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科德数控研究报告:高端五轴机床领军者,产业链布局最全

发布时间:2023-11-24 13:34人气:



(报告出品方/作者:广发证券,代川、朱宇航、范方舟)

(一)筚路蓝缕,为中国制造贡献力量

科德数控成立于2008年,公司主要产品为具有自主知识产权和核心技术的高档数控 系统类产品、高端数控机床及关键功能部件,是国内极少数具备高档数控系统及高 端数控机床双研发体系的创新型企业,能够实现对航空、航天等高端装备制造中的 多种类型产品的研发制造,核心技术自主可控,“进口替代”能力强。

高端数控机床包括4大通用加工中心及2大专用加工中心,共计6大系列加工中心产品。 公司的产品线覆盖了高端数控机床领域大部分加工类型、尺寸规格的高端数控机床 产品且产品的各项性能同国外先进产品基本相当,因此能够满足于航空、航天、能 源、汽车等多数高档制造行业的多类型、多尺寸规格的部件加工需求。 高档数控系统包括数控系统及伺服驱动,其中GNC系列高档数控系统实现了 GNC60/61/62的数次迭代,GDU系列伺服驱动器实现了GDU/GDUA/GDUB的数次 迭代,产品的开放性、适配性较强,是公司高端数控机床的重要核心零部件。 关键功能部件包括电机、电主轴、传感系统、铣头、转台系列产品。得益于具备关键 功能部件产品的自主研制大量技术积累,使得高端数控机床整机产品及关键功能部 件之间协同研发适应性、响应速度优势明显,为公司产品快速响应市场需求提供了 有力支撑,可同时作为单独产品服务于航空航天、军工、机床、机器人等领域。

高档数控机床占据大部分收入,营收结构稳定。2021年高端数控机床收入2.33亿元, 占营业收入的比重为92.03%。2017-2021年,高端数控机床收入占比维持在90%左 右,较为稳定。分产品来看,2021年,五轴立式加工中心作为成熟产品,占据机床 销售收入的80%左右;五轴卧式、龙门加工中心各占约10%。

(二)营收增长稳定,规模效应发酵

公司营业收入稳定增长,归母净利润呈上升趋势。根据公司2022年业绩快报,公司 2022年营业收入3.15亿元,同比+24.39%,2017-2022年CAGR为33.28%,保持长期高增长。公司产品顺应了国内制造业对高端装备需求的增长,尤其是航空航天及 军工企业迫切的进口替代需求,因此收入实现较快增长。从结构来看,营业收入的 增加主要由高端数控机床贡献,高档数控系统和关键功能部件占比较小。随着市场 拓展,未来高档数控系统及关键功能部件能够辐射到电动汽车、机械、工业自动化、 物联网等其他领域,其收入将实现快速增长,能够为公司贡献更多收益。2018年公 司归母净利润和净利率的显著下降主要原因是公司把0.46亿元股权激励报酬计入管 理费用。

综合毛利润保持平稳,数控系统高毛利凸显竞争力。公司毛利率保持稳定,2017- 2021年平均毛利率为45%,始终保持较高水平。公司较多客户来自航空航天领域, 其对高端数控机床产品的加工精度、加工效率等方面的定制化要求较高,毛利率也 相对较高。2017-2021年数控机床等高端装备平均毛利率为45%,数控系统平均毛利 率为57%,高毛利率凸显公司产品具有核心竞争力,“整机+核心零部件”战略优势 逐渐显现。

费用率有所下降,经营现金净流量转正。2017-2021年,公司整体费用率水平呈下降 趋势,2017年公司费用率合计41.69%,而2021年仅为18.54%。如前文所述,2018 年管理费用出现显著增加,主要原因是公司把0.46亿元股权激励报酬计入管理费用。 公司强化管理水平,对于管理费用的控制有所加强,2021年管理费用率为7.2%,相 比2017年下降4.5pct。

