2023年科德數(shù)控研究報告 高檔數(shù)控機床占據(jù)大部分收入

2023年科德數(shù)控研究報告高檔數(shù)控機床占據(jù)大部分收入一、科德數(shù)控：五軸數(shù)控機床+核心零部件領軍企業(yè)（一）篳路藍縷，為中國制造貢獻力量科德數(shù)控成立于2008年，公司主要產(chǎn)品為具有自主知識產(chǎn)權和核心技術的高檔數(shù)控系統(tǒng)類產(chǎn)品、高端數(shù)控機床及關鍵功能部件，是國內(nèi)極少數(shù)具備高檔數(shù)控系統(tǒng)及高端數(shù)控機床雙研發(fā)體系的創(chuàng)新型企業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)對航空、航天等高端裝備制造中的多種類型產(chǎn)品的研發(fā)制造，核心技術自主可控，“進口替代”能力強。高端數(shù)控機床包括4大通用加工中心及2大專用加工中心，共計6大系列加工中心產(chǎn)品。公司的產(chǎn)品線覆蓋了高端數(shù)控機床領域大部分加工類型、尺寸規(guī)格的高端數(shù)控機床產(chǎn)品且產(chǎn)品的各項性能同國外先進產(chǎn)品基本相當，因此能夠滿足于航空、航天、能源、汽車等多數(shù)高檔制造行業(yè)的多類型、多尺寸規(guī)格的部件加工需求。高檔數(shù)控系統(tǒng)包括數(shù)控系統(tǒng)及伺服驅(qū)動，其中GNC系列高檔數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了GNC60/61/62的數(shù)次迭代，GDU系列伺服驅(qū)動器實現(xiàn)了GDU/GDUA/GDUB的數(shù)次迭代，產(chǎn)品的開放性、適配性較強，是公司高端數(shù)控機床的重要核心零部件。關鍵功能部件包括電機、電主軸、傳感系統(tǒng)、銑頭、轉(zhuǎn)臺系列產(chǎn)品。得益于具備關鍵功能部件產(chǎn)品的自主研制大量技術積累，使得高端數(shù)控機床整機產(chǎn)品及關鍵功能部件之間協(xié)同研發(fā)適應性、響應速度優(yōu)勢明顯，為公司產(chǎn)品快速響應市場需求提供了有力支撐，可同時作為單獨產(chǎn)品服務于航空航天、軍工、機床、機器人等領域。高檔數(shù)控機床占據(jù)大部分收入，營收結構穩(wěn)定。2021年高端數(shù)控機床收入2.33億元，占營業(yè)收入的比重為92.03%。2017-2021年，高端數(shù)控機床收入占比維持在90%左右，較為穩(wěn)定。分產(chǎn)品來看，2021年，五軸立式加工中心作為成熟產(chǎn)品，占據(jù)機床銷售收入的80%左右；五軸臥式、龍門加工中心各占約10%。（二）營收增長穩(wěn)定，規(guī)模效應發(fā)酵公司營業(yè)收入穩(wěn)定增長，歸母凈利潤呈上升趨勢。根據(jù)公司2022年業(yè)績快報，公司2022年營業(yè)收入3.15億元，同比+24.39%，2017-2022年CAGR為33.28%，保持長期高增長。公司產(chǎn)品順應了國內(nèi)制造業(yè)對高端裝備需求的增長，尤其是航空航天及軍工企業(yè)迫切的進口替代需求，因此收入實現(xiàn)較快增長。從結構來看，營業(yè)收入的增加主要由高端數(shù)控機床貢獻，高檔數(shù)控系統(tǒng)和關鍵功能部件占比較小。隨著市場拓展，未來高檔數(shù)控系統(tǒng)及關鍵功能部件能夠輻射到電動汽車、機械、工業(yè)自動化、物聯(lián)網(wǎng)等其他領域，其收入將實現(xiàn)快速增長，能夠為公司貢獻更多收益。2018年公司歸母凈利潤和凈利率的顯著下降主要原因是公司把0.46億元股權激勵報酬計入管理費用。綜合毛利潤保持平穩(wěn)，數(shù)控系統(tǒng)高毛利凸顯競爭力。公司毛利率保持穩(wěn)定，2017-2021年平均毛利率為45%，始終保持較高水平。公司較多客戶來自航空航天領域，其對高端數(shù)控機床產(chǎn)品的加工精度、加工效率等方面的定制化要求較高，毛利率也相對較高。2017-2021年數(shù)控機床等高端裝備平均毛利率為45%，數(shù)控系統(tǒng)平均毛利率為57%，高毛利率凸顯公司產(chǎn)品具有核心競爭力，“整機+核心零部件”戰(zhàn)略優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)。