如何看待五軸聯(lián)動數(shù)控機床滲透率情況？

五軸聯(lián)動數(shù)控機床滲透率持續(xù)提升。

性能： 五軸機床通過更高加工效率、更小占地面積與能耗帶來經(jīng)濟性，對三軸機床具有一定替代性。5 軸 加工中心刀具在 X、Y 和 Z 軸上線性移動，并可繞 X 和 Z 軸旋轉(zhuǎn)，可以從任何方向接近工件，同時進行 刀具直線運動，在整個路徑上都可保持最佳切削狀態(tài)；三軸加工由直線進給軸 X、Y、Z 進行加工，切削刀具 方向在沿著整個切削路徑運動過程中保持不變，刀尖的切削狀態(tài)不可能實時達到完美。

由于在加工過程中刀具對于工件的角度可以隨時調(diào)整，避免了刀具的加工干涉，因此五軸聯(lián)動數(shù)控機床可以 完成三軸聯(lián)動機床不能完成的許多復(fù)雜加工。對于航空航天、汽車等領(lǐng)域的企業(yè)，新產(chǎn)品零件及成型模具形狀日益復(fù)雜，精度要求也快速提高，因此具備高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力的五軸數(shù)控聯(lián)動機 床可以更好地解決新產(chǎn)品研發(fā)過程中復(fù)雜零件加工的精度和周期問題，大大縮短研發(fā)周期和提高新產(chǎn)品的成 功率。

新產(chǎn)品更新周期縮短，成本被迫降低，傳統(tǒng)工藝不能滿足交期要求。從汽車工業(yè)開始，幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域 都面臨著提高交貨速度和降低生產(chǎn)成本的要求。在汽車制造業(yè)、家用電器行業(yè)、電子制造行業(yè)、紡織行業(yè)和 化妝品制造業(yè)的客戶，都期望得到最精良的產(chǎn)品以及盡可能短的交貨期。全球市場變化日新月異，為了及時 滿足市場要求，供應(yīng)鏈成員企業(yè)越來越注重柔性和靈活性，在選擇合作伙伴時，將交貨期看作關(guān)鍵因素，往 往選擇那些能對市場需求進行快速反應(yīng)的企業(yè)。而且，在全球供應(yīng)鏈中，跨國公司紛紛實行“0 庫存管理” 和“JIT 生產(chǎn)”（JIT 的基本原則是在正確的時間，生產(chǎn)正確數(shù)量的零件或產(chǎn)品，即時生產(chǎn)），要求我國出口制 造企業(yè)的交貨周期越來越短、速度越來越快。

五軸聯(lián)動大幅提升加工效率和質(zhì)量。五軸可以從以下幾個角度提升工件的表面加工質(zhì)量：1） 使用長徑比較 短的刀具，提升加工穩(wěn)定性；2）減少放電的工藝，整個表面更均勻；3） 使用球刀的側(cè)刃加工，提升工件 表面質(zhì)量。用放電加工方法需要 6 個小時才能完成的部件，現(xiàn)在用五軸切削機床進行加工，只需要 77 分鐘。 五軸聯(lián)動數(shù)控機床加工效率相當于普通三軸機床的 2~3 倍。由于只需要一次裝夾，無需等待操作人員頻繁操 作，大幅縮減操作人員勞動強度。同時五軸機床還可以使用更短的刀具進行加工，提升系統(tǒng)剛性，減少刀具 的數(shù)量，避免了專用刀具的產(chǎn)生，大幅降低刀具成本。根據(jù)全球五軸機床龍頭德馬吉森精機披露數(shù)據(jù)，其使 用 10 臺五軸機床替換 50 臺立式五面加工機床，帶來了更高加工量、更小占地面積，并且節(jié)約能耗 42%。 價格方面：五軸機床高價格、高成本基于其采用的數(shù)控系統(tǒng)、擺頭等核心部件成本較高。目前國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)、 功能部件技術(shù)成熟度不斷提升，隨著未來產(chǎn)量上升帶來的規(guī)模效應(yīng)，國產(chǎn)五軸聯(lián)動數(shù)控機床成本將不斷降低。 以科德數(shù)控為例，其自研數(shù)控系統(tǒng)對外售價低于西門子 840D 平均價格的 50%。公司的五軸機床定價約為 國外可對標產(chǎn)品售價的 1/2 到 2/3。同時，公司針對民用領(lǐng)域客戶，打造了高性價比、高加工效率、高國產(chǎn) 化率的德創(chuàng)系列五軸機床，產(chǎn)品價格對標國外三軸機設(shè)備。全面的規(guī)格型號，能夠滿足民用市場對加工效率、 占地面積、節(jié)約人員等多樣化經(jīng)濟性需求。