(三)股权结构与募投项目

股权结构集中,决策效率高。于德海、于本宏父子为公司的共同实际控制人,IPO之 前合计直接和间接持有公司53.19%的股份,合计控制公司54.75%的股份。于德海系 光洋科技创始人,目前主要负责经营控股股东光洋科技,不参与科德数控的日常生 产经营;于本宏系于德海之子,于2010年11月加入科德数控,目前担任公司董事长。

2021年,科德数控科创板上市,募投项目发力航空航天五轴机床、数控系统及关键 零部件研发。IPO募投项目分别是面向航空航天高档五轴数控机床产业化能力提升 工程、新一代智能化五轴数控系统及关键功能部件研发、补充营运资金,合计投资 总额为19,152.45万元。

2022年,科德数控新增募集项目,投入高档五轴机床和数控系统及关键零部件研发。 根据公司《科德数控股份有限公司以简易程序向特定对象发行人民币普通股(A股) 股票募集说明书》,本次募集资金将主要投资三个项目,分别是面向航空航天高档 五轴数控机床产业化能力提升工程、新一代智能化五轴数控系统及关键功能部件研 发、补充营运资金,合计投资总额为15,844.34万元。

2023年,科德数控新增募集项目,继续投入五轴数控机床、核心零部件和智能制造 研发项目,进一步拓宽公司先进五轴数控技术护城河。根据公司《科德数控:2023 年度向特定对象发行人民币普通股(A 股)股票募集说明书》,本次募集资金将主 要投资四个项目,分别是五轴联动数控机床智能制造项目、系列化五轴卧式加工中 心智能制造产业基地建设项目、高端机床核心功能部件及创新设备智能制造中心项 目、补充营运资金,合计募投总额为60,000万元。

(一)机床行业进入新周期,高端母机国产化大有可为

2000年到2010年,受益于全球机床市场扩张,我国金属切削机床产量随之增长,2008 年受到金融危机冲击快速下跌,但此后快速反弹,并于2011年达到历史峰值。但在 此后十年内,进入了行业周期的下行期,高端制造业回流欧美,中低端转移向东南 亚及亚非拉地区,我国机床行业整体下行。疫情结束之后,机床行业新一轮周期即 将开始,迎来存量替换的高峰期及高端化升级阶段。

从月度生产数据看,金属加工机床产量开始进入上行阶段。受益于国内制造业景气 程度提高,金属加工机床产量回升明显。

(二)高端化机床市场前景广阔,政策利好推动国产机床产业升级

我国金属切削机床产量数控化率呈上升趋势。随着我国制造业向高端领域迈进,高 复杂性、高精度的金属加工需求显著增加,数控金属切削机床成为满足该类需求的 重要途径。2001-2020年,我国机床产量数控化率从6.85%提升到43.19%。我国正从 制造大国转变为制造强国。

机床数控化率提升空间广阔,国产机床大有可为。虽然近年来中国机床数控化率提 升很大,但是与发达国家仍有不小差距。根据METI数据,2020年日本机床产量数控 化率为82.74%,产值数控化率为91.16%。2020年中国机床产量数控化率为43.19%, 与日本差距39.55pct。分类来看,日本所有类型的机床产值数控化率均在70.00%以 上。我国机床行业高端化趋势显现,数控化率提升空间大,高端装备增量缺口很大, 国产机床制造商大有可为。

我国自2009年来稳居世界第一大机床生产国、消费国和进口国,机床行业却长期 存在较大贸易逆差。根据中国机床工具工业协会数据,2019年我国机床生产总额 为194.2亿美元,全球占比23.10%,机床消费总额为223亿美元,全球占比 27.16%。我国进口金额和出口金额居于世界前列。2020年我国机床进口额共59.6 亿美元,出口金额共40.2亿美元,贸易逆差达19.4亿美元。

从国产替代进程来看,低端机床已基本实现国产化,而中高端机床的国产化率仍较 低。近年来,对数控机床需求占比最大的汽车、航空航天和模具等领域都向着轻质 化、多构型化及低成本制造等方面发展,新材料的运用越来越广泛,对数控机床的 加工能力也提出越来越高的要求。中国数控机床行业自上世纪90年代末快速发展至 今,已经由过去的开发增量发展到现在的优化存量阶

