1.滾珠絲杠:高端裝備國產(chǎn)化之路中的關(guān)鍵零部件
1.1.滾珠絲杠副與直線導(dǎo)軌副共同組成了應(yīng)用廣泛的機(jī)械傳動裝置
滾動功能部件是通過滾動體在接觸滾道中的滾動,將傳統(tǒng)的滑動摩擦傳動形式轉(zhuǎn)換為滾動摩 擦傳動,從而大大提高傳動效率和運(yùn)動精度的精密關(guān)鍵部件。滾動功能部件主要包括滾動絲 杠副、滾動直線導(dǎo)軌副、滾柱花鍵、滾動直線運(yùn)動裝置等,其應(yīng)用廣泛,從數(shù)控機(jī)床行業(yè)逐 漸拓展到醫(yī)療器械、新能源汽車、機(jī)器人等智能化行業(yè),其中滾珠絲杠副和滑動直線導(dǎo)軌副 的組合技術(shù)發(fā)展最快、產(chǎn)業(yè)化程度最高、應(yīng)用領(lǐng)域最廣。 其中核心部件滾動絲杠副(滾珠、滾柱兩大類滾子)是一種可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動與直線運(yùn)動進(jìn)行 雙向轉(zhuǎn)換的傳動元件,相較傳統(tǒng)的滑動絲杠副傳動效率更高。滾動絲杠副構(gòu)件間的可動聯(lián)接 不借助于運(yùn)動副本身,而是通過在絲杠和螺母之間的中間元件滾珠來實現(xiàn),從而以滾動摩擦 代替了滑動摩擦。與傳動的滑動絲杠副相比,滾珠絲杠副只需要原來的三分之一動力即可達(dá) 到同一水平的傳動效果,其能夠減少傳動副摩擦、提高傳動效率,能夠更好滿足現(xiàn)代機(jī)械傳 動在高速度、高效率、高精度等方面的要求。
滾珠絲杠上游材料端直接影響產(chǎn)品性能,下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。從產(chǎn)業(yè)鏈上游來看,滾珠絲杠 上游主要為滾珠絲杠的零部件,即絲桿、螺母和滾珠等,其原材料主要為鋼鐵等原材料。構(gòu) 件所選用的材料影響滾珠絲杠副的剛度、強(qiáng)度、耐磨性等,良好的微量元素配比能夠減少加 工流程中的畸變和裂紋,在提高加工效率的同時,能夠提高滾珠絲杠的耐磨性和解除疲勞強(qiáng) 度以及使用壽命,因此滾珠絲杠存在材料配方壁壘,廠家通常選用綜合性能良好的軸承鋼、 合金鋼等作為滾珠絲杠副的原材料。從產(chǎn)業(yè)鏈下游來看,滾珠絲杠是眾多機(jī)械設(shè)備不可或缺 的傳動元件,其產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用廣泛,包括機(jī)床、航空航天、汽車、冶金、醫(yī)藥等多種領(lǐng)域。
1.1.1.滾動功能部件的組成包括滾珠絲杠副和直線導(dǎo)軌副
(1)滾珠絲杠為工具機(jī)械和精密機(jī)械上常用傳動元件。滾珠絲杠副是由滾珠絲杠、滾珠螺母 和滾珠組成的部件,可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動,也可以將直線運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動, 具備高精度、可逆性和高效率的特點(diǎn)。滾柱絲杠副行業(yè)伴隨機(jī)床工業(yè)發(fā)展而發(fā)展起來,目前 已廣泛應(yīng)用于機(jī)床、汽車、航空航天、醫(yī)療器械、建筑、包裝印刷等領(lǐng)域。滾珠絲杠主要的 零部件及作用如下: ①絲杠:轉(zhuǎn)動部件,直線度高,具有半圓形螺旋槽的螺紋; ②螺母:用來固定需要移動的負(fù)載; ③滾珠:作為承載體、中間傳動元件,以滾動方式傳遞運(yùn)動; ④防塵片:密封絲杠、螺母,防止外部污染物進(jìn)入螺母內(nèi)部; ⑤油孔:用于加潤滑油,保持滾柱絲杠結(jié)構(gòu)運(yùn)行時良好的潤滑。
(2)滾動直線導(dǎo)軌副為滾動功能部件的組成部分,具有導(dǎo)向、承載、定位等功能。滾珠直線 導(dǎo)軌副由滑塊、滾動體、導(dǎo)軌、反向端蓋以及保持架等部分組成,因滾動直線導(dǎo)軌副具備運(yùn) 動靈敏度高、定位精度高、牽引力小、磨損小、潤滑維修簡便等優(yōu)點(diǎn),其在高檔數(shù)控機(jī)床中 應(yīng)用廣泛。其主要零部件及作用如下: ①滑塊:與機(jī)床運(yùn)動部件相連,通過滾動體滾動實現(xiàn)與導(dǎo)軌的相對滑動; ②導(dǎo)軌:固定在基座上,起運(yùn)動導(dǎo)向作用,其加工精度直接決定了滾珠導(dǎo)軌副精度; ③滾動體:直線導(dǎo)軌副的承載部件,常用類型包括滾珠和滾柱兩種,其中滾珠具有摩擦小、 自調(diào)心能力強(qiáng)與誤差均化優(yōu)點(diǎn),但承載能力較?。粷L柱有較大承載能力,但摩擦力較大; ④反向器:用于實現(xiàn)滾動體循環(huán)運(yùn)動; ⑤密封端蓋:起到密封及防塵作用,同時端蓋內(nèi)密封有潤滑油,保持滾道潤滑; ⑤保持架/板/鏈:用于隔離滾動體,防止?jié)L動體之間碰撞和摩擦,有效降低直線導(dǎo)軌副噪聲。
1.1.2.滾珠絲杠可根據(jù)循環(huán)方式、加工工藝、特殊應(yīng)用進(jìn)行分類
滾珠絲杠分類方式眾多,①根據(jù)滾珠循環(huán)方式:可分為內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)、端蓋式外循環(huán)以及 螺母旋轉(zhuǎn)式滾珠絲杠;②根據(jù)加工工藝:可分為磨削、冷軋滾珠絲杠;③根據(jù)特殊應(yīng)用場景: 可分為高負(fù)荷、自潤式、靜音式、高速化滾珠絲杠。
(1)根據(jù)循環(huán)方式: 根據(jù)滾珠的返向循環(huán)回路是否脫離絲杠的滾道,滾珠絲杠可分為內(nèi)循環(huán)式、外循環(huán)式和螺母 旋轉(zhuǎn)式,其中外循環(huán)一般指插管式外循環(huán)和端蓋式外循環(huán)。 內(nèi)循環(huán):滾珠循環(huán)時不脫離絲杠表面。內(nèi)循環(huán)式滾珠絲杠裝有接通相鄰滾道的返向器,滾珠 在翻越螺紋滾道牙頂后,借助返向器上回珠槽的作用重新回到初始滾道。采用內(nèi)循環(huán)方式的 滾珠絲杠的螺母外徑小,可微型設(shè)計,滿足最小空間安裝,并且制作簡單、成本低。內(nèi)循環(huán) 式絲杠適用于中小導(dǎo)程、中低速度場景,如 3D 打印機(jī)、中小型醫(yī)療掃描儀等。
外循環(huán):滾珠循環(huán)返回離開絲杠表面。插管式外循環(huán):適用范圍廣,多作為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。插管 式外循環(huán)滾珠絲杠將部分的成形彎管插入螺旋滾道,以彎管端部舌形斜口作為擋珠器來引導(dǎo) 滾珠進(jìn)出彎管以構(gòu)成循環(huán)通道。其結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,工藝性好,易于批量生產(chǎn),與內(nèi)循 環(huán)相比可以實現(xiàn)更大導(dǎo)程、更強(qiáng)承載能力。插管式外循環(huán)應(yīng)用廣泛,能適用于重載高速的驅(qū) 動系統(tǒng)和精密定位系統(tǒng),能實現(xiàn)大、小導(dǎo)程。 端蓋式外循環(huán):可為多線螺紋,應(yīng)用于多牙口設(shè)計。端蓋式外循環(huán)滾珠絲杠在螺母端部配置 滾珠返向器,在螺母內(nèi)設(shè)置貫通孔,滾珠通過端蓋和螺母滾道內(nèi)部的貫通孔實現(xiàn)循環(huán)。其螺 母徑向、軸向尺寸小,滾珠循環(huán)部的加工復(fù)雜,可實現(xiàn)多線螺紋、承載能力大。端蓋式外循 環(huán)式適用于多線、高承載、低轉(zhuǎn)速、低精度傳動行業(yè)的應(yīng)用場景。
(2)根據(jù)加工方式: 滾珠絲杠生產(chǎn)環(huán)節(jié)多,良率控制為生產(chǎn)難點(diǎn)。滾珠絲杠結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工工序較多,除了復(fù)雜 的冷加工部分,還有前期的預(yù)熱處理、螺紋滾道部分淬火處理,中期的時效處理等熱處理工 序,一件滾珠絲杠的制作大約需要 20 多道工序,于是控制良率成為生產(chǎn)中的難點(diǎn)。滾珠絲杠下游應(yīng)用多元、產(chǎn)品性能要求各有不同,但整體來看加工流程較為標(biāo)準(zhǔn)化,只在材料端和關(guān) 鍵工藝上略有區(qū)別。從工藝角度來看,滾珠絲杠整體可分為磨削滾珠絲杠和冷軋滾珠絲杠兩 類: ①磨削滾柱絲杠加工工藝復(fù)雜,精度更高。按照基準(zhǔn)統(tǒng)一原則,以兩端中心孔為加工工藝工 序基準(zhǔn),通過熱處理、車削、磨削等幾十道工序逐一完成,制造精度高達(dá)到 P1 級,非常適合 給高精度設(shè)備做定位部件,同時材料及熱處理方式對滾珠絲杠成品零件的制造質(zhì)量及精度影 響非常大。 ②軋制滾珠絲杠自動化程度更高,制作周期短,精度較低。采用冷加工工藝模具制造,開模 工藝自動化程度高,批量生產(chǎn)后成本低、效率高,但制造精度較低,停留在 P7 級左右,只能 在設(shè)備中做傳動部件。
