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文档简介
2023年科德数控研究报告国内五轴数控机床自主可控扛鼎者_经营有望持续向好国内五轴数控机床自主可控扛鼎者,经营有望持续向好五轴数控机床赛道深耕多年,产品体系齐备公司是国内五轴数控机床龙头企业,行业地位卓著。目前公司是国内少数几家建立起覆盖五轴联动高端数控机床及其高档数控系统、关键功能部件等完整人才链、技术链和产业链的企业。公司高端数控五轴机床已经实现批量生产并跻身国内五轴联动高端数控机床第一梯队。经过多年发展,公司已形成相对完备的产品线,覆盖从功能部件、高档数控系统再到五轴数控机床整机的全产业链,整机产品既有定位中端的德创系列,又有高端的KD系列,下游横跨军用和民用领域。从具体产品来看,主要分为4类:高档数控系统类产品:作为高端数控机床的重要核心零部件,公司数控系统(GNC系列)和伺服驱动实现了数次迭代,达到国外先进产品的同等水平。自研高档数控系统为高端数控机床应用及新品开发提供有力支撑。除此之外,公司数控系统还可用于机器人、电动汽车等高端装备。高端数控机床:包括4大通用加工中心(立加、卧加、卧式车铣、龙门)及2大专用加工中心(叶片铣和工具磨),品类覆盖相对齐全、设备各项性能同国外先进产品基本相当且部件的国产化率较高,形成了较强的“进口替代”能力,下游运用领域覆盖航空、航天、能源、汽车等多数先进制造行业,尤其在航空航天、军工领域推动高端五轴数控机床的自主可控。关键功能部件:电机、电主轴、传感系统、铣头、转台系列产品均有涉足,关键产品全面应用于公司各类高端数控机床,部件与整机协同效应明显。柔性自动化产线:提供完整的柔性自动化生产线解决方案,方案涵盖高端机床整机、夹具、刀具、工艺方案、物流系统、仓储系统、生产管控系统等在内的完整交钥匙生产线。公司管理层技术背景雄厚,多年深耕产业技术一线,为公司核心技术发展奠定坚实基础。公司部分管理层参与国家04重大专项,并多次承担国家级和地方级项目,技术实力雄厚。公司研发以陈虎博士为首,陈虎博士长期致力于高档数控系统体系构架技术研究、五轴数控系统核心算法及五轴数控机床结构创新工作,解决了国内五轴联动高档数控系统、伺服驱动、伺服电机、编码器、细分器、激光尺等成套数控装备的国产化,实现多种类型高端五轴机床批量应用。副总经理李文庆主导高性能伺服驱动与精密传感检测方向技术研究和产品开发,部分产品关键技术指标达到国际一流企业产品水平。王庆朋为公司监事和首席专家,主导了全系列伺服驱动产品设计与控制技术研发工作,实现了高性能弱磁控制技术、机床传动系统机电耦合控制技术、可再生电源控制技术等关键核心技术突破。公司股权结构稳定,近期获国家制造业转型升级基金入股。公司控股股东为大连光洋科技集团,实际控制人为于德海、于本宏。2022年6月公司以简易程序向特定对象发行人民币普通股,引入国家制造业转型升级基金。2022年8月以简易程序向特定对象发行人民币普通股上市。营收稳步提升,归母净利润有望向好近年来我国航空发动机、导弹发动机、船用螺旋桨、重型发电机转子等战略装备产业快速发展,尤其是贸易摩擦背景下航空航天、军工用户对于核心装备技术自主可控的要求愈加迫切;同时,下游民用制造业转型升级、降本增效,使其对高端制造装备尤其是五轴联动数控机床的需求逐渐提升。公司在数控五轴机床行业深耕多年,产品功能和性能不断完善,整机产品越来越得到下游市场用户认可,市占率持续提升,营收规模持续扩大。2021年公司实现营收2.54亿元,同比+27.99%;2022年前三季度实现营收2.07亿元,同比+28.5%。公司净利润表现一定波动,主要系部分年份存在非流动资产处置损益且政府补助在各年存在差异。而公司扣非归母净利润维持稳步提升,2022年前三季度公司实现扣非归母净利润2081万元,同比+155.17%。从营收拆分看,2022H1,公司数控机床等高端装备占比达87.35%,是收入主要来源。此外,收入包括自动化生产线(8.39%),功能部件(2.60%)、数控系统(0.71%)。由于公司销售五轴数控机床,产品价值量较高且公司实现数控系统等核心部件自制降本,公司数控机床等高端装备业务毛利率处于较高水平。