費用率有所下降，經(jīng)營現(xiàn)金凈流量轉(zhuǎn)正。2017-2021年，公司整體費用率水平呈下降趨勢，2017年公司費用率合計41.69%，而2021年僅為18.54%。如前文所述，2018年管理費用出現(xiàn)顯著增加，主要原因是公司把0.46億元股權激勵報酬計入管理費用。公司強化管理水平，對于管理費用的控制有所加強，2021年管理費用率為7.2%，相比2017年下降4.5pct。（三）股權結構與募投項目股權結構集中，決策效率高。于德海、于本宏父子為公司的共同實際控制人，IPO之前合計直接和間接持有公司53.19%的股份，合計控制公司54.75%的股份。于德海系光洋科技創(chuàng)始人，目前主要負責經(jīng)營控股股東光洋科技，不參與科德數(shù)控的日常生產(chǎn)經(jīng)營；于本宏系于德海之子，于2010年11月加入科德數(shù)控，目前擔任公司董事長。2021年，科德數(shù)控科創(chuàng)板上市，募投項目發(fā)力航空航天五軸機床、數(shù)控系統(tǒng)及關鍵零部件研發(fā)。IPO募投項目分別是面向航空航天高檔五軸數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化能力提升工程、新一代智能化五軸數(shù)控系統(tǒng)及關鍵功能部件研發(fā)、補充營運資金，合計投資總額為19,152.45萬元。2022年，科德數(shù)控新增募集項目，投入高檔五軸機床和數(shù)控系統(tǒng)及關鍵零部件研發(fā)。根據(jù)公司《科德數(shù)控股份有限公司以簡易程序向特定對象發(fā)行人民幣普通股（A股）股票募集說明書》，本次募集資金將主要投資三個項目，分別是面向航空航天高檔五軸數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化能力提升工程、新一代智能化五軸數(shù)控系統(tǒng)及關鍵功能部件研發(fā)、補充營運資金，合計投資總額為15,844.34萬元。2023年，科德數(shù)控新增募集項目，繼續(xù)投入五軸數(shù)控機床、核心零部件和智能制造研發(fā)項目，進一步拓寬公司先進五軸數(shù)控技術護城河。根據(jù)公司《科德數(shù)控：2023年度向特定對象發(fā)行人民幣普通股（A股）股票募集說明書》，本次募集資金將主要投資四個項目，分別是五軸聯(lián)動數(shù)控機床智能制造項目、系列化五軸臥式加工中心智能制造產(chǎn)業(yè)基地建設項目、高端機床核心功能部件及創(chuàng)新設備智能制造中心項目、補充營運資金，合計募投總額為60,000萬元。二、機床：工業(yè)母機，國之重器（一）機床行業(yè)進入新周期，高端母機國產(chǎn)化大有可為2000年到2010年，受益于全球機床市場擴張，我國金屬切削機床產(chǎn)量隨之增長，2008年受到金融危機沖擊快速下跌，但此后快速反彈，并于2011年達到歷史峰值。但在此后十年內(nèi)，進入了行業(yè)周期的下行期，高端制造業(yè)回流歐美，中低端轉(zhuǎn)移向東南亞及亞非拉地區(qū)，我國機床行業(yè)整體下行。結束之后，機床行業(yè)新一輪周期即將開始，迎來存量替換的高峰期及高端化升級階段。從月度生產(chǎn)數(shù)據(jù)看，金屬加工機床產(chǎn)量開始進入上行階段。受益于國內(nèi)制造業(yè)景氣程度提高，金屬加工機床產(chǎn)量回升明顯。（二）高端化機床市場前景廣闊，政策利好推動國產(chǎn)機床產(chǎn)業(yè)升級我國金屬切削機床產(chǎn)量數(shù)控化率呈上升趨勢。隨著我國制造業(yè)向高端領域邁進，高復雜性、高精度的金屬加工需求顯著增加，數(shù)控金屬切削機床成為滿足該類需求的重要途徑。2001-2020年，我國機床產(chǎn)量數(shù)控化率從6.85%提升到43.19%。我國正從制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞆妵?。機床數(shù)控化率提升空間廣闊，國產(chǎn)機床大有可為。雖然近年來中國機床數(shù)控化率提升很大，但是與發(fā)達國家仍有不小差距。根據(jù)METI數(shù)據(jù)，2020年日本機床產(chǎn)量數(shù)控化率為82.74%，產(chǎn)值數(shù)控化率為91.16%。2020年中國機床產(chǎn)量數(shù)控化率為43.19%，與日本差距39.55pct。分類來看，日本所有類型的機床產(chǎn)值數(shù)控化率均在70.00%以上。