。而我国数控机床存在明显 的供需矛盾,主要体现在低档数控机床的产能过剩和以五轴机床为代表的高档机床 产能不足。

另一方面,中高档数控机床在中国制造业升级中发挥着重要作用,未来中高档数控 机床的应用将越发普及。国家层面上也推出多项支持政策,2021年,十四五”智能 制造发展规划中提到:“研发智能立/卧式五轴加工中心、车铣复合加工中心、高 精度数控磨床等工作母机”;今年,二十大报告中指出:“将经济发展着力点放到 实体经济,加快建设制造强国;将国家安全提到非常突出的地位,尤其是军工领域 的自主可控,包含军工制造装备——高端五轴数控机床的自主可控”。数控机床的 国产替代,尤其是在中高档数控机床的国产化方面,国产机床制造商将大有可为。

(一)五轴联动:加工复杂曲面的唯一手段

五轴联动指X、Y、Z直角坐标三轴加旋转轴A、B、C中的两轴,五个轴同时运动调 整刀具或工件的姿态,实现对空间复杂曲面的加工。五轴联动加工时,除了平动外, 同时加入了转动自由度,从而可以加工更复杂的结构零件。

五轴联动数控机床是加工复杂曲面的唯一手段,是解决船用螺旋桨、航空发动机叶 轮等关键工业产品加工的唯一方案。五轴联动数控技术难度大、应用广,集计算机 控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体,机床朋友圈文案31句是衡量一个国家生产设备自动化技 术水平的重要标准之一。五轴机床广泛应用于航空、航天、核、电子、船舶、兵器、 能源、汽车、精密模具,机床刀具等重点领域复杂零部件的加工。

随着国际局势持续演变,西方国家持续加强对华技术封锁,限制五轴联动机床对华 出口。中美贸易摩擦发生后,高端机床的进口限制进一步加大,我国航空、航天、兵器、核能、电子等急需五轴联动数控机床的行业面临全面技术封锁。近年来,我国的 自主研发的五轴数控技术取得了丰硕成果,接近了世界一流水平。机床轴的绝对数 量并非衡量数控机床先进程度的标准,重点在于联动轴数量。低端五轴机床,只能 实现五轴三联动:两个旋转轴定位确定后,三个平动轴同时联动加工,俗称“3+2” 假五轴。“3+2”轴机床加工能力有限,难以完成高复杂度曲面的加工。真正的高端 五轴机床加工时,平动和转动同步进行,编程刀路由数控系统自动运算实现。 RTCP(Rotational Tool Center Point)是高档五轴系统的核心技术功能,是区别 “假五轴”与“真五轴”的主要依据。“Rotational Tool Center Point”字面意思是 “旋转刀具中心”,内涵意义是数控系统自动计算并补偿旋转轴旋转引起的刀尖点 偏离原位置的距离,实现同时平动与转动,而刀具尖位置不变。具备RTCP功能的数 控系统(例如科德数控GNC系列、西门子840D、海德汉TNC530)在编制程序及加 工时,可以直接使用刀尖点坐标编程,不需要考虑机床的结构参数和刀具长度等参 数,这样更加简单、高效。不具备RTCP功能的“假五轴联动机床”不能直接使用刀 尖点坐标编程。加工同一个零件时,如果同型号机床或者刀具更换,就必须重新进 行CAM编程和后处理。

综合来看,五轴联动机床的机械机构有五种。直角坐标X、Y、Z三轴基本类似,区别 主要存在于两个旋转坐标的设计。两个旋转轴可以都集中于主轴,可以都集中于转 台,也可以一个位于主轴一个位于转台。 (1)双摆头形式,变种有俯垂型摆头式。五轴双摆头机床刀具主轴具有两个转动自 由度,刚性较弱,无转台,承重能力强。双摆头机床多是龙门式结构,适用于加工汽 车,船舶,螺旋桨等大型复杂曲面。 (2)摇篮式双转台形式,变种有俯垂型转台式。五轴双转台机床刀具主轴无转动自 由度,刚性好,转台有两个自由度,承重能力较弱。适用于小型精密零部件的加工。 (3)一摆头,一转台形式。刀具主轴和转台都有转动自由度,由电机直接驱动,响 应较快。主轴刚性相对适中,工作台具有一定的负重能力。加工时需要把零件垫高, 防止主轴头转动撞到台面。适用于中小型精密零部件如箱体的加工。

