第三屆滾動功能部件用戶調查分析報告

1 調查發起介紹

數控機床被稱為“工業母機”，滾動功能部件作為數控機床的基礎傳動部件，其品質對各類裝備的性能與精度有著直接影響。國家從2006年先后出臺了一系列相關支持政策與措施，《關于振興裝備制造業的若干意見》《數控機床專項實施方案》等，都把高檔功能部件擺在十分重要的地位，并把“精密、高速、重載”滾動功能部件列為主攻方向。2009年國家“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項啟動，其中把滾動功能部件列為重要支持目標。在專項支持下，滾動功能部件行業在試驗檢測技術與關鍵共性技術方面取得了長足的進步。

為滿足數控機床和各類高端裝備向高速、高效、精密、大型、重載及綠色環保等方向發展的需要，滾動功能部件產品性能正向高速度、高精度、高剛度、高壽命及高可靠性發展；產品結構正向大型、超微型、重載、智能化、復合化發展；制造技術正向高效、低耗、低碳及綠色制造方向發展。

《金屬加工》多年來一直關注滾動功能部件行業的發展，分別于2006年和2011年，與中國機床工具工業協會滾動功能部件分會聯合開展了第一屆、第二屆滾動功能部件用戶調查及配套活動，對滾動功能部件行業起到了積極的指導和參考作用，受到了行業的好評。

自第二屆調查后，在國家專項支持與行業同仁的共同努力下，滾動功能部件行業產品技術、市場情況、應用需求、發展方向產生了哪些變化？帶著這些問題，金屬加工雜志社再次聯合中國機床工具工業協會滾動功能部件分會啟動了第三屆滾動功能部件用戶調查活動，希望通過此次調查活動為促進行業的發展提供借鑒。調查分析報告于2020年12月線上發布，調查活動歷時半年多，利用微信、網絡、郵發及電話等多種渠道，調查領域覆蓋機床、機器人、汽車、航空航天、軌道交通等重點應用行業，共回收有效問卷2735余份。調查圍繞滾動功能部件應用領域、國內外品牌采用比例、國產品牌優勢、企業采購主要考核指標等方面設立問題，并與前兩屆報告結果進行科學的比對與分析。

2 調查所得基本數據

2.1 被調查企業基本信息分析

（1）地區分布情況 此次調查活動的企業主要涵蓋華南、華北、華東、華中、西北、西南和東北地區，被調查企業地域分布與我國制造業發達程度基本吻合，能夠反映企業采用滾動功能部件的實際情況（見表1、圖1）。

表1 被調查者企業所在地區分布情況統計 （%）

圖1 被調查企業具體所在地區分布情況

（2）企業性質 國有企業和民營企業是此次調查的主要對象，被調查者來自民營企業的占比最大，成為此次調查的第一主角。國有企業、合資企業分別約占比三分之一、五分之一（見圖2）。

（3）企業規模 統計分析表明，500人以上規模企業合計占比39.2%，200～500人中型企業占比37.8%，為此次調查的主體（見圖3）。

圖2 被調查企業的性質分布情況

圖3 被調查者企業規模分析

（4）參與調查者所在部門 可以看到，來自企業管理部門合計占比12.1%。來自工程技術部門合計占比59.4%，他們對滾動功能部件的應用有更深入的了解（見表2、圖4）。

表2 參與調查者所在部門統計 （%）

圖4 參與調查者所在部門分析

圖5 被調查者在設備采購中承擔的角色分析

（5）被調查者在設備采購中承擔的角色 從圖4、圖5可以看到，被調查者直接來自采購部門占比22%，參與設備采購的決策者占到被調查人數的18.8%，參與設備采購和對采購有影響力的人員合計占比74.5%。

2.2 被調查企業采購滾動功能部件的應用行業或領域

如圖6所示，數控機床依然是滾動功能部件最主要的用戶。隨著制造業向數字化、智能化的轉型升級與深入，機器人與生產線領域的應用占比快速增長。其他主要終端用戶占比呈現均衡化，在機械工業各個領域的應用趨向多元化并不斷擴大。

圖6 采購滾動功能部件應用行業分析

2.3 被調查企業獲取滾動功能部件信息的渠道分析

從圖7可以看到，隨著傳媒終端和網絡技術的快速發展，移動端、PC端和展會3種渠道，成為企業獲取信息的主要來源。同行推薦占比有所上升，媒體依然是企業獲取信息的主要來源之一。

圖7 被調查企業獲取滾動功能部件信息渠道分析

2.4 滾動功能部件國產和進口品牌應用比例分析

為了便于分析，我們將被調查企業中采用滾動功能部件的比例劃分為5個區間（0～19%、20%～39%、40%～59%、60%～79%、80%～100%），并按經濟型、中高檔數控機床及其他領域兩類，分別對企業采用國產和進口滾動功能部件的比例進行調查與對比分析。

