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数控工具磨床行业研究报告

来源:来源 作者:作者 发布时间:2019-11-21 浏览人次:2590

一、行业概况

(一)数控工具磨床

随着现代制造技术的发展,对高精度异型复杂刀具、复杂精密零部件的加工需求越来越大,普通工具磨床和传统加工工艺已经无法满足精度和复合成型要求.为了解决这些问题,磨床也逐步从机械结构的传动配合发展到当今的多轴插补数控技术的应用。

数控工具磨床的加工原理和数学模型与传统工具磨床很不相同,数控磨削系统可实现直线插补、圆弧插补、渐开线插补、指数函数插补、螺旋线插补等插补功能,从而解决了复杂形状刀具及复杂专用零部件的高效加工。

近二十年来,多轴联动等数控技术的进步,推动五轴数控工具磨得到了快速发展,由于该机型能够刃磨各种复杂形状的刀具和零件,具有万能性和通用性,因而五轴数控工具磨已成为数控磨床家族中的尖端产品。

(二)行业发展情况

从世界范围内来看,中国已经成为全球制造业的中心,随着经济的快速发展和固定资产投资的增加,我国已成为世界第一大机床生产国和消费国,中国机床市场庞大,发展前景广阔。2017年度,中国大陆地区机床消费金额达到299.7亿美元,同比增长7.5%,占全球机床消费额比重的36%;中国大陆地区机床产值达到245.2亿美元,同比增长5.1%,占全球机床产值比重的30%。

随着下游产业的不断升级发展,对机床加工精度和精度稳定性等要求越来越高,中高端产品的需求日益凸显,更新升级需求大。中国机床市场结构升级将向自动化成套、客户化订制和普遍的换挡升级方向发展,产品由普通机床向数控机床、由低档数控机床向中高档数控机床升级。

2013-2018中国金属加工机床消费额(亿美元)

2014-2018中国金属加工机床生产额(亿美元)

随着设备和加工工艺的全面提升,对刀具性能的要求也越来越高,作为高档数控机床的重要组成部分,对机床的精密、高速和高效等方面的性能起关键作用。

以高温合金、钛合金、不锈钢、等静压石墨、硅材料、蓝宝石、超高强度钢以及高温结构陶瓷等为代表的工业材料由于加工难度大,成本高,对配套加工工具也提出了更高要求。因此超硬刀具成为了产业升级中的优选材料。

根据e星体育app官网工具分会的统计、调查及分析,对我国刀具市场消费总规模、进出口进行了测算。我国刀具市场总消费规模从2017年的388亿元人民币增加到2018年的421亿元,同比增长8.5%。

2013-2018中国刀具市场消费额(亿元)

2013-2018中国刀具市场进口额(亿元)

我国数控刀具需求量的快速上升孕育了数控工具磨床的巨大市场潜力。目前高档数控工具磨床主要依靠进口,据悉:我国主要刀具制造骨干企业进口4-5轴数控工具磨床数量达到百台以上,一些中等规模的刀具制造企业进口该类机床也达到数十台。除刀具制造企业外,许多机械制造企业因本单位刀具修磨和制造需要,在进口4-5轴数控工具磨床中也占有很大比重。下图表示了年我国近年数控工具磨床进口额(注:进口数控工具磨床主要品种为4-5轴数控工具磨)。

2008-2013及2017年进口数控工具磨床额(万美元)

(三)数控工具磨床国内外主要厂商

工具磨床行业中,主要分为国外和国内品牌,高端机床一直依赖进口品牌如德国瓦尔特、萨克、瑞士施利博格等,中端性价比的进口品牌还有澳大利亚安卡,这些进口机床具有精密、高效、多工序复合加工特点;国内磨床企业处于跟随状态,如武汉机床厂、台州北平机床、芜湖戴杰磨床,其产品主要用于标准刀具制造,少数用于非标复杂磨削加工。

针对数控工具磨床来说,其更新换代周期要比一般金属切削机床快,五轴数控刀具磨削机床本世纪初进入国内市场,至今约15年时间,期间因为数控系统及刀具磨削软件的升级换代、主轴技术和光学测量系统等新技术的出现,数控机床也普遍经历了一次更新换代,后续直驱分度装置、直线电机技术、新的软件技术以及刀具新材料的变革、工业4.0的持续推进也必将推动数控工具磨床的产品换代,大致更新换代周期预计在5-10年。

