9月14日,工業母機板塊再度逆勢大漲。不到一個月時間里,華辰裝備等個股的股價已然翻倍。該板塊站上了資本市場的“風口”。
工業母機的爆發,直接的誘因是政策扶持信號。
日前,國資委黨委召開會議指出,要把科技創新擺在更加突出的位置,推動中央企業主動融入國家基礎研究、應用基礎研究創新體系,針對工業母機、高端芯片、新材料、新能源汽車等加強關鍵核心技術攻關,努力打造原創技術“策源地”。
國資委會議為何點名工業母機,而且排在了高端芯片的前面?我國工業母機發展現狀如何?產業的機遇又在哪些方面?
近日,上證報記者對部分工業母機企業進行了調研采訪。
據上證報多方采訪,近期資金追逐這個板塊的背后,不僅有宏大的政策紅利,更有國產工業母機技術持續突破、國內市場需求步入新舊更替爆發期等諸多因素。
已在機床產業奮戰了近40年的華中數控董事長陳吉紅說,產業的突破不會一蹴而就,工業母機的技術突破需要研發體系、供應體系、政策支持、用戶支持等多方面協同。機床企業需要一步一個腳印,踏實積累技術,并通過用戶反饋快速迭代。隨著未來行業格局逐步優化,國產機床的高端化進程將加速推進。
“七大瓶頸”之首
工業母機,廣義上是指制造機器和機械的機器,狹義指機床。工業母機,也就是機床。
機床為何能排在高端芯片、新材料和新能源汽車前面?
“不能說哪一個更重要,機床作為基礎性、戰略性產業,處于整個制造業產業鏈前端,自主可控的數控機床對于我國的重要性不亞于大飛機、計算機CPU芯片。”華中數控董事長陳吉紅對記者說。
2018年5月28日,習近平總書記在兩院院士大會上就指出:工業母機、高端芯片、基礎軟硬件、開發平臺、基本算法、基礎元器件、基礎材料等瓶頸仍然突出,關鍵核心技術受制于人的局面沒有得到根本性改變。
習總書記的重要講話中,將工業母機排在高端芯片、基礎材料的前面。由此,承載著整個制造業基礎的工業母機也被視為“七大瓶頸”之首。
工業母機的重要性體現在多個方面。
首先,它是國家基礎制造能力的綜合體現。特別是高檔數控機床,其技術水平代表了國家工業化的水平。
其次,機床產品的質量和性能決定了一個國家制造的質量和發展水平。太空中遨游的飛船和衛星,天空中飛翔的飛機,地面上奔馳的汽車和火車,海洋中航行的艦船和潛艇,從民用工業和國防工業產品的制造,都離不開機床。
再次,長期以來,高檔數控機床大量依賴進口,嚴重影響我國工業安全、產業安全和國防安全。
2元人民幣選擇車床作為正面圖案
機床對一個國家的影響有多大?曾經引起全球轟動的“東芝事件”給全世界上了一課。
上世紀八十年代初,日本東芝機械公司向前蘇聯出售高精密數控機床,這款高精密、五軸聯動數控機床適用于核潛艇螺旋槳加工,可以大幅降低航行噪音。事件意外曝光后,處罰措施是:對東芝公司處以一萬億日元罰款,按當年的匯率計算約150億美元;此后,美國還對日本進行了24次301調查,遏制日本工業發展。
“十八羅漢”艱難探索
工業母機作為戰略物資,西方國家對我國一直實行嚴苛的封鎖。
新中國成立的次月,西方部分國家組建“巴黎統籌委員會”(簡稱“巴統”),對中國等國禁運包括高性能數控機床在內的上萬種產品。1994年,“巴統”解散。兩年后,《瓦森納協定》出臺,目的依舊是限制中國等國獲得先進設備、技術與產品。
即使到了今天,在向我國出售、轉讓一些數控產品、技術時,賣方仍嚴格限制使用地點與用途。
怎么辦?只能自立更生!
