得數控者得天下
在機床領域得數控者得天下。
中國是制造業(yè)大國,機床產銷量也穩(wěn)居世界第一;但眾所周知,雖然是第一,但大而不強。曾經叱咤風云的機床十八羅漢,現在倒閉的倒閉,重組的重組,掙扎著、殘喘著期待老樹新芽,但早已逝去了過往的輝煌。
誠然,在近10年間,中國數控機床領域也出現了十幾家優(yōu)秀的民營企業(yè)如海天精工、創(chuàng)世紀、國盛智科、科德數控、浙海德曼等,在各自的專業(yè)分工領域保持高度分散的競爭格局。
我們來看一組數據:

沒有對比就沒有傷害,中國機床的數控化率與世界領先的日本還有很大距離。
本來中國生產的機床數控化率就已經很低了,那么應用到數控機床上的數控系統(tǒng)國產化率又如何呢?我們以主營中高檔數控機床的國盛智科為例,以下為2020年6月23日國盛智科招股說明書中的一個截圖:

數據來源:國盛智科招股說明書
國盛公司雖然掌握了精密鑄件及鈑焊件加工工藝,但在數控系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、功能部件仍缺乏本土配套。數控系統(tǒng)90%由發(fā)那科提供,10%為西門子、三菱等;主軸80%使用中國臺灣日紳;絲杠及線軌80%使用中國臺灣銀泰;精密軸承80%使用日本NSK;五軸聯動機床所使用的兩軸搖籃轉臺、兩軸擺頭、光柵尺和編碼器均在國內無法實現配套。
如鯁在喉,卡住的脖子有點窒息。
那我們就來討論一下占機床成本約25%~30%的機床控制大腦——數控系統(tǒng)

01. 什么是數控系統(tǒng)
數控系統(tǒng)是數字控制系統(tǒng)的簡稱,英文名稱為 Numerical Control System,根據計算機存儲器中存儲的控制程序,執(zhí)行部分或全部數值控制功能,并配有接口電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統(tǒng)。
數控系統(tǒng)是數控機床的一部分。數控機床可以實現普通機床不能完成的復雜曲面零件加工,且加工的精度和穩(wěn)定性都能夠得到很大保證。
數控系統(tǒng)有三個核心部分:控制系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)。數控系統(tǒng)的銷售一般是三個核心部件打包出售,也可以單獨購買其中的控制系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)包括操作軟件和系統(tǒng)硬件(PLC 等),是一個具有輸入輸出功能的專用計算機系統(tǒng),用于給驅動系統(tǒng)發(fā)布指令。

在產業(yè)鏈中數控系統(tǒng)處于數控機床的上游位置,市場規(guī)模受數控機床及其下游應用場景的市場環(huán)境變化而變化。


02. 產業(yè)機構升級為數控市場帶來新機遇
近五年受中國機床市場的波動影響較大,隨著產業(yè)結構的不斷優(yōu)化,市場出現兩極分化:一方面中低端機床市場過剩現象越來越明顯,使得老牌的機床廠生存都受到了威脅。
而另一方面高端機床迎來了發(fā)展的高光時刻:
1. 國家政策的支持:
《中國制造 2025》將“高檔數控機床” 列為未來十年制造業(yè)重點發(fā)展領域之一,《重點領域技術路線圖》明確了高檔數 控機床未來發(fā)展目標,“到 2020 年,高檔數控機床與基礎制造裝備國內市場占有率超過 70%,到 2025 年,高檔數控機床與基礎制造裝備國內市場占有率超過 80%”。同時國家將數控機床列入國 家科技重大專項中的第 4 項:“高檔數控機床與基礎制造裝備”專項。
2. 技術不斷突破:
國內優(yōu)秀企業(yè)如科德數控、拓斯達、光洋科技等都在高端數控系統(tǒng)上有了突破性的緊張并將系統(tǒng)應用于自己的五軸聯動數控加工中心在國內外市場都紛紛獲得較好的訂單回報。但由于市場份額不大,發(fā)展的道路依然漫長。
機床市場的波動使得數控系統(tǒng)的市場規(guī)模也同步振蕩,在疫情反復以及國內國際經濟環(huán)境都受到較大的影響下,各大廠商對未來市場發(fā)展持悲觀態(tài)度,預計2022年市場規(guī)模將下滑~7%。