此外,公司功能部件、数控系统销售收入规模较小但毛利率水平亦较高。公司销售毛利率相对平稳,但期间费用率表现明显波动,部分年度存在股份支付且不同年份收到的与收益相关的研发类政府补助不同,造成净额法核算冲减当期研发费用存在差异。伴随公司营收增长,规模效应下,公司期间费用率有望持续改善。公司销售净利率表现波动,扣非归母净利润率保持相对稳定,公司整体盈利能力有望向好。五轴机床:壁垒明显,下游应用持续渗透,已现曙光五轴数控机床较三轴有明显优势,应用领域相对高端一般机床可加工的维度客观上表现为六轴:以左手空间直角坐标系为基准,构成X、Y、Z三轴,加工件沿此三轴可做高精度的直线运用;然后分别围绕X、Y、Z轴旋转形成三个旋转轴A、B、C轴,加工件沿此三轴可实现加工面的翻转。理论上,六轴的加工自由度覆盖了工件上下左右前后的整个三维立体空间。而五轴数控机床一般指机床基本的三个直线轴X、Y、Z及附加的旋转轴A、B、C中的两轴,五个轴可同时进行插补运动。具体来看,五轴数控机床根据三个旋转轴不同转动形式,又具体分为双摆头式、俯垂型摆头式、双转台式、俯垂型工作台式、一摆一转式。五轴数控机床主要运用领域包括航空航天、汽车、机械加工、半导体、军工、精密模具、轨道交通、3D打印、医疗器械等。以德马吉森精机、科德数控为例,两家公司的下游收入占比较大的领域包括通用机械、汽车、模具、航天航空等。五轴数控机床在形状复杂、多线性、异形曲面等特点的加工零件中运用较多,尤其在航空航天和军工领域,是解决航空发动机叶轮、叶盘、叶片、船用螺旋桨等关键产品加工的唯一手段。从加工流程上具体比较看,五轴数控机床较三轴机床优势明显:由于三轴机床本质上只能对一个平面进行加工,因此涉及到多面体加工或者复杂曲面加工时,三轴机床往往需要对加工件进行多次装夹并频繁调整平面位置。而五轴数控机床由于增加旋转轴,通过对加工件的旋转即可达到多面加工及对复杂曲面加工的目的,且一般只需一次装夹即可进行定位加工。五轴数控机床明显减少了装夹时间。同时,五轴数控机床可以采用刀具侧刃切削,有效提升加工效率。由于转台或刀具摆头可绕A、B、C任意两轴旋转,对零件加工角度的选择更加宽泛和“立体”,由此复杂曲面的加工可不用特定的刀具。当加工零部件的层次结构、曲面过于复杂时,比如飞机起落架、航空发动机闸等,三轴设备由于产品结构干涉,几乎不可能胜任。对复杂零件的加工往往在航空航天、汽车、军工、精密模具等领域需求较大,五轴数控机床在这些领域的市场前景广阔。此外,五轴数控机床还可提高加工质量和精度。比如刀具摆头可倾斜从而规避球头铣刀中心点的线速度为0的情况,可更好地改善加工表面的质量。总体而言,五轴数控机床加工的灵活程度更高,对形状复杂、多线型、异形曲面等特点的高复杂性零件进行高效高动态、高速高节拍的加工具有明显的优势。五轴机床持续渗透,亟需实现自主可控五轴机床市场规模约百亿,但其在国内机床行业的需求占比相对较低,未来渗透空间较大。根据MIR,2021年国内目标金切机床1市场约679亿,其中五轴金切机床占比达13%,对应88亿市场空间考虑到五轴数控磨床等市场空间,2021年国内五轴机床市场规模或达百亿。但基于国内机床消费的庞大基数,五轴机床的需求占比相对较低。五轴机床核心优势之一是提升加工效率和质量水平,但当前国内部分制造业对加工的要求相对较低且三轴机床的运用相对广泛且技术成熟,效益和成本博弈下,五轴机床的广泛渗透仍有待性价比优势显现。当前五轴机床价值量较三轴机床等明显更高,并较多运用于军工、航空航天等对制造要求较高且对价格相对不敏感的行业。往后看,1)伴随国内持续推进高端制造转型,高技术制造业增加值占规模以上工业增加值的比重持续提升,五轴数控机床高加工效率、高精度且节省人工和场地成本的优势将更加明显。五轴机床替代三轴机床或是行业长期发展趋势,五轴数控机床的需求有望迎来释放。2)更多民营企业已参与五轴数控机床的研发、生产、销售,国产五轴机床价格一般更低,国内厂商介入市场除了进一步打破海外品牌的垄断格局,或将推动五轴数控机床价格下降,促进五轴机床在下游的应用渗透。而随着五轴机床需求增加,自主可控的紧迫性凸显。