(3)根據(jù)特殊用途: 為滿足下游應(yīng)用需求,適應(yīng)各行各業(yè)的工作環(huán)境,根據(jù)絲杠的功能、特點(diǎn)和特殊用途不同, 滾珠絲杠也可以劃分為高負(fù)荷、自潤式、靜音式和高速化等。 高負(fù)荷:承受較大的軸向負(fù)荷。重負(fù)荷滾珠絲杠采用特殊的幾何牙溝與回流系統(tǒng)設(shè)計,降低 絲杠牙溝所承受的軸向負(fù)荷,提升滾珠絲杠所能承受的最大負(fù)載力。相較于一般標(biāo)準(zhǔn)滾珠絲杠,其額定負(fù)荷大幅提升約 2-3 倍以上,于高負(fù)載應(yīng)用下可以提供更長的使用壽命。廣泛應(yīng) 用于全電式射出成形機(jī)、半導(dǎo)體制造裝置、重負(fù)荷制動器、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、鍛壓機(jī)械等領(lǐng)域。 自潤式:保持最佳潤滑效果,延長保養(yǎng)周期。自潤式滾珠絲桿具有可拆換儲油裝置,不需要 潤滑管路系統(tǒng)與設(shè)備,同時儲油裝置也易于自行拆換、補(bǔ)充,無需對滾珠絲杠及機(jī)臺做拆解、 重組,節(jié)省了維修及保養(yǎng)的時間,減少了換油和廢油處理成本。廣泛應(yīng)用于印刷機(jī)械、自動 化機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備、X-Y 工作臺等工業(yè)機(jī)械和電子機(jī)械領(lǐng)域。
1.2.對比滾珠傳動,滾柱絲杠有望憑借性能優(yōu)勢在諸多新興應(yīng)用領(lǐng)域大展拳腳
滾柱絲杠為使用滾柱進(jìn)行傳動的傳動機(jī)構(gòu),類似行星傳動體系,因而又得名行星滾柱絲杠。 其基本結(jié)構(gòu)主要包括絲桿、滾柱、內(nèi)齒圈、保持架和螺母等,其原理為絲杠旋轉(zhuǎn)帶動滾柱繞 絲桿軸向公轉(zhuǎn)同時繞自身軸線自轉(zhuǎn),然后滾柱帶動螺母做軸向運(yùn)動。其中,三大構(gòu)件(絲杠、 滾柱、螺母)的牙型角皆為 90°,絲杠與螺母為直廓牙型,滾柱采用弧形牙型。
根據(jù)滾柱相對于絲杠和螺母的運(yùn)動關(guān)系,行星滾柱絲杠可以分成 5 類,分別為標(biāo)準(zhǔn)式、反向 式、循環(huán)式、軸承環(huán)式和差動式。
①標(biāo)準(zhǔn)式行星滾柱絲杠:適用于高負(fù)載、大行程、高速等場合,應(yīng)用廣泛。絲杠、螺母為三 角形多頭螺紋,滾柱為具有一定螺旋升角的球形單頭螺紋,絲杠為主動件,螺母為輸出構(gòu)件。 其能夠?qū)崿F(xiàn)較大行程,適用于環(huán)境惡劣、高負(fù)載、高速等場合,主要應(yīng)用于精密機(jī)床、機(jī)器 人、軍工裝備等領(lǐng)域,是目前應(yīng)用最廣泛的類型,其他 4 種類型均為適應(yīng)不同應(yīng)用環(huán)境而在 其基礎(chǔ)上演變而來。
②反向式行星滾柱絲杠:適用于中小負(fù)載、小行程、高速場合。與標(biāo)準(zhǔn)式不同在于有內(nèi)齒圈, 絲杠兩端加工有直齒與滾柱兩端的齒輪嚙合,螺母作為主動件,絲杠為輸出構(gòu)件,滾柱、絲 杠之間無相對軸向位移。其主要用于中小負(fù)載、小行程和高速的應(yīng)用場景,可用于航空、航 天、船舶、電力等領(lǐng)域,主要缺點(diǎn)為行程受到螺母內(nèi)螺紋長度的限制。
③循環(huán)式行星滾柱絲杠:適用于高剛度、高承載、高精度場合。相比于標(biāo)準(zhǔn)式,去掉了內(nèi)齒 圈,增加了凸輪環(huán)結(jié)構(gòu),其功能類似于滾珠絲杠的返回器,其滾柱上無螺紋、齒輪結(jié)構(gòu),為 環(huán)槽狀,環(huán)槽間距與絲杠、螺母的螺紋匹配,其安裝在具有凹槽結(jié)構(gòu)的保持架上。同時增加 了參與嚙合的螺紋數(shù)量,具有較高的剛度和較大的承載能力,主要應(yīng)用于要求高剛度、高承 載、高精度的場合,如醫(yī)療器械、光學(xué)精密儀器等領(lǐng)域。缺點(diǎn)在于其凸輪環(huán)結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生振動 沖擊,存在噪音問題。
④差動式行星滾柱絲杠:適用于傳動較大、承載能力較高場合。與標(biāo)準(zhǔn)式相比,去掉了內(nèi)齒 圈,滾柱上無齒輪段。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其導(dǎo)程更小,適用于傳動較大,承載能力較高的應(yīng)用場 合。但在運(yùn)動過程中,螺紋會產(chǎn)生滑動現(xiàn)象,在重載情況下,容易產(chǎn)生磨損,導(dǎo)致精度喪失, 可靠性降低等問題。
⑤軸承環(huán)式行星滾柱絲杠:適用于高承載、高效率場合。相比于標(biāo)準(zhǔn)式,螺母上去掉了內(nèi)齒 圈,增加了殼體、端蓋及推力圓柱滾子軸承等部件。推力圓柱滾子軸承提高了其承載能力, 同時減小了各構(gòu)件間的磨損,增大了傳動效率。其主要適用于高承載、高效率等場合,如石 油化工、重型機(jī)械等領(lǐng)域。但其存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜,徑向尺寸大,制造成本高等缺點(diǎn)。
從滾珠絲杠與滾柱絲杠對比的角度來看,①發(fā)展歷史:滾珠絲杠發(fā)展歷史更長,但滾柱絲杠 結(jié)構(gòu)同樣經(jīng)歷了較長時間驗證;②性能比較: 行星滾珠絲杠在承載能力、剛度、傳動速度、 導(dǎo)程范圍等方面更具優(yōu)勢。
行星滾柱絲杠也并非新興產(chǎn)品,其發(fā)展歷史可追溯至 1942 年。 (1)滾珠絲杠:滾珠絲杠發(fā)明于 1874 年,20 世紀(jì) 30 年代,美國通用公司在汽車的轉(zhuǎn)向裝 置上首次應(yīng)用了滾珠絲杠元件,20 世紀(jì) 40 年代,滾珠絲杠副首次在數(shù)控機(jī)床上得到使用, 并成為了數(shù)控機(jī)床的理想進(jìn)給元件;伴隨機(jī)床和自動化設(shè)備的發(fā)展,對滾珠絲杠副的研究和 生產(chǎn)得到推進(jìn),50 年代開始在工業(yè)發(fā)達(dá)國家出現(xiàn)眾多滾珠絲杠副廠家,如英國 ROTAX、日本 NSK 等。我國研制用于數(shù)控機(jī)床的滾珠絲杠副起步于 20 世紀(jì) 50 年代,1964 年我國自行設(shè)計 研制第一套滾珠絲杠副,自 2009 年國家啟動相關(guān)課題開始,國內(nèi)企業(yè)如漢江機(jī)床、山東博 特精工等已經(jīng)取得了許多優(yōu)秀的成果,但目前我國在高性能產(chǎn)品上與世界先進(jìn)企業(yè)相比仍有 進(jìn)步空間。 (2)行星滾柱絲杠:1942 年,瑞典人 Carl Bruno Strandgren 首次申請了循環(huán)式行星滾柱 絲杠專利,1954 年申請了標(biāo)準(zhǔn)式和反向式行星滾柱絲杠專利,1986 年,William J. Roantree 發(fā)明了差動式行星滾柱絲杠,之后 Oliver Saari 發(fā)明了軸承環(huán)式行星滾柱絲杠。1970 年, 瑞士的 Rollvis 公司開始研制行星滾柱絲杠,瑞典的 SKF 也同時研制行星滾柱絲杠,美國的 Moog、德國的 Ortlieb 和英國的 Power Jacks 等都有各自成熟的行星滾柱絲杠產(chǎn)品;美國的 Exlar 和德國的 Rexroth 都將行星滾柱絲杠運(yùn)用到各自的機(jī)電作動器中。目前我國研制行星 滾柱絲杠副的企業(yè)仍較少,且大多數(shù)處于結(jié)構(gòu)設(shè)計階段,與國外企業(yè)存在差距。
