你真的了解工业母机吗?行业重点不是市占率,应是 PLC 与 五轴联动
工业母机
国产替代 + PLC + 五轴联动
工业母机 是制造机器和机械的机器,又称工具机,主要有车床、铣床、刨床、钻床、镗床、磨床、制齿机等。工作母机制造业为各类工业提供各种机械设备,通常担负的加工工作量占机器制造工作总量的40%-60%。相较于传统机床,数控机床是一种装有程序控制**的自动化机床,在加工精度、加工效率、加工能力和维护等方面都具有突出优势
▍零的突破
近期由我国主导制定的数控**系列国际标准**O23218-2正式发布。**O23218系列国际标准是04国家科技重大专项的标志性成果之一,表明我国高档数控**技术标准体系成果得到了国际认可,标志着我国在机床数控**国际标准领域实现零的突破
首个我国主导机床数控**系列国际标准发布,国产数控**深度受益,要关注的不是低端基础类,而是高端五轴联动数控**的国产化浪潮。数控机床联动轴数是划分数控机床先进程度的关键指标,五轴联动机床产品属高档数控机床
▍高端数控机床
我国的工业母机进步速度非常快,高档数控机床与基础制造装备专项实施以来,我国实现了全数字化高速高精运动控制,多轴联动等关键核心技术突破,已能够满足飞机、船舶、汽车等重点行业的基本需求。高档数控机床平均无故障时间间隔由600小时优化至2000小时,精度指标提升20%。稳定度和精确度已经大幅度提高
但受制于基础工业及前沿学术发展,工业母机关键部件长期依赖国外品牌,取得突破需要时间。国内机床产业大而不强,机床核心零部件如数控**,高端机床如五轴联动数控机床依然严重依赖进口,且行业集中度较低。截至去年,我国金属切削机床企业仍有931家,金属成形机床仍有544家,行业内企业普遍规模较小。随着制造业强链补链的推进,行业集中度提升以及向高端化发展趋势明朗
▍需求
随着国产高档数控**在国产机床中的市占率不断提升,同时下游新能源汽车和航空航天领域的需求旺盛。在实体经济为主的现在,制造业是未来非常明确的主基调,工业母机的需求会进一步提高
2021年为新一轮机床更新换代需求高点,后续几年有望维持较强的更换需求。数控机床行业在国产替代、下游需求旺盛及更新换代周期三重利好下,国产高端机床行业或将迎来新一轮周期
▍突围与政策
中短期来看,国产工业母机突围,首先要保证供应链自主可控,主要提升主轴、数控**等关键构件的自制率或国产化率,保障供应链安全。其次寻求技术突破提升机床性能:从误差补偿、数字化、装配等技术层面入手,减轻原材料材质及工艺问题对机床精度的负面影响;同时在多轴联动等方面寻求技术突破。在政策面和资金面的双重加持下,国产机床产业链有望加大关键零部件及数控**研发投入,加速供应链各环节国产替代进程。主轴、导轨/轴承、滚珠丝杠、数控**等环节,率先受益的也是这几个方向
▍机床主轴
机床主轴属于机床零部件中的传动**,主要用于辅助机床运动。通常由主轴、轴承和传动件等组成主轴部件。除了刨床,拉床等主运动为直线运动的机床外,大多数机床都有主轴部件。主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素。衡量主轴部件性能的指标主要是旋转精度、刚度和速度适应性
在成本结构上,传动**在原材料中的成本占比为18%,次于结构件和控制**。是机床非常重要的部件,高端数控机床一般采用直流或交流主轴伺服电动机实现主轴无级变速
这个方向的国产代替非常迫切,国内已经有这个公司切入这个领域,昊志机电 、国机精工 、科德数控分别在无级变速,交流主轴 ,五轴联动主轴实现了国产化的突破量产
▍数控**
