来源丨广发证券发展研究中心机械小组
团队丨罗立波 刘芷君 代川 王珂 周静
引言：
进入2017年，机械行业在需求端发生了积极变化，传统机械板块与新兴成长板块同时表现，
我们也在中期策略报告中指出了选股思路：不论传统还是新兴，始终聚焦优秀。
竞争力溢价研究、产业研究和基于全球视角的比较研究，是我们2017年工作的三个重要的维度，
也分别衍生出了三个独立的深度报告系列：分别是竞争力溢价研究框架策略报告、产业真声音系列报告、全球视野系列报告。目前合计深度报告超过20篇。
作为工程机械领域，我们2016年11月开始重点推荐龙头公司三一重工。本篇报告是我们全球视野系列报告第三篇，主要通过研究全球工程机械卡特彼勒，映射当前国内龙头企业大发展轨迹。
虽然此前市场上关于卡特彼勒的研究报告数不胜数，但是我们的报告从选题立意和思维角度均实现差异化。
我们与市场不同的研究内容主要包括2方面：
第一，卡特彼勒与小松等国际化巨头为什么都竞相选择在了挖掘机、矿山设备等领域？
以此问题出发，我们想阐述企业的产品和市场的选择，对公司业务发展的影响，有所为有所不为，龙头企业展现出了更成熟的考量。
第二，面临周期向下的低迷期，卡特彼勒如何实现逆周期成长？
这个视角，主要在研究龙头公司面临市场调整后，敢为人先的调整策略。卡特是通过哪些方式主动调整的？
在周期性行业里，要保持持续的竞争力，业务选择和市场选择至关重要，同时，
穿越行业低迷期并化险为夷，面临行业萧条与衰退后主动进行多个维度的战略收缩。是百年卡特发展史带给我们最宝贵的经验。
一、业绩触底回升，行业低迷期报表依然稳健
卡特彼勒屹立于工程机械领域百年，本文将从两个视角深入研究公司的成功基因：
市场选择与行业下行期间的弹性。
2016年公司全球市占率16.5%，
主营业务包括工程机械、能源与运输设备、矿山机械，分别占总体营业收入的41%、37%和15%。公司营业收入自2012年达到历史高点后连续5年下滑，但
绝对收入与人均收入均领先全行业。
2017年
二季度公司营收113亿美元，同比增长9.56%，继一季度后再次实现了同比增长。
亚太地区成为新的增长引擎，
毛利率与净利率双双回升。
同时公司还拥有大量现金和良好的流动性，经营质量表现依然稳健。
二、有所为有所不为，产品定位于高技术壁垒，区分度大的领域
卡特坚持有所为与有所不为：
（1）对于矿山设备的投入逐渐加大
，在收购比塞洛斯之后实现对采矿流程的设备全覆盖。矿山机械下滑趋势的收窄与强劲的售后市场预示着公司该部门未来逐步复苏；
（2）选择挖机作为核心产品。
相比其他工程机械品种，挖机的市场空间更加广阔。由于挖机多用性远超推土机与装载机，目前已经实现对后两者的逐步替代；
（3）自身始终掌握核心零部件的生产技术，提高产品附加值。
公司对这三个行业的重视都体现了市场选择战略，即始终定位于
高技术壁垒、工作强度大
的市场。
这些产品难以被复制，因而客户愿意支付高溢价购买设备，保障了企业的盈利能力。
三、敢为人先，先于行业的收缩，业绩弹性更大
机械制造作为一个依赖下游投资的行业，具备明显的周期属性。
行业上行期间，各家企业均能实现顺周期增长。
我们认为，
优秀的龙头公司的优势更多体现在低迷期。
面临危机时，卡特总是能非常果断地削减盈利较差的业务，去产能、去库存。
通过不断关闭子公司、重组业务和裁员，将资源集中发展优势产品。
这一系列举措，在行业低谷时不仅节省了成本，也
为行业复苏时的产能扩充提供了空间
，这也是工程机械寡头们盈利弹性更大、最先受益行业复苏的原因之一。
投资建议：
卡特彼勒的发展模式值得国内工程机械龙头借鉴和学习，我们认为主要包括两个维度：
（1）产品和市场的选择，选择竞争力辨识度高、市场空间更大的产品切入；（2）如何穿越行业低迷期并化险为夷，面临行业萧条与衰退后主动进行多个维度的战略收缩。
我们建议关注国内工程机械企业中，产品布局良好，未来核心竞争力持续强化，面对行业危机主动调整出清的企业，
重点推荐三一重工
，其他标的包括徐工机械、柳工和中联重科。
风险提示：
行业需求波动带来的利润波动；行业竞争恶化带来产品价格调整；资产负债表对利润表的负担释放不及预期。
