В качестве ключевого промышленного оборудования для производства, проектное намерение шлифовальных машин заключается в удовлетворении потребностей высокоточной обработки и обработки твердых материалов. С постоянным ростом рыночного спроса в ключевых областях, таких как винты, титановые сплавы и карбид кремния, ожидается, что это оборудование претерпит значительное расширение мощностей и будет способствовать быстрому улучшению отечественной производственной мощности.

Что такое шлифовальный станок?

В качестве ключевого промышленного инфраструктурного оборудования, ЧПУ шлифовальные машины имеют решающее значение для шлифовки различных материалов и сложных геометрических форм деталей, и их применение охватывает широкий спектр смежных отраслей.

Шлифовальная машина, тип станка, который использует абразивы и шлифовальные инструменты (такие как шлифовальные круги, шлифовальные ленты, масляные камни, абразивы) в качестве инструментов, была разработана для удовлетворения потребностей высокоточной и жесткой обработки материалов. Среди всех станков требования к точности для шлифовальных машин чрезвычайно высоки, особенно для ультраточных шлифовальных машин, которые представляют собой наибольшие технические вызовы.

Шлифовальная обработка Источник: "Ключевые технологии и статус исследований шлифовальных машин с пятиосевым связующим"

Процесс шлифования разнообразен в зависимости от различий в форме заготовки, среди которых внешнее круговое шлифование, внутреннее круговое шлифование и плоское шлифование являются тремя наиболее распространенными. Внешнее цилиндрическое шлифование известно своим широким применением, подходит для обработки внешней поверхности валов и втулок. Внутреннее шлифование, включая центр и планетарное шлифование, хотя и имеет аналогичный метод подачи, чем внешнее шлифование, его техническая сложность выше. Плоское шлифование сосредоточено на шлифовании поверхности заготовки, используя шлифовальный круг плоской или периферийной шлифовальной технологии.

Шлифовальные инструменты, как незаменимые расходные материалы в обработке шлифовальных машин, включая шлифовальные круги, шлифовальные головки, масляные камни и шлифовальные плитки, являются шлифовальными инструментами, состоящими из абразивных зерен, связующих веществ и пустот.

Источник: Сеть бизнес-станков

Числовые контроллеры шлифовальных машин играют решающую роль в производстве ключевых промышленных компонентов, таких как двигатели и двигатели внутреннего сгорания. Они широко используются не только в автомобильной промышленности, но и в таких областях, как строительная техника, железнодорожные транспортные средства и судостроение, для обработки основных компонентов, таких как коленчатые валы и поршневые кольца.

В высоких технологиях, таких как аэрокосмическая и оборонная промышленности, ЧПУ шлифовальные машины имеют решающее значение для разработки новых материалов и технологий, включая кристаллы, керамику, сверхтвердые материалы и специальные износостойкие материалы. Поэтому спрос на высокоточные, интеллектуальные и инновационные ЧПУ шлифовальные машины продолжает расти в этих областях.

Почему поднимать вопрос о шлифовальном станке в это время?

С увеличением признания высококачественных ЧПУ шлифовальных машин, произведенных в стране, на рынке, их общая конкурентоспособность значительно укрепилась, и местные бренды постепенно появляются, что указывает на то, что доля рынка высококачественных ЧПУ шлифовальных машин, произведенных в стране, будет стабильно расти.

Промышленность Китая проходит трансформацию от "страны массового производства" к "стране высококачественного производства" и ожидается, что в будущем она будет стремиться к более "высококачественным, высокодоходным" бизнес-моделям, а не к традиционной стратегии "низкой прибыли, высоких продаж". В то же время ожидается, что спрос на передовые ЧПУ шлифовальные машины с точностью, эффективностью и высокой добавленной стоимостью продолжит расти.

Стратегический документ "Сделано в Китае 2025" устанавливает четкие цели, а именно, к 2025 году доля высококачественных ЧПУ станков и инфраструктурного оборудования на внутреннем рынке должна превысить 80%, а доля функциональных компонентов среднего и высокого уровня, таких как шпиндели, винты и рельсы, также должна достичь 80%. В то же время необходимо приложить усилия, чтобы высококачественные ЧПУ станки и основное производственное оборудование в целом вышли на уровень мирового лидерства.

