机床行业研究：从“04专项”复盘展望AI时代的机床产业政策

敬请参阅最后一页特别声明 1 投资逻辑： 复盘：“04 专项”政策目标为核心技术国产化突破，奠定国产替代基础 什么是“04 专项”：《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年）》确定了 16 个国家科技重大专项，其中“高档数控机床与基础制造装备”是第四项，一般简称为“04 专项”，通过“产、学、研、用”结合的方式以课题的形式加速机床核心技术国产化突破。同时推出了六项配套政策和措施，包括“应用示范工程”资金补贴、产品加入《政府采购自主创新产品目录》并与财政性资金支持挂钩、设备添置费部分抵扣所得税或加速折旧等鼓励措施，助力专项顺利落地。 “04 专项”为机床行业的国产替代奠定基础：在“04 专项”支持下，国内高档机床、高档数控系统、功能部件等多个领域实现突破，根据新华财经信息，“04 专项”实施让高档数控机床平均无故障时间间隔（MTBF）实现了从 600 小时到 2000 小时的跨越，精度指标提升 20%；国产高档数控系统在国产机床中市场占有率由专项实施前的不足 1%提高到 31.9%；五轴摆角铣头等功能部件的市场占有率由不足 10%提升至 30%以上。机床行业有较多上市公司参与了“04专项”课题，加速技术实力进步。 “04 专项”与时俱进，已经出现了较多智能化相关内容：“04 专项”2009 年的第一批课题主要围绕机床与核心零部件相关产品开发展开，到了 2018 年的课题可以看到一方面课题的内容不再仅限于单个产品，而是围绕前期研制的机床、数控系统在专项重点领域（比如汽车行业）的实际应用场景展开；一方面数字化、智能化、大数据词频明显提高，开始要求在智能化相关技术上也实现突破。 展望：AI 时代的机床产业政策目标有望过渡为在新技术领域实现突破，数控系统重点关注 机床行业 AI 技术怎么落地？数控系统有望成为 AI 技术落地核心场景：数控系统的运行涉及大量数据的获取和处理，我们看到目前遗传算法、人工神经网络、数字孪生等技术已经在数控系统插补、热误差补偿、路径规划等领域不断推进研发，目标是打造一个具有自主感知、自主学习、自主决策、自主执行能力的智能化数控系统。 国内外数控系统厂商加码布局，AI 技术或成新的核心竞争点：目前西门子、发那科、海德汉等海外头部数控系统厂商均积极加大 AI 技术应用，例如西门子推出了以数字孪生技术为基础搭建的工业云平台，发那科推出了采用机器学习技术的 AI 伺服调整、AI 热误差补偿。国内数控系统领军企业华中数控推出的华中 9 型数控系统，集成了 AI 芯片，融合了 AI 算法，将人工智能、物联网等新一代智能技术与先进制造技术深度融合，在自主感知、自主学习、自主决策、自主执行等方面实现了较大突破，AI 技术目前快速发展或带来行业新一轮洗牌机会。 AI 时代的机床产业政策目标有望过渡为在新技术领域实现突破：在 CNC 技术逐步走向成熟导致行业洗牌背景下，日本机床产业政策主要目标从实现核心技术国产化转换至在新方向关键核心技术实现突破，加速了日本数控技术发展，助力日本机床产业实现对欧美的追赶和反超。在当前 AI 技术快速发展背景下，我们认为国内政策支持也有望逐步向在新方向实现关键核心技术突破过渡，加速 AI 技术在机床行业的产业化落地。 投资建议与估值 在当前AI技术快速发展背景下，国内机床产业政策支持目标有望从核心技术国产化过渡至新方向关键核心技术突破，数控系统有望成为 AI 技术落地核心场景，建议重点关注数控系统领军企业华中数控，同时建议关注有望受益机床产业政策支持的科德数控、海天精工、纽威数控、豪迈科技。 风险提示 新技术推广应用不及预期、政策支持力度不及预期 行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 2 扫码获取更多服务 内容目录 1. 复盘：“04 专项”政策支持目标为核心技术国产化突破 ............................................... 5 1.1 “04 专项”属于国家科技重大专项，向机床“自主可控”发力 ...................................... 5 1.2 “04 专项”支持下，高档机床、高档数控系统、功能部件等多个领域实现突破 ...................... 8 1.3 “04 专项”课题与时俱进，已经出现了较多智能化相关内容 ...................................... 9 2. 展望：AI 时代的政策导向有望过渡为新技术领域实现突破，数控系统重点关注 ....................... 10 2.1 从数控技术出现后，机床的技术升级就与电子、信息技术密切相关 ............................. 10 2.2 机床行业 AI 技术怎么落地？数控系统有望成为 AI 技术落地核心场景........................... 12 2.3 遗传算法、人工神经网络等技术已在数控系统插补、热误差补偿、加工路径优化等领域持续推进研发........................................................................................... 15 2.3.1 人工神经网络与遗传算法：强化数控系统插补、热误差补偿能力 ............................. 15 2.3.2 视觉模型：在工件尺寸测量与定位、机床回转轴误差检测等领域有较好应用前景 ............... 18 2.3.3 数字孪生模型：在可靠性分析、加工路径优化等领域进一步强化............................. 19 2.4 全球数控系统厂商积极加码布局，华中数控推出“大模型”数控系统，AI 技术应用将成为新的竞争点 . 22 2.5 结合日本机床产业政策复盘看，在技术重大变革时期的产业政策核心目标为在新技术领域实现突破 . 27 3. 投资建议.................................................................................... 28 4. 风险提示.................................................................................... 28 图表目录 图表 1： “高端数控机床与基础制造装备”是重大科技专项第 4 项简称“04 专项” ............................ 5 图表 2： “04 专项”指导原则围绕“产学研用”展开 ...................................................... 6 图表 3： 总体发展目标主要关注产品开发/创新能力，实现高国产化率满足下游需求 ...................... 6 图表 4： 同步推出六条政策和措施助力专项实施 ..................................