机床行业研究：日本机床行业启示录

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技术应用带来的新机会和成本端优势。我们复盘看到日本机床产业的崛起与数控技术的出现有较大关联，数控技术的出现让很多原先的行业 壁垒被数控系统的探测和自适应能力削弱了，打破了原有市场格局。同时由于日本企业在前瞻性、技术敏感性等方面较为领先，数控化率快速提升至全球第一，再叠加日本更低的综合成本，机床经济性优异吸引了大批中小企业客户，进一步发展市场份额也逐步来到全球首位。回看当前，没有可见的直接颠覆CNC的技术出现，但例如中国制造业数字工厂建设快速推进、AI技术加持有望缩小原先靠长时间经验积累构筑的技术壁垒等仍能看到技术变化出现的机会，同时国内高端机床、高端数控系统等售价低于海外企业同时保持了较好毛利率，后续低成本优势有望持续发挥。 产业链启示：上游投资价值重点关注，下游新能源汽车行业影响巨大。机床产业链上下游与产业发展相辅相成，日本 的上游数控系统、丝杠导轨、轴承走出了全球领先的行业龙头企业，规模实现了跃迁式扩张，同时例如发那科的数控系统也赋能了中游主机厂在数控技术上实现反超。而国内上游企业普遍起步晚、份额低，但也因此具有较大投资价值，未来势必要实现国产替代；下游我们看到日本的汽车产业对机床成长做出巨大贡献，拉动需求的同时也促进技术进步，目前国内新能源汽车的高增长让我们看到了一些相似性，一方面资本开支拉动机床需求，一方面整车厂追求降本增效的诉求（例如数字工厂建设和其他新技术的应用等）有望促进机床厂的技术迭代升级，强化国内企业竞争力。 出海启示：全球制造业转移带来新机会，关注头部企业出海成长。复盘全球/日本机床需求，可以看到几轮比较有持 续性的增长均出现在大规模制造业转移时期，日本企业根据制造业流向不断调整布局实现了出海扩张。而目前印度、墨西哥、越南等新兴市场快速增长，新一轮制造业转移已有苗头，国内企业正面临较好的出海扩张时机。我们已经看到了国内头部企业积极布局海外市场，并实现了出口收入高增长&占比提升，我们认为该趋势有较强延续性，出海将是国内企业未来成长的核心变量之一。 政策启示：日本成功使用组合型政策工具助力产业发展，国内政策支持力度也有望不断加大。日本机床产业实现反超 离不开政策支持，日本从供给端（技术引进、基建支持、资金投入）、需求端（税收优惠、政府采购、资金支持）、经营环境端（贸易管制、法规制定、技术倡导）推出了成体系的组合型政策工具，遵循竞争、审慎、协调原则灵活组合使用发挥重要作用。以《机振法》为例，重点针对中小型企业进行了扶持，促进“专精特新”企业成长，激发了中小型企业活力，打造了日本制造业的产业体系。同时从头部企业马扎克的复盘可以看到，在其成长的每个阶段均得到了相关行业政策的支持，甚至可以看到在政策促进下实现了关键核心技术突破。从国内市场我们看到了国家相关支持政策不断推出，对企业技术升级验证、客户开拓、产业链配套进行支持，未来政策支持力度有望不断加大。 通过对日本机床产业进行复盘，我们认为目前中国机床企业有较多成长机遇，数字工厂、AI技术的出现和应用有望缩短与海外企业差距，低成本优势持续发挥，新能源汽车产业高增长同时降本诉求较强催化技术进步，新兴市场快速成长带来的制造业转移机会让企业有巨大出海成长空间，同时政策层面对产业的支持力度有望不断加大，建议重点关注华中数控、科德数控、贝斯特、海天精工、纽威数控。 新技术推广应用不及预期、新能源汽车行业成长不及预期、出海开拓进展不及预期、政策支持力度不及预期。 内容目录 核心观点9 1.日本机床产业发展复盘10 1.1起步（1853-1945年）：军需驱动行业需求增长10 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10 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10 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11 1.2追赶（1945-1970年）：从技术模仿到实现自主化12 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12 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13 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15 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16 1.3.1CNC时代（1971-1982年）：数控化率快速提升，全球市场份额上升16 1.3.2进军全球市场（1982-2009年）：日本机床产值连续27年全球第一19 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21 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23 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24 1.4.2大隈：机电一体化机床企业，创造稀缺性竞争优势26 2.产业变革视角：为什么日本机床产业能够实现反超29 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29 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34 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35 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35 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36 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39 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45 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47 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47 4.2日本企业紧抓出海成长机会走向全球化49 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52 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52 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52 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53 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55 6.对中国机床产业的启示56 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56 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61 6.2.1上游数控系统、丝杠导轨投资价值重点关注61 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68 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72 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74 7.投资建议76 8.风险提示76 图表目录 图表1：铁质脚踏车床（1978年造，复制品）10 图表2：日本第一台国产车床（池贝公司1889年造）10 图表3：日本进口的车轮车床（1907年英国造）10 图表4：位于东京葛饰区的机械加工工厂10 图表5：1915-1921年机床行业产值年化增长51.3%11 图表6：1914-1917年机床与零部件制造人数增加约一倍11 图表7：瑞士制造的镗床(左)和日本产镗床（右）11 图表8：日本进口的美国车床（后）和日本产车床（前）11 图表9：1938年《机床制造事业法》相关的支持法规11 图表10：1932-1938年机床企业和产量大幅增加12 图表11：二战期间机床职工人数暴增约30倍12 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12 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13 图表14：战后日本机床工厂数量急剧下降13 图表15：1951年6月20家机床企业开工情况总体较差13 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14 图表17：日本与西德公司合作生产的镗床14 图表18：日本与美国公司合作生产的六轴车床14 图表19：1956年《机振法》的主要内容14 图表20：《机振法》三阶段发展机械工业15 图表21：《机振法》的一般性机制15 图表22：1963年5月开始量产马扎克车床15 图表23：1968年9月数控车床第1号机MITC1000M完成15 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16 图表25：1957年东京工业大学公开日本第一台数控车床16 图表26：日本国产初期的数控铣床16 图表27：1954-1986年日本数控机床的技术转变16 图表28：1980-2011年机床专利申请数量17 图表29：山崎马扎克1978-1991年专利申请数17 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17 图表31：日本电子和电机工程本科毕业生逐步超过美国17 图表32：日本电子和电机工程本硕博毕业生逐步超过美国17 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18 图表34：1980-1990年日本机床的数控专业化指数18 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%19 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QUICKTURN1O19 图表37：日本机床产值1982-2008年连续27年世界第一19 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%20 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）20 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221 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1021 图表42：1983-1990年日本加工中心的出口分布21 图表43：1983-1990年日本数控车床的出口分布21 图表44：2000-2020年主要国家/地区的机床生产值22 图表45：2009-2023年日本机床国外净新订单的区域分布情况22 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）22 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）22 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23 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23 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23 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23 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23 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24 图表54：马扎克经过百年发展市占率走向全球第一25 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25 图表56：1986年马扎克工厂已有较高自动化程度26 图表57：工厂设备操作通过中控室控制26 图表58：大隈机电一体化布局，围绕数控系统构筑公