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机床行业研究：日本机床行业启示录
- 2024-03-07 22:16:08上传人：Di**情°
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核心观点日本机床工业从1889年起步，受到战争拉动也受到战争破坏跌宕起伏，但在政策支持、企业创新拼搏交织下从1982年开始后来居上，市场份额达到全球第一，我们通过深入复盘总结经验，希望对中国机床产业的发展得出一些启示。产业变革启示：日本借助数控技术出现/机床高经济性实现超车，对标国内关注数字工厂、AI技术应用
- 核心观点
- 1.日本机床产业发展复盘
- 1.1起步（1853-1945年）：军需驱动行业需求增长
- 1.1.1幕末至明治时期（ 1853-1912年）：主要从欧洲进口，国产手动机床远落后于欧洲机床
- 1.1.2第一次世界大战（ 1914-1918年）：欧美忙于参战，日本趁机发展机床工业
- 1.1.3第二次世界大战（ 1931-1945年）：政策扶持与战争军需双重刺激机床行业发展
- 1.2追赶（1945-1970年）：从技术模仿到实现自主化
- 1.2.1战败国的萧条（ 1945-1950年）：大部分机床作为赔款，产量受限制，市场急剧萎缩
- 1.2.2朝鲜战争刺激与政策驱动（ 1950-1956年）：从“引进又保护 ”到国产化转型
- 1.2.3技术变革期（ 1956-1970年）：数控技术问世，日本技术追赶加速
- 1.3走向超越（ 1971年-）：计算机数控时代来临，日本从追赶走向反超
- 1.3.1CNC时代（1971-1982年）：数控化率快速提升，全球市场份额上升
- 1.3.2进军全球市场（ 1982-2009年）：日本机床产值连续 27年全球第一
- 1.3.3深耕海外市场（ 2009年-）：机床产值位居世界前三，出口市场以中国和美国为主
- 1.4行业龙头复盘：数控技术洗牌后，天田、马扎克、森精机、大隈等企业确立行业龙头地位
- 1.4.1马扎克：紧抓出海市场提升制造技术，拥抱柔性化 /数控化新技术构筑竞争优势
- 1.4.2大隈：机电一体化机床企业，创造稀缺性竞争优势
- 2.产业变革视角：为什么日本机床产业能够实现反超
- 2.1技术视角：数控时代来临构筑历史性机遇，日本小船掉头快一举从落后快速反超
- 2.2成本视角：低成本劳动力同时追求精益生产，叠加美元升值影响，日本机床性价比尤为突出构筑巨大竞
- 争优势
- 3.产业链视角：上游零部件成长空间大同时赋能行业成长，下游汽车行业影响巨大
- 3.1上游零部件企业成长空间巨大，与中游主机厂成长相辅相成
- 3.1.1数控系统：发那科成长史即日本数控系统发展史，让日本机床实现高起点
- 3.1.2滚动功能部件、轴承： THK/NSK/NTN等企业成长为全球领军企业，为产业发展打下良好基础
- 3.2下游汽车行业影响巨大，对上游零部件、中游主机厂均有较大拉动
- 4.出海视角：全球制造业转移带来历史性机会，日本企业紧抓出海成长
- 4.1全球制造业转移构筑机床产业历史性机会，过去几轮需求高峰均由制造业转移催化
- 4.2日本企业紧抓出海成长机会走向全球化
- 5.政策视角：日本政府灵活的产业政策显著加速了机床行业发展
- 5.1日本政府推出的组合型政策支持工具取得了良好成效
- 5.1.1从供给、需求、经营环境等方面推出成体系的组合型政策支持工具
- 5.1.2以《机振法》为例，日本重点针对中小型企业进行扶持，促进 “专精特新 ”成长
- 行业深度研究
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- 5.2从企业视角看，政策支持与企业成长构成了紧密的联系
- 6.对中国机床产业的启示
- 6.1产业变革启示：技术变革构筑下一次成长机会，中国低成本优势持续发挥
- 6.2产业链启示：上游投资价值重点关注，下游新能源汽车创造超车机会
- 6.2.1上游数控系统、丝杠导轨投资价值重点关注
- 6.2.2下游新能源汽车高增长同时降本增效诉求较强，催化行业技术进步
- 6.3出海启示：制造业转移是机床企业的历史性机会，中国龙头企业出海重点关注
- 6.4政策启示：我们判断国内正逐步从发展阶段向追赶阶段切换，除需求型政策支持，未来环境型、供给型
- 政策支持力度有望加大
- 7.投资建议
- 8. 风险提示
- 图表1： 铁质脚踏车床（ 1978年造，复制品）