新中國成立后,在國家相關部委的支持下,很快形成了較為完整的機床產業布局,曾立下汗馬功勞的18家國有骨干機床廠,也被業內稱為“十八羅漢”。
此后,隨著“三線建設”的布局,以及為二汽配套開展的“精密機床會戰”,為機床行業聚集了一大批高水平人才,推動了機床行業進步和發展。
然而,隨著時代的發展,曾經威名赫赫的“十八羅漢”,一個個“彎道脫軌”:要么被并購,要么破產重整,目前僅剩濟南第二機床廠,并已成長為世界三大數控沖壓裝備制造商之一。
資料來源:華創證券研報
其間,除了一些內部整合外,最引人注目的是一系列海外并購,曾被寄予厚望,又讓一大批機床人扼腕嘆息。
1996年,沈機集團耗資上億元,引入美國橋堡的數控技術,但外方只發來一個源代碼數據包,卻不告知核心技術原理及使用原理,由此開發的數控機床成了廢品。
1999年,大連光洋進口日本機床時,日方強加了一串“霸王條款”:裝機地點、用途要限定;擅自挪動機床,會被自動鎖死,機床直接變廢鐵。
2005年,沈機買下德國希斯,以為技術到手。沒想到,德國法律規定,“本土知識不得外移”;五軸以上機床技術更對我國禁運。
2007年,沈機打算用6000萬歐元,買下一套數控系統源代碼,但專家一論證,解讀要5年,產業化再5年,技術都過時了。
大量的教訓告訴我們:關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。只有把關鍵核心技術掌握在自己手中,才能從根本上保障國家經濟安全、國防安全和其他安全。
“四大金剛”獲技術突破
幸運的是,在尋求合作和引進技術的同時,一批企業始終堅持自主研發,要把命運掌握在自己手中。
首先傳出好消息的是華中數控。1993年,擁有自主知識產權的華中Ⅰ型數控系統在武漢問世,實現了國產高性能數控技術的突破。數控系統為先是數控機床的“大腦”。
這是一個令人熱血沸騰的故事:
1986年,時任華中工學院院長的機械制造專家黃樹槐教授,帶隊前往日本考察。在日本一家著名研究所,看到陳列的日本機床數控系統被涂上不同顏色,遂詢問原因。有負責接待的日本同行悄悄告知:不同顏色是標明不同的銷售區域。賣給歐美的是先進型號產品,賣給中國等國家的是中低檔或接近淘汰的產品。
深受刺激的黃樹槐教授和中國學者們就此立志:一定要搞出自己的高性能數控系統!
回國后,黃樹槐教授牽頭在學校設立了多學科合作的數控研究所,并得到多方面的支持。
如今,華中數控的數控系統已經升級到第九代,通過集成 AI 芯片,融合 AI 算法,將人工智能、物聯網等新一代智能技術與先進制造技術深度融合,實現了真正的智能化,目前已經在國內多家機床企業配套應用。
在南方,街道企業出身的廣州數控也闖出另外一條道路。1999年,該公司成功研發出GSK交流伺服驅動,不僅填補了國內空白,還迫使國外同類產品降價50%。依靠貼近市場就近服務,廣州數控也成為我國南方最重要的機床基地。
海外收購失利后,北方的沈機也加大了自主研發的力度,并于2012年成功研發出一款智能數控系統,取名“i5”。不過,受多種因素影響,沈機集團于2019年被裁定破產重整,如今已隸屬于央企中國通用集團。
還有大連光洋(科德數控),這家公司最早做數控系統出身,后來為了驗證自家的數控系統,就推出了數控機床,并進一步開始擴大部件的范疇。目前,大連光洋(科德數控)已成為國內少數實現生產自主數控系統的五軸聯動數控機床企業之一,產品也在我國航空航天領域得到應用。該公司今年7月正式登陸科創板。首日漲幅高達840%。
華中8型高檔數控系統、大連光洋GNC60高檔數控系統、廣州數控GSK27系列高檔數控系統、沈陽高精GJ400總線式全數字數控系統,這四款產品也被稱為國產高檔數控系統的“四大金剛”,為我國工業母機產業形成了堅實的底層支撐。
除了數控系統外,在刀庫、刀塔、刀具等相對低價值量的領域,國產廠商的水平與國際水平較接近,涌現了一批上市公司如華銳精密、歐科億和中鎢高新等。
隨著中國機床企業的技術進步,“找茬”的也來了。2008年10月,美國無端指控華中數控等3家中國公司違反其國內法,對3家公司實施制裁。
對此,有機床業內人士戲言,“說明我們干得還真不錯。”
市場困境
盡管各方面有了長足的進步,但在應用市場,中國機床企業的成績并不理想。技術差距的縮小,并不等于市場的突破。
從統計數據來看,在低端數控機床領域,國產企業占了90%的市場,中端產品也已經到60%以上,但高端產品的國產化率,目前仍然低于10%。業內概括為:低端內戰、中端爭奪、高端缺失。
從生產量和消費量角度看,我國機床的規模都是當今全球當之無愧的第一,但是沒有一家足夠強的企業,盈利能力更是遠遠低于海外巨頭。
最為關鍵的,依然是核心技術的缺乏。
以某民營機床龍頭為例,無論是數控系統、傳動系統還是各類功能部件中,核心零部件的外采比例普遍超過80%。
另一方面,以日本發那科、德國西門子等為代表的國外企業,在數控系統領域均發展了近60年,積累了大量的先進技術。這些國外企業在中國已擁有了很好的市場品牌與客戶美譽度,大多數客戶已經習慣于使用他們的產品,形成了一個“市場生態圈”。
華中數控董事長陳吉紅就多次表示,目前我國大部分高檔數控機床只解決了從“無”到“有”,從“0”到“1”的問題。在技術成熟度方面仍然存在差距,導致在市場認同度和市場占有率方面仍有較長的路要走。
好的產品是用出來的。秦川機床總裁李強日前也撰文表示,數控機床發展有自身的規律:通過大量應用,發現問題,持續修正,迭代升級,才能走向成熟、可靠。
另外,只有實現規模化的市場應用,產品的生產成本才能降低,產品的市場競爭力才能進一步提高,前期的研發投入才能收回,企業才能形成具有自我造血能力的良性循環。
現實問題是,誰給國產機床實驗的機會?