（1）經濟型 滾珠絲杠副、滾動直線導軌副采用比例對應企業占比情況分別如圖8、圖9所示。

圖8 滾珠絲杠副采用比例分析

圖9 滾動直線導軌副采用比例分析

分析圖8可見，選用國產、進口滾珠絲杠副比例在60%以上的被調查企業分別占比24.9%、19.2%，選用國產、進口滾珠絲杠副比例在40%～59%的企業分別占到35.5%、36.1%。分析圖9可見，選用國產、進口滾動直線導軌副比例在60%以上的被調查企業分別占比24.6%、21.5%，選用國產、進口滾動直線導軌副比例在40%～59%的企業分別占到33.9%、38.4%。可見，進口品牌已經延伸到經濟型應用領域，國產品牌與進口品牌的采用比例接近。

（2）中高檔 滾珠絲杠副、滾動直線導軌副采用比例對應企業占比情況如圖10、圖11所示。

分析圖10可見，選用國產、進口滾珠絲杠副比例在60%以上的被調查企業分別占比21.5%、27.4%，選用國產、進口滾珠絲杠副比例在40%～59%的企業分別占到34.3%、32.5%。分析圖11可見，選用國產、進口滾動直線導軌副比例在60%以上的被調查企業分別占比21.7%、26.4%，選用國產、進口滾動直線導軌副比例在40%～59%的企業分別占到33.2%、36.3%。

2020年與2011年數據比對見表3，國產滾動功能部件行業通過近十年的共同努力與協作發展，應用情況一改之前經濟型采用國產比例較大，中高端采用進口比例較大的局面，國產滾動功能部件在中高端的應用比例顯著提升，全面參與競爭。從本次調查數據對比可見，整體上采用比例40%～59%的企業占比接近一致。經濟型絲杠、導軌采用比例60%以上、中高檔絲杠采用比例40%～59%的企業占比呈現“趕超越”的態勢，這是十分可喜的變化。

圖10 滾珠絲杠副采用比例分析

圖11 滾動直線導軌副采用比例分析

表3 滾動功能部件采用比例對比

2.5 國產滾動功能部件與進口品牌相比，存在優勢分析

從圖12可以看出，價格、服務和性能優勢排在前三位。與之前結果相比，性能由原來第4上升替代了原來第3的終端用戶指定。國產滾動功能部件性能優勢正在逐漸顯露。

圖12 國產滾動功能部件優勢分析

2.6 用戶對近年來國產中高檔滾動功能部件發展的評價

從圖13可看出，82.7%的被調查者認為進步較大或進步很大，用戶對國產滾動功能部件產品的肯定，給國產滾動功能部件企業的發展提升了信心。

圖13 用戶對近年來國產中高檔滾動功能部件發展的評價分析

2.7 阻礙國產中高檔滾動功能部件應用的主要因素分析

從圖14可以看出，終端用戶指定采用進口滾動功能部件占比達到54.1%，終端用戶對滾動功能部件的采用有著很大的決定權。國產功能部件的市場影響力還有待加強，企業應加強品牌宣傳，改善服務，提升用戶體驗。要在精度、壽命及可靠性和供貨周期上不斷深耕細作，繼續提升。

圖14 阻礙國產中高檔滾動功能部件應用的主要因素分析

2.8 國產中高檔滾動功能部件需在哪些方面努力

從表4可以看出，第一位考慮因素居前的是性能，為47.4%。從圖15可看出，整體考慮首要因素為精度，支撐精度的是性能、壽命及可靠性、材料及熱處理工藝。只有同時同步解決這些方面的問題，才能全面而持久地滿足中高端用戶的要求。

表4 國產中高檔滾動功能部件努力方向第一位因素統計 （%）

圖15 國產中高檔滾動功能部件努力方向整體因素排序

2.9 若有政策鼓勵是否考慮購買國產中高檔滾動功能部件的數據分析

從圖16可看出有85.1%（79%，2011數據）的企業會考慮試用或購買國產中高檔滾動功能部件，這說明政策引導在推動滾動功能部件國產化方面發揮十分重要的導向作用。

圖16 政府出臺鼓勵措施下企業購買情況分析

2.10 企業采用中高檔滾動功能部件主要考核的技術指標

（1）結構 如圖17所示方向，隨著主機向高剛度、重載荷的發展，高承載能力、耐沖擊、高剛度的滾柱式結構滾動功能部件采用比例逐漸上升，并越來越受到重視。

圖17 中高檔滾珠絲杠副結構分析

（2）驅動方式 如圖18所示，滾珠絲杠副已經走出單一驅動方式的模式，在長行程、高速、高檔數控機床中，螺母旋轉主驅動、絲杠旋轉主驅動兩種驅動方式得到大幅推廣運用，重心雙驅動的驅動方式也正在得到推廣運用。