行星滾珠絲杠較滾柱絲杠具備高承載能力、高剛度、高傳動速度、更大的導(dǎo)程范圍等優(yōu)勢。 行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的最大區(qū)別在于載荷傳遞元件為螺紋滾柱,因此大幅度增加了絲杠 的受力接觸面,從而使得承載能力和剛性比普通滾柱絲杠更高,同時用滾柱替代滾珠,解決 了滾珠直徑取值范圍小,空間和承載能力有限的問題。行星滾柱絲杠副具有以下特點(diǎn): ①高承載:相同長度下的滾柱和滾珠,滾柱相比滾珠提供了更多的接觸點(diǎn)(線接觸),因此滾 柱具有更高的承載能力和剛度; ②小體積:相同承載能力下,滾珠的體積比滾柱大 2/3; ③高速度:在滾柱運(yùn)動過程中,保持架使相鄰滾柱之間不相互碰撞,而滾珠在運(yùn)動過程中, 相鄰滾珠之間沒有間隙,滾珠會在滾道發(fā)生碰撞,因此滾柱絲杠的工作速度更高; ④高精度:滾柱絲杠中絲杠螺旋升角較小,牙型輪廓為 90°的三角形,這種結(jié)構(gòu)形式的導(dǎo)程 精度較高,進(jìn)給量可以精確到毫米以下; ⑤長壽命:根據(jù)生產(chǎn)廠商 GSA 進(jìn)行的壽命試驗,相同工況下的滾柱絲杠是滾珠絲杠實際壽命 的 15 倍。
1.3.滾動功能部件下游應(yīng)用領(lǐng)域眾多,不同性能要求對應(yīng)多元化規(guī)格產(chǎn)品
滾珠絲杠及行星滾柱絲杠下游應(yīng)用眾多,在高精尖等領(lǐng)域發(fā)展空間廣闊。滾柱絲杠下游應(yīng)用 領(lǐng)域廣闊,包括高檔數(shù)控機(jī)床、普通機(jī)械、工業(yè)機(jī)器人、人形機(jī)器人、航空航天、醫(yī)藥、模 具加工等領(lǐng)域。 滾珠絲杠的主要性能參數(shù)包括:精度等級、軸向間隙、額定負(fù)載、導(dǎo)程、絲杠軸外徑和長度 等。
①精度等級(導(dǎo)程精度):滾珠絲桿的 JIS 等級可分為 C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10 級,精 度表示方法為無論滾珠絲杠的長度為多長,任取 300mm 的誤差都在等級代表的精度之內(nèi),如 精度等級為 7 級時,任意 300mm 行程內(nèi)行程變動量為 0.050mm,即 C7=0.05。根據(jù)使用場合 的不同,滾珠絲杠可分為壓軋制滾珠絲杠(轉(zhuǎn)造級滾珠絲杠)和精密滾珠絲杠(研磨級滾珠 絲杠);壓軋制滾珠絲杠主要用于傳送,用于位置精度要求不高的場合,常用經(jīng)濟(jì)精度有 C7、 C10。精密滾珠絲杠主要用于定位精度要求高的場合,精度等級為(C0-C5 級),常用精度等 級為 C3、C5、C7。
②軸方向間隙:滾珠絲杠的螺母與絲杠軸軸向的間隙值,一般在 0-0.12mm 左右,軸向間隙影 響物體移動的重復(fù)精度;
③容許軸向負(fù)載:容許軸向負(fù)載時指相對于可能使絲杠軸發(fā)生屈曲的負(fù)載,確保其安全性的 負(fù)載,施加于絲杠軸的最大軸向負(fù)載須小于容許軸向負(fù)載;
④容許轉(zhuǎn)速:滾珠絲杠的轉(zhuǎn)速取決于必要的進(jìn)給速度和滾珠絲杠的導(dǎo)程,且須小于容許轉(zhuǎn)速, 滾珠絲杠的容許轉(zhuǎn)速小于與絲杠軸固有振動一致的危險速度的 80%。
⑤壽命:滾珠絲杠的壽命是指滾珠滾動面或任一滾珠因交變應(yīng)力而產(chǎn)生疲勞,直至開始產(chǎn)生 剝落現(xiàn)象時的總旋轉(zhuǎn)次數(shù)、時間、距離。
⑥導(dǎo)程:導(dǎo)程為滾珠螺母相對滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)一周的行程;常見絲杠導(dǎo)程有:4、5、6、8、10、 12、16、20、32、40、50、60、80、100mm 等。
⑦絲桿外徑:主要有:12、15、16、20、25、31、32、38、40、48、50、61、63、77、80、 96mm 等。
2.行業(yè)分析:百億級滾動功能部件市場迎國產(chǎn)替代機(jī)遇
2.1.中國滾動功能部件市場規(guī)模估計超 300 億元,新興應(yīng)用驅(qū)動下成長空間廣闊
滾動功能部件 2022 年全球市場規(guī)模預(yù)計超 200 億美元,前裝市場占據(jù)約 3/4。滾珠絲杠自 1874 年誕生以來,其功能從最初“省能傳動”發(fā)展到“精密定位”,從“大導(dǎo)程快速驅(qū)動” 發(fā)展到“高速精密驅(qū)動”,隨著高速、精密、大負(fù)荷等各種特殊用途的創(chuàng)新與發(fā)展,推動了滾 珠絲杠及配套直線導(dǎo)軌的市場規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張。根據(jù) Value Market Research 數(shù)據(jù),預(yù)計 2022 年滾動功能部件全球市場規(guī)模為 207.3 億美元(約合 1451 億人民幣),預(yù)計 2022-2026 年 CAGR 為 9.4%(我們認(rèn)為,Value Market Research 報告中所提及的“滾珠絲杠”應(yīng)屬于廣 義上的滾動功能部件,即包含了滾珠絲杠副及直線導(dǎo)軌副配套,并囊括了下游工業(yè)制造、航 空航天、石油管道等各類或大或小的下游應(yīng)用)。分渠道來看,前裝 OEM 市場、售后市場分別 占據(jù)約 74%、26%,相對穩(wěn)定;分市場來看,中國、印度等亞洲國家工業(yè)化進(jìn)程推動了滾動功 能部件市場的增長, 預(yù)計 2022-2026 年,亞太地區(qū)市場份額在全球占比有望從 44.9%增長至 46.6%。
中國市場規(guī)模約占全球的 20%,得益于制造業(yè)快速發(fā)展,預(yù)期 2022-2025 年滾動功能部件復(fù) 合增速高于海外市場。根據(jù)金屬加工雜志社,2022年預(yù)計我國滾動功能部件市場規(guī)模330億, 至 2025 年有望增長至 462 億,CAGR 達(dá) 12.4%(對比全球 2022-2025 年市場規(guī)模 CAGR 為 10.33%)。其中機(jī)床為第一大單一下游應(yīng)用領(lǐng)域,約占總市場規(guī)模的 21.6%,對應(yīng) 2025 年需 求規(guī)模約 100 億,其次在專用設(shè)備領(lǐng)域(包含半導(dǎo)體、電池制造及其他專用設(shè)備)、工業(yè)自動 化(機(jī)器人)、醫(yī)療器械、汽車領(lǐng)域也有著廣泛應(yīng)用,預(yù)計 2025 年分別占總市場規(guī)模的 30.3%、 10.8%、15.1%、3.2%。粗略估計 2025 年滾動功能部件在泛工業(yè)制造中的應(yīng)用約占總需求的 70%,同時新興應(yīng)用場景的持續(xù)出現(xiàn)也推動了滾動功能部件需求的持續(xù)擴(kuò)張,例如注塑機(jī)、壓 力機(jī)、工程機(jī)械等領(lǐng)域的電動化趨勢,以及人形機(jī)器人商業(yè)化前景下的供應(yīng)鏈產(chǎn)品升級。
2.1.1.機(jī)床行業(yè):成熟應(yīng)用場景產(chǎn)品伴隨產(chǎn)業(yè)升級,國產(chǎn)替代邏輯清晰
滾珠絲杠在機(jī)床中主要位于傳動系統(tǒng)中,與導(dǎo)軌、主軸共同帶動刀具等組件的運(yùn)動傳導(dǎo)。滾 柱絲杠在機(jī)床中的主要功能為將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動或?qū)⒅本€運(yùn)動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動。一 套滾珠絲杠副由一根絲杠、一根螺母、多個鋼球組合。一般情況下,在機(jī)床中的一整套運(yùn)行 機(jī)構(gòu)由兩道滾動直線導(dǎo)軌及一根滾珠絲杠副組成,驅(qū)動運(yùn)動部件實現(xiàn)精確移動。 滾珠絲杠在機(jī)床中應(yīng)用主要朝向高精、高速、重載及低噪音方向發(fā)展。在機(jī)床中使用滾珠絲 杠而非液壓進(jìn)行傳導(dǎo)的主要原因在于其傳動效率高(滾動摩擦)、精度好(多為螺紋磨削或模 具連續(xù)軋壓)、精度保持性強(qiáng)(因為其為滾動摩擦,所以可以采用優(yōu)質(zhì)鋼材如軸承鋼等按硬對 硬接觸方式提高了耐磨性和整體剛度)。隨著機(jī)床逐步向高端化、復(fù)合化方向發(fā)展,未來滾珠 絲杠的重點(diǎn)發(fā)展方向在于維持產(chǎn)品性能并減少體積和通過熱處理延長產(chǎn)品壽命。
2.1.2.工程機(jī)械:電動化替代液壓傳動,新興應(yīng)用場景正在落地