Перед лицом западных стран, особенно в рамках "Списка Батуми" к "Соглашению Вассенара", на Китай были наложены строгие технологические ограничения. Например, высококачественные шлифовальные машины, импортируемые из Японии, должны проходить строгие процедуры проверки и подлежат ограничениям на использование и передачу. С напряженностью в международных отношениях, похоже, наблюдается растущая тенденция технологической блокады против высокоточных многоосевых станков Китая.

В настоящее время такие страны, как Япония, США и Германия, занимают лидирующие позиции в области технологий шлифовальных машин. Их предприятия укрепляют свои рыночные позиции с помощью различных стратегий позиционирования на рынке, таких как "всеобъемлющее покрытие" (например, несколько брендов шлифовальных машин под группой PSS) или "фокус на сегментированных рынках" (например, ведущая позиция Mitsui Precision Machinery на рынке шлифовальных машин для резьбы). Однако с точки зрения технологий и патентов китайские компании быстро догоняют.

Согласно данным таможни, импортная стоимость шлифовальных машин в Китае когда-то достигала пика в 1 миллиард долларов США. Хотя в последние годы она снизилась, импортная стоимость в 2022 году все еще достигла 835 миллионов долларов США, что показывает большой потенциал для замещения импорта. Кроме того, средняя цена импортируемых шлифовальных машин значительно выше, чем цена на экспорт. Например, в 2022 году средняя цена импорта ЧПУ шлифовальных машин составила 183100 долларов, в то время как средняя цена экспорта составила всего 44400 долларов.

Источник: Генеральная администрация таможни, Wind

В настоящее время технологические различия между отечественными пятиосевыми шлифовальными станками и аналогичными иностранными продуктами значительно сократились. Эксперты отрасли прогнозируют, что, под влиянием рыночного спроса, отечественные шлифовальные машины, вероятно, постепенно заменят импортные продукты.

Согласно анализу текущего состояния патентов и прав интеллектуальной собственности в области композитных шлифовальных машин и станков, по состоянию на август 2020 года, в Китае имеется в общей сложности 14257 патентов в области технологий шлифовальных машин, что ставит его на первое место в мире.

Согласно анализу случаев в отчете "Сравнительное испытание возможностей обработки между отечественными и импортированными пятиосевыми шлифовальными станками", как отечественные, так и импортированные шлифовальные машины продемонстрировали квалифицированные параметры обработки и хорошую согласованность в сравнении производительности обработки D10 антивибрационных фрез.

Особенно в отношении согласованности диаметра лезвия, толщины сердечника, передних и задних углов и биения испытанных образцов, производительность отечественных шлифовальных машин немного лучше, чем у импортированных. Хотя существует небольшая разница в точности зажима и колебания внешнего диаметра между отечественными и импортированными шлифовальными машинами, разница в параметрах продукции, производимой двумя, незначительна.

Это указывает на то, что возможности регулировки и контроля отечественных шлифовальных машин в обработке антивибрационных фрез могут соответствовать отраслевым стандартам и сопоставимы с производительностью импортированных шлифовальных машин. Это отражает то, что отечественные шлифовальные машины достигли значительного прогресса в технологическом накоплении и имеют силу конкурировать с международными брендами.

Источник: Сравнительное испытание возможностей обработки между отечественными и импортированными пятиосевыми шлифовальными станками

Множественные раунды инкрементального спроса продолжают ускорять уровень локализации

Согласно статистике Ассоциации промышленности станков, в 2022 году импортная стоимость шлифовальных машин в Китае составила 12,2% от общей импортной стоимости станков для обработки металлов. Учитывая, что шлифовальные машины занимают высокую долю в импортируемых станках и в основном отвечают за точную обработку, можно предположить, что их доля в станках для обработки металлов составляет 8%. Согласно оценке Ассоциации промышленности станков Китая, рыночное потребление станков для обработки металлов в Китае в 2022 году составляет 184,36 миллиарда юаней, что примерно соответствует 27,41 миллиарда долларов США при конвертации в доллары США. Исходя из 8% доли рынка, рыночный потенциал для шлифовальных машин составляет примерно 14,749 миллиарда юаней.

В настоящее время три основных области: винты, титановые сплавы и карбид кремния, способствуют росту рыночного спроса.

В процессе производства винтовых пар предварительная обработка может проводиться с использованием таких методов, как шлифование, жесткая токарная обработка или вихревая фрезеровка, в то время как прецизионная обработка в основном полагается на технологии шлифования, которые составляют почти 40% от общего времени обработки. Например, инвестиции в шлифовальные машины компании Qinchuan Machine Tool составляют почти половину от инвестиций в оборудование производственной линии винтов. Сложность производства винтов в основном заключается в обработке дорожки, независимо от того, является ли это гайкой или винтовым валом, требуется обработка резьбы. Согласно отраслевому анализу, учитывая различные времена обработки, рыночное пространство для шлифовальных машин для 1 миллиона гуманоидных роботов может составлять от 2,2 до 4,4 миллиарда юаней.