我國機床行業(yè)高端化趨勢顯現(xiàn)，數(shù)控化率提升空間大，高端裝備增量缺口很大，國產(chǎn)機床制造商大有可為。我國自2009年來穩(wěn)居世界第一大機床生產(chǎn)國、消費國和進口國，機床行業(yè)卻長期存在較大貿(mào)易逆差。根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2019年我國機床生產(chǎn)總額為194.2億美元，全球占比23.10%，機床消費總額為223億美元，全球占比27.16%。我國進口金額和出口金額居于世界前列。2020年我國機床進口額共59.6億美元，出口金額共40.2億美元，貿(mào)易逆差達19.4億美元。從進程來看，低端機床已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，而中高端機床的國產(chǎn)化率仍較低。近年來，對數(shù)控機床需求占比最大的汽車、航空航天和模具等領域都向著輕質(zhì)化、多構型化及低成本制造等方面發(fā)展，新材料的運用越來越廣泛，對數(shù)控機床的加工能力也提出越來越高的要求。中國數(shù)控機床行業(yè)自上世紀90年代末快速發(fā)展至今，已經(jīng)由過去的開發(fā)增量發(fā)展到現(xiàn)在的優(yōu)化存量階段。而我國數(shù)控機床存在明顯的供需矛盾，主要體現(xiàn)在低檔數(shù)控機床的產(chǎn)能過剩和以五軸機床為代表的高檔機床產(chǎn)能不足。另一方面，中高檔數(shù)控機床在中國制造業(yè)升級中發(fā)揮著重要作用，未來中高檔數(shù)控機床的應用將越發(fā)普及。國家層面上也推出多項支持政策，2021年，十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃中提到：“研發(fā)智能立/臥式五軸加工中心、車銑復合加工中心、高精度數(shù)控磨床等工作母機”；今年，二十大報告中指出：“將經(jīng)濟發(fā)展著力點放到實體經(jīng)濟，加快建設制造強國；將國家安全提到非常突出的地位，尤其是軍工領域的自主可控，包含軍工制造裝備——高端五軸數(shù)控機床的自主可控”。數(shù)控機床的，尤其是在中高檔數(shù)控機床的國產(chǎn)化方面，國產(chǎn)機床制造商將大有可為。三、五軸聯(lián)動機床：工業(yè)母機皇冠上的明珠（一）五軸聯(lián)動：加工復雜曲面的唯一手段五軸聯(lián)動指X、Y、Z直角坐標三軸加旋轉(zhuǎn)軸A、B、C中的兩軸，五個軸同時運動調(diào)整刀具或工件的姿態(tài)，實現(xiàn)對空間復雜曲面的加工。五軸聯(lián)動加工時，除了平動外，同時加入了轉(zhuǎn)動自由度，從而可以加工更復雜的結構零件。五軸聯(lián)動數(shù)控機床是加工復雜曲面的唯一手段，是解決船用螺旋槳、航空發(fā)動機葉輪等關鍵工業(yè)產(chǎn)品加工的唯一方案。五軸聯(lián)動數(shù)控技術難度大、應用廣，集計算機控制、高性能伺服驅(qū)動和精密加工技術于一體，是衡量一個國家生產(chǎn)設備自動化技術水平的重要標準之一。五軸機床廣泛應用于航空、航天、核、電子、船舶、兵器、能源、汽車、精密模具，機床刀具等重點領域復雜零部件的加工。隨著國際局勢持續(xù)演變，西方國家持續(xù)加強對華技術封鎖，限制五軸聯(lián)動機床對華出口。中美貿(mào)易摩擦發(fā)生后，高端機床的進口限制進一步加大，我國航空、航天、兵器、核能、電子等急需五軸聯(lián)動數(shù)控機床的行業(yè)面臨全面技術封鎖。近年來，我國的自主研發(fā)的五軸數(shù)控技術取得了豐碩成果，接近了世界一流水平。機床軸的絕對數(shù)量并非衡量數(shù)控機床先進程度的標準，重點在于聯(lián)動軸數(shù)量。低端五軸機床，只能實現(xiàn)五軸三聯(lián)動：兩個旋轉(zhuǎn)軸定位確定后，三個平動軸同時聯(lián)動加工，俗稱“3+2”假五軸?！?+2”軸機床加工能力有限，難以完成高復雜度曲面的加工。真正的高端五軸機床加工時，平動和轉(zhuǎn)動同步進行，編程刀路由數(shù)控系統(tǒng)自動運算實現(xiàn)。RTCP（RotationalToolCenterPoint）是高檔五軸系統(tǒng)的核心技術功能，是區(qū)別“假五軸”與“真五軸”的主要依據(jù)?！