- 图表2： 日本第一台国产车床（池贝公司 1889年造）
- 图表3： 日本进口的车轮车床（ 1907年英国造）
- 图表4： 位于东京葛饰区的机械加工工厂
- 图表5： 1915-1921年机床行业产值年化增长 51.3%
- 图表6： 1914-1917年机床与零部件制造人数增加约一倍
- 图表7： 瑞士制造的镗床 (左)和日本产镗床（右）
- 图表8： 日本进口的美国车床（后）和日本产车床（前）
- 图表9： 1938年《机床制造事业法》相关的支持法规
- 图表10： 1932-1938年机床企业和产量大幅增加
- 图表11： 二战期间机床职工人数暴增约 30倍
- 图表12： 二战期间日籍美国专家威廉 ·高汉姆设计指导的六角车床
- 图表13： 撤走60万台机床，年产量限制 1万台，重创日本机床产业
- 图表14： 战后日本机床工厂数量急剧下降
- 图表15： 1951年6月20家机床企业开工情况总体较差
- 图表16： 朝鲜战争与政策扶持双重刺激下日本机床年产量迅速上升
- 图表17： 日本与西德公司合作生产的镗床
- 图表18： 日本与美国公司合作生产的六轴车床
- 图表19： 1956年《机振法》的主要内容
- 图表20： 《机振法》三阶段发展机械工业
- 图表21： 《机振法》的一般性机制
- 图表22： 1963年5月开始量产马扎克车床
- 图表23： 1968年9月数控车床第 1号机MITC1000M完成
- 图表24： 美国麻省理工学院于 1952研发的世界最早的数控铣床
- 图表25： 1957年东京工业大学公开日本第一台数控车床
- 图表26： 日本国产初期的数控铣床
- 图表27： 1954-1986年日本数控机床的技术转变
- 图表28： 1980-2011年机床专利申请数量
- 图表29： 山崎马扎克 1978-1991年专利申请数
- 图表30： 为促进计算机技术研发， 1972年颁布电子计算机产业对策特别会计
- 图表31： 日本电子和电机工程本科毕业生逐步超过美国
- 图表32： 日本电子和电机工程本硕博毕业生逐步超过美国
- 图表33： 1980-1990年日本机床总产量的数控化占比整体上呈现出上升的趋势
- 图表34： 1980-1990年日本机床的数控专业化指数
- 图表35： 1975-1985年日本数控机床产量在日、 EEC、美的占比从 30%上升至72.3%
- 图表36： 1981年山崎马扎克公司研发的旗下首款高端数控车床 QUICK TURN1O
- 图表37： 日本机床产值 1982-2008年连续27年世界第一
- 图表38： 1980-1990年日本机床组成中车床从 32.3%下降至24.2%，加工中心占比从 16.3%上升至25.7%
- 图表39： 日本的机床出口 /进口的值 1969年的0.6（进口大国）变为 1988年的8.3（出口大国）
- 图表40： 1988年日本机床出口占世界总份额的 19.4%，位居世界第 2
- 图表41： 1988年日本机床进口份额仅占世界总份额的 2.78%，位居世界第 10
- 图表42： 1983-1990年日本加工中心的出口分布
- 图表43： 1983-1990年日本数控车床的出口分布
- 图表44： 2000-2020年主要国家 /地区的机床生产值
- 图表45： 2009-2023年日本机床国外净新订单的区域分布情况
- 图表46： 1990-2022年日本是机床出口大国， 2009年出口受金融危机影响下滑较大（十亿日元）
- 图表47： 2013-2022年日本机床出口的数控化比持续上升， 2022年超96%（十亿日元）
- 图表48： 2020-2022年机床出口到亚洲地区的份额下降，北美和欧洲地区的份额上升
- 图表49： 2022年日本机床出口前五大国家 /地区为中国大陆、美国、中国台湾省、韩国和印度
- 图表50： 2020-2022年加工中心、车床和物理化学机床的出口增幅较大
- 图表51： 2022年日本机床出口以加工中心、车床、物化学加工机床为主
- 图表52： 到1990年，日本天田、马扎克、大隈、森精机营收规模超过 5亿美元
- 图表53： 到2019年天田、马扎克、森精机（已合并成德玛吉森精机）、大隈依旧是全球规模前 10企业
- 图表54： 马扎克经过百年发展市占率走向全球第一
- 图表55： 马扎克流水线 +专用设备的建设进行了大规模设备投资
- 图表56： 1986年马扎克工厂已有较高自动化程度
- 图表57： 工厂设备操作通过中控室控制
- 图表58： 大隈机电一体化布局，围绕数控系统构筑公司竞争力