從技術(shù)成熟度和國內(nèi)產(chǎn)業(yè)配套來看，國內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)從 0 到 1 突破。目前中國的機床行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了一批領(lǐng) 頭羊企業(yè)，中國與機床制造強國的差距也在逐漸減小。科德數(shù)控率先突破了高端五軸聯(lián)動加工中心，并且實 現(xiàn)了自主可控，公司各類型機床設(shè)備均配套自主研制的高檔數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動、電機、電主軸、擺頭、轉(zhuǎn) 臺等關(guān)鍵功能部件，整機自主化率 85%，國產(chǎn)化率 95%。科德數(shù)控在代表復(fù)雜精密零件制造能力的五軸聯(lián) 動數(shù)控機床領(lǐng)域已經(jīng)實現(xiàn)批量銷售，且精度等性能指標不輸國外先進水平。

從下游應(yīng)用看，更新?lián)Q代需求將提供抗周期動力，驅(qū)動行業(yè)從 1 到 100。新能源汽車、航空航天等領(lǐng)域?qū)Ω?端金屬切削機床需求旺盛，有望為國內(nèi)企業(yè)帶來成長機遇。五軸數(shù)控機床下游主要應(yīng)用在航空航天、汽車、 軍工等領(lǐng)域。根據(jù) QY Research 數(shù)據(jù)，五軸機床在航空航天、汽車、軍工三個行業(yè)的銷量占比分別為 39.9%/24.3%/13.3%。其中汽車領(lǐng)域主要用于生產(chǎn)氣缸缸體以及汽車零部件；航空航天領(lǐng)域主要生產(chǎn)飛機葉 盤、發(fā)動機等精密零部件。

受加工需求精細化、復(fù)雜化、定制化驅(qū)動，機床更新?lián)Q代有望加速。目前大多數(shù)國內(nèi)制造企業(yè)所使用的機床 仍以 2-3 軸為主（有趣的是，挖掘機不僅底盤可以前后行走，上面的駕駛室，挖斗和大臂組成的工作機構(gòu)也可以繞著底盤旋轉(zhuǎn)，具有 5 個自由度；而裝載機裝載機的底盤為四輪驅(qū)動底盤，前輪可以拐彎，后輪為固定 軸橋，駕駛艙和工作裝置無法旋轉(zhuǎn)，只有 3 個自由度。挖掘機、裝載機結(jié)構(gòu)上的差別與五軸、三軸機床十分 相似）。 且數(shù)控化率仍處于相對較低的水平，因此往往難以滿足日益增長的加工精細度需求。現(xiàn)有設(shè)備的加 工水平與下游加工需求的不匹配，將推動機床的更新?lián)Q代加速。

五軸聯(lián)動數(shù)控機場滲透率：根據(jù) MIR 數(shù)據(jù)：2021 年數(shù)控金屬切削機床的市場規(guī)模 679 億元。據(jù)觀研天下數(shù) 據(jù)，2021 年國內(nèi)五軸聯(lián)動數(shù)控機床市場規(guī)模 80.3 億元，占比達 11.83%，以此作為五軸聯(lián)動數(shù)控機床滲透 率預(yù)測起點值。 五軸聯(lián)動數(shù)控機床龍頭市占率：2020 年國產(chǎn)五軸聯(lián)動機床市占率前五廠商合計占比約 43%，單家廠商平均 占比約 8.6%，假設(shè)其 2021 年以挖掘機龍頭市占率提升速度 2.38%增長，則 2021 年行業(yè)龍頭市占率約為 10.98%。 五軸聯(lián)動數(shù)控機床國產(chǎn)化率：根據(jù)科德數(shù)控招股說明書：2019 年國產(chǎn)五軸加工中心銷售量為 780 臺，若以 每年 10%的增速增長，則 2021 年國產(chǎn)五軸加工中心銷售量約為 944 臺，對應(yīng)五軸聯(lián)動數(shù)控機床國產(chǎn)化率約 為 17%。

根據(jù)我們的測算，2025 年中國數(shù)控金屬切削機床市場規(guī)模將達到 890 億元。五軸聯(lián)動機床國內(nèi)滲透率提升 至 22.95%，對應(yīng)市場規(guī)模 204.26 億元，其中國產(chǎn)占比 36.84%。國產(chǎn)五軸聯(lián)動機床市場規(guī)模達到 75.25 億 元，其中龍頭市場占有率達 20.50%，對應(yīng)營收規(guī)模約 15.43 億元。

五軸聯(lián)動數(shù)控機床作為金屬切削機床中高端代表，隨著國產(chǎn)化進程推進，性價比優(yōu)勢將逐漸顯現(xiàn)，有望加速 替代以 2~3 軸為主的國內(nèi)市場，預(yù)計滲透率將持續(xù)攀升。同時，隨著行業(yè)集中度的持續(xù)提升，具有自主研發(fā) 優(yōu)勢的龍頭本土制造商有望加速強占國內(nèi)外競爭對手市場份額，步入高速增長軌道。