一方面,目前五轴机床海外品牌市占率较高,以2021年国内五轴数控机床100亿空间测算,国内五轴机床龙头之一科德数控市占率仅2%-3%。除此之外,国内具备五轴数控机床生产能力的企业还包括北京精雕、海天精工、纽威数控、普什宁江、艾弗米(拓斯达控股子公司)、博鲁斯潘等企业。根据MIR,2021年科德数控在国产五轴联动机床(包括外资国产,下同)市占率约9%-10%,据此测算,国产五轴联动机床市场空间约24亿元,扣除格劳博、米克朗等外资在国内产销份额,预计五轴机床国产化率不足20%。另一方面,海外对我国高端五轴数控机床存在技术封锁,美、日企业对出口中国的五轴数控机床设置严格的审批和限制制度。1)五轴数控机床使用功能受到严格管制,比如日本可以限定设备的用途和位置,一旦移动位置或改变用途,数控系统将自动锁死。德国企业售后服务人员携带GPS,可对设备进行定位。2)机床品类受到严格限制,超精密机床(纳米级)在任何情况均禁止向国内出售,德马吉森部分五轴机床产品限制对中国销售。目前在政策扶持下,以科德数控等为代表的国产企业实现核心技术突破,逐步推进五轴数控机床的自主可控。伴随着更多五轴数控机床产品在下游运用试错、迭代,五轴数控机床的国产化率有望提速。厚积薄发的五轴机床龙头,军工+民用驱动长期成长较早在下游开展运用试错,连续多年保持研发高投入科德数控较早获得04专项等国家课题的大力支持,得到了航空、航天、能源、汽车等重点领域典型用户给予的市场应用机会,通过用户的应用反馈,不断促进公司产品的技术迭代和成熟度提升,得到了市场和行业的认可。公司自2008年以来,考虑到对航空航天领域的战略需要以及其较高的技术要求,公司集中资源聚焦航空航天领域进行重点突破;同时公司逐步实现向精密模具、汽车、清洁能源、工程机械等更多领域扩展。2018-2022H1公司累计销售五轴机床已超400台,解决了我国一大批重大技术装备生产的“卡脖子”问题,突破了海外对国内航空航天、军工等先进制造领域的高端机床的技术封锁。从性能对比上看,公司五轴数控机床产品已逐步与海外进口五轴机床产品缩小差距。以哈默C42与科德数控KMC800SU对比看,KMC800SU定位精度和重复定位精度等功能参数与哈默相当,而轴的线性运动和旋转运动速度更快且主轴功率更高,切割效率或更具优势。同时,五轴数控机床的高技术壁垒决定了持续的研发投入是五轴数控机床技术突破的先决条件。相较海外品牌,国内五轴数控机床的发展差距体现在缺少下游应用持续试错和技术迭代,导致机床精度、精度保持性、可靠性等方面存在差距。而海外数控机床龙头厂商的技术优势源于多年持续的研发投入积累,技术壁垒已相对稳固。以DMG和大隈为例,近年来两家公司研发投入稳步提升,2021年德马吉森精机研发投入达11.12亿元人民币。而国内机床民营企业规模体量相对较小且易受制造业景气周期性变化影响,盈利水平表现波动,难以支撑对高端五轴数控机床的持续性高研发投入。科德数控近年来研发开支相对积极,技术快速积累将有望进一步夯实公司核心竞争力。2019-2021年公司研发开支分别为0.68亿、1.07亿、0.78亿,占营收比例分别为48.3%、54.1%、30.6%。公司相对积极的研发投入协助公司迅速突破了一批关键核心技术,并持续拓展五轴数控机床的产品品类和下游应用。从当前公司的在研项目看,公司仍在加强补齐产业链能力短板及丰富完善五轴数控机床产品体系,持续深化五轴数控机床在重点领域的自主可控。实现核心部件自制,供应链安全可控,控本成效显著持续的研发投入,公司成为国内极少数拥有从多种类型五轴高端数控机床,到高档数控系统、关键功能部件核心技术和自主知识产权的五轴数控机床厂商。公司各类型机床均有配套自主研制的高档数控系统及伺服驱动、电机、电主轴、摆头、转台等关键功能部件,整机自主化率85%,国产化率95%,整体自主化、国产化程度较高。目前公司在导轨、丝杠等零部件已经启用部分国产品牌,如广东凯特、南京工艺,进一步深化供应链的。其中,数控系统实现自研自产,是公司相对于其他机床企业的突出优势。数控系统直接影响高端数控机床的精度、动态特征等重要参数,具备较高技术壁垒。具备自主开发高档数控系统的能力是国外许多高端数控机床研制企业的重要战略布局方向。