华中数控：数控系统与AI、数字孪生等新技...

华中数控 ：数控系统与AI、数字孪生等新技...

公司在数字孪生方面有相应的技术储备和产品应用，公司新一代智能数控系统——华中9型，践行“智能 ”为机床赋能的创新理念，构筑人(H)-机(P)-信息(C)融合的数字孪生系统(S)(HCPS)。同时公司也将对新兴技术保持密切关注。
问题一：数控机床核心部件数控系统发挥怎样的关键作用？
数控系统是高端数控机床的大脑，是最具核心价值的关键部件，与伺服驱动及电机、电主轴、铣头、转台、刀库等其他关键功能部件共同决定了机床的精度和效率。优秀的数控系统往往不断经历技术的迭代，其中不仅涉及到算法及控制技术本身的革新，也涉及到与下游具体工艺工程的结合，由此形成极高的技术壁垒。从基本控制原理来说，“插补”为数控系统典型的运动控制手段，通过将复杂的加工曲线分为一系列离散点，然后用无数个微小的直线或者圆弧来代替加工曲线，最终在伺服系统运动控制下，完成设定形状的加工。随着零件加工工艺逐步复杂化、精细化，数控系统对运动的控制变得愈加复杂。插补功能亦从此前简单的直线圆弧发展到直接进行样条曲线插补等高端功能。此外还包括螺旋插补、多项式插补、渐开线插补等插补功能，及垂直度误差补偿、刀具长度补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、RTCP补偿等多种补偿功能。数控系统越高档，其功能便更加多样全面。数控系统本身或侧重于实现自动化及过程管理，当前正经历智能化转型，虚拟、云化、Al等手段将持续推进数控系统又一轮技术迭代。
问题二：人工智能、数字孪生等新技术如何与数控系统结合？
控制系统向设计、仿真、感知、分析、控制、维护、诊断等多功能一体化的方向发展。人工智能的自学、自调节等属性将促进控制系统功能进一步丰富优化，A1智能决策+控制、智能化加工成为重要特色。数控系统中人工智能、数字孪生等新技术的运用集中体现在智能决策的自主性，贯穿加工前、加工中、加工后的全加工流程。加工前，Al 将进行零部件要求分析、工艺方法选择、加工特征排序、加工轨迹规划、加工过程仿真以及程序智能编制等工艺任务流程。
加工中，人工智能、数字孪生等新技术面对切削过程的复杂特征，需要实时监测/评估切削刀具、工件、机床等多个实时状态变化并对存在的偏差进行感知与修正，对可能发生的故障、错误等问题进行提前预警。加工后，充分利用生产数据信息中的价值，经过采集、预处理、清洗和关联整合等步骤，形成基于工业大数据的知识库。通过对工艺大数据、参数优化大数据、故障诊断大数据等实现自学成长，人工智能代替人工经验判断，极大捉升工作效率。人工智能、数字李生等新技术引入或将真正意义上使机床设备实现“自主感知-自主学-自主决策-自主执行”的智能化制造。
问题三：当前数控系统中人工智能运用有哪些典型案例？
人工智能、数字孪生等新技术在数控系统的运用，呈现出国外领跑、国内跟进的格局，在实时补偿、控制优化、工业互联网、大数据运用等方面已有渗透，但并非所有新技术可实现功能均已导入，数控系统智能化仍有完善改进空间。西门子Sinumerik One、欧盟的Twin Control、DMG的CELOS系统、OKUMA智能化数控系统均是典型应用案例。国内华中数控首创基于云计算的数控系统智能化技术，发明数控系统电控大数据指令域分析方法，成功推出“华中 9型新一代人工智能数控系统"。截止2022年3月，华中9型智能数控系统已在汽车行业等重点领域实现数千套批量配套与应用，建成了数条汽车典型零部件加工智能制造生产线
$华中数控(sz300161)$ 华中数控 国内数控系统龙头，率先受益智能制造国产替代浪潮
国内数控系统龙头，率先受益智能制造国产替代浪潮
我国机床行业大而不强，机床数控化率与欧美等发达国家存在较大差距，且高端数控机床国产化率较低，国内外复杂经济形势影响下，产业自主可控愈加追切。数控系统是数控机床的“大脑”，是数控机床中技术含量较高的核心部件，决定数控机床的功能及可靠度。高端数控机床中，数控系统价值约占机床成本的20-40%，目前国内高档数控系统主要依赖国外进口，国内企业市占率不足10%，国产替代空间广阔。公司为国产数控系统龙头，主打产品华中8型高性能数控系统与德国、日本等国家相关产能功能全面对标，标准型数控系统产品600余项功能对标匹配度达到100%，高档型数控系统产品1900余项功能对标匹配度超过98%，在机床数控系统国产替代浪潮中率先受益。
机器替人大势所趋，加码产能强化核心竞争力。