二、宏观环境分析

(一)行业处于转型机遇期

近年受中美贸易摩擦影响,工具磨床市场需求有所下滑,部分中小型企业退出,行业面临重新洗牌;然而新的市场格局也为存续的机床企业提供了转型发展的新机遇。

(二)国家战略和市场需求驱动数控磨床产业升级

近年来,随着国民经济的高速发展,我国磨床市场需求结构发生明显变化,一方面,我国汽车工业、消费电子、船舶工业、航空e星体育app官网、国防工业、电力设备、铁路机车、工程机械产业的发展为数控磨床提供了广阔的市场,另一方面,又不断对数控磨床在数量上、质量上和水平上提出更高、更新的要求,促进数控磨床行业快速发展。

2015 年磨床产值数控化率达51.75%,比2014 年增加5.07 个百分点。而目前发达国家数控机床产值数控化率已达80%以上,因此我国数控机床的发展尚有较大潜力。以3C 行业为例,目前国内3C 行业整体自动化率较低,这将对带有智能制造系统的数控磨床形成巨大的市场需求。

2016 年3 月发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中设有“高端装备创新发展工程”专栏,其中“(四)高档数控机床”指出:“研制精密、高速、柔性数控机床与基础制造装备及集成制造系统。以提升可靠性、精度保持性为重点,开发高档数控系统、轴承、光栅、传感器等主要功能部件及关键应用软件”;其中“(五)机器人装备”中指出:“大力发展工业机器人、服务机器人、手术机器e星体育app官网军用机器人,推动高精密减速器、高速高性能控制器、高性能伺服电机及驱动器等关键零部件自主化,推动人工智能技术在各领域商用”。

因此,新一轮的产业结构调整和升级必将是先进制造业替代传统制造业,这种转型和升级将会大大增加作为工业母机之一的高性能数控磨床的更新需求。

(三)进口替代份额依然巨大

我国高档数控磨床起步较晚,高性能产品对进口依赖较大。2013 年至2015年,国内数控机床需求增长较快,进口数量逐年上升,2014 年我国进口数控机床14,836 台,2015 年达到18,584 台,同比增长25%。2018年仅数控工具磨床国内市场需求量达400台,其中60%为进口设备。

随着国内机床制造水平实力的不断增强,我国数控磨床产业的整体实力将逐渐提升,产品档次将由目前的中低档向中高档升级,满足日益增长的国内中高档数控磨床需求。同时,由于目前进口磨床在包括产品定制到售后服务过程中也存在不少问题,限制了我国制造产业链订单响应速度,并造成国内磨床用户生产和成本压力。因此,我国数控磨床行业的进口替代过程提速势在必行。

数控磨床行业有较低的能耗和环保性,行业技术发展相对很成熟,因此暂时没有技术壁垒。

(四)行业技术发展趋势

整体而言,德国、瑞士在数控磨床领域的技术研发水平处于全球领先的地位。由于数控磨床要求的加工精度和制造工艺非常复杂,涉及软件开发、精密制造、电气控制、系统集成等多方面因素,因此领军企业和品牌主要分布在上述科技发展水平较高的国家和地区。

WALTER公司HelitronicPower型工具磨如下图所示,该机型被加工件轴线卧式布局,龙门式立柱结构,工件工作台带X轴,并实现A,C轴转动;砂轮主轴上下左右移动实现Y、Z轴。一次装卡可以实现Ф3-320mm,长350mm的回转类复杂数控刀具磨削。该机配套FANUC31i数控系统,公司自行开发数控刀具磨削软件。该机床可配置电主轴砂轮、力矩电机转台、刀具自动定位探针、砂轮自动更换装置、刀具在线轮廓测量仪、刀具自动支撑架、刀具自动上下料装置等。选项有:进给率优化器、刀具平衡仪、一体化测量系统、扭矩自适应控制等,其技术代表了国外工具磨床的发展趋势。

