工业母机发展再提速，核心单元数控系统最收益，产业链深度解析

前言：受消息面影响智能制造及其相关板块出现了集体上涨趋势，很久没有分享过智能制造相关的内容了，今天借这个机会梳理一下数控系统的相关内容。

本篇目录

1.事件背景

2.认识数控系统

3.产业链

4.行业现状

5.竞争格局

6.行业前景

7.市场空间

8.投资策略及相关上市公司

9.独家核心提示

一，事件背景

12月28日，8个部门正式印发《“十四五”智能制造发展规划》（简称《规划》）。《规划》提出“两步走”目标：到2025年，规模以上制造业企业大部分实现数字化网络化，重点行业骨干企业初步应用智能化；到2035年，规模以上制造业企业全面普及数字化网络化，重点行业骨干企业基本实现智能化。《规划》的提出进一步确定了智能制造的大方向，数控机床、工业机器人等领域行业前景更加明朗。

二，认识数控系统

数控（Numerical Control，简称：NC）技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控一般是采用通用或专用计算 机实现 数字 程序控 制， 因此数 控 也 称为 计算 机数控 (ComputerizedNumerical Control)，简称 CNC。

控系统有两大部分，一是NC、二是PLC，这两者在数控机床所起的作用范围是不相同的：

1）NC用来实现刀具相对于工件各坐标轴几何运动规律的数字控制；

2）PLC用来来完成机床辅助设备的控制是由。它是在数控机床运行过程中，根据CNC内部标志以及机床的各控制开关、检测元件、运行部件的状态，按照程序设定的控制逻辑对诸如刀库运动、换刀机构、冷却液等的运行进行控制。（关于PLC的内容我先前有专门文章进行介绍，感兴趣的话可以往前翻阅看看）

数控系统是一个软硬件集合体，数控系统的销售一般是三个核心部件打包出售，也可以单独购买其中的控制系统。数控系统并非是单一的操作系统，对于一个全闭环的数控系统，它有三个核心部分：控制系统、驱动系统和检测系统

三，产业链

1.上游分析

数控系统上游主要是计算芯片、功率模块、伺服系统等，国内数控机床的计算芯片和功率模块以进口为主。部分伺服驱动和电机市场已经国产化替代，但是产品性能与国外产品还有一些差距。我国功率模块呈现三足鼎立的势态。我国包括功率 IC 在内的功率模块市场规模持续增长，2019 年市场规模达到1873 亿元，同比增长 7.83%。从市场格局上看，欧洲、美国、日本呈现三足鼎立的形式，处于第一梯队。从 2019年功率半导体市场格局来看，全球前 10 的企业基本均为欧美日的企业。我国龙头华微电子、苏州固锝处于第二梯队，其他中小型企业在第三梯队。

2.下游分析

数控系统下游是数控机床制造商。在制造业中，机床是制造机器的机器，是生产一切工业品的基础设备，故被称为“工业母机”。 数控机床产业链中，数控系统在数控机床的上游，数控机床的下游为数控机床的应用领域，主要用于国防军工、工程机械、石油化工等。机床是现在制造业发展的基础，随着汽车、航天航空、消费电子、工程机械、精密模具等主要下游应用的发展，对机床的效率和精度都提出了更高的要求。数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，是一种柔性的、高效能的自动化机床，可以有效解决复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题。

四，行业现状

1.数控系统正向着“高速、高精、复合、智能”发展

为满足数控机床加工需要，数控系统在提高精度和速度的基础上，还在融合现代信息技术，更加智能化和开源化。现在的高档数控系统已经实现智能化和网络化，可实现远程机床诊断、远程监视等功能，还能将数控系统功能进行重新组合、修改、添加或删减。

