依賴度較大,制約了我國高端數(shù)控機床的競爭力。

2、產(chǎn)業(yè)鏈中游情況

根據(jù)Gardner公司關于機床的調研報告,2017-2020年中國機床產(chǎn)值和消費值均呈現(xiàn)為逐年降低趨勢。2020年,中國機床行業(yè)產(chǎn)值為193．6億美元,較上一年減少0．21%,消費值為213．1億美元,較上一年減少4．44%。但中國仍然為世界機床產(chǎn)消第一大國。

根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2021年一季度,中國機床工具行業(yè)整體回升勢頭較好,在有效控制疫情的情況下,拉動了機床工具市場需求的恢復與增長,協(xié)會預測今年國內機床工具行業(yè)能夠結束近十年以來的下行趨勢,實現(xiàn)5%以上的增長。

3、產(chǎn)業(yè)鏈下游情況

由上圖可以看出,國內數(shù)控機床應用最為廣泛的是汽車、航空航天等領域。汽車行業(yè)雖然占數(shù)控機床消費量最大,但主要使用加工中心、組合機床以及各類數(shù)控專機,基本上技術含量不高,國內中游企業(yè)可以完全滿足相應需求。

但航空航天、造船、模具等行業(yè)領域,對高精度高速加工中心、五軸聯(lián)動加工中心、五軸高速龍門銑床、高精度數(shù)控磨床、大型數(shù)控鏜銑床等特種機床和專機有著更為急迫的需求,也是被西方至今仍在高度限制的領域,好在國內一些小而精的高端數(shù)控機床企業(yè)正在崛起,例如科德數(shù)控,它們逐漸掌握了具有自主知識產(chǎn)權的相關技術以及更為現(xiàn)代化的生產(chǎn)車間,為航空航天領域的高端精密數(shù)控機床的國產(chǎn)替代提供了有力的保障。

二、我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈的價值

分析完數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈的具體情況,我們談一談產(chǎn)業(yè)平臺投資數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈的價值。

首先,數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)具備戰(zhàn)略意義的產(chǎn)業(yè)特質。數(shù)控機床是裝備制造業(yè)的“工作母機”,一個國家的機床行業(yè)技術水平和產(chǎn)品質量,是衡量其裝備制造業(yè)發(fā)展水平的重要標志。

根據(jù)《“中國制造”2025》規(guī)劃的要求,將數(shù)控機床和基礎制造裝備行業(yè)列為中國制造業(yè)的戰(zhàn)略必爭領域之一,主要原因就是其對于一國制造業(yè)尤其是裝備制造業(yè)的國際分工中的位置具有“錨定”作用:唯有擁有堅實的基礎制造能力,才有可能生產(chǎn)出先進的裝備產(chǎn)品,從而實現(xiàn)高價值產(chǎn)品的生產(chǎn)。

其次,數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)是支撐國防和產(chǎn)業(yè)安全的產(chǎn)業(yè)支柱。數(shù)控機床對制造先進的國防裝備具有超越經(jīng)濟價值的戰(zhàn)略地位�，F(xiàn)代國防裝備中許多關鍵零部件的材料、結構、加工工藝都有一定的特殊性和加工難度,用普通加工設備和傳統(tǒng)加工工藝無法達到要求,必須采用多軸聯(lián)動、高速、高精度的數(shù)控機床才能滿足加工要求。

目前,西方發(fā)達國家仍對我國采取技術封鎖與限制。在產(chǎn)業(yè)安全方面,隨著國內制造業(yè)升級速度加快,以裝備制造業(yè)為代表的高技術含量高附加值產(chǎn)業(yè)與發(fā)達國家競爭加劇,工程機械、電氣機械、交通運輸裝備正處于打入國際高端市場的攻堅期,而國內機床產(chǎn)品在加工精度、可靠性、效率、自動化、智能化和環(huán)保等方面還存在一定差距,進而導致產(chǎn)業(yè)整體競爭力不強。所以加大數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)更新的力度才能保證我國未來高端制造業(yè)領先世界。

第三,數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)是滿足下游客戶端轉型升級的重要支撐。當前行業(yè)下游客戶需求結構呈現(xiàn)高端化發(fā)展態(tài)勢,多個行業(yè)都將進行大范圍、深層次的結構調整和升級改造,對于高質量、高技術水平數(shù)控機床產(chǎn)品需求迫切。

總而言之,中高檔數(shù)控機床市場需求提升較快,客戶需要更多高速、高精度、復合、柔性、多軸聯(lián)動、智能、高剛度、大功率的數(shù)控機床。例如,汽車行業(yè)正呈現(xiàn)生產(chǎn)大批量、多品種、車型更新快的發(fā)展趨勢,新能源汽車發(fā)展加速,從而要求加工設備朝著精密、高效、智能化方向不斷發(fā)展。

在航空航天產(chǎn)業(yè)領域,隨著民用飛機需求量的劇增以及軍用飛機、火箭、導彈的跨代發(fā)展,新一代航空器朝著輕質化、高可靠性、長壽命、高隱身性、多構型、快速響應及低成本制造等方向發(fā)展,新一代技術急切需要更先進的加工裝備來承載,航空制造裝備朝著自動化、柔性化、數(shù)字化和智能化等方向發(fā)展。

最后,數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)是新技術革命的戰(zhàn)略高點。未來技術發(fā)展所包含的智能制造、能源互聯(lián)網(wǎng)以及新一代信息技術創(chuàng)新等要素為我國高端裝備制造技術突破提供牽引動力,也為裝備制造業(yè),特別高端裝備制造業(yè)提供了巨量市場。