机械制造是国民经济的基础产业，由“制造大国”向“制造强国”的转变是中国必须经历的痛苦过程。对于工程机械企业来说，美日的确是行业标准的制高点。尽管中国近年来也涌现了诸如三一、徐工、中联等代表企业，但经过漫长岁月的洗礼，美日巨头征服全球的步伐仍在继续，而国内龙头企业要走向全球化，海外巨头的发展和成长依然是值得我们借鉴和学习的。
屹立于机械制造领域百年的卡特彼勒，全球龙头的地位可谓实至名归。
在英国KHL集团公布的2017年全球工程机械制造商榜单中，卡特营收213亿美元，占全球市场份额的16.5%，再次蝉联榜首。百年间，卡特彼勒经历了两次世界大战、上世纪80年代初的经济危机以及2008年的金融危机，不断面对来自日本、欧洲竞争对手的挑战，公司始终屹立于世界顶点，卡特的成功并不是偶然。
本文将从两个视角深入研究公司的成功基因。第一，市场的选择。
市场永远是公司的核心，卡特坚持有所为和有所不为，不会盲目开拓新领域。切入矿山领域、挖掘机械，并坚持自主生产核心零部件，这是公司保持竞争力和提升市场份额的关键；
第二，行业下行期间的弹性。
机械制造属于周期性行业，在上行区间各家企业都会表现出良好的成长性，在下行期间企业之间的差距才会显现。优秀的龙头公司过重组、削减资本开支、关闭与合并工厂等方式降低成本，凭借品牌影响力与产品质量将首先受益行业复苏，业绩弹性更大。
工程机械的总体需求主要来自于下游的基础设施建设、房地产行业以及采矿业等，其上游包含了原材料、电器元件，涉及国家生产运作的各个方面。行业的需求与宏观投资息息相关，属于周期性行业。行业龙头卡特彼勒（Caterpillar）成立于1925年，是世界上最大的工程机械和采矿设备、柴油和天然气发动机制造商，总部位于美国伊利诺伊。公司的主营业务包括三大板块：工程机械、能源与运输设备、矿山机械，分别占总体营业收入的41%、37%和15%，并通过金融产品部门提供融资及相关服务。
从绝对体量的角度来说，公司是无可争议的行业第一。
近10年卡特收入均在300亿美元以上，高于小松、日立建机与山特维克的总和。营收表明商品价值得以实现，是企业再生产不断进行和实现经济效的根本保证。当然，忽略员工数量，仅考虑绝对规模有失偏颇，我们进一步对比了人均销售额。它反映了企业的营业效率，在用工成本日益提高的今天，人均营业收入越高，则更能保证公司的盈利能力，有助于业务拓展，因而很大程度上反映了企业的市场地位和体量。2016年，卡特人均销售40.4万美元，虽然在行业下行期间出现下滑，但依然领先于主要的竞争对手。
业绩连续5年下滑，今年一季度出现回暖。
受到全球需求下滑以及大宗商品持续暴跌的影响，卡特彼勒营业收入自2012年达到历史高点后连续5年下滑。2016全年营业收入同比下跌18.03%，净利润-6700万美元，是公司近20年首次出现年度亏损。显著高于预期的重组成本及三大非现金项目严重影响了公司的盈利状况，全年重组成本为10.19亿美元，即每股1.16美元，同比上升13.47%。
这种下滑趋势在今年得到了扭转，2017年二季度公司营收113亿美元，同比增长9.56%，继一季度后再次实现了销售和收入同比增长。但是，重组成本依然显著影响盈利，二季度实现每股盈利1.35美元，同比上升45.16%；若不考虑重组成本，每股盈利将达1.49美元。由于今年宣布了在比利时戈斯利和美国伊利诺伊奥罗拉制造工厂的重组计划，公司预计2017年将引发约12亿美元的重组成本，较年初的展望增长7亿美元。
亚太地区成为增长新引擎。
自去年下半年以来，在全球机械设备零售增长整体下滑的情况下，中国工程机械行业强劲复苏。亚太地区销售额增速明显上扬，今年5月份增速达49%，加速趋势非常明显，拉动公司总体设备销售逐步回暖。相比之下，美洲、欧洲等其他地区依然下滑，亚太地区俨然成为业绩复苏的主引擎。鉴于上半年业绩强于预期，公司上调了对2017年全年销售和收入的预期。目前，销售和收入展望介于420亿美元和440亿美元之间，若不计重组成本则为每股5.00美元。
毛利率与净利率双回升。
公司的净利率与净利润走势基本相同，金融危机期间下降了5个百分点，随后在2012年达到近期高点8.62%。由于公司是行业龙头企业，其产品的性能和质量受到普遍认可，公司的定价能力较强。同时，公司经过百年的发展，规模效应和固定成本已较为稳定，因此公司近十年的毛利率水平始终维持在23%-29%之间，基本保持稳定。今年上半年受益需求回暖，毛利率提升到31.3%，净利率回升至4.7%。