癛otationalToolCenterPoint”字面意思是“旋轉(zhuǎn)刀具中心”，內(nèi)涵意義是數(shù)控系統(tǒng)自動計算并補償旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)引起的刀尖點偏離原位置的距離，實現(xiàn)同時平動與轉(zhuǎn)動，而刀具尖位置不變。具備RTCP功能的數(shù)控系統(tǒng)（例如科德數(shù)控GNC系列、西門子840D、海德漢TNC530）在編制程序及加工時，可以直接使用刀尖點坐標編程，不需要考慮機床的結構參數(shù)和刀具長度等參數(shù)，這樣更加簡單、高效。不具備RTCP功能的“假五軸聯(lián)動機床”不能直接使用刀尖點坐標編程。加工同一個零件時，如果同型號機床或者刀具更換，就必須重新進行CAM編程和后處理。綜合來看，五軸聯(lián)動機床的機械機構有五種。直角坐標X、Y、Z三軸基本類似，區(qū)別主要存在于兩個旋轉(zhuǎn)坐標的設計。兩個旋轉(zhuǎn)軸可以都集中于主軸，可以都集中于轉(zhuǎn)臺，也可以一個位于主軸一個位于轉(zhuǎn)臺。（1）雙擺頭形式，變種有俯垂型擺頭式。五軸雙擺頭機床刀具主軸具有兩個轉(zhuǎn)動自由度，剛性較弱，無轉(zhuǎn)臺，承重能力強。雙擺頭機床多是龍門式結構，適用于加工汽車，船舶，螺旋槳等大型復雜曲面。（2）搖籃式雙轉(zhuǎn)臺形式，變種有俯垂型轉(zhuǎn)臺式。五軸雙轉(zhuǎn)臺機床刀具主軸無轉(zhuǎn)動自由度，剛性好，轉(zhuǎn)臺有兩個自由度，承重能力較弱。適用于小型精密零部件的加工。（3）一擺頭，一轉(zhuǎn)臺形式。刀具主軸和轉(zhuǎn)臺都有轉(zhuǎn)動自由度，由電機直接驅(qū)動，響應較快。主軸剛性相對適中，工作臺具有一定的負重能力。加工時需要把零件墊高，防止主軸頭轉(zhuǎn)動撞到臺面。適用于中小型精密零部件如箱體的加工。五軸機床下游應用領域廣泛。制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展、國防軍工的“備戰(zhàn)能力”建設以及國外的圍堵加劇，國產(chǎn)五軸聯(lián)動數(shù)控機床的迸發(fā)期即將到來。航空航天、電動汽車、新能源、精密模具、高端刀具會產(chǎn)生大量新增需求。（二）五軸聯(lián)動機床的優(yōu)勢與技術應用難點兩個旋轉(zhuǎn)軸的存在使得五軸機床加工時刀具可以從任意方向接近被加工工件，帶來了一系列優(yōu)勢，使得加工效率和質(zhì)量得到雙重提升。對比普通數(shù)控機床，五軸機床具備裝夾次數(shù)少，工序短，精度高，成型能力強等諸多優(yōu)勢。（1）1次裝夾，多面加工，效率高，精度高。在1次裝夾的條件下，完成多面加工，從而避免多次裝夾換刀具，重新定位的麻煩，提高加工效率與精度。（2）具備加工復雜曲面的能力。由于五軸機床的刀軸可以改變，刀具與工件的姿態(tài)可以隨時調(diào)整，加工路徑靈活多變，刀具可以從任意方向接近被加工件，使得刀具以最合適的角度去切削被加工件，從而可以加工出更復雜的零件。（3）加工角度任意從而可避免干涉、提升加工效率。由于刀具或工件的位姿角度可調(diào)，所以可以避免刀具干涉、欠切和過切現(xiàn)象的發(fā)生。從而獲得更高的切削速度和切削線寬，使得切削效率和加工表面的質(zhì)量得以改善。（4）可以簡化刀具，夾具，方便加工。復雜零件的局部加工，可以直接通過改變刀具擺頭角度，直接加工，非常方便，省去更改零件加持位置，配套復雜夾具的麻煩。五軸機床雖然加工能力強，但設備成本較高，數(shù)控系統(tǒng)算法系統(tǒng)技術開發(fā)難度較大，對編程人員的技術水平要求較高，限制了五軸機床的廣泛應用。未來隨著五軸機床國產(chǎn)化降本與產(chǎn)業(yè)升級高端需求提升有望得到更廣泛應用。（1）五軸數(shù)控編程抽象、操作困難五軸數(shù)控機床結構形式多樣，同一段NC代碼可以在不同的三軸數(shù)控機床上獲得同樣的加工效果，但某一種五軸機床的NC代碼卻不能適用于所有類型的五軸機床。數(shù)控編程除了直線運動之外,還要協(xié)調(diào)旋轉(zhuǎn)運動的相關計算，如旋轉(zhuǎn)角度行程檢驗、非線性誤差校核、刀具旋轉(zhuǎn)運動計算等，數(shù)控編程抽象。如果用戶為機床增添了特殊功能，則編程和操作會更復雜。只有反復實踐，編程及操作人員才能掌握必備的知識和技能。經(jīng)驗豐富的編程、操作人員的缺乏，是五軸數(shù)控技術普及的一大阻力。