數(shù)控機床行業(yè)是信息技術和工業(yè)技術重要的組合產(chǎn)物,行業(yè)本身對于新技術具有較強的敏感度,也是新技術應用的主要場景。在新技術革命浪潮的推動下,數(shù)控機床行業(yè)集成創(chuàng)新趨勢明顯,世界上領先的數(shù)控機床企業(yè)加快推進新技術向機床產(chǎn)業(yè)融合,網(wǎng)絡化和智能化技術加快向機床產(chǎn)品集成應用,我國的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)必然需要更多中上游的機床零部件企業(yè)和整機企業(yè)加快推進新技術在數(shù)控機床的集成應用。

三、我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)須待解決的問題

誠如前文提到,我國數(shù)控機床行業(yè)在世界機床工業(yè)體系和全球機床市場中占有重要地位,但目前仍然只是機床大國而非機床強國,與世界機床強國相比,我國數(shù)控機床仍有較大差距,且主要表現(xiàn)在中高檔數(shù)控機床的產(chǎn)業(yè)競爭力上。

1、國際競爭力有待提升

據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會發(fā)布的信息,根據(jù)中國海關數(shù)據(jù),2021年一季度我國機床工具進出口總體呈現(xiàn)明顯增長的態(tài)勢,進出口總額同比增長30．5%,與2019年一季度相比,增長9．5%。

2021年一季度機床工具進出口保持了自2019年6月以來的順差態(tài)勢。機床工具商品進口32．8億美元,出口40．3億美元,順差為7．5億美元。

進口方面,2021年一季度進口總體呈現(xiàn)恢復性增長的態(tài)勢。進口額同比增長22．9%,與2019年一季度相比,下降3．3%。其中,金屬加工機床進口額16．8億美元,同比增長28．9%。其中,金屬切削機床進口額13．7億美元,同比增長27．7%;金屬成形機床進口額3．1億美元,同比增長34．2%。一季度,切削刀具進口額4．3億美元,同比增長29．6%;磨料磨具進口額1．8億美元,同比增長30．8%;機床功能部件進口額增幅最大,為4．7億美元,同比增長63．7%。

從進口來源來看,2021年1-3月進口來源居前三位的分別是:日本10．9億美元,同比增長50．9%;德國6．7億美元,同比增長7．1%;中國臺灣4．3億美元,同比增長68．5%。

出口方面,2021年一季度總體呈現(xiàn)大幅增長的趨勢。出口額同比增長37．3%,與2019年一季度相比,增長22．8%。其中,金屬加工機床出口額11．2億美元,同比增長40．8%。其中,金屬切削機床出口額7．7億美元,同比增長43．0%;金屬成形機床出口額3．6億美元,同比增長36．4%。一季度,切削刀具出口額8．3億美元,同比增長49．6%;磨料磨具出口額8．2億美元,同比增長56．5%。

從出口去向來看,2021年1-3月份,出口去向前三位的分別是:美國5．1億美元,同比增長47．2%;越南3．1億美元,同比增長57．1%;印度3．0億美元,同比增長46．2%。

從上述數(shù)據(jù)可以看出,我國機床出口地主要為發(fā)展中國家,雖然出口美國金額較高,但產(chǎn)品主要為普通數(shù)控機床,且客戶大多為美國中小型企業(yè)或個人。我國高端數(shù)控機床的國際市場競爭力仍然不及美、日、德等機床強國。

2、機床工業(yè)關鍵零部件發(fā)展亟待加強

還是引用上面的數(shù)據(jù),我國高端機床功能部件的進口額增長率在所有進口產(chǎn)品中最高。國產(chǎn)功能部件無論從品種、數(shù)量、檔次上都不能滿足主機配套要求,國產(chǎn)中檔配套功能部件市場占有率仍有待提升;高檔產(chǎn)品較大程度上依靠進口。配套功能部件產(chǎn)業(yè)競爭力有待快速提升。

3、工藝驗證和示范應用有待加強

數(shù)控機床從樣機研制到實際生產(chǎn)應用,需要在制造工藝、可靠性和精度保持性、工程化等方面經(jīng)過大量的試驗驗證,不斷改進,同時還需用戶提供工藝驗證。而在工藝驗證和應用示范也是我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個短板。

4、產(chǎn)業(yè)發(fā)展壓力居高不下

全球機床生產(chǎn)和消費持續(xù)呈現(xiàn)萎縮態(tài)勢。根據(jù)美國Gardner公司公布的數(shù)據(jù),2019-2020年,全球機床生產(chǎn)連續(xù)兩年下滑,雖然期間受全球肆虐的疫情影響,但總趨勢在近10年內沒有改觀。與此同時,國內市場對于進口機床和零部件的需求不降反升,這說明國內機床行業(yè)難以滿足企業(yè)高端需求,國內機床行業(yè)承受著周期性壓力和結構性壓力的雙重疊加,亟待尋找新的發(fā)展突破口。

綜上,作為國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈,更應該有產(chǎn)業(yè)平臺去投資開發(fā)并與數(shù)控機床和基礎制造裝備主機、數(shù)控系統(tǒng)和功能部件等產(chǎn)業(yè)鏈關聯(lián)單位組建長期穩(wěn)定的戰(zhàn)略合作伙伴關系,建立數(shù)控系統(tǒng)、功能部件與機床企業(yè)長期的配套關系,打造完整數(shù)控機床和基礎制造裝備配套產(chǎn)業(yè)鏈。

注:文中數(shù)據(jù)來源均為市場公開資料