现金流状况良好。
虽然近几年业绩下滑，卡特的报表依然强大，拥有大量现金和良好的流动性。金融危机之后，公司的现金及现金等价物持续提升，2017年上半年已达102亿美元，强大的现金储备使得卡特能够从容实施资本运作。另外，公司的现金流状况甚至要好于预期，经营性现金流净额常年维持在50亿美元以上，占营业总收入的比重约15%。根据年报的披露，2017上半年其主营业务机械、能源与交通的资本负债率为38.6%，相比一季度下降了3.1个百分点，经营状况进一步好转。
一个优秀企业深知产品市场的多元化对其繁荣发展的重要性，涉足多领域的产品系列可以为公司创造更多的收入、分散风险，这种观念导致一些企业倾向于切入多个领域。然而卡特深知进入更广泛的产业需要更高的投入成本。在一些技术壁垒低的产业，市场竞争较为激烈，易引发价格战导致利润率降低；而在一些工作强度大、易于损耗的领域，由于技术壁垒较高，客户愿意付出更高的溢价购买设备，保障了企业的利润。
因此，卡特坚持有所为与有所不为。
除了工程机械以外，两家巨头卡特与小松不约而同的将
矿山机械与挖掘机
作为自己的核心产品，而且自身始终掌握核心零部件的生产技术，这些都体现了公司的
市场选择战略，即始终定位于高技术壁垒、易损耗的市场，这些市场的产品难以被复制，因而保障了盈利能力。
3.1 矿山设备市场，机遇与风险并存
从矿产资源的整条价值链来看，矿产的生产过程包括前期的勘探、中期的挖掘、提取和搬运，以及后期的冶炼、锻造加工等形成最终产品，设备需求按用途大致可分为采掘设备、提升设备、窄轨运输设备、破碎粉磨设备、矿用筛分设备、洗选设备等7大类，700多个品种和数千种规格。一些企业自始至终专注于矿山机械领域，如比塞洛斯、久益环球、奥图泰、FLSmidth等，他们不断向产业链纵向延伸，建立了一系列的矿山装备产品线。而
随着工程机械厂家的实力愈发雄厚，卡特、小松、特雷克斯等巨头也选择切入这一巨大的矿山市场
，他们更多集中于中期的挖掘和搬运，这些产品与原有的工程机械产品存在一定程度上的相似，而与后期的冶炼锻造机械差别巨大。
以卡特为例，过去二十年中，公司开始广泛涉及全球采矿业务。
2011年，卡特彼勒在完成对比塞洛斯的收购后，实现了在矿用设备领域的全覆盖，对于地表机械而言，两者的产品互补性极高，仅在矿用卡车产品上有重叠。而地下设备则实现了完全的互补，比塞洛斯弥补了卡特在安全系统、输送机和采煤机方面的不足，根据年报的披露，矿用新机销售占比也达到了峰值35%。
由于新兴国家经济增长放缓和大宗商品价格低迷，下游矿企开采积极性大幅下滑，市场对于采矿设备的需求已经从峰值大幅下降。但从长远来看，人口增长和城市化进程仍在不断发展，矿山机械的需求仍将出现增长。为了紧跟卡特的脚步，小松也于2016年收购久益环球，极大弥补其在地下采矿设备的空白。除了获得全套地下硬岩及采煤设备外，在露天设备方面，牙轮钻机、拉铲以及钢丝绳挖掘机都补充了原有产品线。尽管液压挖掘机有取代钢丝绳挖掘机的趋势，但目前大吨位的钢丝绳挖掘机仍是大量矿企的首选。小松的收购，一方面是抄底优质资产，另一方面也很大程度上隐含了对未来几年全球矿山设备领域变好的寄望。
卡特与小松的两次并购均有极强的针对性，通过收购与自己产品重合度较低、互补性强的企业，成为矿业装备领域拥有全线产品的制造商。过去五年行业整体盈利能力大幅下降，但经历过这一轮洗牌调整、产能结构调整和并购重组，小型企业的退出使得整个行业资源整合、配置优化集中。从全球顶级工程机械制造商的投资动向可以看出，矿山机械具有良好的市场前景。
我们从三个方面来分析为何卡特彼勒选择矿山设备市场。
1.矿山机械市场空间较大。
该行业服务于砂石、煤炭、金属矿产等诸多重要工业部门，在建筑、交通、水利等基建领域大量应用。矿山机械创造的价值与重要性并不亚于工程机械，其市场规模已经达到了工程机械的一半，属于装备制造领域的重要分支。根据咨询机构Research and Market的预测，2025年矿山机械市场规模有望达到1280亿美元，年均复合增长率7%。从营业收入来看，行业空间较大，同样可以孕育出全球领先的龙头公司，除了卡特以外，小松、山特维克、美卓等也到达几十亿美元的规模。近年来，随着炸药爆破等原始开采方式的逐步退出以及下游大宗商品价格回暖，对于矿山机械的需求将迅速增大。