在工程機(jī)械電動化發(fā)展趨勢下,推動電動缸對傳統(tǒng)液壓缸的替代,電動缸里核心部件之一即 滾動功能部件(其中核心元件包括滾珠、滾柱絲杠等不同種類)。類比電動化發(fā)展較快的注塑 機(jī)行業(yè),根據(jù)機(jī)械工業(yè)信息研究院,電動式注塑機(jī)已占到注塑機(jī)總量 75%,注塑機(jī)中注塑和 合模部分要求滾珠絲杠較高的負(fù)荷承受能力,3000 噸以上大型電動化注塑機(jī)額定動載荷基本 在 3000kN(300t)以上,要求把粘度較高的塑性材料以高速射出,并加以保持,滾珠絲杠通常 以 20-150mm 的行程(導(dǎo)程范圍),以 100-250mm/s 比較慢的速度,在高負(fù)荷的狀態(tài)下反復(fù)運(yùn) 動。NSK 公司也開發(fā)了處于世界領(lǐng)先水平的注塑機(jī)專用滾珠絲杠(HTF 系列)。在工程機(jī)械應(yīng) 用中,產(chǎn)品品類、應(yīng)用環(huán)境多元化的特點(diǎn)也決定了電動缸的多規(guī)格、多結(jié)構(gòu)的需求特點(diǎn),例 如:高頻電動缸應(yīng)用于打樁機(jī);伸縮旋轉(zhuǎn)式電動缸應(yīng)用于旋挖鉆機(jī);緩沖式電動缸應(yīng)用于推 土機(jī)等。 工程機(jī)械電動化所需滾珠絲杠產(chǎn)品具有典型的低精度、高負(fù)載的特點(diǎn)。類比機(jī)床應(yīng)用領(lǐng)域, 滾珠絲杠精度要求一般在微米級別,工程機(jī)械行業(yè)精度要求不高,一般在毫米級別;類比注 塑機(jī)領(lǐng)域,注塑部分的滾珠絲杠副要求能在小行程下運(yùn)動并具有良好的承受高負(fù)荷能力的主 要特征。和工程機(jī)械電動化應(yīng)用類似,滾珠絲杠副部件需要保證設(shè)備作業(yè)效率、較高的耐磨 性以及具備高負(fù)載能力,而注塑機(jī)領(lǐng)域電動化的成功應(yīng)用一定程度上證明了——工程機(jī)械電 動化在關(guān)鍵的滾動功能部件性能端具備可行性。
從傳動效率來看,電動缸傳動能量損失少,傳遞能量高達(dá) 80%。在執(zhí)行元件工作過程中,往 往伴隨著各類發(fā)熱損耗,包括電機(jī)、壓縮過程、傳輸過程、其他機(jī)械損耗、泄露損失。根據(jù) 瑞典 Ewellix(滾珠絲杠制造商,全球線性驅(qū)動器解決方案領(lǐng)先企業(yè))官網(wǎng),氣動缸、液壓 缸、電動缸能量輸出效率分別為 6%、44%、80%,電動缸傳動效率優(yōu)勢明顯,意味著其更加節(jié) 能。
我國工程機(jī)械電動缸可替代空間或達(dá) 60 億人民幣。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,2021 年全球液壓 件行業(yè)市場規(guī)模約為 304 億歐元(約合 2370 億人民幣),其中工程機(jī)械液壓件應(yīng)用規(guī)模約占 全球的 40.5%,對應(yīng)約 960 億人民幣,而我國液壓件需求約占全球的 36%;根據(jù)智研咨詢數(shù) 據(jù),我們?nèi)粢酝跈C(jī)為例,其液壓系統(tǒng)中油缸的價值占比約 18%;我們粗略推算工程機(jī)械液壓 油缸全球市場規(guī)模約 173 億人民幣(2370*40.5%*18%),我國約 62 億人民幣(173*36%)。進(jìn) 一步地,我們同時考慮以下因素:①我國作為全球工程機(jī)械為數(shù)不多的重要制造基地以及相對較 快的工業(yè)制造發(fā)展速度,我國液壓件需求占比或許有所低估;②電動缸相比同規(guī)格液壓缸具有價 值量溢價;③電動缸或許并不能夠 100%對液壓缸實現(xiàn)替代。綜合以上,我們?nèi)哉J(rèn)為,我國工程 機(jī)械電動化趨勢下,電動缸可替代空間或達(dá) 60 億人民幣級別;工程機(jī)械屬于單一應(yīng)用行業(yè),但 細(xì)分品類較多,滾珠絲杠作為電動缸核心部件之一,我們估計其在電動缸中的價值量占比處于 10- 20%區(qū)間,則工程機(jī)械領(lǐng)域電動化替代,對應(yīng)國內(nèi)市場滾動功能部件規(guī)模增量估計在 6-12 億元。 類似具備電動替代液壓趨勢的行業(yè)還包括注塑機(jī)、航空航天、海工海事等領(lǐng)域。
2.1.3.人形機(jī)器人:新興產(chǎn)業(yè)打開滾珠絲杠應(yīng)用的想象空間
人形機(jī)器人是一種模仿人類外貌和運(yùn)動能力的機(jī)器人。人形機(jī)器人具有高度通用性,通過多 層次、精密設(shè)計,極大提升了機(jī)器人應(yīng)用場景的靈活性,其終極目標(biāo)是讓機(jī)器人“解放人類 勞動力”。人形機(jī)器人的設(shè)計是基于人類功能,同時性能又能超越人類,從替人類搬運(yùn)、搜救、 排爆、駕駛,到擁有高智能后甚至可以成為人類的陪伴提供情緒價值,其發(fā)展存在無限可能。 近年來隨著 AI 大模型的超預(yù)期發(fā)展,以及產(chǎn)業(yè)資本的密集投入,人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展加速。 一方面,隨著人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展,人形機(jī)器人在感知、決策和執(zhí)行能力方面取得了 巨大進(jìn)步。另一方面,產(chǎn)業(yè)資本關(guān)注度提升,多方入場加速布局,各家企業(yè)機(jī)器人性能亦在 不斷完善。比如, Tesla 在 2023 年 5 月的股東大會上發(fā)布其人形機(jī)器人最新視頻,我們可 以看到其性能更加穩(wěn)定、形態(tài)也更加自然。Tesla Optimus 機(jī)器人預(yù)計量產(chǎn)售價低于 2 萬美 金,若能實現(xiàn)該價格,將對人形機(jī)器人市場化放量帶來標(biāo)志性時刻。
理想情形下,2025-2035 年人形機(jī)器人銷量增速有望達(dá) 94%,兩年投資回報期。根據(jù)哈默納 科官網(wǎng)公告顯示的高盛預(yù)測: ①最樂觀情形:2035 年人形機(jī)器人市場規(guī)??蛇_(dá) 1540 億美元,與 2021 年電動汽車市場規(guī)模 相近,2025-2035 年復(fù)合增速達(dá) 94%。為了達(dá)到最樂觀情形,技術(shù)必須有革命性的突破:比如 機(jī)器人的電池需支持長達(dá) 20 小時的連續(xù)工作;機(jī)器人需要兼具敏捷性和智能性;運(yùn)動規(guī)劃 算法的效率和算力需大幅提升;機(jī)器人需自主學(xué)習(xí)并適應(yīng)工作環(huán)境;機(jī)器人制造成本需年均 降低 15%-20%。此外,消費(fèi)者對機(jī)器人進(jìn)入生活的接受度也需要大幅提升。高盛認(rèn)為,上述 技術(shù)突破雖然看似難以實現(xiàn),但考慮到機(jī)器人的發(fā)展速度已然超乎公眾想象,最樂觀情形亦 有可能達(dá)成。 ②樂觀情形:若參照全球電動汽車發(fā)展歷程,預(yù)計 2025-2035 年人形機(jī)器人銷量 CAGR 可達(dá) 40%左右。樂觀狀態(tài)下,若人形機(jī)器人發(fā)展速度快于電動汽車發(fā)展進(jìn)程,則預(yù)計 2025-2035 年 人形機(jī)器人銷量 CAGR 可達(dá) 59%。 ③中性情形:預(yù)計未來 10-15 年內(nèi)人形機(jī)器人市場有望達(dá)到 60 億美元; ④極悲觀情形:人性機(jī)器人技術(shù)發(fā)展遇到瓶頸而停滯,預(yù)計 2025-2035 年人形機(jī)器人銷量 CAGR 可能為 0%; 從勞動力替代角度來看,預(yù)計 2025 年-2028 年廠商達(dá)到兩年投資回報期,2030 年-2035 年客 戶端達(dá)到兩年投資回報期。 此外,特斯拉 CEO 馬斯克在 AI DAY 以及股東大會上表示其人形機(jī)器人量產(chǎn)目標(biāo)售價預(yù)計能 夠達(dá)到 2 萬美元,銷量有望達(dá)百萬臺級別。
人形機(jī)器人中關(guān)節(jié)成本占比過半,滾珠絲杠是直線執(zhí)行器中的重要零部件。關(guān)節(jié)是人形機(jī)器 人身體各個部分的連接點(diǎn),用于實現(xiàn)運(yùn)動和姿態(tài)調(diào)整。人形機(jī)器人關(guān)節(jié)中主要由執(zhí)行器驅(qū)動, 執(zhí)行器包括旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器、線性執(zhí)行器和手關(guān)節(jié)執(zhí)行器,其中滾珠絲杠主要應(yīng)用在直線執(zhí)行器 中,保證了機(jī)器人的穩(wěn)定性和可靠性,以及關(guān)節(jié)傳動的精準(zhǔn)控制,為人形機(jī)器人的運(yùn)動控制 和姿態(tài)調(diào)整提供了可靠的傳動解決方案,進(jìn)而能夠執(zhí)行更復(fù)雜和精細(xì)的任務(wù)。根據(jù)我們對 Tesla Optimus 的成本拆分,可以得到滾珠絲杠占到機(jī)器人總制造成本的 12.07%,其中行星 滾柱絲杠占比 9.85%,滾柱絲杠占比 2.22%,僅次于電機(jī)的成本占比,成為諸多零部件中價值 量較高的一環(huán)。根據(jù)上文做粗略估計,在中性情境下未來 10-15 年人形機(jī)器人 60 億美元的 全球市場,有望為滾珠絲杠帶來約 7 億美元(約合人民幣 50 億元)新增需求(全球市場口 徑)。