五轴机床下游应用领域广泛。制造业的高质量发展、国防军工的“备战能力”建设以 及国外的围堵加剧,国产五轴联动数控机床的迸发期即将到来。航空航天、电动汽 车、新能源、精密模具、高端刀具会产生大量新增需求。

(二)五轴联动机床的优势与技术应用难点

两个旋转轴的存在使得五轴机床加工时刀具可以从任意方向接近被加工工件,带来 了一系列优势,使得加工效率和质量得到双重提升。对比普通数控机床,五轴机床 具备装夹次数少,工序短,精度高,成型能力强等诸多优势。 (1)1次装夹,多面加工,效率高,精度高。在1次装夹的条件下,完成多面加 工,从而避免多次装夹换刀具,重新定位的麻烦,提高加工效率与精度。 (2)具备加工复杂曲面的能力。由于五轴机床的刀轴可以改变,刀具与工件的姿 态可以随时调整,加工路径灵活多变,刀具可以从任意方向接近被加工件,使得刀 具以最合适的角度去切削被加工件,从而可以加工出更复杂的零件。 (3)加工角度任意从而可避免干涉、提升加工效率。由于刀具或工件的位姿角度 可调,所以可以避免刀具干涉、欠切和过切现象的发生。从而获得更高的切削速度和切削线宽,使得切削效率和加工表面的质量得以改善。 (4)可以简化刀具,夹具,方便加工。复杂零件的局部加工,可以直接通过改变 刀具摆头角度,直接加工,非常方便,省去更改零件加持位置,配套复杂夹具的麻 烦。

五轴机床虽然加工能力强,但设备成本较高,数控系统算法系统技术开发难度较 大,对编程人员的技术水平要求较高,限制了五轴机床的广泛应用。未来随着五轴 机床国产化降本与产业升级高端需求提升有望得到更广泛应用。

(1)五轴数控编程抽象、操作困难

五轴数控机床结构形式多样,同一段NC代码可以在不同的三轴数控机床上获得同样 的加工效果,但某一种五轴机床的NC代码却不能适用于所有类型的五轴机床。数控 编程除了直线运动之外, 还要协调旋转运动的相关计算,如旋转角度行程检验、非线 性误差校核、刀具旋转运动计算等,数控编程抽象。如果用户为机床增添了特殊功 能,则编程和操作会更复杂。只有反复实践,编程及操作人员才能掌握必备的知识 和技能。经验丰富的编程、操作人员的缺乏,是五轴数控技术普及的一大阻力。

(2)对NC插补控制器、伺服驱动系统要求十分严格

旋转坐标的加入,不但加重了插补运算的负担,而且旋转坐标的微小误差就会大幅 度降低加工精度。因此,要求控制器有更高的运算精度。五轴机床的运动特性要求 伺服驱动系统有很好的动态特性和较大的调速范围。

(3)刀具半径补偿

在五轴联动NC程序中,刀具长度补偿功能仍然有效,而刀具半径补偿却失效了。以 圆柱铣刀进行接触成形铣削时,需要对不同直径的刀具编制不同的程序。用户在进 行数控加工时需要频繁换刀或调整刀具的确切尺寸,按照正常的处理程序,刀具轨 迹应送回CAM系统重新进行计算。从而导致整个加工过程效率十分低下。

(4)后置处理器

三轴联动时,刀具的轨迹中不必考虑工件原点在机床工作台的位置,后置处理器能 够自动处理工件坐标系和机床坐标系的关系。对于五轴联动,例如在X、Y、Z、B、 C五轴联动的卧式铣床上加工时, 工件在C 转台上位置尺寸以及B 、C 转台相互之 间的位置尺寸,产生刀具轨迹时都必须加以考虑。工人通常在装夹工件时要耗费大 量时间来处理这些位置关系。如果后置处理器能处理这些数据,工件的安装和