（2）對NC插補控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)要求十分嚴格旋轉(zhuǎn)坐標的加入，不但加重了插補運算的負擔，而且旋轉(zhuǎn)坐標的微小誤差就會大幅度降低加工精度。因此，要求控制器有更高的運算精度。五軸機床的運動特性要求伺服驅(qū)動系統(tǒng)有很好的動態(tài)特性和較大的調(diào)速范圍。（3）刀具半徑補償在五軸聯(lián)動NC程序中，刀具長度補償功能仍然有效，而刀具半徑補償卻失效了。以圓柱銑刀進行接觸成形銑削時，需要對不同直徑的刀具編制不同的程序。用戶在進行數(shù)控加工時需要頻繁換刀或調(diào)整刀具的確切尺寸，按照正常的處理程序，刀具軌跡應送回CAM系統(tǒng)重新進行計算。從而導致整個加工過程效率十分低下。（4）后置處理器三軸聯(lián)動時，刀具的軌跡中不必考慮工件原點在機床工作臺的位置，后置處理器能夠自動處理工件坐標系和機床坐標系的關系。對于五軸聯(lián)動，例如在X、Y、Z、B、C五軸聯(lián)動的臥式銑床上加工時,工件在C轉(zhuǎn)臺上位置尺寸以及B、C轉(zhuǎn)臺相互之間的位置尺寸，產(chǎn)生刀具軌跡時都必須加以考慮。工人通常在裝夾工件時要耗費大量時間來處理這些位置關系。如果后置處理器能處理這些數(shù)據(jù)，工件的安裝和刀具軌跡的處理都會大大簡化；只需將工件裝夾在工作臺上，測量工件坐標系的位置和方向，將這些數(shù)據(jù)輸入到后置處理器，對刀具軌跡進行后置處理即可得到適當?shù)腘C程序。（5）非線性誤差和奇異性問題由于旋轉(zhuǎn)坐標的引入，五軸數(shù)控機床的運動學比三軸機床要復雜得多。和旋轉(zhuǎn)有關的第一個問題是非線性誤差。非線性誤差應歸屬于編程誤差，可以通過縮小步距加以控制。在前置計算階段，編程者無法得知非線性誤差的大小，只有通過后置處理器生成機床程序后，非線性誤差才有可能計算出來。刀具軌跡線性化可以解決這個問題。旋轉(zhuǎn)軸引起的另一個問題是奇異性。如果奇異點處在旋轉(zhuǎn)軸的極限位置處，則在奇異點附近若有很小振蕩都會導致旋轉(zhuǎn)軸的180°翻轉(zhuǎn)，這種情況相當危險。（三）中國五軸機床市場現(xiàn)狀與未來市場空間測算根據(jù)《中國機床工具工業(yè)年鑒》(2018-2020)的數(shù)據(jù)，中國機床企業(yè)五軸加工中心銷售量和銷售金額均在迅速增長。從2017年到2020年，中國機床企業(yè)五軸加工中心銷售量從466臺提升到745臺，銷售收入從7億提升到10億元。分析中國各種五軸機床的銷量和銷售額占比，可以看出五軸立式加工中心量大價低，五軸臥加技術門檻高，銷售單價是五軸加工中心中最高的。從銷量占比看，五軸加工中心臺數(shù)占比超80%；從銷售額看，五軸立加和臥加銷售額都接近45%。根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2018年，41家協(xié)會重點聯(lián)系企業(yè)加工中心銷售數(shù)量29,239臺，其中五軸加工中心銷售數(shù)量594臺，占比2.03%；2018年加工中心銷售金額115.5億元，其中五軸加工中心銷售金額9.2億元，占比7.97%。因此，從金額來看，五軸加工中心的比例為8%左右。根據(jù)以上計算，我們估計五軸金屬切削機床占比也為8-10%，測算五軸金屬切削機床市場空間。2020年，金屬切削機床消費額為138.7億美元，五軸金屬切削機床市場空間測算值為11.10-13.87億美元。四、核心零部件：自主化是邁向制造強國的必由之路（一）數(shù)控機床結構拆解數(shù)控機床主要由結構件（鑄件、鈑金件）、數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)（主軸驅(qū)動單元、進給單元、主軸電機）、傳動系統(tǒng)（主軸、絲杠、導軌）、刀庫、刀塔及組件等構成。結構件經(jīng)過加工后形成床體和防護系統(tǒng)等，是數(shù)控機床的框架；數(shù)控系統(tǒng)是控制核心，通過編程實現(xiàn)金屬切削的命令產(chǎn)生和傳達；驅(qū)動系統(tǒng)執(zhí)行數(shù)控系統(tǒng)的命令，實現(xiàn)機床部件的運動；傳動系統(tǒng)主要包括主軸、絲杠、導軌等部件，主軸和絲杠都是數(shù)控機床的運動傳遞部件，主軸把旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為刀具的切削，絲杠將電機旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為工件的直線運動或旋轉(zhuǎn)運動，導軌起到支撐作用；刀庫、刀塔及組件實現(xiàn)自動更換刀具的功能。