03. 市場競爭格局
從市場競爭格局上看,國產替代空間進一步拉大
1. 外資品牌長期主宰市場:
2021年外資品牌銷售額在整體市場占比超過70%(不含臺資),2022H1占比超過75%(不含臺資)
2. 外資品牌份額進一步增加:
隨著《中國智造2025》對中國機床數控率和高檔數控系統(tǒng)標準的提出,數控系統(tǒng)的市場規(guī)模將進一步增加,中國機床市場對數控系統(tǒng)的需求將進一步增多,考慮到一些優(yōu)秀本土企業(yè)技術的突破,但是在市場實際應用中仍然缺乏案例積累,在高端領域市場大規(guī)模拓展存在一定的困難,因此在短期內外資品牌的市場份額將進一步增長。


04. 國產系統(tǒng)市場競爭力弱
首先,我們從產品應用層面對比一下市場主流的數控系統(tǒng),歸納來說外資廠商的數控系統(tǒng)產品性能較高,能適配的機床類型也較廣泛,且客戶大多是大型外企,國企和上市私企;國內企業(yè)的數控系統(tǒng)產品用于普通機床較多,通過抓取細分市場需求或者降低利潤率吸引中小型客戶。
從M Data 的數控系統(tǒng)銷量統(tǒng)計數據上看:在下游市場的應用上外資品牌和本土品牌的市場分工也有明顯的差別。
外企的數控系統(tǒng)下游機型分布中,以立式加工中心為主占比在44%,加上其他加工中心,占比超過60%。而本土品牌的數控系統(tǒng)則57%應用在較為低端的車床市場,而高端的加工中心占比不足7%。

此外,在市場銷售中產品的打包范圍也不同。主流的外資品牌因企業(yè)的規(guī)模大,自動化的產品線齊全,有自己的伺服電機產品,因此在銷售時為了使系統(tǒng)的穩(wěn)定性更高,通常會以數控系統(tǒng)產品+伺服電機的打包方案進行;而國產系統(tǒng)因企業(yè)成立的歷史短,產品線少,沒有自己的伺服系統(tǒng),因此會單獨銷售數控系統(tǒng)產品,再由設備商配套第三方電機使用。
當然在價格上即便是不含伺服電機,外資品牌的數控系統(tǒng)也通常比本土品牌的數控系統(tǒng)高至少兩倍以上。

綜上所述:
中國的數控系統(tǒng)技術和國外尤其是日本的技術還存在很大的差距,市場規(guī)模及應用層面的也有長的路要走,國產化的進程亟待加速。

05. 破局
這讓小編想到了另外一家公司——大連光洋科技,20多年前一個懷揣振興祖國數控夢想的少年,苦心鉆研,傾其所有,十年磨一劍終于研發(fā)出了屬于國人自己的高端機床數控系統(tǒng),在興奮之余又被無情地現實擊垮,鴻蒙再好,無人跟從。在當時的機床行業(yè)也一樣,系統(tǒng)再好無人敢用,無人買單。
小編分析主要原因有二:一方面是更換新的控制系統(tǒng)風險太大,新系統(tǒng)沒有相關的行業(yè)案例支撐,在操作過程中出現問題責任界限不明,這讓動輒幾百萬的機床不敢冒險;二由于機床廠商不是最終用戶,因此對占成本近1/3的數控系統(tǒng)的品牌話語權可能有限。
于是少年已到中年,不得已開始了以退為進,更穩(wěn)?。o奈)的操作,繼續(xù)攻克下一個山峰,從單純的數控系統(tǒng)向高端機床進發(fā)。計劃讓客戶通過使用機床,而對光洋的數控系統(tǒng)有一個認識,從而將數控系統(tǒng)更快速的推向市場。這一切的動力源于一份情懷,一份民族的責任。
而如今苦盡甘來,光洋成立子公司科德控股專注于生產高端數控機床,并已在中國高端機床市場占據了5%以上的市場份額,而且配套光洋數控系統(tǒng)的五軸聯動機床已出口海外多國,并收獲了眾多國際美譽。
隨著《中國智造2025》的提出給沒落的機床行業(yè)注入了新的活力,國家大力推進工業(yè)結構的優(yōu)化升級,宣布中國制造業(yè)步入了高質量發(fā)展的重要階段,數控機床在加工精度、效率、穩(wěn)定性等精細化指標不斷提升,對中高端機床的需求日益增加;同時國產替代的步伐也在加速進行中。
小編期待國產高端機床國產化率進一步提高,國產數控系統(tǒng)高端機床應用中早日凸顯成效。
參考資料:
“大國重器”系列:中國機床,能否涅槃重生? 中金公司
于得海:破局數控機床“大腦”自主化
中國硬科技的崛起,離不開“母機”
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