2.从进入壁垒来看，
工程机械领域激烈竞争已经常态化，而矿山机械特别是特大型矿山设备由于存在
技术、资本和市场三大壁垒
，竞争相对温和。
技术壁垒：
矿山机械需要经常在高温、超强腐蚀等极端特殊工况下运行，同时机械故障会极大影响生产效率、加大生产成本，因而要求高性能、高效率、高可靠性。矿山机械涵盖了机械制造、液压、自动化等技术，产品的结构复杂，需要大量的专业人才及长时间的技术积累，存在非常高的技术壁垒。
资本密集与路径依赖：
矿山机械门类众多、针对性极强，普遍属于大型设备，生产成本高昂，需要企业具有雄厚的经济基础。产品从研制、测试、批量生产、技术改进到升级换代周期较长，造成投资回报周期较长，这对企业的综合实力要求高，一些资本不足的小企业根本无法切入该市场。
市场壁垒：由于矿企的工作环境相对恶劣，容易造成设备的磨损，对于出工率要求极高。同时，矿山机械数量少、价值量大，需要保证一次设计成功，在整车实验之前必须对主要零部件进行试验，需要具备强大的试验体系。而考虑到产品质量，客户一般不会轻易更换设备供应商，市场订单具有粘性。
3.从产品来看，矿山机械由于大体量、高效率，导致单品价值更高，下游矿企对于稳定性能的产品愿意支付技术溢价，使得整个矿山机械相比工程机械毛利率更高。
我们以矿卡和矿用挖机来对比矿山机械与工程机械产品。
重卡是指总质量大于14吨的载货汽车，按用途主要分为工程类和物流类，工程类重卡的代表车型即为自卸车，而矿用卡车比一般重卡载重量更高、更耐用。
从结构上来看，矿卡与普通自卸车的设计理念有着本质的区别。
普通自卸车是为满足公路运输使用的，其翻斗有自动闭锁装置；矿卡则是在露天矿山为完成岩石土方剥离与运输的一种重型自卸车，翻斗后部翘起坡角为12度，无后拦板。同时矿卡具有运程短、承载重等特点，常配备大型电铲或液压铲进行装载，往返于采掘点和卸矿点。为了保证大体积下的灵活性，其设计力求缩短轴距与总长，以减小转弯半径，减少倒车次数，因此基本采用2轴4×2结构型式，可以说矿卡及零部件是专门针对矿山作业环境而设计的。
从外形来看
，矿卡属于超廓型车辆，只在有限的矿区范围内行驶。其外形尺寸不受限制，为提高每车次的运输量，尽可能加大车厢容积，加宽加高整车外形尺寸。其宽度接近10米远超道路行驶车辆的规定车宽，不允许在道路上行驶。
从工作效率来看，矿卡的载重更高，性能优越。
在采矿行业中，高生产力水平是实现盈利运营的关键。目前卡特797F额定载重363t，单次载重量是一辆普通自卸车的23倍，极大降低了运输时间与成本。
相比普通重卡，矿卡更加注重发动机和传动系统，以保证动力充足。
矿山环境复杂、斜坡较多，同时矿卡自身重量极大，对设备的爬坡和制动能力要求较高，发动机必须具有高功率和高扭矩，保证满载上坡时的动力，这类车型都配备高“比扭矩”和高“扭矩增大系数”的工程型发动机。目前，矿卡的主要生产厂家为卡特、利勃海尔和尤尼特里格。虽然卡特产品价格高昂，但稳定高效的性能保证不断增加载重量以降低每吨运输成本，考虑的是长期综合效益。
削减成本是当今采矿作业中主要关注的问题，除了每部采矿设备的初始采购价格外，维护成本和停机所致的生产力下降会对利润产生不利的影响。
以797F为例，其售价343万美元，载重363t；而一款国产42吨矿用自卸车SGA3722的售价在230万左右。按照当前的汇率计算，797F售价折合人民币2286万元；而为了达到相同的载重量，需要42吨级的国产自卸车8.6辆，折合人民币接近2000万元。表面上看，卡特矿卡的吨成本要稍高一些。但是根据马鞍山铁矿场的披露，该地区四辆SGA3722的变速箱平均仅使用12.5个月，常规大修时间约4-6个月，同时其转向泵每更换一次只能维持3个月左右。这种频繁维修造成的维修费以及误工损失极大增加了采矿的每吨成本。而卡特的矿卡使用寿命长达10万小时，虽然出厂价格高昂，但凭借高性能和高可靠性，实现在产品生命周期内的最低运营成本和更高的投资回报率。
我们进一步对比了矿用挖掘机与普通的中小型挖掘机。