根據(jù)海天精工招股書，機床結構件、數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)控系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、刀庫、刀塔及組件的成本占數(shù)控機床總成本的比例分別為35%、22%、13%、20%、5%。（二）數(shù)控系統(tǒng)：控制核心，機床大腦數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的“大腦”，是數(shù)控機床中技術含量極高的核心部件。數(shù)控系統(tǒng)一般由控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)三部分組成。其中，控制系統(tǒng)硬件（即數(shù)控裝置）是一個具有輸入輸出功能的專用計算機系統(tǒng)，發(fā)出控制指令到伺服系統(tǒng)；檢測系統(tǒng)可檢測機床部件運動位置、速度，并反饋到控制系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)，來修正控制指令；伺服系統(tǒng)將來自控制系統(tǒng)的控制指令和檢測系統(tǒng)的反饋信息進行比較和控制調(diào)節(jié)，驅(qū)動機床部件按要求運動。前述三部分有機結合，組成完整的閉環(huán)控制的數(shù)控系統(tǒng)。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的功能和售價，可以分為經(jīng)濟型、標準型、高檔型三類。其中，高檔型數(shù)控系統(tǒng)由于技術難度大，功能、性能和可靠性要求高，代表了一個國家高精度加工的實力?？刂品绞焦灿腥悾謩e為開環(huán)控制、半閉環(huán)控制、全閉環(huán)控制。（1）開環(huán)控制這類數(shù)控系統(tǒng)不帶檢測裝置，也無反饋電路，以步進電動機為驅(qū)動元件。（2）半閉環(huán)控制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），由于閉環(huán)的環(huán)路內(nèi)不包括絲杠、螺母副及機床工作臺這些大慣性環(huán)節(jié)，由這些環(huán)節(jié)造成的誤差不能由環(huán)路所矯正。（3）全閉環(huán)控制位置檢測裝置安裝在機床工作臺上，將絲杠、螺母副及機床工作臺這些連接環(huán)節(jié)放在閉環(huán)內(nèi)，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，用差值進行調(diào)節(jié)控制。根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會數(shù)控系統(tǒng)分會統(tǒng)計，在國內(nèi)不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)市場中，國產(chǎn)和國外品牌的占有率差異較大。根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，按銷售套數(shù)計算，國外品牌總體占有率約45%，但占據(jù)了高檔型、標準型數(shù)控系統(tǒng)70%的份額，主要集中在日本發(fā)那科、德國西門子等國際龍頭企業(yè)。華中數(shù)控、廣州數(shù)控和科德數(shù)控的產(chǎn)品可以實現(xiàn)部分進口替代，但仍需時間檢驗。經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)主要取決于產(chǎn)品價格，進入門檻較低，主要以國產(chǎn)品牌為主，市場競爭激烈。中國數(shù)控系統(tǒng)起步晚、發(fā)展慢。1981年起開始引進發(fā)那科系統(tǒng)進行研究，一直到21世紀初，數(shù)控系統(tǒng)仍然受制于人。為了解決高端數(shù)控系統(tǒng)“卡脖子”問題，國家發(fā)起“04專項”。經(jīng)過數(shù)年發(fā)展，我國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品取得長足進步。