行星滾柱絲杠也特斯拉人形機(jī)器人應(yīng)用方案中有所涉及,但其與常規(guī)方案略微不同。特斯拉 行星滾柱方案稱為反向(inverted)行星滾柱絲杠,“反向”意為將螺桿、螺母角色互換。非 反向方案為電機(jī)帶動螺桿旋轉(zhuǎn),螺母與主體固定,螺母沿螺紋被螺桿帶動將其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變換 為直線運(yùn)動。反向方案變?yōu)槁菽感D(zhuǎn),螺桿與主體固定,此時螺母旋轉(zhuǎn)帶動螺桿運(yùn)動,螺桿 將螺母的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動。剖面圖可以看到伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子直接帶動螺母旋轉(zhuǎn)。該方 案特點(diǎn)是行星滾子與螺母多點(diǎn)咬合滾動配合,承載能力極強(qiáng),壽命超長,比常規(guī)滾珠絲杠提 升一個數(shù)量級,但難點(diǎn)是滾子及螺母磨制工藝復(fù)雜耗時,裝配時需要匹配不同滾子的相位, 操作難度大,需要通過設(shè)計和工藝在保證性能的前提下將成本降低。
2.2.高端應(yīng)用市場仍被外資壟斷,國產(chǎn)制造商已進(jìn)入布局加速期
滾動功能部件市場根據(jù)需求可以分為高端市場、中低端市場,本質(zhì)區(qū)別在于不同應(yīng)用場景下, 對其性能指標(biāo)的要求不同。高端產(chǎn)品往往意味著:①精度:滿足定位精度更高、重復(fù)精度更 好的機(jī)械運(yùn)動需求;②可靠性:采用更高質(zhì)量的材料和更精密的制造工藝,以提供更長的使 用壽命和更高的穩(wěn)定性;③結(jié)構(gòu)設(shè)計:采用更加緊湊、精密的設(shè)計,例如更小的滾珠、更高 的絲杠螺距,以獲得更高的運(yùn)動精度和更高的剛性;④檢測與保養(yǎng):更嚴(yán)格的檢驗標(biāo)準(zhǔn)以及 相對更頻繁的檢查與維護(hù)。分別來看:
中低端市場:主要以生產(chǎn)率高、價格低廉,并能保持機(jī)械效率高、耐磨性好的產(chǎn)品為主, 下游應(yīng)用精度要求不高,因此其代表性產(chǎn)品多為軋制型絲杠。下游主要為一般機(jī)械設(shè)備 如工程機(jī)械、普通機(jī)床、打包機(jī)、注塑機(jī)等領(lǐng)域,也包括醫(yī)院病床、手術(shù)臺、千斤頂、 小型起重機(jī)、閥門開關(guān)等應(yīng)用場景。
高端市場:主要分為精密、高速、重載型滾動功能部件,以及為滿足特殊應(yīng)用場景的特 殊功能產(chǎn)品,代表性產(chǎn)品多高精度研磨工藝。對應(yīng)下游市場主要為高精度切割、高速加 工和高速定位的 CNC 機(jī)床、印刷機(jī)、精密機(jī)器人、航空航天、電動汽車、3C 裝備等重點(diǎn) 領(lǐng)域。
我們認(rèn)為,可以從材料、設(shè)備、生產(chǎn)三個角度去分析滾動功能部件產(chǎn)品的國內(nèi)海外差距:
(1)材料端:配方 KnowHow 是行業(yè)壁壘之一,國產(chǎn)制造商和原材料供應(yīng)商在基礎(chǔ)材料端的 研發(fā)、應(yīng)用已經(jīng)實現(xiàn)突破。滾珠絲杠原材料主要以不銹鋼或各類合金鋼為主,特種合金鋼基 本包含碳、硅、錳、硫、磷、鉻、鉬等元素,根據(jù)不同微量元素的配比,以實現(xiàn)針對不同應(yīng) 用場景的特性要求,例如用來制造滾子、套圈的材料多為高滲碳軸承鋼,要求具有一定耐磨 性、韌性;用來制造絲杠的材料多為超高強(qiáng)度合金鋼,要求溫度系數(shù)低、耐久性好等。海外 制造商在中國建立生
(2)設(shè)備端:設(shè)備投資較大,進(jìn)口高端設(shè)備可能是國產(chǎn)制造商要快速推出高品質(zhì)滾珠絲杠 產(chǎn)品,把握國產(chǎn)替代窗口期的關(guān)鍵。滾動功能部件制造屬于資金密集型產(chǎn)業(yè),設(shè)備投資占比 較重,以恒立液壓為例,其 2022 年定增募投的線性驅(qū)動器項目顯示,總計劃投資約 15.3 億 元,其中設(shè)備采購約 10.8 億元,占比約 70.5%。海外高端機(jī)床技術(shù)相對成熟,設(shè)備穩(wěn)定高效 優(yōu)勢顯著,海外滾珠絲杠制造商經(jīng)過長期積累和產(chǎn)品迭代,所使用的設(shè)備也經(jīng)歷了自研升級、 改造的過程,進(jìn)一步加強(qiáng)了其產(chǎn)品護(hù)城河。對于國產(chǎn)制造商來說,采用自制設(shè)備的路線或能 在使得產(chǎn)品、工藝、設(shè)備三者互相促進(jìn)、逐步成熟,有利于生產(chǎn)成本控制,但要付出一定時 間成本。短期來看,我們認(rèn)為若要在高端滾動功能部件產(chǎn)品端率先實現(xiàn)國產(chǎn)替代,則應(yīng)在設(shè) 備端優(yōu)先考慮相對成熟的進(jìn)口設(shè)備。
(3)生產(chǎn)端:滾珠絲杠產(chǎn)品同時具有定制化和標(biāo)準(zhǔn)化屬性,相對一致但又繁雜的加工過程 決定了產(chǎn)品良率控制是國產(chǎn)制造商需要突破的關(guān)鍵課題。我們認(rèn)為,產(chǎn)品的定制化體現(xiàn)在多 元化的下游應(yīng)用決定了產(chǎn)品性能、規(guī)格參數(shù)的多樣化,但作為精密加工產(chǎn)品,其生產(chǎn)流程與 品控標(biāo)準(zhǔn)的相對一致,反映了其標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)。以研磨工藝加工的高端產(chǎn)品為例,其整套生 產(chǎn)步驟約有 22 步,加工工藝周期約 30-45 天,因此生產(chǎn)過程的管理控制尤為關(guān)鍵,每一步加 工步驟要實現(xiàn)較高良率,才能保證一定的整體良率水平,實現(xiàn)較高的產(chǎn)品一致性。這要求制 造企業(yè)對生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工藝,如熱處理、材料切削、部件研磨、性能檢測等技術(shù)均有較 為熟練地掌握。
3.對標(biāo)分析:中高端龍頭長期技術(shù)積累下的產(chǎn)品和品牌優(yōu)勢突出
3.1.日本 NSK:全球滾珠絲杠行業(yè)龍頭,技術(shù)領(lǐng)先,產(chǎn)品譜系完整
日本精工株式會社(NSK)是日本國內(nèi)首家設(shè)計生產(chǎn)軸承的廠商,由軸承逐步拓展到滾珠絲 杠及直線導(dǎo)軌。公司成立于 1916 年,成立之初主要從事生產(chǎn)、開發(fā)并提供各類軸承,后逐步 進(jìn)行其產(chǎn)品和客戶的開拓,主要涉及下游包括工業(yè)機(jī)械和汽車,其中工業(yè)機(jī)械業(yè)務(wù)主要為生 產(chǎn)和銷售工業(yè)機(jī)械軸承,滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌;汽車業(yè)務(wù)主要為轉(zhuǎn)向柱和自動變速器部件的 軸承生產(chǎn)和銷售。NSK 在軸承領(lǐng)域穩(wěn)居日本首位,在全世界也位居前列,在滾珠絲杠方面也 具有較強(qiáng)市場話語權(quán)。
車輛業(yè)務(wù)導(dǎo)致公司整體營收波動,工業(yè)機(jī)械業(yè)務(wù)收入占比持續(xù)提升。2013 財年,公司營收實 現(xiàn) 578.67 億元,2018 財年增長至 625.98 億元,2023 財年公司營收下降至 488.49 億元,公 司收入整體存在波動性。從主營業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)來看,車輛業(yè)務(wù)為第一收入來源,2023 財年實現(xiàn)收 入 263.63 億元,占比為 53.97%;工業(yè)機(jī)械(含滾珠絲杠)收入 194.98 億元,受車輛業(yè)務(wù)萎 縮影響,工業(yè)機(jī)械業(yè)務(wù)占比由 2020 年的 27.2%增長至 39.91%。盈利方面,2020 財年開始公 司面對原材料成本增長、全球疫情影響,毛利率下滑的同時費(fèi)用率顯著提升,導(dǎo)致整體盈利 水平顯著下滑。