车床数控**由数控单元、步进伺服驱动单元和减速步进电机组成。数控单元采用MGS--5l单片微机,数控单元的控制程序是实现各种功能的核心,在零件加工程序中,给定具体的加工长度、移动方向、进给速度,控制程序在中央处理单元的支持下,按照所输入的加工程序数据,经过计算处理,发出所需要的脉冲信号,经驱动器功率放大后,驱动步进电机,由步进电机拖动机械负载,实现机床的自动控制机床控制
**具体包由PLC(可编程***)CNC**、伺服控制模块、位置检测模块等组成,是机床的大脑。从成本占比来看,控制**在机床所有原材料成本中占比21%,仅次于占比40%的结构件。华中数控、海天精工 、华明装备在钢结构数控机床领域也有一定的建树
▍切割
受益激光切割更新替代以及**切割数字化推进。激光切割方面,目前我国中低功率激光切割控制**国产化率高达90%,但高功率领域仍由国际厂商主导,国产化率约10%。激光切割控制**将受益激光切割设备更新周期及国产替代。**切割方面,碳纤维等新型复合材料,将为**智能切割提供增量机会
▍通用设备
现在国内有几家公司能够做五轴联动机床,关键的问题是零部件的国产化率,有的公司零部件的国产化率只有20%,这就没有任何的意义,因为只是组装,国内的零部件国产代替非常的迫切。这个方向不在工业母机的板块,而是在通用设备,具体包括伺服器,减速机,智能***,和智能机器的硬件有高度的重合,这个方向是相对的低估值,而且技术壁垒和行业壁垒更好,一旦形成供货,很难代替
部分公司
科德数控从事高端五轴联动数控机床及其关键功能部件、高档数控**的研发、生产、销售及服务,主要产品为系列化五轴立式(含车铣)、五轴卧式(含车铣)、五轴龙门、五轴卧式铣车复合四大通用加工中心和五轴磨削、五轴叶片两大系列化专用机床,以及服务于高端数控机床的高档数控**,伺服驱动装置,系列化电机,系列化传感产品,电主轴,铣头,转台等
秦川机床公司是我国机床工具行业的龙头企业,规模位列前三,是我国精密数控机床与复杂工具研发制造基地,拥有秦川机床、宝鸡机床、汉江机床、汉江工具、美国拉削**公司等多家企业
汇川技术汇川技术专注在高功能的中小型及微型PLC市场领域,旗下的Inothink系列PLC,由于设计卓越,可靠耐用,接口丰富,组合灵活,功能强大,支持逻辑控制、温度控制和运动控制,支持RS485、CAN、EtherCAT等总线,目前在业界已享有颇高的知名度
华明装备公司主要数控设备业务,主要以光机电一体化智能钢结构数控成套加工设备的研发、制造、销售为主。作为“工业母机”的专业生产厂家,旨在快速**国际新技术,通过数字化的*作程序,对型钢和板材进行钻孔、冲孔、铣削、切割、锯断、打标记、自动检测、自动上下料、自动码料等系列加工。能实现多功能、多工序的自动连续生产。对于技术已成熟、市场需求大的专用数控成套加工设备,公司实行批量生产。而对市场需求较小满足单一客户要求的专用设备,以定制化生产为主
昊志机电公司以高速精密电主轴及其零配件牛的研发设计、生产制造和维修服务起步,致力于为中高档数控机床提供自主研发、自主品牌的电主轴 由系列产品,构建了主轴“整机-配件 服务”紧密结合的完整业务链。公司的主轴产品应用领域已沤函盖PCB钻孔机、PCB成型机、数控雕洗机、高速加工中心、钻攻中心、磨床、车床、木工机械等多个 领域,产品品种齐全,技术性能优异 不仅实现了大规模进口替 代,还已成功实现出口,在国内市 场占据了较高的市场份额
华中数控数控**配套业务主要为各类数控机床企业和3C、航空航天、汽车、等重点行业用户提供数控**配套和服务,包括为各类专机、高速钻攻中心、加工中心、五轴机床等机型提供华中8型高档数控**,以及针对普及型型数控车床和数控铣床等提供系列数控**,120/180/160系列伺服驱动等
知识分享
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