2009年至2016年，數(shù)控機床專項共安排課題562項，中央財政資金投入91.14億元。累計申請發(fā)明專利3956項，立項國家及行業(yè)標準407項，研發(fā)各類新產(chǎn)品、新技術2951項，數(shù)控機床專項支持研發(fā)的高檔數(shù)控系統(tǒng)已累計銷售1000余套，國內(nèi)市場占有率由不足1%提高到了6%左右，新增產(chǎn)值約706億元。高檔數(shù)控系統(tǒng)打破國外技術壟斷，關鍵功能部件實現(xiàn)批量配套。測算2022年我國數(shù)控系統(tǒng)市場空間為123億元。根據(jù)中國機床工業(yè)協(xié)會歷年公布的我國機床消費額、智研咨詢的統(tǒng)計以及我國機床的產(chǎn)量數(shù)控化率，我們按照機床消費額×數(shù)控化率×數(shù)控機床平均原材料占比×數(shù)控系統(tǒng)成本占比估算我國數(shù)控系統(tǒng)市場行業(yè)空間。在假設原材料占比70%、數(shù)控系統(tǒng)成本占比21%的情形下，我們測算2022年我國數(shù)控系統(tǒng)市場規(guī)?？蛇_123億美元。隨著機床數(shù)控化率的持續(xù)提升、中高端數(shù)控機床占比的增加帶來數(shù)控系統(tǒng)成本占比的提升，我國數(shù)控系統(tǒng)的市場空間有望實現(xiàn)持續(xù)、穩(wěn)定的擴容。五、“多輪驅(qū)動”，未來增長可期（一）本體+核心零部件：成本可控，共同提升收入公司掌握高端數(shù)控產(chǎn)業(yè)較為完整的人才鏈、技術鏈和產(chǎn)業(yè)鏈，始終專注于高檔數(shù)控技術領域，專注于做出高水平產(chǎn)品，擁有從多種類型五軸聯(lián)動高端數(shù)控機床，到高檔數(shù)控系統(tǒng)、關鍵功能部件等核心技術和自主知識產(chǎn)權，生產(chǎn)制造工藝先進，供應鏈成熟穩(wěn)定，產(chǎn)品性價比高，機床85%以上的關鍵功能部件都來自自主研發(fā)。公司是目前國內(nèi)少數(shù)完整掌握高端數(shù)控核心技術并提供高端設備的企業(yè)之一。由于具有完全自主知識產(chǎn)權的成套技術與整體解決方案，發(fā)行人可根據(jù)市場需求和用戶個性需求快速提供客戶急需的產(chǎn)品和服務，滿足用戶多層次需求，既有效保證了“安全自主可控”，又降低了核心部件進口或者外購導致的成本壓力影響。不同于國內(nèi)外廠商主要依賴于外購的模式，發(fā)行人自主研制的整機、數(shù)控系統(tǒng)及關鍵功能部件產(chǎn)品成本及品質(zhì)控制優(yōu)勢明顯，而產(chǎn)品的快速迭代也使發(fā)行人增強了市場適應性。（二）售前服務+售后服務：精細化服務成為核心競爭力公司售前技術部主要任務是為銷售團隊解決客戶的技術問題，通過對客戶提供的二維圖紙、三維模型及其他具體需求（主要包括加工表面質(zhì)量、加工精度、加工效率等）規(guī)劃工藝方案以及零件試加工，從而驗證擬出售機床能夠滿足客戶需求。售前人員收到圖紙模型后，經(jīng)過分析零件圖樣、設備最終選型、工藝方案制作、試加工等過程，為用戶提供最優(yōu)的工藝方案，更好的滿足客戶需求。公司通過售前技術支撐，快速為客戶制定適合的加工工藝方案并進行樣件加工，為用戶提供定制化的服務，通過交鑰匙工程來促成銷售訂單，與客戶建立穩(wěn)定、長久的合作關系。售后服務區(qū)別于國際廠商較長的響應時間和流程，公司可以在24小時內(nèi)迅速響應。機床就位、安調(diào)、驗收、操作培訓、驗收保養(yǎng)、跟蹤客戶應用情況，發(fā)掘用戶需求，公司已經(jīng)為全國數(shù)十個城市提供直接的售后服務。（三）軍用+民用：從航空航天領域向外拓展制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，對高端機床的需求持續(xù)擴大。高端數(shù)控機床主要應用于航空、航天、核、電子、船舶、兵器、能源、汽車、模具、刀具等重點領域，特別是航空航天等軍工領域，國產(chǎn)化需求強烈、存量市場規(guī)模巨大、市場增長可期。以航空領域為例，高端數(shù)控機床主要市場為軍用飛機及民用飛機市場。民機市場方面，中國商飛推出了三個級別客機，分別是ARJ21、C919、CR929，根據(jù)《中國商飛公司市場預測年報（2018-2037）》，預計到2037年，我國累計交付9,008架客機，價值約9萬億人民幣。飛機制造領域未來20年市場空間合計約10.4萬億。