精密加工技術(shù)積累助力滾珠絲杠開發(fā)。NSK 利用其生產(chǎn)軸承所錘煉出的精密加工技術(shù),向汽 車零部件、精密機(jī)械產(chǎn)品、電子應(yīng)用產(chǎn)品等領(lǐng)域進(jìn)軍,研發(fā)出各類滾珠絲杠產(chǎn)品。1958 年, 公司首次完成滾珠絲杠量產(chǎn),1959 年研發(fā)并生產(chǎn)出用于機(jī)床的精密滾珠絲杠,1996 年研發(fā) 出注塑機(jī)用高負(fù)荷驅(qū)動滾珠絲杠,2016 年推出高負(fù)載驅(qū)動用滾珠絲杠(S-HTF 系列),2017 年推出新一代符合 DIN 標(biāo)準(zhǔn)的滾珠絲杠,高速、低噪音等特性克服了歐洲機(jī)床應(yīng)用的特殊挑 戰(zhàn);2018 年推出世界上最快的高負(fù)荷滾珠絲杠。2022 年 11 月,NSK 成功開發(fā)滾珠絲杠進(jìn)給 系統(tǒng)的狀態(tài)穩(wěn)定技術(shù)(NSK Feed Drive Adjuster)。機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)會因溫度升高會引起絲杠 軸伸長,導(dǎo)致性能變化,而此項技術(shù)能夠?qū)⒆兓刂圃谧钚》秶瑥亩鴮崿F(xiàn)即使進(jìn)給系統(tǒng)受 到發(fā)熱等環(huán)境變化的影響,也能將剛度變化維持在最小范圍。因為能夠持續(xù)支撐軸向載荷, 持續(xù)保持滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)的剛度,所以能使加工的精度、品質(zhì)、生產(chǎn)的性能更穩(wěn)定。
3.2.臺灣上銀:智能化制造和機(jī)電一體化產(chǎn)品相對領(lǐng)先
上銀成立于 1989 年 10 月,前身為何豐精密公司,公司于臺中縣潭子設(shè)廠生產(chǎn)滾珠絲杠,后 開啟臺灣自主生產(chǎn)高精度零件時代,目前已成為臺灣最大的機(jī)械廠商及全球領(lǐng)先的線性傳動 品牌。上銀擁有豐富的產(chǎn)品矩陣,主要產(chǎn)品包括滾動絲杠、直線導(dǎo)軌、滾珠花鍵、單軸機(jī)器 人等高階精密型產(chǎn)品。從全球布局來看,目前上銀擁有 10 余家海外子、孫公司,設(shè)立 4 處研 發(fā)中心。公司持續(xù)關(guān)注環(huán)境變化,積極布局機(jī)電一體化整體解決方案,打造高階智慧型產(chǎn)品 與全球服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。
公司營收及凈利潤近兩年實現(xiàn)快速增長。2012-2022 財年,公司的主營業(yè)務(wù)收入由 26.40 億 元增長至 66.23 億元,CAGR=9.6%,收入規(guī)模穩(wěn)步增長。普通股東可分配調(diào)整后凈利潤由 4.33 億元增長至 10.38 億元,CAGR=9.1%,其中 2017、2018 財年凈利潤同比增長較大,主要系下 游自動化、半導(dǎo)體、智能型手機(jī)、汽車及新能源等產(chǎn)業(yè)景氣度較高提振需求,公司伴隨產(chǎn)能 擴(kuò)張收入規(guī)模擴(kuò)大;2020-2022 財年,伴隨疫情恢復(fù),公司收入及凈利潤實現(xiàn)快速增長,CAGR 分別為 15.3%以及 76.2%。
上銀海外擴(kuò)張腳步開啟較早,積極布局全球網(wǎng)絡(luò)。公司成立后即開始進(jìn)行海外布局,在海外 進(jìn)行廠房擴(kuò)建,同時加大研發(fā)投入。1992 年,公司于美國設(shè)立子公司;1993 年,收購德國 HOLZER 公司,并成立德國子公司;1999 年,公司在日本設(shè)立子公司;2004 年,公司成立東 京研發(fā)中心、2006 年,美國芝加哥新廠落成啟用,2012 年,全球營運(yùn)總部與研發(fā)中心落成啟 用,2013 年公司設(shè)立新加坡子公司、韓國子公司及意大利孫公司。公司未來也將持續(xù)在全球 擴(kuò)建廠房,增加全球范圍內(nèi)的產(chǎn)能及服務(wù)。2017-2022 財年,公司非臺灣地區(qū)收入占比由 37% 提升至 53%,海外銷售渠道持續(xù)貢獻(xiàn)收入。
3.3.對標(biāo)結(jié)論:以產(chǎn)品打造品牌,以渠道邁向全球
通過對 NSK、上銀等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的發(fā)展的分析,國內(nèi)行業(yè)內(nèi)企業(yè)可以學(xué)習(xí)的是: ①加大研發(fā)和設(shè)備的資金投入,深化加工工藝,打破技術(shù)壁壘。滾珠絲杠具有很高的技術(shù)壁 壘,在材料配方、工藝流程、加工設(shè)備等方面都存在較高的技術(shù)要求。如果是選擇外購加工 設(shè)備及檢測設(shè)備,也要具備對加工設(shè)備改進(jìn)的加工工藝和檢測技術(shù)。國內(nèi)企業(yè)需要加大研發(fā) 投入,持續(xù)積累滾珠絲杠生產(chǎn)所需精密加工技術(shù),以及同時也要需要注重與產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn) 并行的檢測技術(shù)。 ②提高產(chǎn)品品質(zhì)一致性,增強(qiáng)生產(chǎn)管理能力,贏得下游客戶認(rèn)可。滾珠絲杠下游應(yīng)用客戶替 代慢,更換產(chǎn)品需要時間來進(jìn)行試機(jī)和整合,對公司的研發(fā)、生產(chǎn)管理及質(zhì)量管理體系都有 較高要求。國內(nèi)企業(yè)需要提高生產(chǎn)管理能力,保證產(chǎn)品品質(zhì)一致性,減少產(chǎn)品發(fā)生質(zhì)量問題, 提高產(chǎn)品壽命;在此基礎(chǔ)上,需要通過較大的產(chǎn)品驗證期來獲取客戶認(rèn)可,從而真正推進(jìn)替 代進(jìn)程。 ③進(jìn)一步完善銷售網(wǎng)絡(luò),加強(qiáng)全球內(nèi)渠道鋪設(shè)。滾珠絲杠高端產(chǎn)品需要緊跟下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā) 展,同時也需要布局觸及下游各產(chǎn)業(yè)的渠道網(wǎng)絡(luò),國內(nèi)企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極布局全球滾珠絲杠銷售 渠道,在海外布局產(chǎn)能,在增大收入規(guī)模、增強(qiáng)收入穩(wěn)定性的同時也能夠逐步建立全球品牌 影響力。
4.重點(diǎn)公司分析
4.1.恒立液壓:高端液壓件國產(chǎn)替代進(jìn)行時,多元化瞄準(zhǔn)滾珠絲杠新產(chǎn)品
國內(nèi)液壓件龍頭,三十年專注創(chuàng)新,驅(qū)動業(yè)務(wù)多元化發(fā)展。恒立液壓成立于 1990 年,早期從 事氣動元件產(chǎn)品制造;1999 年成功開發(fā)挖掘機(jī)專用油缸;2006 年成功開發(fā)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸, 進(jìn)入隧道掘進(jìn)機(jī)械行業(yè);2011 年成功在上交所上市,上市后資金實力雄厚、公司業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)不 斷優(yōu)化: (1)2011-2015 年:公司上市后恰逢下游挖機(jī)行業(yè)調(diào)整周期,油缸業(yè)務(wù)(包含挖機(jī)油缸和非 標(biāo)油缸)收入占比保持在 80%以上,行業(yè)需求下行,但公司挖機(jī)油缸國內(nèi)市占率持續(xù)提升。 (2)2016-2021 年:①公司挖機(jī)泵閥業(yè)務(wù)持續(xù)放量:2021 年收入占比達(dá)到 34.8%,同比增加 5.0pct;同時伴隨下游工程機(jī)械行業(yè)周期上行階段,2021 年實現(xiàn)總營收 93.09 億,同比增長 18.6%。2016-2021 年公司高速增長,營收 CAGR 高達(dá) 107.9%,奠定液壓龍頭地位。②公司開 啟國際化進(jìn)程:2017 年集研發(fā)、生產(chǎn)、試驗、售后服務(wù)為一體的美國芝加哥工廠建成運(yùn)行; 2021 年開啟墨西哥工廠建設(shè),布局全產(chǎn)品線海外制造基地。 (3)2022 年至今:公司定增布局線性驅(qū)動器(包含電動缸,滾珠絲杠)、通用液壓等非挖應(yīng) 用領(lǐng)域,進(jìn)一步深化多元業(yè)務(wù)布局。2022 年收入減少系下游工程機(jī)械行業(yè)景氣度下行影響, 公司產(chǎn)品多元化布局有望打開成長新曲線,弱化行業(yè)周期對公司業(yè)績的影響,估值、盈利有 望雙升。