三、行业现状分析

(一)发展现状分析

五轴数控工具磨床经过近十年的发展,在针对不同加工对象、材料和加工工艺中产生的问题进行了一次次的技术革新,目前该行业技术特诊主要体现在如下几个方面:

1.精密

高精度是刀具品质的体现,它直接反映在加工零件的生产质量上。由于现代数控刀具高精度要求,相应五轴数控工具磨具有精密机床的秉性。国外五轴数控工具磨的加工精度达到2µ级,因此要求机床结构优化设计,采用高档功能部件,具有良好的静、动和热态性能等。

2.高速

数控刀具加工形式主要是高速、高精度成形磨削,金刚石磨具和CBN磨具等超硬材料磨具的应用对磨床高速性能提出新要求,如砂轮轴一般采用电主轴,转速超过10000r/min;要求机床具有优异的机电耦合、伺服优化和高加速性能等。电主轴、力矩电机、直线电机等直驱部件的应用,已经成为国外高档五轴数控工具磨高速性能的新亮点。

3.复合

多轴联动控制和多工序复合磨削加工是五轴数控工具磨主要技术特征之一。五轴数控工具磨可以实现复杂型面和复合刀具一次装卡全部磨削。由于聚晶金刚石(PCD)和聚晶立方氮化硼(PNCB)等超硬材料应用于数控刀具,使得用金刚石砂轮磨削此类数控刀具显得力不从心。在科技进步的推动下,应用电火花磨削和激光加工数控刀具的技术应运而生,现已开发此类加工数控刀具机床。目前,五轴数控工具磨用于聚晶金刚石的旋转电火花加工集成砂轮磨削于同一台工具磨床,可供带电极和砂轮更换装置的双主轴和单主轴机型,主要用于金属、木材、陶瓷、塑料等加工行业的聚晶金刚石刀具加工,表明应用放电加工和砂轮磨削二合一复合加工PCD刀具的复合机床也已经成熟。特种加工和复合加工已经成为数控工具磨的重要发展方向。

4.智能

五轴数控工具磨是智能化技术应用最集中的机型之一。国外先进五轴数控工具磨装备有激光测头、砂轮探针、声纳感应仪、CCD相机等,其机型一般具有机床状态监控和优化,动、热态自动补偿,防碰撞功能,刀具加工在机检测,砂轮在线自动修磨标定和动平衡等功能,提高了刀具磨削的智能化水平。

5.应用软件

没有丰富的数控刀具磨削软件的支撑就无法加工出精彩纷呈、形式多样的数控刀具产品。一般磨削软件包括加工标准刀具模块和非标刀具模块,操作者可以应用数据库或自行设置刀具几何参数形成3D图形仿真加工程序。对于圆锥球头立铣刀等复杂形状刀具的磨削加工,目前国外实力雄厚的公司可以精确地加工出来,因为加工这种刀具需要高精度多轴联动的数控工具磨床以及高精度加工数据计算的高级磨削软件。由此可见,五轴数控工具磨是软件开发应用最充分的数控机床之一。

6.自动化

机器人广泛应用于数控工具磨床,成功解决了自动交换砂轮和工件自动上下料等问题,因而大大提高了数控工具磨床的加工效率、精度和一致性。工业机器人与数控工具磨的有机融合,形成了自动化的磨削中心(FMC)。

近年来武机、北平等国内厂家在技术上跟随国外厂商的发展趋势,顺应市场研发出了多款数控五轴工具磨床,为国内客户的应用和采购成本降低做出了努力,但目前国内厂家在产品制造和市场获取方面依然受制于多种因素制约,最主要的在于关键技术与关键部件的配套能力。高端五轴联动数控工具磨,涉及主要关键技术有以下几个方面:

1.用于精密磨削的机床高刚度床身、立柱及主要结构件有限元分析和整机优化设计技术;

2.高速电主轴(磨头)结构优化及润滑、冷却技术;

3.高速电主轴砂轮虚拟式在线动平衡、检测和修整技术;

4.回转轴-A/B/C结构设计及高精度运动技术;

5.直线轴-X/Y/Z设计及重复定位精度控制技术;

6.五轴联动工具加工程序编制及系统软件应用技术;

7.自动刀具测量和定位系统技术;

8.高速磨削时的磨削液冷却技术及超微粉末颗粒过滤技术;