- 图表59： 大隈自研数控系统构筑了四大核心优势
- 图表60： 大隈22年营业收入高达 2276.36亿日元
- 图表61： 22年大隈实现净利润 191.95亿日元
- 图表62： 大隈毛利率在 30%以上，净利率相对较低
- 图表63： 大隈大部分收入来自于海外市场
- 图表64： 复盘来看，日本基本上在第一时间就开始向数控机床领域布局，在新一轮技术浪潮中抢占先机
- 图表65： 从1950s开始的行业格局是美国、英国、意大利企业通过技术进步缓慢缩短与德国、瑞士差距
- 图表66： 日本借助 CNC技术实现了和欧美国家技术差距快速缩小
- 的竞争格局
- 图表68： 美国机床市场经过 NC/CNC技术洗牌市场出现较大动荡
- 图表69： PC技术的出现继续带来行业洗牌，但日本企业占据了牢固的市场领先地位
- 图表70： 数控时代来临后日本的数控化率快速提升，后持续全球领先
- 图表71： 日本更低的劳动力成本在竞争上构筑了优势
- 图表72： 1990s下半叶美元的升值也对行业企业竞争力造成了较大影响
- 图表73： 以汽车行业为例，丰田公司注重精益生产持续优化产线，最终生产销量反而显著高于通用汽车
- 图表74： 上游核心部件构成机床主要技术壁垒
- 图表75： 日本企业占据了全球机床核心部件供 应链重要地位
- 图表76： 发那科从创立至今规模实现了跃迁式的成长
- 图表77： 1956年日本开发出第一台 NC机床
- 图表78： 富士通让发那科得以在具有计算机开发能力的良好氛围下从事数控系统研制
- 图表79： 发那科从富士通独立前基本完成了数控系统产品开发逐步走向成熟
- 图表80： 发那科22年营收达到 8520亿日元
- 图表81： 发那科22年净利润达到 1706亿日元
- 图表82： 发那科1Q-3Q23收入结构
- 图表83： 发那科采用双研究所机制同时兼顾前瞻与实战
- 图表84： 发那科全球化布局
- 图表85： NSK主要产品
- 图表86： NSK1921年的抛光产线
- 图表87： NSK在1958-1959年实现了滚珠丝杠量产
- 图表88： 1958年NSK与Hoover签署合同
- 图表89： 半环形无级变速器
- 图表90： NSK成功开发生物质滚动轴承塑料保持器
- 图表91： NSK通过百余年发展成为全球轴承、滚珠丝杠行业领军企业
- 图表92： NSK22年收入结构
- 图表93： 本土市场仅占 NSK1/3收入
- 图表94： THK发展历史
- 图表95： 制造端全球布局以尽量贴近市场
- 图表96： THK中国总公司
- 图表97： THK22年产品收入结构
- 图表98： THK22年全球收入结构
- 图表99： NTN发展历程
- 图表100： 22年NTN收入结构
- 图表101： 22年NTN海外收入占比超过 70%
- 图表102： 日本乘用车销量逐步超过美国
- 图表103： 我们认为日本汽车工业的快速发展对日本机床市场份额走向全球第一做出了较大贡献
- 图表104： 汽车产业支撑了日本机床上游零部件企业的核心成长
- 图表105： 日本汽车工业对机床需求有较大拉动
- 图表106： 日本汽车工业机床订单中专用机床占比较高
- 图表107： 19世纪工业革命以来全球历经的五次大规模制造业迁移
- 业的高增长也带动了日本需求持续高增
- 输入依赖度上升
- 图表111： 日本泡沫经济崩溃后内需走弱，外需订单占比快速提升，促使企业重视海外市场开拓
- 图表112： 日本机床企业在 1980s之前积极开拓发达国家市场
- 图表113： 日本机床企业海外基地开始生产时间较晚
- 图表114： 日本从1990s开始海外基地的设立开始向亚洲集中
- 图表115： 日本头部机床企业紧抓海外市场机会持续加码海外市场布局
- 图表116： 日本政府推出了符合产业发展规律的组合型政策支持工具
- 图表117： 日本在机床产业不同阶段应用不同的产业政策工具
- 图表118： 1956年《机振法》的主要内容
- 图表119： 从《机振法》开始日本形成了一种新的产业政策体系
- 图表120： 《机振法》加速形成了 1980s日本大企业与中小企业紧密合作的产业体系
- 图表121： 《机振法》提升日本中小企业全要素生产率，对日本制造业全要素生产率形成支撑
- 图表122： 日本机床领军企业马扎克的每个发展阶段均得到了相关行业政策的支持
- 图表123： 每次技术迭代均会带来不同的加工理念
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