對于一些高端應用領域來說,一個零部件的價值可能就要幾十萬元,和一臺機床的價值差不多,萬一出了問題,誰來負責?
新的機遇
當然,也不是完全沒有機會。我國龐大的制造產業,為機床企業的發展提供了最好的土壤,一批機床企業在摸爬滾打中逐漸成長起來。
陳吉紅講了一個故事。有一家大型飛機廠找過來,他們有一臺用了十幾年的進口機床趴窩了,改造一下試試?華中數控一番改造,換上“中國腦”,對方開機試車,評價很高。
幾個月后,陳吉紅接到電話——你們的系統怎么回事啊,干廢了一個鈦合金零件,損失幾十萬元!經緊急排查,是老機床上原有的一根電纜老化,導致信號有誤。對方心有不甘:信號有誤,系統是否可以報警呢?
“有些問題只有在使用中才能發現!”陳吉紅說,華中數控很快優化了系統。這家飛機廠后來也拿出60多臺關鍵設備,裝備國產數控系統。
據介紹,華中數控研發的華中8型系列化高檔數控系統,在多項關鍵技術(體系結構、總線、五軸、多軸多通道等技術)上實現了歷史性突破,已在高速高精立式/臥式加工中心、五軸聯動龍門機床、車銑/銑車復合機床、高精度數控磨床等1500多臺高檔數控機床上測試驗證和配套應用。在航空航天、汽車、能源、3C電子信息等制造領域已累計銷售應用了10萬多臺套。
廣州數控也有經典案例。
數年前,國內一家著名燃氣輪機航空發動機葉片生產廠家需要采購五軸聯動高端數控機床,此前一直用的都是進口產品。然而由于一些特殊原因,原計劃采購的日本產品被對方企業拒絕,只剩下唯一的生產廠家——德國西門子,不料卻遭遇坐地起價,采購一時陷入困局。
關鍵時刻,廣州數控組建了一支近30人的科研團隊,立下軍令狀,經過持續一年艱苦攻堅,按時交付了2臺產品。“在加工精度、加工效率、可靠性等關鍵指標上,與進口產品沒有差別。”
一些民營機床企業在“打市場”方面更是各顯神通。
譬如在3C領域,國產機床在下游廠家的車間里與進口機床現場大比武,以性價比贏得客戶。這也推動了部分民營機床企業的快速崛起,營收排名靠前的創世紀、海天精工、浙海德曼、國盛智科等,雖然在國際上排名尚不領先,但在國內各細分領域已經位居頭部位置,創世紀的鉆攻機單品銷售更是已位居世界前茅。
此外,央企的大手筆介入提振了行業信心。
2019年4月和12月,中國通用技術集團相繼對大連機床集團和沈陽機床集團實施重組。此后,天津市國資委與中國通用技術集團簽約,雙方將共同出資100億元打造一流機床裝備制造企業。
其他省份也加大了政策扶持力度,如陜西省委副書記胡衡華親自擔任高檔數控機床產業鏈“鏈長”,以秦川機床為“鏈主”單位,打造創新聯合體,推動高檔數控機床發展。另如浙江省通過“揭榜掛帥”,著力打造機床“產業大腦”等。
更大的機遇還是來自市場。
機床的一般產品壽命約為10年,而重切削、長時間運轉的機床壽命在7-8年。上一輪中國機床行業的銷售高峰是在2011年前后,根據10年左右的使用壽命和更新周期,2020年是機床行業10年周期的拐點,從2021年開始進入更新換代的高峰。根據測算,每年更新的規模將達1200億元。
另外,隨著下游汽車、3C、航空等領域的產業升級,加工材料和加工工藝,都對機床的加工提出新的要求,由此,也進一步加速存量機床的升級換代。