2.国产数控系统与国外相比存在差距

目前国产数控系统与国外相比，还存在比较大的差距。主要差距在：

1） 功能不够完善，在实际应用中验证还不全面；

2） 产品系列化不全，如伺服电机、伺服驱动等产品规格有限；

3） 性能上存在差距，在高速（快速进给速度 40 米/分以上）、高精（分辨率0.1 微米以下）、多通道数控系统的功能、性能上，国产系统与国外系统有较大差距。

3.中档数控系统已经突破，高档数控系统需要攻坚

1）国内低档数控系统基本被国内企业占据

国外品牌在我国高档和中档数控系统的市场占有率高达 70%，高档数控系统占有率在 90%以上，我国在中低档数控系统已经占有较大的市场地位，但是高端市场差距很大。根据 2018 年前瞻研究院数据，华中数控在中高档数控系统具有一定优势，公司在我国中档数控系统的占有率约为 30%，高档数控系统市占率也是国内最高。北京凯迪恩和大连大森在我国中档数控系统市占率分为 22%和 14%。

2）高端数控系统的国产化替代仍然需要时间

目前国内已经出现少数可以制造高端数控系统的企业，但是数控系统是需要不断迭代优化才能真正大量使用，国内企业起步较晚，系统的稳定性还需要时间来检验；

其次，由于外资企业进入数控系统领域较早，应用更广泛，所以大量用户已经习惯于使用国际品牌，对国际品牌认可度更高；

另外，外资企业数控系统在高端领域产品线布局相对国内企业更完善，其产品的精度和可靠性优于国内产品，整体实力也更强；

最后，在我国数控机床和数控系统崛起的过程中，不排除外资企业会降价进行打压。

五，竞争格局

1.民营企业逐渐成为数控系统研发与创新的中心

我国数控系统甚至整个机床产业的起步阶段都是以政府为主导，1949 年我国机床工业在政府领导下开始建设，1958 年我国出现了第一台数控机床。1981 年北京集装研究所开始引进发那科数控技术，随后我国又引进 GE、西门子等数控系统。目前民营企业中华中数控、广州数控、科德数控、苏州新代等企业在中高端数控领域已经取得实质性突破。

2.外资企业占据我国数控系统主要市场

根据立鼎研究院统计数据，2019 年发那科占有我国数控系统市场份额39.3%，广州数控占 11.4%，苏州新代占 5.8%，华中数控占 1.4%，国外品牌占据 60%以上市场份额。国际上大型外资企业多数有百年历史，其数控系统经过不断的优化迭代后，相对其他品牌在性能、可靠性上均有先天优势。同时大型外资大多涉足上游功能部件、数控系统生产、整机生产、产品销售等多个领域，规模更大，企业综合实力更强。

分类型来看，经济型数控系统技术难度较低，国内技术比较成熟，市场份额基本被国内品牌占有；标准型和高档型数控系统技术难度大，功能、性能和可靠性要求较高，目前国内多数企业不具备制造能力，全球和国内主要市场被日本发那科、日本三菱、德国西门子、德国海德汉等龙头占据；高档型数控系统对技术要求高，附加值高，市场主要被西门子和海德汉占有的份额比较高，中档型数控系统对稳定性要求高，日本发那科更有优势。

六，行业前景

1.数控机床带动数控系统需求增长

1）智能制造背景下，数控机床正快速增长

工业智能化是工业发展的重要方向，各国均在着力推进智能制造发展，我国推出《中国制造 2025》，德国提出“工业 4.0”等概念。在此背景下，我国的数控机床得以快速发展。根据国家统计局数据，我国 2020 年数控金属切削机床产量达到 19.3 万台，占机床总量的 43.27%，同比去年增长 16.2%，而金属切削机床 2020 年同比增速仅 6%，数控机床增长明显高于机床市场总体。根据头豹研究院数据，预计 2024年我国数控机床市场规模可达到 1483.8 亿元，市场空间广阔。

2）数控系统是数控机床的大脑与核心

数控系统是控制机床工作的“大脑”，类似于手机中的操作系统和 CPU 的作用。我国高端制造行业需要高速、高精、多轴联动的高档数控机床，而数控系统是决定机床性能、可靠性、成本的核心因素。