具 轨迹的处理都会大大简化;只需将工件装夹在工作台上,测量工件坐标系的位置和 方向,将这些数据输入到后置处理器,对刀具轨迹进行后置处理即可得到适当的NC 程序。

(5)非线性误差和奇异性问题

由于旋转坐标的引入,五轴数控机床的运动学比三轴机床要复杂得多。和旋转有关 的第一个问题是非线性误差。非线性误差应归属于编程误差,可以通过缩小步距加 以控制。在前置计算阶段,编程者无法得知非线性误差的大小,只有通过后置处理 器生成机床程序后,非线性误差才有可能计算出来。刀具轨迹线性化可以解决这个 问题。旋转轴引起的另一个问题是奇异性。如果奇异点处在旋转轴的极限位置处, 则在奇异点附近若有很小振荡都会导致旋转轴的180°翻转,这种情况相当危险。

(三)中国五轴机床市场现状与未来市场空间测算

根据《中国机床工具工业年鉴》(2018-2020)的数据,中国机床企业五轴加工中心销 售量和销售金额均在迅速增长。从2017年到2020年,中国机床企业五轴加工中心销 售量从466台提升到745台,销售收入从7亿提升到10亿元。

分析中国各种五轴机床的销量和销售额占比,可以看出五轴立式加工中心量大价低, 五轴卧加技术门槛高,销售单价是五轴加工中心中最高的。从销量占比看,五轴加 工中心台数占比超80%;从销售额看,五轴立加和卧加销售额都接近45%。

根据中国机床工具工业协会数据,2018年,41家协会重点联系企业加工中心销售数 量29,239台,其中五轴加工中心销售数量594台,占比2.03%;2018年加工中心销售 金额115.5亿元,其中五轴加工中心销售金额9.2亿元,占比7.97%。因此,从金额来 看,五轴加工中心的比例为8%左右。根据以上计算,我们估计五轴金属切削机床占 比也为8-10%,测算五轴金属切削机床市场空间。2020年,金属切削机床消费额为 138.7亿美元,五轴金属切削机床市场空间测算值为11.10-13.87亿美元。

(一)数控机床结构拆解

数控机床主要由结构件(铸件、钣金件)、数控系统、驱动系统(主轴驱动单元、进 给单元、主轴电机)、传动系统(主轴、丝杠、导轨)、刀库、刀塔及组件等构成。

结构件经过加工后形成床体和防护系统等,是数控机床的框架;数控系统是控制核 心,通过编程实现金属切削的命令产生和传达;驱动系统执行数控系统的命令,实 现机床部件的运动;传动系统主要包括主轴、丝杠、导轨等部件,主轴和丝杠都是数 控机床的运动传递部件,主轴把旋转转化为刀具的切削,丝杠将电机旋转转化为工 件的直线运动或旋转运动,导轨起到支撑作用;刀库、刀塔及组件实现自动更换刀 具的功能。根据海天精工招股书,机床结构件、数控系统、驱控系统、传动系统、刀库、刀塔及组件的成本占数控机床总成本的比例分别为35%、22%、13%、20%、 5%。

(二)数控系统:控制核心,机床大脑

数控系统是数控机床的“大脑”,是数控机床中技术含量极高的核心部件。数控系统 一般由控制系统、伺服系统和检测系统三部分组成。其中,控制系统硬件(即数控 装置)是一个具有输入输出功能的专用计算机系统,发出控制指令到伺服系统;检 测系统可检测机床部件运动位置、速度,并反馈到控制系统和伺服系统,来修正控 制指令;伺服系统将来自控制系统的控制指令和检测系统的反馈信息进行比较和控 制调节,驱动机床部件按要求运动。前述三部分有机结合,组成完整的闭环控制的 数控系统。

