源起基金关注领域——先进制造之高端产品技术分析
机床与其他机器的主要区别在于,机床是制造机器的机器,同时也是制造机床本身的机器,因此机床又被称为“工业母机”或“工具机”。
随着政策支持力度持续增强以及下游需求的有力驱动,国内厂商近年来持续加大高端产品的研发投入,零部件自制率逐步提升,部分高端机床产品性能已经能够向国际龙头公司的主力产品靠拢。
源起基金认为,当前时间节点,高端国产机床在技术上已经逐步具备和国外高端产品角力的资格,同时,在成本上,国产机床具备天然优势,性价比凸显,随着国产机床产品认可度以及产品场景适应性的进一步提升,高端机床国产化渗透率将会提速,高端机床国产替代已处在黎明前夕。
我们将国内主要机床厂商的高端产品同与之相对应的国外企业主力高端机型进行产品技术参数的对比:
(一)五轴龙门加工中心
对于国内的五轴龙门加工中心产品,我们选取国盛智科的GMB6027、海天精工BF3060、纽威数控PMB3060、日发精机RFMP2060 和科德数控的KGHM2560U,对于国外高端龙门产品,我们选取台湾高峰、意大利Promac 以及哈挺的主力五轴龙门机型。
从主轴转速来看,国产机型主轴转速在1.8 万-2.4 万rpm 之间,已经能与国外机型在转速上保持一致; XYZ 定位精度上, 国盛智科和科德数控的精度上限分别达到0.013/0.008mm,超过高峰和Promac 的精度并接近哈挺的XT630 机床精度;A/C 转位角度上,国内产品的转位角度已经能够达到±105°/±360°的标准,角度较Promac 的Sharav Gvt 范围更大,因此加工时,机床的摆头也会更加灵活。
从A/C 定位精度看,国产品牌定位精度已经达到较高水平,国盛智科、海天精工、纽威数控及日发精机均达到5",与哈挺的主力机型精度一致。
综合来看,国产五轴龙门在主轴转速、XYZ 定位精度/重复定位精度、AC 定位精度与角度等大部分关键指标上以及接近甚至超过国际平均水平。
(二)五轴立式加工中心
对于国内五轴立式主要机床产品,我们选取科德数控的KMC800S U、纽威数控VM650F 和国盛智科的MX650 三款机型,国外主要五轴立式机型,选取哈默、德玛吉、大隈、米克朗、丽驰、马扎克和牧野的同类型主力机型。
主轴转速上,国内三家公司产品均在1.5 万rpm 以上,在一众国外品牌中占据领先优势;XYZ 定位精度/重复定位精度上,国盛智科MX650 的精度与国外平均水平一致,达到0.008/0.005mm,而科德数控KMC800S U 三轴精度达到了0.005/0.003mm相比国外对比产品,优势明显.
此外,A 轴驱动与摆角上,与大多数国外机型配备的力矩单驱不同的是,科德是力矩电机双直驱,同时摆角范围达到±130°,达到所有国外机型的摆角范围最大值; AC 定位精度/重复定位精度上,科德与国盛分别做到了5"/3"与5"/2",不论是定位精度还是重复定位精度相比较于国外厂商的高端机型都处于领先位置。
整体看,在五轴立式中,国产品牌在各联动轴定位精度与重复定位精度、主轴转速等关键指标中已经赶上国外高端产品。
(三)高端数控车床
高端数控车床在衡量指标上与加工中心存在差异,我们以浙海德曼的T55 作为国内高端车床的代表,并选取哈挺与马扎克的同类型高端车床产品进行比较:主轴转速上,三家公司产品水平相同,达到5000rpm;最大加工直径与最大回转直径上,T55 达到330/550mm,与马扎克的330/580mm 水平接近,高于哈挺的284/475mm,刀塔刀具数量与换刀时间上,浙海德曼数量为12,与马扎克持平,换刀时间0.15s,领先哈挺与马扎克。
因此,从数控车床的主要对比指标看,国产高端数控车床已经能够与国外高端车床产品进行对垒,并在部分指标参数上占据一定优势。
高端数控系统是高端机床最具核心价值的关键部件,国内相关产品也已迎头赶上。根据科德数控公告显示,高端数控系统价值约占高端数控机床成本的20%-40%,其作为重要的战略资源,被各发达国家严格管控,禁止对外销售或完全开放功能。
近年来,随着相关政策的支持,机床行业对于数控系统的关注度日益提升,研发投入持续增加下,部分厂商的数控系统产品在技术水平上,已经逐步缩小了与国际龙头企业西门子、发那科等公司的差距。
我们将科德数控的主力数控系统产品GNC60 和西门子840D 进行对比,在关键技术指标中,西门子840D 为最大8 通道,最多支持32*8 轴,科德的GNC60在通道数和总控制轴数上能够适应不同的数控单元(NCU),通道数分为1/2/6/10 不同档次,总控制轴数能满足2/6/31 不同档位,在主轴数上,GNC60 支持多种NCU 控制下2/6/31 的不同档次,而西门子840D 最多支持主轴数为16 个;此外在PLC 功能上,科德系统能够做到支持功能块图编程和指令表编程。
综合而论,在基本功能方面,GNC60与西门子840D 基本相当;在硬件构架方面,GNC60 基于工业PC 构架,有千兆工业以太网的选项,资源及开放性优于840D;在总线构架上,在联动轴数和伺服扩展能力方面也优于840D。
综上所述,从技术指标上看,国产高端机床各类产品与国外产品在技术参数上已经相当接近,部分技术指标甚至能够保持一定领先优势,因此我们认为,技术层面上,国产高端机床已经具备与国外高端产品对垒的资格。
除技术层面外,国内高端机床在价格上也具备明显优势,我们将主要厂商高端机床产品均价与进口厂商的同类型价格进行对比,如加工中心选取主轴转速、定位精度、行程等关键参数与国内产品相近的海外高端机型,具体而言:
对于五轴立式加工中心而言,德玛吉二手均价达到207 万元,科德数控五轴立式均价137 万元,仅为德玛吉二手价格的2/3;对比五轴龙门加工中心,科德的均价为442 万元,低于台湾亚葳的550 万元;高端数控车床中,浙海德曼产品均价仅为23 万元,远低于哈斯ST-10Y-V 价格59万元。
整体而言,国内高端机床产品价格优势显著,在与进口机床产品的比较中,国产机床兼具技术与成本的双重优势。
从服务体系上看,国内厂商的客户服务体系已经逐步完备。国外知名机床厂商,如山崎马扎克、德玛吉在服务体系上,都是以客户为核心,构建了一套全方位的服务框架,马扎克设立83 个支持基地以支撑生产工厂的客户端需求,同时建立“马扎克云塾”进行客户培养和全天候7 x 24 小时的服务应答,德玛吉则是对35 万个用户的信息进行分析和科学管理,从而更有针对性的开展销售网点的工作。
对比海外,国内厂商充分发挥本土化优势,从售前、售中、售后进行全方位服务,从服务方式、服务立足点、服务应答时间都向海外看齐,如国盛智科就配备了专门的维修工程师做到24 小时响应和到达现场解决问题。
作为一种非量化的公司优势,只有通过时间的积累才能让客户更加认可公司服务品质和服务体系,当前国产机床厂商在体系架构上已经逐渐完备,随着国产化的加速,服务将不再会是未来制约国产机床品牌崛起的短板。