从价值量来看数控机床的结构件、数控系统、传动系统是核心零部件，数据显示，这三类机床核心零部件成本占比分别为：结构件占 35%，控制系统占 20%，传动系统占20%。从多家公司披露的成本数据来看，数控系统占成本比重为 24%~37%，仅次于结构件，并且比较接近。根据立鼎产业研究网数据，我国 2019 年数控系统销量为 25.37 万套，销售额为 95.81 亿元。

2.国内数控系统产品力持续追赶，具备国产化替代实力

经过国内企业的不断努力，我国高端数控系统逐渐得到突破。华中数控研制的“华中 8 型系列高档数控系统”已实现与国际龙头高档产品的对标，并有数千台套系统与用于高档数控机床中。科德数控的 GNC60 高档数控系统实现了与德国西门子 840D 型高档数控系统的功能对标。从产品性能上看我国部分产品已经优于国际水平。对比科德数控与西门子等外资的产品可以看出，我国产品在部分性能指标上优于国外产品，并且还有价格优势，具有开拓市场的能力。

七，市场空间

在国家政策的支持以及国内企业不断追求创新的背景下，中国数控机床行业发展迅速，行业规模不断扩大。根据中商情报网数据，2020 年受疫情影响，中国数控机床产业规模达 2473 亿元。中商产业研究院预测，2021 年数控机床产业规模将达 3576 亿元，同比增长44.61%。

我国CNC数控系统市场规模触底反弹，受益于下游数控机床的需求的高速增长，我国数控系统市场规模逆势上升且快速增长。根据数据显示，2020年，我国CNC数控系统市场规模达116亿元，同比增长33%。

八，相关上市公司

1.投资策略

随着我国数控系统的快速发展，民营企业逐渐成为数控系统研发与创新的中心，国内低档数控系统基本被国内企业占据，在中高端市场上国内数控企业也在不断布局，未来随着国内数控系统市场份额不断提高，国内布局数控系统的企业将具备先发优势。

2.相关上市公司

埃斯顿（002747）：公司自成立以来始终专注于高端智能机械装备及其核心控制和功能部件研发、生产和销售，主要产品包括应用于金属成形机床的数控系统、电液伺服系统、广泛适用于各种机械装备的交流伺服系统，以及工业机器人及成套设备等。公司业务覆盖了从自动化核心部件及运动控制系统、工业机器人到机器人集成应用的智能制造系统的全产业链，围绕制造业智能化发展大趋势，构建了从技术、产品，质量、成本和服务的全方位竞争优势。

秦川机床（000837）：公司的主营业务为研发、生产和销售齿轮磨床、滚齿机、车齿机、通用数控车床及加工中心等高端数控装备；数控复杂刀具、高档数控系统、滚动功能部件、等零部件产品；提供智能制造及自动化生产线、智能机床等智能制造及核心数控技术、装备等系统集成业务。公司突破了制约我国高档精密数控机床装备制造的一批重大技术,研制成功一批填补国内外空白的高新技术产品。

华中数控（300161）：公司的主营业务为数控系统、机电一体化、电子、计算机、激光、通信等技术的开发、技术服务及产品销售；公司的主要产品为华中8型高档数控系统、工业机器人及智能制造、教育教学方案服务、新能源汽车伺服电机、新能源汽车驱动器、新能源汽车控制器、车身轻量化。作为国产中高档数控系统的创新型企业，公司拥有数控装置、伺服驱动、伺服电机成套装备研发生产能力，具备强大的技术优势。

航天长峰（600855）：公司主要从事公共安全、智慧医疗、电子信息及智能电源业务,是我国主要的国防信息安全产品供货商和数字医疗设备制造企业之一，公司同时还积极布局机床及数控系统领域。

后记

智能制造规划的出台是意料中的，事实上制造业的高质量发展即便是在稳增长下也是重点，毕竟过去多年的制造业发展已经遇到瓶颈，而且也不可能带来更多的增长，这就是过去一年多时间，连续出台多个措施的原因，不升级连增长都谈不上了。

以上也是我「智能制造系列」的第18篇，目前进度如下：

以上是我自己研究的方向和思路，也就是和大家一起分享下。

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