根据数控系统的功能和售价,可以分为经济型、标准型、高档型三类。其中,高档 型数控系统由于技术难度大,功能、性能和可靠性要求高,代表了一个国家高精度 加工的实力。

控制方式共有三类,分别为开环控制、半闭环控制、全闭环控制。

(1)开环控制

这类数控系统不带检测装置,也无反馈电路,以步进电动机为驱动元件。

(2)半闭环控制

位置检测元件被安装在电动机轴端或丝杠轴端,通过角位移的测量间接计算出机床 工作台的实际运行位置(直线位移),由于闭环的环路内不包括丝杠、螺母副及机床 工作台这些大惯性环节,由这些环节造成的误差不能由环路所矫正。

(3)全闭环控制

位置检测装置安装在机床工作台上,将丝杠、螺母副及机床工作台这些连接环节放 在闭环内,用以检测机床工作台的实际运行位置(直线位移),并将其与CNC装置 计算出的指令位置(或位移)相比较,用差值进行调节控制。

根据中国机床工具工业协会数控系统分会统计,在国内不同档次的数控系统市场中, 国产和国外品牌的占有率差异较大。根据中国机床工具工业协会数据,按销售套数 计算,国外品牌总体占有率约45%,但占据了高档型、标准型数控系统70%的份额, 主要集中在日本发那科、德国西门子等国际龙头企业。华中数控、广州数控和科德 数控的产品可以实现部分进口替代,但仍需时间检验。经济型数控系统主要取决于 产品价格,进入门槛较低,主要以国产品牌为主,市场竞争激烈。

中国数控系统起步晚、发展慢。1981年起开始引进发那科系统进行研究,一直到21 世纪初,数控系统仍然受制于人。为了解决高端数控系统“卡脖子”问题,国家发起 “04专项”。经过数年发展,我国数控系统产品取得长足进步。2009年至2016年, 数控机床专项共安排课题562项,中央财政资金投入91.14亿元。累计申请发明专利 3956项,立项国家及行业标准407项,研发各类新产品、新技术2951项,数控机床 专项支持研发的高档数控系统已累计销售1000余套,国内市场占有率由不足1%提高 到了6%左右,新增产值约706亿元。高档数控系统打破国外技术垄断,关键功能部 件实现批量配套。

测算2022年我国数控系统市场空间为123亿元。根据中国机床工业协会历年公布的 我国机床消费额、智研咨询的统计以及我国机床的产量数控化率,我们按照机床消 费额×数控化率×数控机床平均原材料占比×数控系统成本占比估算我国数控系统 市场行业空间。在假设原材料占比70%、数控系统成本占比21%的情形下,我们测 算2022年我国数控系统市场规模可达123亿美元。随着机床数控化率的持续提升、中 高端数控机床占比的增加带来数控系统成本占比的提升,我国数控系统的市场空间 有望实现持续、稳定的扩容。

(一)本体+核心零部件:成本可控,共同提升收入

公司掌握高端数控产业较为完整的人才链、技术链和产业链,始终专注于高档数控 技术领域,专注于做出高水平产品,拥有从多种类型五轴联动高端数控机床,到高 档数控系统、关键功能部件等核心技术和自主知识产权,生产制造工艺先进,供应 链成熟稳定,产品性价比高,机床85%以上的关键功能部件都来自自主研发。 公司是目前国内少数完整掌握高端数控核心技术并提供高端设备的企业之一。由于 具有完全自主知识产权的成套技术与整体解决方案,发行人可根据市场需求和用户 个性需求快速提供客户急需的产品和服务,满足用户多层次需求,既有效保证了“安 全自主可控”,又降低了核心部件进口或者外购导致的成本压力影响。不同于国内 外厂商主要依赖于外购的模式,发行人自主研制的整机、数控系统及关键功能部件 产品成本及品质控制优势明显,而产品的快速迭代也使发行人增强了市场适应性。