中小型挖掘机用于园林、农业、市政工程和一般工程项目，为了适应灵活多变的工作环境，其机身外形普遍较小，工作重量在30t以下。矿用挖机更针对于矿山开采和重型施工，用于剥离表土和挖掘油沙，单斗挖掘力大幅提升。在采矿行业中，
高生产力水平是实现盈利运营的关键，这主要取决于设备的出工率和工作效率。
从设备出工率来看，
在扣除日常维护和大修的时间后，普遍要求出工率达到90%以上，矿山严酷的工作条件对设备可靠性提出的极高要求。
从工作效率来看，
国内外大型矿山及工程建设用的矿卡普遍在120t级以上，为了适应大型化的趋势，保证在联合作业中与自卸车相匹配，挖掘机提升斗容量的趋势愈发明朗，单位时间内的工作量增加，从而有较高的生产效率。以卡特矿用挖机6090FS为例，该产品基于O&K RH400发展而来，其单斗装载能力94t，3斗可装满290t、4斗装满363t矿卡，与大型矿卡十分配套，同时平均单次循环时间少于30s。这些生产能力指标关系到矿业的生产效率和成本。我们按照矿卡与矿用挖机的联合工作效率计算，假设设备的出工率为90%，按照4斗装满363t矿卡计算，则每小时可生产运输矿产9800t，平均效率大于6050t/h。
矿用挖机应用愈发广泛。
近年来无论是露天还是地下矿，采矿与选矿正在快速地由过去的严格分离向采选一体化发展，即选矿厂的破碎筛分工艺向采掘现场转移。挖掘机直接与移动式破碎站搭配，经破碎或加筛分后，直接输送到矿卡上，这种联合发展的模式可大大降低运输成本、提高效率。国外矿山机械发展过程中，产品相似性和工艺连接性为主的企业优势互补、资产重组联合，而我国的企业则习惯于单打独斗，产品相关性很差，很少有产品能够成套发展，这也是我国需要学习借鉴之处。
通过对比可以看出，矿山设备相比一般的工程机械无论是外形尺寸还是有效载荷均大幅提升，这种大型化带来的结果就是技术和工艺的提高，导致单品价值更高。
在行业扩张期，众多矿山企业实行3班制度，基本是“机器不停工”，高强度的使用对设备的可靠性提出了很高要求。以全球最大的矿企必和必拓为例，其设备、厂房折旧费用占当年的资本支出比例稳定在40%以上。设备对于矿企的生产至关重要，高质量的矿山管理不仅在于高性能设备带来的单位高产，更重要的是整体设备长期使用的高效率，设备的高出工率及高性能是决定矿山运营效率的关键。因此，除了产品本身设计生产的难度较高之外，下游矿企对于对于稳定性能的产品更愿意支付技术溢价，使得整个矿山机械相比工程机械毛利率更高。
矿山行业形势好转，带动设备需求上行。
几年前，因商品繁荣期的终结导致卡特彼勒矿山业务的成长性持续下滑，去年该业务大幅亏损10.47亿美元，但今年以来矿山机械零售额降幅持续收窄，呈现回暖迹象。根据卡特年报的披露，这主要是由于售后市场拉动了公司采矿部门的需求，对于新设备的需求依然低迷。但我们依然不能低估售后需求带来的好转现象，原因有两点：
首先，售后市场需求是衡量机械市场复苏与否的领先指标，
强劲的售后市场往往预示着大量设备已经重新开始投入使用。
若下游矿企的现有设备无法满足开采量，需求会进一步传导到新机设备上。从复苏强劲的中国市场来看，我国大挖销量同比大幅增长，对公司矿山设备形成了一定的支撑。
第二，自去年下半年开始，全球大宗商品价格上涨
，带动金属和采矿生产商的产量增加，这也是矿山设备复苏最有利的预示。在工程机械逐步回暖后，矿山行业的健康度对于公司的成长至关重要。
总体来看，
卡特收购比塞洛斯加速了矿山设备整合，实现对采矿每一流程的设备覆盖，逐步加大对于矿山机械的投入。矿山机械市场空间较大，同时存在技术、资本和市场三大壁垒，竞争相对温和，易于公司实现高盈利。从产品来看，矿山机械由于大体量、高效率，导致单品价值更高，下游矿企对于稳定性能的产品愿意支付技术溢价，使得整个矿山机械毛利率更高。2008年是全球矿业扩张的初期，矿山企业不断加大产能，曾给设备制造商带来了巨大的市场机遇。而自去年下半年大宗商品价格回暖以及强劲的售后市场预示着未来矿山行业逐步复苏，有望引发全球矿山设备新一轮的扩张周期。
3.2 挖掘机市场，工程机械集大成者
从推出产品的时间线来看，