圖18 中高檔滾珠絲杠副驅動方式分析

（3）企業采用中高檔滾珠絲杠副主要考核的技術指標 如圖19、表5所示，企業使用的中高檔滾珠絲杠副部件的精度大多集中在P1～P3和P3～P5，合計占比88.3%，反映出現階段我國中高端數控機床裝備的水平正在提升。滾珠絲杠副速度達到50～80m/min，精度、噪聲及可靠性方面可以滿足高速數控機床的要求。加速度0.5～1g占到65.2%，說明精密高速滾珠絲杠副在相當長時間內，依然是我國高速數控機床驅動伺服系統中的主流功能部件。強制冷卻以中空與螺母雙重強冷、螺母強冷兩種形式為主。精度保持性以5000～8000h，壽命以2.5萬～3萬h，可靠性MTBF以1萬～1.5萬h為采用主流。

圖19 被調查企業采用滾珠絲杠副主要考核技術指標統計分析

表5 被調查企業采用滾珠絲杠副主要考核技術指標

（4）企業采用中高檔直線導軌副主要考核的技術指標 從圖20、表6可以看出，滾動直線導軌副精度大都在P3～P5，占比62.9%。滾動直線導軌副速度達到30～50m/min、50～80m/min分別占41.5%、37.6%。加速度0.5～1g占61.5%，>1g占24.5%。精度保持性以5000～8000h，壽命以2.5萬～3萬h，可靠性MTBF以1萬～1.5萬h等為采用主流。

圖20 被調查企業采用直線導軌副主要考核指標統計分析

表6 被調查企業采用直線導軌副主要考核技術指標

2.11 滾動功能部件用戶滿意品牌名單

最終從參與此次調查的滾動功能部件企業及品牌中，評選出滾珠絲杠副、滾動直線導軌副用戶滿意品牌各10家。

（1）滾珠絲杠副品牌 南京工藝裝備制造有限公司、陜西漢江機床有限公司、山東博特精工股份有限公司、北京工研精機股份有限公司、上銀科技股份有限公司（HIWIN）、蒂業技凱（中國）投資有限公司（THK）、恩斯克投資有限公司（NSK）、斯凱孚（中國）投資有限公司（SKF）、舍弗勒貿易（上海）有限公司（SCHAEFFLER）、銀泰科技股份有限公司（PMI）。

（2）滾動直線導軌副品牌 廣東高新凱特精密機械股份有限公司、陜西漢江機床有限公司、南京工藝裝備制造有限公司、山東博特精工股份有限公司、上銀科技股份有限公司（HIWIN）、蒂業技凱（中國）投資有限公司(THK)、恩斯克投資有限公司（NSK）、舍弗勒貿易（上海）有限公司（SCHAEFFLER）、銀泰科技股份有限公司（PMI）、博世力士樂中國（BOSCH REXROTH）。

2.12 結論

1）國產滾動功能部件行業通過近十年的共同努力與協作發展，一改之前經濟型采用國產比例較大，中高檔采用進口比例較大的局面，國產品牌全面參與競爭，整體呈現出“趕超越”的態勢，這是十分可喜的變化。

2）隨著制造業向數字化、智能化的轉型升級與深入，滾動功能部件在機器人與生產線領域的應用占比快速增加，與機床領域的應用并肩齊驅。

3）國產優勢排在前三位的是價格、服務和性能。與之前相比，性能由原來第4上升替代了原來第3的終端用戶指定，國產優勢正在逐漸顯露。同時，在精度、壽命及可靠性和供貨周期上還需不斷深耕細作，持續努力。

4）在突破精度保持性及可靠性的技術基礎上，穩定實現滾動功能部件高精度、高可靠性的規模化生產，成為滾動功能部件行業研發的重中之重。

5）移動端、PC端等以獲取信息快捷、豐富和立體等特點，與以展示和線下交流等為主要特點的展會這3種渠道，成為企業獲取信息的主要來源。

3 后記與致謝

作為金屬加工行業的品牌媒體，《金屬加工》將繼續努力，密切關注行業熱點，及時報道滾動功能部件行業的創新成果與實踐經驗，為促進數控裝備產業的發展貢獻力量。

最后，由衷地感謝參與填寫此次問卷的用戶。同時，感謝中國機床工具工業協會滾動功能部件分會的指導和漢江機床、南京工藝等單位的大力支持。特別感謝國家04專項總體組專家陳小明研究員，南京理工大學馮虎田教授，全國數控技能大賽副總裁判長、北京機床研究所副總工藝師金福吉等行業專家對本次調查活動的指導。