9.轴联动数控工具磨床的总装及调试技术;

10.工业机器人应用等自动化技术。

(二)业务产品分析

针对当前市场发展趋势来说,中高端数控磨床及其延伸的高端刀具制造业务是有很大的发展前景和投资可行性,下面对这两大业务的商业模式大致分析如下:

1.高端数控磨床

营销模式:可在五轴数控工具磨床产品上做规模市场,数控磨削专机做细分市场,重点服务大客户和成长型客户;配置专属的产品经理,负责市场及用户研究、产品规划及设计、产品制程协调及跟踪、售后问题处理及培训;发挥成本优势和方案解决能力,通过销售团队、代理商的扩张,为客户提供优质产品及服务。

运营模式:加强研发管理,丰富产品线;建设数字化车间,提高核心零部件的加工能力,完善部装和总装工艺,实现“零缺陷”、“零故障”;加强供应链管理,配置优质合格分供方,形成及时响应市场需求的反应机制。

盈利模式:以机床产品和解决方案服务获得利润;整合经营销售渠道及合作资源,严格控制采购、生产成本及期间费用,形成稳定增长的利润来源;建立品牌营销获取品牌溢价。

2.刀具制造及修磨

营销模式:可面向华中地区区域市场,专攻模具、汽车、军工、3C设备制造等行业;主打中端标准刀具及高端复合刀具,与德国公司共建品牌,整合业内上下游渠道资源,在专业媒体、集群市场、线上新媒体投放广告及展示视频进行引流。

运营模式:可在公司层面成立刀具产品事业部,签订业绩责任书,明确事业部各机构工作流程,遵循ISO质量控制体系,充分发挥各职能部门的积极性,不断丰富完善客户数据库、产品数据库、供方数据库,建设刀具区域供应链平台。事业部经理全权负责刀具研发、制造、销售工作,按期向公司提交工作报告,重大事项报请公司管理层审批。

盈利模式:依靠刀具产品及解决方案服务盈利;与德国公司进行外贸合作,注册合作品牌,依靠性价比将产品销售到国外市场;整合客户与分供方资源,提供刀具检测及刀具附件销售业务。

四、行业供求分析

(一)数控工具磨床与延伸刀具产品市场预测

根据近年数控磨床市场判断,预计每年数控磨床市场规模约80亿元,其中高端磨齿机等约30亿,五轴数控工具磨床类约20-30亿,其他类刀具磨床约30亿,工具磨床产品所涉及市场规模约50-60亿元,其中40%为进口产品,无论从国产竞争还是进口替代来讲都有相当大的市场空间。

2017年我国刀具市场总消费规模从2016年的321.5亿人民币增加到2017年388亿元,增速20.68%。其中:国产刀具约249亿元人民币,与2016年相比增幅为23.3%。2017年刀具国产化率达到64.18%,而国产刀具增速超过总消费增速,表明进口替代比例持续提升。(资料来源:e星体育app官网工具分会)

(二)主要竞争对手对比分析

五轴工具磨床国外的竞争对手主要为德国瓦尔特、澳大利亚安卡,其2018年销售台数约180台;国内竞争对手主要为北平机床和戴杰磨床,共计销售约160台。

刀具产品属于拟重点发展的延伸产业,市场前景广阔。目前国产刀具和进口品牌山特维克、瓦尔特、三菱材料等刀具的差距主要体现在:1、在加工整体解决方案上与国外厂商存在差距;2、刀具结构设计上落后于国外,数字化仿真能力存在差距;3、先进刀具材料性能能和一致性上与国外存在差距;4、先进涂层工艺及设备缺乏;5、产品满足率不及国外厂商;6、应用推广、服务及品牌上的差距;7、标准化工作严重滞后。

因而刀具业务的发展思路可以通过与德国公司进行技术合作,按照先进的质量控制体系来进行刀具生产,注册合资刀具品牌,在设计技术、材料、工艺、品牌推广上做到一流水准,利用成本优势和快速的区域服务来形成核心竞争力。