政策支持、机器替人、制造业复苏与自主可控四重因素叠加，国内机器人 产业链将迎重要发展机遇，预计2025年我国制造业机器人密度将达492台/万人。据高工机器人数据，2023年我国工业机器人市场整体增速预期为20%-25%。公司凭借积淀深厚的数控技术和何服电机技术顺利拓展工业机器人，其核心零部件自供率超过80%，目前已推出BR双旋、垂直多关节、水平多关节、SCARA、Delta、特殊系列六大系列的40余款工业机器人新品，实现了从小负载到中大负载的全覆盖，并与富士康、共进电子、捷荣技术 、凌丰集团建立了良好的合作关系。近期公司发布定增预案拟新建2万套工业机器人产能，规模效应体现后盈利能力与市占率有望拾升。
卓尔智造控股份额拟再次扩大，管理、盈利将迎拐点向上。
公司原控股股东为华中科技大产业集团，为落实校企改革要求，2019年11月公司控股股东变更为卓尔智造：2021年4月华中科技大产业集团将其股份通过同一控制下国有股权无偿划转至华科资产，同年卓尔智造以现金4.28亿元参与定增：2022年9月公司收到华科资产减持计划，目前该计划正在实施；2023年发布的定增预案披露，卓尔将认购发行股票数量的30%-40%，其持股比例将进一步扩大。卓尔全面赋能公司高质量发展，给予资金与资源支持，加大市场化布局、提高决策效率，同时注重人才激励，公司管理与盈利能力将迎来拐点向上。
盈利预测
公司为国内高端数控系统龙头，在智能制造国产替代浪潮中将率先受益，此外，伴随校企混改持续深入，利润有望逐渐增厚，预计公司2022-24年实现营收16.35亿元/20.67亿元/25.83亿元，归母净利润0.16亿元/1.06亿元/1.81亿元
公司控股股东卓尔智造拟参与本次定增，进一步加大对公司投资
卓尔智造作为公司控股股东，拟认购数量不低于本次向特定对象发行股票数量的30%（含本数），且不超过本次向特定对象发行股票数量的40%（含本数）。21年5月卓尔智造已认购公司4.28亿元定增用于高性能数控系统技术升级及扩产项目，本次进一步支持公司发展，有望增强公司竞争实力。
合计新增4500套五轴数控系统产能，加速高端数控系统放量
五轴数控系统项目拟新增年产1200套五轴加工中心数控系统、500套五轴车铣复合数控系统、300套五轴激光数控系统、2500套专用五轴数控系统、25万台伺服电机、5万台直线电机产能。公司高端数控系统在国内处于领先地位，五轴数控系统已在航空航天等高端制造业实现国产替代，伴随募投项目推进产能释放，后续有望实现高增长。
加码工业机器人产能建设，市占率有望提升
工业机器人项目拟新增2万套工业机器人产能，公司工业机器人核心零部件自主化比例超过了80%，目前已经成功推出BR双旋、垂直多关节、水平多关节、SCARA、Delta、特殊系列六大系列的40余款工业机器人新产品，广泛应用于汽摩、电子、材料、金属加工等行业，并与富士康、共进电子、捷荣技术、凌丰集团等企业建立了良好的合作关系。工业机器人项目建设能够为公司下一步的研发及生产提供支撑，有利于提升现有产品技术，提高市场占有率，巩固公司的行业地位。
盈利预测、估值与评级
预计22至24年实现归母净利润0.01/1.11/2.38亿元
公司计划10亿元资金用于扩产数控系统、伺服电机/工业机器人等产品。2023年3月22日，公司重磅发布了HSR-JR6210、HSR-JR6170、HSR-JR6160三款大负载机器人新品，机器人产线布局更进一步。
中高端数控系统龙头地位稳固，“一核三军”战略扩大业务边界：华中数控武汉华中数控股份有限公司创立于1994年，是国内中、高档数控系统研究和产业化基地，也是国产数控系统首家上市公司。公司数控系统在国内中高端市场具备明显的优势，与国内领先的数控机床有深入的合作关系，并且公司华中9型数控系统是全球首个具备自主学、自主优化补偿能力的iNC智能数控系统，将互联网、物联网、人工智能等新兴信息技术与先进制造技术深度融合，将对制造业升级提供极大的助力。公司以“一核三军”为发展战略，即“以数控系统技术为核心，以机床数控系统、工业机器人及新能源汽车配套为三个主要业务板块”。
从校企到民企，公司经营质量有望迎来拐点：2019年公司控股股东为华中科技大产业集团，卓尔智能在2019年11月成为公司控股股东，华中数控自此完成了从国有独资企业到民营控股的混合所有制企业的转变。民营企业控股将更加关注公司的盈利情况，同时华中科技大学产业集团持股低于5%，公司利润有望逐步释放。
需求逐步回暖，国产化替代持续推动：2022年机床行业景气度较低，2023年以来，公司下游需求逐步好转，公司数控机床等业务将恢复增长，规模优势下对公司业绩增长将有明显的促进。国内中高端数控系统国产化率极低，公司作为国内龙头企业，将首先实现产品放量。
投资建议：公司为国内机床数控系统龙头，我们预计公司2022-2024年实现营业收入13.78/18.51/23.91亿元，归母净利润-0.05/1.04/1.84亿元