公司的发展可以划分为世界大战时期的拖拉机时代、1950-1980年的推土机与装载机时代以及1980年至今的挖掘机时代，每一个产品特点均与时代需求紧密相关。战争对物资输运的巨大需求、战后基建投资大幅增加，先后带动了拖拉机、推土机与装载机的增长；随着发达国家基础设施建设的初步饱和，房地产成为拉动工程机械的新动力，同时钢筋混凝土技术的成熟，使得建筑物逐步高层化，地基深度增加，对于机械的作业要求越发多样化。由最初的推土、压实路面等工作，向表土剥离、挖掘、装载一体化发展，因此无论是卡特还是小松等工程机械巨头，均聚焦于“工程机械之王”挖掘机。
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挖机市场空间较大。
挖掘机广泛应用于开挖建筑物和厂房基础、挖掘土料，剥离采矿和堆料场中的装载作业，是工程机械最主要的机型。从全球工程机械主要产品销量来看，根据AEM的统计，销量靠前的品种包括：叉车、挖掘机、装载机。从产值来看，其占工程机械行业的总产值超过50%，是所有产品中市场空间最大的核心产品，挖机技术领先的企业在行业内具备较大的竞争优势。
相比其他工程机械，挖机技术含量、作业多功能化，使得市场进入壁垒较高，盈利能力得到保障。
推土机是土方机械最早的品种，前方装有大型推土刀，向前铲削并推送泥沙及石块以清除土地、道路构筑物，其基本作业包括铲土、运土、卸土。推土机的作业条件有限，无法在土质松软和险峻的沟渠作业，适用范围逐步缩小。装载机是向其他设备装载物料的自行式装卸机械，用于堆积物料的再运输，也可进行轻度的铲掘工作。装载机于平行于底板的地面上将铲斗推入料堆向前运动，因此其铲斗必须有足够的宽度以扫清轮胎的行驶道路。但由于铲斗较宽和插入力有限，铲取不平整而紧实的堆料时有困难，平直的斗底使插入力不能充分利用，且有限的卸载高度难以装满大型汽车。
相比于装载机与推土机，挖机属于三维作业，这也决定了其可以适应多元化作业场景。
挖机是唯一能在360度范围完成举升、下放和推压循环作业的工程设备，多用性远超装载机和推土机。它是用铲斗挖掘承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的设备，由动臂、斗杆、铲斗等三部分共同完成。通过配装多种工作装置，可以完成挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种方式。装载机能够进行较大距离的运转，可使用于大型场地；而挖掘机拥有前者大多数优点，在定点范围内挖掘能力较强，与同级的装载机比较，挖机的铲取力和装载高度更大、易于装车。挖机是液压与动力技术的集大成者，技术难度和精度更高，使得其售价相对较高。目前，销量最大的5吨装载机价格约20万元，而销量最好的20吨挖掘机则需要80万元。装载机行业的进入壁垒较低，市场参与者众多，行业整合尚待继续；由于内部竞争激烈，装载机是工程机械中毛利率较低的产品。挖机具有技术复杂度高及多元化作业等特点，是行业中毛利率较高的产品。
挖机逐渐替代其他土方设备。
它可以在狭小空间内实现三维作业，装载力大、可靠性好，随着液压技术的普及，挖掘机在很多工程建设场景中替代了其他土方设备（以推土机和装载机为主）。这也是由于装载机和推土机机身较长，更适用于基建，作业场景受限。此外，液压挖掘机生产边际效益高于推土机和装载机，企业更倾向于扩大挖掘机的生产规模。以日本为例，其他产品的产量占工程机械总产量的比重一直保持在30%左右，而挖机份额逐年提升，与推土机装载机的比值从1:5变为了5:1，并呈现持续攀升的态势。随着各地基建发展到一定程度，道路和作业空间逐步狭小，同时新建工程比例大大降低，取而代之的是修复工程，对于作业精度要求更高，挖机逐步替代推土机与装载机，成为新的核心产品。
相比其他工程机械，挖掘机的市场空间更加广阔。由于较高的技术含量和制造难度使得市场进入壁垒较高，保障了企业的盈利能力，卡特彼勒将其作为自己的核心产品。由于挖机可以在360度范围内实现三维作业，多用性远超推土机与装载机，目前已经实现对后两者的逐步替代。
3.3 重视技术，保持核心部件的自主化
除了将矿山机械与挖掘机机械作为自己的核心产品，卡特彼勒拥有如今的龙头地位，更得益于其产品的核心竞争力，通过加大技术投入开发新产品，其次始终掌握核心技术的研发，提高业务的附加值。
研发投入领先市场。