(二)售前服务+售后服务:精细化服务成为核心竞争力

公司售前技术部主要任务是为销售团队解决客户的技术问题,通过对客户提供的二 维图纸、三维模型及其他具体需求(主要包括加工表面质量、加工精度、加工效率 等)规划工艺方案以及零件试加工,从而验证拟出售机床能够满足客户需求。 售前人员收到图纸模型后,经过分析零件图样、设备最终选型、工艺方案制作、试加 工等过程,为用户提供最优的工艺方案,更好的满足客户需求。公司通过售前技术 支撑,快速为客户制定适合的加工工艺方案并进行样件加工,为用户提供定制化的 服务,通过交钥匙工程来促成销售订单,与客户建立稳定、长久的合作关系。 售后服务区别于国际厂商较长的响应时间和流程,公司可以在24小时内迅速响应。 机床就位、安调、验收、操作培训、验收保养、


科德数控研究报告:高端五轴机床领军者,产业链布局最全



科德数控研究报告:高端五轴机床领军者,产业链布局最全


踪客户应用情况,发掘用户需求, 公司已经为全国数十个城市提供直接的售后服务。

(三)军用+民用:从航空航天领域向外拓展

制造业转型升级,对高端机床的需求持续扩大。高端数控机床主要应用于航空、航 天、核、电子、船舶、兵器、能源、汽车、模具、刀具等重点领域,特别是航空航 天等军工领域,国产化需求强烈、存量市场规模巨大、市场增长可期。 以航空领域为例,高端数控机床主要市场为军用飞机及民用飞机市场。民机市场方 面,中国商飞推出了三个级别客机,分别是ARJ21、C919、CR929,根据《中国商 飞公司市场预测年报(2018-2037)》,预计到2037年,我国累计交付9,008架客机, 价值约9万亿人民币。飞机制造领域未来20年市场空间合计约10.4万亿。飞机整机制 造具备产业链带动效应,是国内制造业转型升级的重要契机,期间对五轴高端数控 机床等高端制造装备的需求将进一步增加。但该类高端装备一直是发达国家的核心 技术,长期限制对外出口并不断减少类似装备的出口数量。因此飞机产业的快速发 展对高端装备国产化替代进口提出了强烈的需求并创造了更大的市场空间,将成为 国内机床企业的重要市场增长点。

除航空航天、国防军工等重点领域对五轴数控加工有大量需求外,近年来汽车行业 对五轴数控机床的需求逐渐增强,例如汽车转向架、前后桥、底盘类零件,目前格劳 博、马扎克、德玛吉等国外企业均采用五轴数控机床组成生产线面向汽车企业销售。 汽车行业零部件产品为实现节拍化批量生产,需要对加工装备大批量采购,数控机床典型故障分析与处理方法因此其 行业的转型升级的市场规模巨大,已成为五轴联动数控机床另一个具有大规模快速 增长前景的市场。 根据公司招股书,2018-2020年,公司客户所处行业的前四名分别为航空航天、刀具、 汽车、机械设备,前四大行业收入合计占比分别达86.64%、88.27%、79.56%,较 为稳定。此外,公司立足航空航天产业,不断向外拓展业务,2018年-2020年公司非 航空航天客户的收入占比分别为66.45%、47.58%、52.93%,占比较高且整体稳定。

2018-2020 年 , 公 司 前 五 大 客 户 销 售 金 额 占 当 期 营 业 收 入 的 比 例 分 别 为 55.41%/37.97%/53.79%,公司营业收入快速增长,客户逐渐分散,前五大客户占比 略有降低。公司不存在对单一客户的过度依赖。

(四)内部研发投入+外部政策利好:内外共振,奠定高成长主基调

公司坚持自主创新的发展道路,是国内少数几家建立起覆盖五轴联动高端数控机床、 高档数控系统及关键功能部件等完整人才链、技术链和产业链的企业。

自2008年设立以来,通过自主发展及整合控股股东相关资产,公司在五轴联动数控 机床、高档数控系统及关键功能部件形成了一系列核心技术和核心产品。通过规模 化的市场销售和用户反馈,以及国家科技重大专项的研发支持,公司产品经历多次 迭代与升级逐步发展成熟,技术指标、设计方案及应用领域持续优化,核心技术不 断完善提升,形成了具有自主知识产权的核心技术能力。 公司数控机床众多参数已经处于国际领先水平。选取国内科德数控公司和国外哈默、 米克朗、德玛吉和大隈类似产品进行对比,可以发现科德数控主轴转速达到 18000ppm,超过选取样本德平均值15000ppm,达到国际先进水平;X行程达到 800mm,与国外差异不大;XYZ定位精度/重复定位精度达到0.005mm/0.003mm, AC定位精度/重复定位精度达到5”/3”,是样本中精度最高的机床。