国内机床整机企业目前多外采海外数控系统并进行二次开发,对外依赖相对明显。而在航空航天和军工领域,海外高档数控系统对国内存在出口限制或者功能开放不全等问题,亟需实现自主可控。公司GNC系列高档数控系统实现了GNC60/61/62数次迭代,达到了国外先进产品同等水平,产品开放性、适配性强,为公司各类型高端数控机床应用机新品开发提供了有利支撑。根据公司公告,公司数控系统功能已达到西门子840D的95.85%,有能力实现对进口海外数控系统的。相较于国内外厂商在部分零部件依赖外采,公司自主可控成本优势明显。一般情况下数控系统价值约占高档数控机床成本的20%-40%。比如浙海德曼数控系统采购一般超过企业采购金额的20%以上。而科德数控由于实现数控系统自制,采购主要以结构件类和传动类为主。数控系统自制、较高的整机自制率夯实公司产品盈利能力,公司整机的平均毛利率保持在40%以上,高于同行企业平均水平,尽管有五轴数控机床定位中高端,售价较高等因素影响,但对标同行企业价格相差不太大的机床,公司整机毛利率仍表现相对优势。民用+军工双轮驱动,订单饱满,产能释放夯实长期成长能力公司连续深耕航空航天、军工领域多年,渗透持续提升。公司于2009年开始参与国家科技重大专项,参研单位有较多航空航天、军工领域用户,公司完成设备研制,历经多年的应用、试错、优化和迭代,使得设备性能得到极大提升,并成功切入对五轴机床需求量最大、技术难度最高的航空航天领域。同时军工行业对五轴联动数控机床需求持续增加,公司设备已在军工企业得到广泛应用,尤其在军工配套单位收入占比大幅提升。公司针对飞机机翼、机身、尾翼的大中小型飞机结构件、起落架及航空发动机等核心关键零部件均可提供整机加工设备。公司的设备在精度、动态性能、可靠性等综合性能上能够满足军方的需求。整机的复购率高达40%,充分说明公司产品在性能、稳定性上的优势。典型应用:1)参与第一台C919发动机生产制造,参与C919大飞机发动机叶盘等零部件试制生产;2)推出卧式镗铣车复合加工中心与飞机起落架生产厂商建立合作;3)大、小规格的翻版铣削产品分别处于应用验证和在研状态,用于航空领域的框梁等结构件加工,实现。根据公司投资者交流纪要,2022年前三季度,公司国内订单中军用占比达70%,航空航天占比约60%。立足航空航天的优势积累,公司积极布局民用市场的运用拓展。随着制造业转型升级的推进,越来越多的民营客户对加工效率、加工精度提出了更高的要求,公司民用领域订单占比逐步提升。公司推出的德创系列产品即针对民用市场,能够满足民用市场对加工效率、节省占地面积、节约人员等多样化经济性需求。公司在民用领域业务已实现多点开花,2022年前三季度,公司在机械设备、能源、汽车、刀具、模具、高校等领域的订单合计占比约40%。在新能源汽车领域,“一体化压铸”形成的多种异型构件及电池&电机壳体、减速器壳体、前后桥等零部件加工将成为五轴机床需求的新增长点。公司已与汽车领域客户建立深度合作,针对汽车发动机壳体、变速器壳体,汽车模具等零部件形成整机加工方案。在刀具行业,伴随刀具持续深化,国内每年需进口五轴工具磨床超过1000台,公司的五轴工具磨削加工中心是国内少有的能够完成球头刀、波纹刀等复杂刀具磨削的设备。目前公司五轴工具磨削中心已得到国内领先的硬质合金切削刀具供应商株洲钻石的认可。在能源行业(风电、核电、水力发电等),公司针对风电减速机壳体、发动机传动齿轮、大型汽轮机叶片、水电工程类的叶轮等关键零部件加工匹配整机产品。当前公司新接订单饱满,产能瓶颈相对突出。2022H1公司新增订单1.55亿元,同比增长62.02%;前三季度,公司新增及中标订单同比增速超过50%。相较于金属切削机床行业2022H1新接订单同比下降17.3%,公司成长属性凸显。IPO后,公司持续推进产能扩张,高档数控机床产量持续提升。从资本开支角度看,公司在2021年上市后,资本开支明显提速。但公司产业链布局相对完善,设备及人员仍相对有限,产能存在瓶颈,限制了公司在军工、民用领域的进一步拓展。22H1公司采购了卧加柔性制造线、龙门生产线,并自制五轴产线;同
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