一、数控系统行业概述
CNC加工能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,通过计算机译码,使机床将原始的金属板材通过长时间精密加工,打造成理想的形状。利用数控加工可以实现普通机床不能完成的复杂曲面零件加工,且加工的精度和稳定性都能够得到很大的保证。相比传统加工工艺,数控加工有着加工效率高、加工精度高、操作者劳动强度低、适应能力强等特点。
数控系统工作原理
资料来源;公开资料整理
高档数控系统是重要的战略资源。数控系统根据其电机类型、加工方式、开放程度、配套平台等可以分为经济型、标准型和高档型。高档数控系统可以实现全闭环控制、5轴以上联动功能,其加工进度和开放性都明显更具优势,也是重要的战略资源。目前各个发达国家严格管控甚至禁止对外销售高档数控系统,或者对高档数控系统的部分功能进行限制。举例来讲,日本发那科的五轴联动数控系统并未对国内企业开放;美国机床会对用户进行定时核查,掌握设备使用情况;日本机床设备在移动位置后,其数控系统可能会自动锁死;德国数控机床必须上网注册后才能使用。
数控系统的级别和对应标准
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二、数控系统产业链驱动
数控系统是数字控制系统的简称,即根据计算机存储器中存储的控制程序,执行部分或全部数值控制功能,并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。其产业的上游主要包括工控机、显示屏、功率模块、伺服电机和其他数控系统的重要组成部分,这些上游产品一同构成了数控系统的控制系统、测量系统和伺服驱动系统。数控系统一般应用于数控机床与工业机器人等工控自动化装备,这些装备广泛应用于国防军工、汽车船舶、机械制造和石油化工等工业,数控系统行业因此与这些工业行业息息相关。
中国数控系统产业链基本状况
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就我国数控系统下游应用占比情况而言,目前主要应用于立式加工中心、激光加工机、车床等各类加工设备。据体而言,2021年主要以立式加工中心(34%)、铣床、车铣复合(32%)和车床(17%)等为主。
2021年中国数控系统(CNC)下游应用占比情况
资料来源:Mirdatabank,华经产业研究院整理
就下游应用增速情况而言,21年q1期间数控系统(CNC)的下游应用中,立式加工中心、激光加工机、钻工中心、车床、玻璃机械等分别同比上升249%、231%、225%、210%、193%;金属成形机、卧式加工中心、NC雕刻机、木工机械、铣床等分别同比上升73%、121%、141%、178%、180%。
2021年Q1中国数控系统下游应用同比增速情况
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三、数控系统市场现状
1、市场规模
我国CNC数控系统市场规模触底反弹。受益于下游需求的高速增长,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%。
2015-2020年中国CNC市场规模及增长率
资料来源:Mirdatabank,华经产业研究院整理
相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国数控系统行业发展监测及投资战略规划研究报告》;
2、竞争格局
就我国数控系统竞争格局而言,目前海外品牌占据市场大头,广州数控国内领先。根据数据具体来看,我国CNC数控系统主要玩家是外资品牌,包括发那科(Fanuc)、三菱(Mitsubishi)、西门子(SIEMENS)等,2021年第一季度市场分别占比32%、21%和11%内资品牌中广州数控(GSK)领先,占比14%。
2021年中国数控系统竞争格局
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四、数控系统前景分析
1、技术发展趋势
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、民营企业逐步成核心
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。3、中档数控系统已经突破,高档数控系统需要攻坚。
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。根据数据,华中数控在中高档数控系统具有一定优势,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。北京凯迪恩大连大森在我国中档数控系统市占率分为 22%和 14%。
4、国产替代进行中
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。
华经产业研究院对中国数控系统行业的发展现状、产业链发展格局及市场供需形势进行了具体分析,并从行业的政策环境、经济环境、社会环境及技术环境等方面分析行业面临的机遇及挑战。还重点分析了重点企业的经营现状及发展格局,并对未来几年行业的发展趋向进行了专业的预判。为企业、科研、投资机构等单位了解行业最新发展动态及竞争格局,把握行业未来发展方向提供了专业的指导和建议。更多详细内容,请关注华经产业研究院研究出版的《2021-2026年中国数控系统行业市场供需格局及投资规划建议报告》。