定增募投項目布局中長期發(fā)展,2024 年線性驅(qū)動器項目有望逐步投產(chǎn)。公司加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào) 整,持續(xù)推進(jìn)下游行業(yè)多元化發(fā)展戰(zhàn)略,緊貼公司中長期戰(zhàn)略規(guī)劃布局的各個定增募投項目 穩(wěn)步進(jìn)行中,有望在 2023-2024 年開始逐步為公司貢獻(xiàn)收入增量。其中建設(shè)在常州市武進(jìn)開 發(fā)區(qū)的線性驅(qū)動器項目擬投入募集資金 14 億,根據(jù) 2022 年年報,該項目目前處于基建之中, 預(yù)計 2024 年一季度投產(chǎn),該項目達(dá)產(chǎn)后將形成年產(chǎn) 104000 根標(biāo)準(zhǔn)滾珠絲杠電動缸、4500 根 重載滾珠絲杠電動缸、750 根行星滾柱絲杠電動缸、100000 米標(biāo)準(zhǔn)滾珠絲杠和 100000 米重 載滾珠絲杠的生產(chǎn)能力,助力公司進(jìn)入滾珠絲杠及電動缸等電動化產(chǎn)品新領(lǐng)域。
4.2.秦川機(jī)床: 國企機(jī)床老將,機(jī)床+核心零部件協(xié)同發(fā)展
秦川機(jī)床為中國機(jī)床行業(yè)龍頭骨干。公司成立于 1965 年,主營業(yè)務(wù)主要分為機(jī)床、核心零 部件、減速器等高端制造以及數(shù)控系統(tǒng)等智能制造四大板塊,機(jī)床為公司核心業(yè)務(wù),下游涵 蓋汽車、航空航天、工程機(jī)械、船舶、鐵路、新能源等領(lǐng)域。歷經(jīng)五十余載的發(fā)展和沉淀, 公司整機(jī)產(chǎn)品磨齒機(jī)、滾齒機(jī)、拉削機(jī)床及通用數(shù)控機(jī)床國內(nèi)領(lǐng)先,根據(jù)中國機(jī)床工具工業(yè) 協(xié)會及公司公告,公司本部齒輪加工機(jī)床市占率超過 60%,漢江機(jī)床的螺紋磨床市占率超過 70%,秦川格蘭德的外圓磨床市占率約 25%,本部的齒輪刀具市占率 23.2%,龍頭地位突出。 2020 年,公司制定“5221”發(fā)展戰(zhàn)略,即機(jī)床主機(jī)業(yè)務(wù)收入占比 50%,以機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器 為代表的高端制造占到 20%,核心零部件占到 20%,智能制造和核心數(shù)控技術(shù)占到 10%。
控股子公司漢江機(jī)床主要負(fù)責(zé)滾動功能部件的開發(fā)、生產(chǎn)。漢江機(jī)床是國內(nèi)螺紋磨床主導(dǎo)企 業(yè),經(jīng)過 50 多年的發(fā)展歷程,形成以自動化、數(shù)字化、智能成套成線產(chǎn)品為主的精密數(shù)控螺 紋加工機(jī)床產(chǎn)業(yè),以滾珠絲杠副、滾動直線導(dǎo)軌副、滾動導(dǎo)軌塊、滾動花鍵副、螺桿轉(zhuǎn)子副、 齒輪齒條副、精密工作臺和精密零部件產(chǎn)品為主的滾動功能部件產(chǎn)業(yè)。根據(jù)公司公告,2022 年滾珠絲杠的產(chǎn)能為 10 萬件/年,目前市占率約 5%。
漢江機(jī)床在絲杠導(dǎo)軌領(lǐng)域積累深厚,滿足新能源汽車、中高端機(jī)床領(lǐng)域的國產(chǎn)化應(yīng)用。在新 能源汽車領(lǐng)域,公司能夠向下游提供關(guān)鍵零件加工所需的高端裝備和機(jī)床滾動功能部件,并 向新能源汽車企業(yè)直接提供精密螺桿副、高檔齒輪等關(guān)鍵零部件,實現(xiàn)新能源汽車領(lǐng)域的國 產(chǎn)化配套。在機(jī)床領(lǐng)域,目前公司生產(chǎn)的 2 級、3 級精度的滾珠絲杠、直線導(dǎo)軌可滿足中高 檔數(shù)控機(jī)床的要求,主要用于自產(chǎn)機(jī)床產(chǎn)品的應(yīng)用。2022 年漢江機(jī)床實現(xiàn)收入 4.00 億元, 同比+28.76%,實現(xiàn)凈利潤 0.25 億元,同比+159.99%。
4.3.貝斯特:切入“工業(yè)母機(jī)”新賽道,滾動功能部件新產(chǎn)品已下線
深耕精密零部件,開拓滾珠絲杠新業(yè)務(wù)。貝斯特自 1997 年成立以來,始終專注于精密零部 件、智能裝備及工裝業(yè)務(wù);2018年收購無錫旭電20%股權(quán)(公司控股股東貝斯特投資收購50%), 培育電子裝備行業(yè)布局;2019 年向新能源汽車零部件延伸布局;2022 年 1 月成立全資子公 司宇華精機(jī),憑借公司在工裝夾具、精密加工領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢和在汽車行業(yè)的生產(chǎn)管理體系 優(yōu)勢,全面布局直線滾動功能部件。未來,公司將瞄準(zhǔn)高端機(jī)床領(lǐng)域、半導(dǎo)體裝備產(chǎn)業(yè)、自 動化產(chǎn)業(yè)三大市場進(jìn)行大力開拓,快速切入“工業(yè)母機(jī)”新賽道。
業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)多元化,汽車零部件核心業(yè)務(wù)支撐公司業(yè)績成長。汽車零部件業(yè)務(wù)占比自 2015 年 的 72.6%提升至 91.7%,成為公司核心業(yè)務(wù),目前深度綁定蓋瑞特(Garrett)、康明斯(Cummins)、 博馬科技(BMTS)、博格華納(BorgWarner)、皮爾博格(Pierburg)、長春富奧石川島(FIT)、 上海菱重(SMTC)、三菱重工(MHIET)等國內(nèi)外知名渦輪增壓器和汽車發(fā)動機(jī)制造企業(yè),建 立長期合作關(guān)系,保障公司業(yè)績增長。2022 年,公司汽車零部件業(yè)務(wù)實現(xiàn)收入 10.07 億元, 同比增加 13.49%,占全部業(yè)務(wù)比重 91.74%;智能裝備及工裝業(yè)務(wù)實現(xiàn)收入 0.53 億元,占全 部業(yè)務(wù)比重 4.80%;其他零部件(主要包括手柄、氣缸、端蓋、濾波器、散熱器、閥板等)實 現(xiàn)收入 0.24 億元,占全部業(yè)務(wù)比重 2.18%。
滾珠絲杠與直線導(dǎo)軌雙布局,多重應(yīng)用場景打開業(yè)務(wù)增長新曲線。宇華精機(jī)系公司為進(jìn)軍工 業(yè)母機(jī)領(lǐng)域而專門成立的全資子公司,承載“高端裝備核心滾動功能部件研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目” 戰(zhàn)略使命。根據(jù)無錫濱湖發(fā)布公眾號,該項目主要信息如下:①投資情況:項目總投資 12 億 元,利用 4.5 萬平方米廠房,引進(jìn)生產(chǎn)及檢測等進(jìn)口設(shè)備約 300 臺套(其中研發(fā)設(shè)備 70 臺), 配套軟件及系統(tǒng)、公輔設(shè)施等 30 余套。②產(chǎn)能情況:項目達(dá)產(chǎn)后,將具備年產(chǎn) 15 萬套高精 度滾珠絲杠副以及 24.8 萬米高精度滾動導(dǎo)軌副部件的生產(chǎn)能力,年產(chǎn)值達(dá) 15 億元,年稅收 超 1.2 億元。結(jié)合目前公司業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)來看,項目達(dá)產(chǎn)后公司滾動功能部件產(chǎn)品有望向目前汽 車零部件核心業(yè)務(wù)比重看齊。③目前進(jìn)度:目前公司生產(chǎn)的滾珠絲杠副、直線導(dǎo)軌副等首臺 套已實現(xiàn)成功下線。④未來目標(biāo)領(lǐng)域:公司滾動功能部件產(chǎn)品規(guī)劃未來覆蓋航天軍工、數(shù)控 機(jī)床、新能源車、醫(yī)療器械、機(jī)器人、自動化等多重應(yīng)用場景,利潤空間有望進(jìn)一步增厚。
4.4.恒而達(dá):積極拓寬業(yè)務(wù)邊界,直線導(dǎo)軌副進(jìn)入收入貢獻(xiàn)期