(三)磨床行业统计数据

1.生产运行

2017年磨床产品的产销总体态势有所回升。从细分产品结构上看,产销量占比最大的仍是平面磨床和外圆磨床,其中外圆磨床的数控化率明显较高。数控磨床产品的运行呈现明显下行趋势,这与全行业数控产品要好于普通机床产品的趋势相反,反映出磨床产品领域的升级滞后,发展动力不足。磨床产成品库存的数据显著下降。数据降幅要大于金额,反映出磨床企业在加大低端磨床产品的去库存力度。其中数控磨床的去库存力度要明显大于普通磨床。

2.出口情况

2015年磨床出口量3697台,出口总额6842.1万美元,同比下降26.6% 。其中位居前三位的产品是:平面磨床出口额2380.5美元,同比下降4.6%;外圆磨床出口额1545.2万美元,同比下降25.5%;其他磨床出口额1454.1万美元,同比下降25.9%。从出口额和出口量上看,平面磨床的占比都居首位,从单价上看,曲轴磨床9.3万美元/台最高。从出口趋势上看,磨床出口虽然呈现显著下降,但出口单价呈现小幅回升。其中外圆磨床的单价增速最显著,同比增长147.4% 。在磨床出口去向上,德国以800.7万美元出口额排在第一位,同比下降10.2%,美国以323台出口量排在第一。磨床出口企业中,按出口额占比排序,私人企业占54.5%,外资企业占31.6%,国有企业占13.9% 。在出口企业所在地区中,按出口额占比排序,华东57.7%、华北12.15和华南11.6%居前三位,同比分别下降25.2%、45.1%和41.0% 。

3.3进口情况

2015年全年磨床进口总额10.0亿美元,同比下降14.0% 。其中外圆磨床进口额2.3亿美元,同比下降11.3%;工具磨床进口额2.2亿美元,同比增长25.1%;其他磨床进口额2.1亿美元,同比下降19.8% 。从进口额上看,外圆磨床和工具磨床分别以2.28亿美元和2.20亿美元的占比居前两列。从进口趋势和进口平均单价上看,磨床整体都呈现大幅下降趋势。在进口来源上,德国以2.78亿美元进口额排在第一,同比下降19.9%;日本小幅下降,以2.11亿美元处于第二位,同比下降7.5%;瑞士大幅增长,以1.25亿美元位居第三,同比增长59.4% 。进口企业中,按进口额占比排序为外资企业53.3%、国有企业30.4%和私人企业16.3% 。在进口企业所在地区中,按进口额占比排序,华东48.5%、华南18.1%和华北14.1%居前三位,同比分别增长1.3%、1.4%和下降42.8% 。

五、产业链分析

(一)上游分析

数控磨床的上游行业为机床提供机械配件和功能部件,主要包括钣焊配件、铸件、数控装置、电气元件等。涉及上游行业业务,主要生产精密钣焊产品、机床铸件等产品,有效延伸了产业链。

1.上游钣金行业

钣金制造是指通过多重程序的冷加工工艺(包括数控下料、成型、拼装、焊接、表面喷涂等)对金属板材进行加工,产出符合机床要求的外罩、配电柜等部件。目前e星体育app官网国盛精密钣金有限公司在行业中发展迅速,凭借较强的制造实力和无忧的售后服务,国盛集团已成为德马吉、宝马格、通快、山特维克、东芝机械等著名企业的OEM供应商。

2.上游铸件行业

铸件是把冶炼好的液态金属,用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中,冷却后经打磨等后续加工手段后,得到机床部件的金属毛坯,经进一步机械加工后成为铸件半成品。

3.上游机床配件或功能部件行业

机床配件或功能部件行业包括机床的主要功能部件包括数控机床的数控系统、电气与液压系统、主轴单元、滚珠丝杠副、滚动导轨副、检测装置等,这些功能部件的性能成为整机性能的决定因素。数控系统和关键功能部件具有较高的技术进入门槛,由于国产功能部件在品种、质量、数量上都不能满足国内中高档数控磨床的主机配套需求,当前核心配套厂商有西门子和发那科数控系统、力施乐及THK丝杆导轨、海德汉光栅尺、瑞士及德国品牌电主轴与分度头等。磨床制造厂家主要通过进口的方式购买,议价能力弱。