В настоящее время ведущие предприятия отрасли в основном полагаются на импортное оборудование из Японии и Германии в области шлифовальных машин для винтов, таких как высокоточный шлифовальный станок с направляющей, приобретенный компанией Qinchuan Machine Tool, с ценой до 28 миллионов юаней.

С одной стороны, отечественные шлифовальные машины для резьбы накопили значительную техническую мощь. Например, модель SK7420, выпущенная Шанхайским заводом станков в 2014 году, уже может обрабатывать пары шариковых винтов класса P1, что демонстрирует, что отечественные предприятия способны производить высококачественные шлифовальные машины для резьбы; с другой стороны, индустрия гуманоидных роботов предъявляет высокие требования к контролю затрат на винты, и спрос на индивидуальную разработку и автоматизацию также растет. Ожидается, что отечественные предприятия, находясь ближе к конечным клиентам, смогут воспользоваться возможностями в этой области. С быстрым ростом индустрии гуманоидных роботов использование отечественного оборудования для снижения затрат стало тенденцией.

В долгосрочной перспективе, если производство гуманоидных роботов быстро увеличится, это может привести к большому спросу на винты. Согласно анализу и прогнозу Исследовательского института Dongwu Securities, при нейтральном предположении рыночное пространство для шлифовальных машин с планетарными роликовыми винтами, используемыми в гуманоидных роботах, может достичь 5 миллиардов юаней к 2030 году, что демонстрирует огромный рыночный потенциал.

'Источник данных: официальный сайт Rifa Precision Machinery, рассчитано Исследовательским институтом Dongwu Securities'

Исследовательский институт Tianfeng Securities оценивает, что когда годовая производственная мощность гуманоидных роботов достигнет 1 миллиона единиц, соответствующий размер рынка высокоточных ЧПУ шлифовальных машин/шлифовальных машин составит около 2,94/840 миллиардов юаней, и ожидается, что гуманоидные роботы принесут в рынок шлифовальных машин в общей сложности 3,78 миллиарда юаней дополнительного пространства.

'Источник: Объявление Qinchuan Machine Tool, Исследовательский институт Tianfeng Securities'

В области применения титановых сплавов Apple использует титановый сплав в своих мобильных телефонах и часах, что способствовало росту спроса на шлифовальное и полировальное оборудование.

В производстве потребительской электроники шлифовальные машины широко используются для полировки и шлифовки стеклянных экранов, корпусов и рамок смартфонов и ноутбуков. Учитывая, что Apple использует титановый сплав в своих телефонах и часах, ожидается, что другие производители телефонов на базе Android также начнут использовать этот тип материала.

Обработка титановыми сплавами представляет собой значительные трудности, такие как высокая температура и прилипание абразивного круга, которые могут возникнуть в процессе шлифования. Это может потребовать технологических обновлений или замены существующего шлифовального и полировального оборудования, что, в свою очередь, стимулирует рост рынка связанного оборудования.

Из-за низкой теплопроводности, легкой упрочняемости, сильной сродненности с инструментами и малой пластической деформации титановыми сплавами, их обработка представляет собой высокую сложность, и требования к производительному оборудованию также увеличиваются соответственно. После грубой обработки титановыми сплавами обычно требуется шлифование и полировка для повышения точности и гладкости поверхности продукта. Время обработки рамок из титановыми сплавами составляет примерно 3-4 раза больше, чем у алюминиевых сплавов. С широким применением титановыми сплавами в 3C электронных продуктах спрос на шлифовальное оборудование также возрастет, и эта тенденция, как ожидается, продолжится.

В области карбида кремния этапы, связанные с подготовкой кремниевых пластин, такие как прокатка, фаска, шлифование и полировка, все требуют использования шлифовальных машин.

Согласно данным Wolfspeed, ожидается, что уровень использования карбида кремния в автомобильной промышленности значительно увеличится к 2027 году, при этом ожидаемый размер рынка достигнет 4,986 миллиарда долларов и составит среднегодовой темп роста 39%. Это дополнительно стимулирует спрос на связанное шлифовальное и полировальное оборудование.