飛機整機制造具備產(chǎn)業(yè)鏈帶動效應，是國內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要契機，期間對五軸高端數(shù)控機床等高端制造裝備的需求將進一步增加。但該類高端裝備一直是發(fā)達國家的核心技術，長期限制對外出口并不斷減少類似裝備的出口數(shù)量。因此飛機產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展對高端裝備進口提出了強烈的需求并創(chuàng)造了更大的市場空間，將成為國內(nèi)機床企業(yè)的重要市場增長點。除航空航天、國防軍工等重點領域?qū)ξ遢S數(shù)控加工有大量需求外，近年來汽車行業(yè)對五軸數(shù)控機床的需求逐漸增強，例如汽車轉(zhuǎn)向架、前后橋、底盤類零件，目前格勞博、馬扎克、德瑪吉等國外企業(yè)均采用五軸數(shù)控機床組成生產(chǎn)線面向汽車企業(yè)銷售。汽車行業(yè)零部件產(chǎn)品為實現(xiàn)節(jié)拍化批量生產(chǎn)，需要對加工裝備大批量采購，因此其行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級的市場規(guī)模巨大，已成為五軸聯(lián)動數(shù)控機床另一個具有大規(guī)?？焖僭鲩L前景的市場。根據(jù)公司招股書，2018-2020年，公司客戶所處行業(yè)的前四名分別為航空航天、刀具、汽車、機械設備，前四大行業(yè)收入合計占比分別達86.64%、88.27%、79.56%，較為穩(wěn)定。此外，公司立足航空航天產(chǎn)業(yè)，不斷向外拓展業(yè)務，2018年-2020年公司非航空航天客戶的收入占比分別為66.45%、47.58%、52.93%，占比較高且整體穩(wěn)定。2018-2020年，公司前五大客戶銷售金額占當期營業(yè)收入的比例分別為55.41%/37.97%/53.79%，公司營業(yè)收入快速增長，客戶逐漸分散，前五大客戶占比略有降低。公司不存在對單一客戶的過度依賴。（四）內(nèi)部研發(fā)投入+外部政策利好：內(nèi)外共振，奠定高成長主基調(diào)公司堅持自主創(chuàng)新的發(fā)展道路，是國內(nèi)少數(shù)幾家建立起覆蓋五軸聯(lián)動高端數(shù)控機床、高檔數(shù)控系統(tǒng)及關鍵功能部件等完整人才鏈、技術鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)。自2008年設立以來，通過自主發(fā)展及整合控股股東相關資產(chǎn)，公司在五軸聯(lián)動數(shù)控機床、高檔數(shù)控系統(tǒng)及關鍵功能部件形成了一系列核心技術和核心產(chǎn)品。通過規(guī)模化的市場銷售和用戶反饋，以及國家科技重大專項的研發(fā)支持，公司產(chǎn)品經(jīng)歷多次迭代與升級逐步發(fā)展成熟，技術指標、設計方案及應用領域持續(xù)優(yōu)化，核心技術不斷完善提升，形成了具有自主知識產(chǎn)權的核心技術能力。公司數(shù)控機床眾多參數(shù)已經(jīng)處于國際領先水平。選取國內(nèi)科德數(shù)控公司和國外哈默、米克朗、德瑪吉和大隈類似產(chǎn)品進行對比，可以發(fā)現(xiàn)科德數(shù)控主軸轉(zhuǎn)速達到18000ppm，超過選取樣本德平均值15000ppm，達到國際先進水平；X行程達到800mm，與國外差異不大；XYZ定位精度/重復定位精度達到0.005mm/0.003mm，AC定位精度/重復定位精度達到5”/3”，是樣本中精度最高的機床。高檔數(shù)控系統(tǒng)是高端數(shù)控機床的大腦，是最具核心價值的關鍵部件。高檔數(shù)控系統(tǒng)一直是重要的戰(zhàn)略資源，被各發(fā)達國家嚴格管控，禁止對外銷售或完全開放功能。高檔數(shù)控系統(tǒng)通常由控制單元、驅(qū)動單元、電機單元、傳感單元構成完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)，對應的技術復雜，將直接影響高端數(shù)控機床的精度、動態(tài)特性等重要參數(shù)。公司數(shù)控系統(tǒng)技術水平國際前列。選取科德數(shù)控GNC60與西門子840D數(shù)控系統(tǒng)進行對比。在技術指標、數(shù)控功能變換、數(shù)控功能插補、數(shù)控功能程序功能、補償功能五個方面，科