4.磨削专用软件

五轴通用磨削软件主要是瑞士MUNROTOL、瑞士MTS以及瑞士施利博格公司的自主研发磨削软件。该软件属于磨削机床的技术核心,在产品中的占比很高,磨床制造厂家主要通过进口的方式购买,议价能力弱。

(二)下游分析

1.齿轮加工行业

目前齿轮行加工业产值分布形成了华东52.7%、华北19.1%、西南8.7%、华中8.1%、西北6.7%和东北4.7%等六大主产区,华东占了全行业半壁江山。

2.汽车产业集群

当前我国具备六大汽车产业集群,分别是:以长春为代表的东北老工业集群区,以上海为代表的长三角集群区,以武汉为代表的华中集群区,以北京、天津为代表的京津集群区,以广东为代表的珠三角集群区,以重庆为代表的西南集群区。

3.机械制造业

我国机械制造业分布广泛,主要有以下特点:一是东北、山西、湖南、湖北这类重工业基础雄厚的地区,有国家重点投资建设的大中型国有企业,在大中型企业周围聚集了一批产业配套的企业。二是东部沿海城市经济开放程度较高,在改革开放初期,以优惠的政策吸引了一批港台企业,并刺激了当地民营机械企业的发展,由于当地各种配套产业发展也较快,因此机械制造产业链还延伸到商业、维修服务业,其集群层次也较高,正处于集群发展的高端。

4.金属切削工具行业

国内金属切削工具企业数量众多,如果从地域分布上来看,这些企业所处位置都相对较为集中。金属切削工具产值分布为华东75%、东北11%、中南6%、西南5%、华北2%、西北1% 。华东的常州、温岭产业带是目前中国最大的金属切削工具产业集群区。

中南地区以株洲钻石和e星体育app官网为代表,还有遍布东莞的一大批小刀具企业;华东地区则以老牌企业上工领衔,阿诺、嘉兴恒锋、宁波三韩等一批e星体育app官网企业近些年发展很快,此外还形成了常州西夏墅、丹阳和浙江温岭刀具产业群;北方地区的刀具企业主要集中在东北老工业基地,以哈量、哈一工领衔,还有如牡丹江工具在内的一批民营企业;西北地区主要集中在陕西,主要企业有汉江工具、陕硬刀具和青海刃量具等;西南地区的成都附近集中了成量、工研所、自贡硬质合金和e星体育app官网的如森泰英格、成都千木等众多企业,另外还有贵州的西南工具发展势头也不错;比较而言,中原地区的刀具企业比较少,太原工具、郑州钻石是较有代表性的企业。

对工具磨床市场产生直接影响的,是下游市场的金属切削刀具消费情况。金属切削刀具市场份额的增加促使刀具生产厂家增加对工具磨床的投资;同时金属切削刀具的用户也会增加刀具刃磨的需求。

随着国家对高端装备制造业的大力发展,高端切削刀具的进口量大量增长。这部分刀具价格高昂,精度要求高,使用过程中需要更专业、快捷的刀具刃磨服务。必然扩展了高端数控刃磨机床市场以及刃磨服务市场容量。同时,随着产品竞争不断加剧,刀具用户对刀具制造厂商提出了刀具性能稳定、寿命长、价格低、快速交货等要求;刀具制造厂根据刀具产品结构、客户需求不同,对工具磨床提出以下几方面要求:机床操作简单,调机时间短,能够实现软件3D模拟加工,降低对操作人员技术要求,从而降低人工成本,提高劳动效率;产品加工范围广,加工精度高,批量加工重复精度高,适应大规模高精度自动化生产需求;可自由编程,用于开发结构复杂非标异型刀具的生产和刃磨,满足客户特殊需求;磨削效率高,单件加工时间短,减少机台占用时间,降低生产成本,缩短交货期;设备价格便宜、运行配套费用低,降低设备占刀具生产总成本比例;故障率低。

六、行业主要企业分析

(一)对标企业基本情况

1.上海机床厂有限公司

上海机床厂有限公司(原上海机床厂)始建于1946年,原名虬江机器厂,1953年改名为上海机床厂,为建国初期我国机床行业"十八罗汉"之一,1996年改制为上海机床厂有限公司。上机公司是中国最大精密磨床制造企业,在国内磨床业处于主导地位,国内磨床产品的市场占有率第一。现为中国机床工具协会理事长单位和中国磨床分会理事长单位。主要产品有:外圆磨床、导轨磨床、轧辊磨床、曲轴磨床、双端面磨床、花键轴磨床、磨齿机、螺纹丝杆磨床、凸轮轴磨床等各类普通、数控、大型、专用等磨床。公司人员1000人,其中技术人员200人(研发120人、现场应用80人),2016年销售收入5亿元.