高档数控系统是高端数控机床的大脑,是最具核心价值的关键部件。高档数控系统 一直是重要的战略资源,被各发达国家严格管控,禁止对外销售或完全开放功能。 高档数控系统通常由控制单元、驱动单元、电机单元、传感单元构成完整的闭环控 制系统,对应的技术复杂,将直接影响高端数控机床的精度、动态特性等重要参数。 公司数控系统技术水平国际前列。选取科德数控GNC60与西门子840D数控系统进 行对比。在技术指标、数控功能变换、数控功能插补、数控功能程序功能、补偿功能 五个方面,科德和西门子的数控系统差异不大。在基本功能方面,GNC60与西门子 840D的核心参数和系统功能基本相当;在硬件构架方面,GNC60基于工业PC构架, 有千兆工业以太网的选项,资源及开放性优于840D;在总线构架上,在联动轴数和 伺服扩展能力方面也优于840D;在价格方面,GNC60数控系统已实现软硬件的本土 化采购和开发,同等功能配置售价显著低于西门子840D。

研发投入大,研发费用率在国内可比公司中处于较高水平。2018-2020年,科德数控 研发费用率为13.29%/4.22%/6.95%,在选取的可比公司中属于较高水平,仅次于华 中数控。

公司的主要产品为五轴立式加工中心、五轴工具磨削中心、五轴卧式铣车复合加工 中心、五轴卧式加工中心、五轴龙门加工中心,且以五轴立式加工中心为主,为保证 口径一致和数据可比,选择“五轴立式加工中心”和“全口径”进行对比。从销售数 量角度来看,2017年和2018年,公司的五轴加工中心占比均超过7%,占比相对较高。 从销售金额角度看,公司的主要数控机床产品“五轴立式加工中心”市场占有率处 于较高水平,在15%以上;“全口径”市场占有率超过6%。

(一)主要业务拆分

公司主要产品包括数控机床等高端装备、功能部件、数控系统、其它业务。 数控机床等高端装备:公司的五轴数控机床主要下游为航空航天、军工等高端制造 业客户。根据公司目前的产品发展计划、下游制造业复苏情况、机床行业周期和高 端制造业升级预期,我们预计2022-2024年该业务增长率分别为25%/70%/40%。近 年来公司保持在国产高端五轴机床中的市场龙头地位,该业务毛利率稳中有升,预 计为2022-2024年为43%/45%/45%。

功能部件:该业务业绩基数较低,随着市场存量科德机床使用年限增长,功能部件 更新换代需求将上升。同时,公司生产的功能部件可以应用于军工、电力、机器人等 行业,前景广阔。我们预计功能部件2022-2024年增长率分别为54%/120%/120%, 公司独家提供功能部件维保服务,毛利率保持稳定,分别为42%/45%/45%。 数控系统:由于数控系统可以应用于运动控制、电动汽车等新兴市场,随着产能扩 展数控系统会完成销售延展,该业务业绩基数较低,未来增长空间较大,我们预计 数控系统2022-2024年增长率均为50%,毛利率则保持稳定,均为50%。

此外,我们再对公司的数控机床等高端装备业务和功能部件业务在23年的收入增速 与毛利率水平进行敏感性分析,在其他产品收入增速与毛利率仍为基础假设而不变 的情况下,我们假设的情形如下: 公司数控机床等高端装备业务23年的收入增速在65%-75%之间,毛利率水平在 40.0%-50.0%之间,则公司23年归母净利润在0.93亿元-1.43亿元之间。

公司功能部件业务23年的收入增速在60%-180%之间,毛利率水平在35.0%-55.0% 之间,则公司23年归母净利润在1.15亿元-1.20亿元之间。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

精选报告来源:【未来智库】。



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