随着全球工程机械行业趋于成熟，世界形成一股并购热潮，工程机械行业迎来一次调整。在行业成熟阶段，卡特彼勒依然加大自己的研发投入，占总收入的比重同样领先行业。这种研发投入下，卡特的设备能够实现长时间维持有效负载的技术，使得产品的效率和更高，即减少遗洒、改善部件寿命和降低油耗。除了性能上的优势，卡特依然能够保持着新产品持续推出的状态，大体量下的高研发投入，是卡特彼勒产品始终在全球处于领先地位的保证。
公司发动机及核心零部件的布局进程。
机械制造企业获得核心技术的途径不外乎两点，一是通过企业自身长年累月的摸索，积累形成的技术，这种方法需要企业持续保持高比例研发投入，通常见效较慢；二是直接收购外部企业，弥补自己某些技术上的缺失，这种途径易于在短时间内快速获得技术，但对企业的资本要求甚高。卡特彼勒则是这两种途径的结合。从1931年推出第一款自主研发的发动机，到1953年成立独立的发动机销售部门，卡特在20年间成为主要的发动机生产商。这段时期公司从初创逐步成长为全球龙头企业，通过
漫长摸索积累了大量核心技术，资本实力愈发雄厚。直到80年代，小松的异军突起严重挤压了公司市场份额。为了巩固自己产品的竞争力，卡特改变策略，从过去完全依靠自主研发转变为直接收购零部件及发动机厂商。此后的30年，公司先后收购Solar Turbines、Menominee和MaK Motoren，弥补自己在发动机规格方面的技术空白。
公司为何如此重视核心技术？
原因有两点：首先，作为行业龙头，卡特的产品往往象征着领域制高点，新产品的推出引领行业发展方向，核心技术使得卡特掌握了产品研发的主动权；第二，一个产品的盈利能力不仅取决于性能、市场定位，更取决于其核心技术，它极大提高了产品附加值。以发动机为例，卡特的发动机业务占比已经达到总收入的三分之一，成为公司非常重要的业务板块。由于技术壁垒和复制难度较高，发动机业务的盈利能力强大，对公司整体营业利润的贡献率甚至逐渐超过了50%。我国机械制造企业虽然也能生产优质的产品，但很多产品的核心部件依然依赖进口，降低了产品的利润率水平。
机械制造作为一个依赖下游投资的行业，具备明显的周期性。上行期间行业各家企业均能实现快速增长。
优秀龙头公司的优势更多体现在低迷期，通过改革、重组、库存去化等方式降成本、降费用，保持先于市场的收缩，在下行期也有不俗的表现。
卡特彼勒在逐步成长为全球龙头的过程中并非一帆风顺，期间也经历过多次危机和连年的业绩下滑，但卡特每一次面对危机时总能化险为夷，其卓有成效的应对策略更值得我们深思与学习。
4.1 经历历史危机，如何化险为夷
卡特自80年代以来，面临过三次重大危机，分别是上世纪80-90年代盈利能力的大幅波动、08年的全球金融危机以及2012年以来连续5年的亏损。
1982-1984年公司连续3年亏损，1991年再度出现4.04亿美元经营性亏损；1992年会计改革前亏损2.18亿美元，而在采用了涉及退股后效益的新会计标准后，则确认了22亿美元亏损，这也是公司史上最大亏损。这段时期盈利能力的巨幅波动、工人罢工、市场份额的损失给公司经营带来了巨大危机。
危机的背后是三大因素叠加。
首先，世界经济受石油危机的影响下游需求大幅下滑
，工资福利的下降导致工人罢工，造成停工损失；
其次，美国等发达国家度过了最初的基建时期，开始向房地产建设转型。
挖掘机由于其三维化的作业维度，逐步取代推土机成为明星产品。而公司的主要业务在于推土机，在业务布局上出现一定的失误。从技术上来说，公司的优势在于发动机，液压件技术积累较少，而挖掘机的核心恰恰在液压技术；第三，日元贬值叠加挖机领域技术优势，
日本小松快速崛起进军美国市场，严重挤压了公司的市场份额。
公司采取了一系列措施以挽救日益下滑的市场地位：
1.加快核心零部件的布局，以扭转在挖机领域的弱势。
1972年，公司推出了第一款液压挖掘机，但液压系统尚需外购。1984年，与德国挖机厂商Eder合作开发了履带式和轮式挖掘机，当时该机型还主要使用Perkins发动机，并在德国成立欧洲挖掘机设计中心，设计、生产和销售轮式液压挖掘机。随后的90年代末，公司直接收购了英国Perkins发动机公司和德国的Ma K Motoren公司，成为世界最大的柴油发动机制造商，完成柴油机的全布局；同时期收购密歇根州Menominee固定联接器公司，专门生产液压软管联接器和软管组合。经过这一系列组合拳，公司的挖机产品实现了突破，研制出第一台312A小型液压挖掘机，并开启了最经典系列产品——卡特300系列液压挖掘机。