2.杭州杭机股份有限公司

杭州杭机股份有限公司(原杭州机床厂),为建国初期我国机床行业"十八罗汉"之一,专业生产各类平面磨床、数控高精度龙门式平面磨床、数控高精度龙门导轨磨床、数控高精度立式复合磨床、数控高精度成型磨床,拥有34项国家专利,是卧轴矩台、立轴矩台、强力成形、龙门式等四大类磨床产品国家标准和行业标准的制订者。2011年公司进行产权重大改革,东力控股集团有限公司入主杭机。公司人员540人,其e星体育app官网研人员60人,2016年销售收入1.5亿元,

3.无锡机床股份有限公司 (无锡机床厂)

无锡机床股份有限公司 (无锡机床厂)前身为开源机器厂,由中国著名工商实业家荣德生先生于1948年创建,具有60多年的机床制造历史,为建国初期我国机床行业"十八罗汉"之一,专业生产无心磨床、内圆磨床、轴承磨床、外圆磨床、平面磨床、轧辊磨床、龙门加工中心(数控镗铣床)及高速电主轴等产品。1991年,被命名为国家一级企业。 2001年,被认定为国家高新技术企业。2003年,公司转制为民营企业,2014年由新苏集团全资收购。公司人员430人,其e星体育app官网研人员80人(研发20人、应用60人),2016年销售收入1.63亿元。

(二)对标企业主要经验

1.紧跟市场步伐,重视研发工作

上机建立磨削实验室,试验磨床用各功能部件性能。对于新产品的研发,首先由技术中心负责,研制样机,试制成功后,固化图纸,工艺流程,然后将全套设计内容完整交付生产线。磨削实验室通过反复试验可以发现设计中不易发现的问题,并及时予以解决,为产品质量控制提供了良好的保障,降低产品交付后出现问题的几率。虽然建立和维护此实验室需大量资金,在现今国内经济下行情况下,也很难消化成本。但是对企业打造品牌、提高知名度、巩固竞争力是很有益的。这也体现了上机领导层坚持传统、坚持站在新技术前沿的决心。

锡机每年底由销售部门提交开发建议书,综合考虑市场实际需求和技术前瞻性,技术部门根据厂内实际情况确定第二年的研发目标,每年研制2-3个新产品,研发费用占全年全年销售额的3%-5%。

2.规范化管理,从细节做起

三家对标企业从厂区卫生到生产工序都实施严格的规范化管理。车间各工作区域有醒目的颜色区分。生产车间地面光亮,道e星体育app官网畅,机器、工具、产品摆放整齐,员工统一着装。

锡机现场看板管理,锡机厂在车间看板管理很清晰,能知道产品现在加工与装配的流程,哪个零部件加工或装配现在处在哪一步,是谁在做,进展如何,当前步骤主要问题是什么,现场问题的及时跟踪与改善方案都在看板上写明。

3.严格把控工艺,保证产品质量

严格控制每一道加工、装配工序,对工艺要求坚决执行,除技术部门相关人员外任何人都无权随意更改加工或装配工艺。严格把控零部件精度要求,尤其对关键核心零部件的加工有高精尖的设备进行加工,进而保证产品质量。

4.持续资金投入,改善硬件条件

三家对标企业的加工、检测设备都有不同程度的更新换代,而且投入力度比较大,合理配制相应的加工、质检人员,从根本上保障产品质量,提振了员工信心。

5.保持高度交流,部门间相互协调

三家对标企业每天下班前召开技术交流会议,由技术(机械、工艺)、生产、质量、车间部门负责人及施工员提出当天发现的问题,通过各部门沟通,共同制定出解决方案,明确后续的工作。

6.优化机构设置,提高工作效率

杭机引进3C公司的扁平化机构设置,在专用机床类试点项目经理制,直接控制整个产品生命周期的全部环节(如设计、采购、装配和售后),方便整合资源,避免沟通协调出现的偏差,大大提高的工作效率,缩短产品生产周期。

7.客户导向决定产品方向

杭机建立客户体验中心,客户能够很直观的了解设备,技术人员能够对客户送来的工件进行现场加工及讲解,减少其他配合环节,达到客户满意。

三家对标企业销售人员要收集客户市场信息,主要内容:客户使用产品后出现的问题、对产品还有哪些改进要求;一些新型刀具的专机设计和要求;市场上各家机床的优缺点在哪里等等。销售员每季度形成书面报告上报,决策层通过分析报告调整产品路线。

七、行业发展趋势及前景预测

从数控磨床行业近年的进口数据来看,中、高端数控磨床具有很高的附加值,是未来创造营业收入的主要着力点。如想在进口份额中争取替代,国内厂商还需要在技术开发、市场开拓上对这部分产品进行持续投入,以接近的性能,优于的价格与及时服务获取替代性。通过行业政策可知,定位精度>0.004mm,重复定位精度>0.002mm,加工圆度>3×10-6×D mm(D为最大加工工件直径),砂轮线速度≤60m/s的数控刃磨机床取消税收减免政策后,应该是当前进入中端市场主推的产品规格,采取产品优质策略,通过过硬的售前推广、售后服务及产品质量赢得市场。对于主轴转速10000r/min,重复定位精度直线轴≤0.002mm,回转轴0.002°,多轴控制五轴联动的高端产品,是可以技术投入的重点产品,技术的发展方向。

另外,随着下游产业如e星体育app官网源汽车和3C电子行业的技术升级,随着新的材料工艺的出现,依然会有数量可观的不可预知增量市场,这些细分市场对于国内厂商来说,具有先发优势。

对于延伸刀具制造业务来说,按照刀具修磨成本以及刀具消费量,每年市场新增200亿元的刀具修磨需求。考虑到目前刃磨服务市场还待开发,刀具成本节约以及刀具使用效率的理念还需要推广,除去目前大部分被工厂自行消化的,至少还有50~80亿的市场需求。这部分市场目前还处于起步阶段,先进入的企业将会获得非常稳定的客户群体,并对后来者形成非常强的进入壁垒,属于企业可以尽快开展的业务。

八、研究结论及发展建议

本报告认为,数控磨床上下游行业的投资可行性一是大力发展中高端五轴数控工具磨床,顺应产业结构升级的设备技改需求,积极争取进口替代的份额,满足新工艺、新材料发展带来的设备需求;二是大力投资细分市场的高端数控专用磨削机床,如数控拉刀磨床、数控齿条磨床、数控专用轮廓磨削机床等,以精密高效的加工特性、便捷的工艺界面和在线测量系统、完善的工艺解决方案作为盈利模式;三是投资上游行业如电主轴等产品,打破技术壁垒取代进口份额,当前直驱电主轴、气浮精密电主轴等在磨床行业内的应用越来越广泛,绝大部分应用进口电主轴,国内仅有如昊志等少数厂家的产品有较好的中端应用,还不足以撬动进口品牌占据主导的局面,磨削电主轴价格依然昂贵;四是投资下游产业进行刀具制造,主要路径为对标国外标准建立完整的制造、检测工艺,树立自主中高端品牌,以及为大型重点客户提供OEM的刀具修磨等解决方案。五是联合高校或本行业的软件研发团队,开发优化刀具及通用轮廓磨削类专用CAM软件,面向市场需求,基于工艺技术的沉淀,逐步解决我国高端磨削机床工艺软件的技术空白,具有极大的经济效益和社会效益。

数控磨床、电主轴技术、高端刀具制造和磨削软件开发都属于高端装备、高新技术范畴,需要有资金的投入、先进加工装备、信息化的系统(CAE\PDM\MES\ERP)以及领军人才和团队的配置。

另外,前瞻性的战略规划、详尽的商业模式分析、科学的投资项目评审、可操作性的项目实施方案、精益化的项目运营管理体系是一个高新技术行业从落地到可持续发展的必要保障。

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