2.加强内部治理，重组业务部门，大力削减营业成本。
行业下行期间销售下滑的趋势不可避免，缩减成本是实现盈利的关键。公司相继关闭了艾奥州Davenport、俄勒冈州达拉斯和苏格兰格拉斯哥等多个工厂，不仅大幅降低营业成本，也解决了产能过剩等问题。在重组与内部治理方面，1990年卡特彼勒改组成立利润中心，解除了功能体系并建立了产品和地区营业部的组合体。通过对每一个部门、每一款产品的成本、利润精确追踪，公司停止不盈利的产品和业务，全力打造“拳头组合”；并通过转移定价机制提高内部资源的利用效率，加强供应链管理降低不必要的库存，使整个制造流程更加顺畅，大大提高了生产效率。
经过这些改革，卡特的营业成本得到有效控制，成本占总收入的比值在1991年达到高峰后逐步下降到0.73左右；同时，经营业绩也出现复苏，1992-1998年营收复合增长率12.78%。这段时期，净利率保持在5.6%以上，重新反超日本小松。
4.2 连续5年大衰退，卡特下行周期的弹性
受到中国四万亿投资的影响，2010年公司迅速从金融危机的影响中走出，10-12年间行业整体产能快速扩张。然而近几年，大宗商品价格下跌挫伤采矿和能源客户的开采积极性，叠加全球基建投资增长放缓，公司的业绩首次出现连续5年的衰退。为此，公司加速资产出清，业务重新整合，实现降库存、去产能。
1.资本支出持续萎缩。
在行业扩张期，各公司产能扩张过大，产能过剩是当前行业的主要问题。经过2013-2016年的调整，相比其他公司产能扩张速度放缓，公司的产能收缩趋势逐步明朗，较早实现了产能控制和成本收缩。近两年资本支出已达到金融危机时期的水平，仅为高峰时期的58%。根据年报的披露，2016年卡特资本支出占总体收入的比例为7.59%，低于小松的8.34%和迪尔的11.09%。受益于资本支出的下降，公司资产折旧增速放缓，近两年的折旧额已经下降9000万美元，若应收账款控制得当，则会带来相对应的经营现金流。相比之下，特雷克斯和约翰迪尔的折旧费用增速波动较大。折旧额变化过大反应了企业新增或减少的固定资产较多，会给企业经营带来不稳定风险。这也反映出卡特的经营风格较为保守。
2.员工人数的持续降低。
除了资本支出之外，产能降低的另一个表现方式就是员工总数的降低。机械制造主要以加工组装为主，员工人数与产能数量具有极强的粘性，因此，通过主动型裁员和减少临时性工人的招聘，使公司整体产能收缩明显。高峰时期，卡特员工总数超过12.5万元，截止去年底，员工数量已降低至不足十万人，连续5年下滑。但由于需求的剧烈下滑，公司人均营业收入约40万美元，呈现小幅收缩，但依然高于小松（人均35万美元）和日立建机（29万美元），显著高于行业平均水平。
从人均净利润来看，表面上卡特的这一指标出现了明显的下滑，但公司在16年财报中明确表明亏损是由于显著高于预期的重组成本造成，包含关闭工厂以及与员工解约。这种一次性的支出并不影响对下一年的预期，并有助于甩清历史包袱。若去除10.19亿美元的重组成本，则公司的人均利润约为一万美元，远高于日立建机。
3.收紧信贷政策，风险敞口逐步下滑。
行业上行期间，各企业为了抢占市场份额纷纷采取激进的销售政策，虽然一时间提高了经营业绩，但这种激进销售引发了“存量泡沫”问题，导致大量厂商资产质量下降。在信用销售的模式下一旦形成应收账款，应收账款总额较其他行业更大。过去的激进销售模式导致行业应收账款占总收入比例逐年攀升。
从卡特自身的情况来看，其应收账款的趋势变化反应了公司灵活的销售政策：在行业景气阶段，公司采用相对激进的销售策略，具体表现为应收账款占总收入比例与行业平均水平相差无几；而在行业低谷期，公司迅速收紧信用政策，提高设备购买条件，2013年之后这一比例迅速降低，与行业平均水平拉开差距。保持先于市场的收缩，体现了公司低谷时期强大的弹性。
目前通过这些年的消化，应收账款总额持续下降，账龄结构趋于合理，公司信用风险已经得到进一步控制。从应收账款周转率来看，近几年，公司与特雷克斯应收账款周转率保持在6次左右，要显著高于小松和日立建机。