業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,縱向拓展?jié)L珠絲杠等新產(chǎn)品布局,為公司業(yè)績增長注入新動力。恒而達(dá)于 1995 年成立,2021 年在深交所掛牌上市。基于材料、技術(shù)、工藝、裝備、渠道的共源性,公司目 前已形成了以模切工具和鋸切工具等金屬切削工具業(yè)務(wù)為主,以配套智能數(shù)控裝備業(yè)務(wù)為輔 的業(yè)務(wù)架構(gòu)。2019-2022 年以來,公司業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定,90%以上為模切工具和鋸切工具, 其中模切工具占比分別為 62.5%、53.2%、55.4%、54.3%,鋸切工具占比分別為 34.7%、40.1%、 38.5%、38.2%。2023 年公司將穩(wěn)步形成“橫向拓寬”(產(chǎn)品系列化)與“縱向延伸”(配套智 能裝備、高精度滾動功能部件及高強(qiáng)韌輕量化金屬材料)的產(chǎn)品矩陣與業(yè)務(wù)布局,拓寬市場 邊界。
產(chǎn)品矩陣優(yōu)化完成后有望實現(xiàn)盈利修復(fù)。自 2017 年以來,公司營收持續(xù)增長,2022 年實現(xiàn) 營業(yè)總收入 4.83 億元,同比增長 6.03%,其中滾動功能部件新業(yè)務(wù)實現(xiàn)營收 444.40 萬元。 同年公司實現(xiàn)歸母凈利潤 0.95 億元,同比下滑 11.6%;凈利率 19.7%,同比下降 4.0pct,主 要原因系公司 2022 年啟動直線導(dǎo)軌副產(chǎn)業(yè)化項目等增加銷售與管理費(fèi)用,以及利息收入減 少及匯率變動導(dǎo)致財務(wù)費(fèi)用增加,業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化后公司費(fèi)用控制有望實現(xiàn)改善。
金屬材料、工藝、設(shè)備三大自研優(yōu)勢,滾珠絲杠、直線導(dǎo)軌新業(yè)務(wù)布局進(jìn)行時。公司多年鉆 研金屬材料與熱處理研究,形成金屬熱處理工藝、金屬材料加工技術(shù)和自動化專用裝備制造 三大技術(shù)優(yōu)勢,助力打造高端裝備核心功能部件新業(yè)務(wù)。目前,公司積極籌備“功能化部件 產(chǎn)業(yè)園”項目,用以建設(shè)直線導(dǎo)軌、滾珠絲杠、滑塊模組等高端裝備核心功能部件生產(chǎn)線。 2021、2022 年公司大力投入研發(fā)支出 1580.34 萬元、1585.61 萬元,助力實行產(chǎn)品系列化和 配套裝備一體化的企業(yè)戰(zhàn)略,加快研發(fā)成果轉(zhuǎn)化,靜待滾珠絲杠放量。
4.5.鼎智科技:微特電機(jī)領(lǐng)先企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,加碼高景氣賽道
鼎智科技被江蘇雷利收購,優(yōu)質(zhì)控股股東帶來業(yè)績高增長。江蘇雷利是國內(nèi)微特電機(jī)龍頭, 在傳統(tǒng)的家用電器微電機(jī)業(yè)務(wù)上,持續(xù)通過合資、并購等方式切入到醫(yī)療器械、新能源汽車 零部件等高景氣賽道。鼎智科技成立于 2008 年,是以微特電機(jī)為主的定制化精密運(yùn)動控制 解決方案提供商,2019 年,江蘇雷利通過收購鼎智科技 70%的股權(quán)成為其控股股東。2023 年 鼎智科技于北交所正式掛牌上市。 分業(yè)務(wù)來看:鼎智科技產(chǎn)品包括線性執(zhí)行器,營收占比 61.3%、混合式步進(jìn)電機(jī)占比 20.9%、 直流電機(jī)占比 14.7%、音圈電機(jī)及組件占比 1.7%,下游客戶主要為醫(yī)療器械、工業(yè)自動化等 領(lǐng)域。 財務(wù)表現(xiàn)來看:2022 年鼎智科技/江蘇雷利分別實現(xiàn)營收 3.18/29.00 億元,同比+63.99%/- 0.65%,2018-2022 年復(fù)合增速分別為 44.83%/6.56%;歸母凈利潤分別為 1.01/2.59 億元,同 比+103.39%/5.96%,2018-2022 年復(fù)合增速分別為 57.49%/6.59%。
公司為具備獨(dú)立生產(chǎn)關(guān)鍵零部件絲杠、螺母的少數(shù)微特電機(jī)領(lǐng)域企業(yè)之一,主要競爭對手為 美國海頓。根據(jù)公司招股書,絲杠步進(jìn)電機(jī)方面,鼎智科技與美國海頓均為國際先進(jìn);關(guān)鍵 零部件絲杠及螺母方面,鼎智科技為國內(nèi)先進(jìn),美國海頓為國際先進(jìn)。具體產(chǎn)品對比情況如 下: (1)絲杠步進(jìn)電機(jī):鼎智科技產(chǎn)品最大力矩 13Nm 略高于美國海頓 12Nm,其他產(chǎn)品指標(biāo)基本 持平。 (2)絲杠:產(chǎn)品種類,鼎智科技更勝一籌,包含 ACME、公制螺紋和特殊螺紋形式,而美國 海頓僅包括公制和左旋螺紋形式;直徑與導(dǎo)程范圍,鼎智科技仍有提升空間。 (3)螺母:鼎智科技生產(chǎn)方式更豐富,可以根據(jù)客戶要求采用機(jī)械加工和注塑兩種形式,而 美國海頓僅有注塑成型生產(chǎn)方式;材料方面,鼎智科技選用標(biāo)準(zhǔn)自潤滑聚縮醛材料(Derlin) 和高性能聚合物材料(PBT),還可根據(jù)特殊的使用環(huán)境定制高性能聚合物。綜合來看,鼎智 科技通過自主研發(fā)材料配方配合螺紋一體注塑技術(shù),提升螺母性能,使其具有良好的傳動精 度、傳動效率及壽命。
三花集團(tuán)通過子公司三花綠能參與鼎智科技的戰(zhàn)略投資者超額配售,同屬三花集團(tuán)的三花智 控與鼎智科技未來有望在人形機(jī)器人領(lǐng)域進(jìn)行合作。①三花獲配情況:根據(jù)公司超額配售選 擇權(quán)實施公告,三花綠能實際獲配 15.96 萬股,占此次超額配售股票的比例為 6.9%。②三花 智控與鼎智科技關(guān)系:三花集團(tuán)子公司三花智控與鼎智科技母公司江蘇雷利已建立多年合作 關(guān)系,三花智控近期積極布局機(jī)器人產(chǎn)業(yè),重點(diǎn)聚焦仿生機(jī)器人機(jī)電執(zhí)行器業(yè)務(wù);而鼎智科 技研發(fā)的線性傳動組件、空心杯電機(jī)、精密齒輪箱等產(chǎn)品處于國內(nèi)領(lǐng)先地位,可應(yīng)用于人形 機(jī)器人領(lǐng)域;二者未來有望在人形機(jī)器人領(lǐng)域協(xié)同發(fā)展。③未來合作意義:目前人形機(jī)器人 處于早期階段,特斯拉、波士頓、優(yōu)必選、小米等眾多巨頭相繼布局,未來一旦出現(xiàn)現(xiàn)象級 新品,人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈有望獲得巨大投資機(jī)會。綜上,三花智控與鼎智科技未來如果在人 形機(jī)器人領(lǐng)域進(jìn)行合作,有望成為早期入局玩家、搶占先機(jī),為公司未來業(yè)績提供潛在增長 極。
4.6.其他非上市公司
4.6.1.南京工藝:精密滾動功能部件國產(chǎn)替代骨干
公司技術(shù)積淀深厚,穩(wěn)步推進(jìn)國產(chǎn)替代。公司在滾動功能部件領(lǐng)域積累了 50 余年的豐富經(jīng) 驗,已成為國內(nèi)規(guī)模最大、規(guī)格最全、質(zhì)量最優(yōu)的精密滾動功能部件產(chǎn)業(yè)化基地。1952 年, 公司前身 “南京市勞動工人技術(shù)學(xué)?!?建立;1958 年,公司前身轉(zhuǎn)為地方國營金陵機(jī)器制 造廠,主營小型農(nóng)業(yè)機(jī)械、小車床和飼料粉碎機(jī),同時開始研制試制軸承;1964 年,公司更 名為南京工藝裝備制造廠,主要生產(chǎn)組合夾具,粉末冶金制品和螺紋桿件,并于 1965 年成功 研制出中國第一套滾珠絲杠;1978 年,開始重點(diǎn)布局滾珠絲杠和螺桿機(jī)床產(chǎn)品;2021 年,南 京國資委下屬新工集團(tuán)正式控股南京工藝 52.98%股權(quán),為公司發(fā)展提供資金支持。
滾動功能部件產(chǎn)品矩陣豐富,應(yīng)用領(lǐng)域?qū)拸V。滾動功能部件業(yè)務(wù)和智能制造業(yè)務(wù)為兩大主營 業(yè)務(wù),其中滾動功能部件業(yè)務(wù)包括滾動導(dǎo)軌副、滾珠絲杠副、滾動花鍵副、模組、行星滾柱 絲杠副,年產(chǎn)能力 10 萬多套,主要應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、注塑、壓力機(jī)床、鋼鐵工業(yè)、軍用裝備、 核工業(yè)等領(lǐng)域;智能制造業(yè)務(wù)包括數(shù)控精密工作臺、鋁合金結(jié)構(gòu)工作臺,主要應(yīng)用于測量、 激光焊接、激光切割,涂膠、打孔,插件、小型數(shù)控機(jī)床、射線掃瞄、雕銑機(jī)及實用教學(xué)等 領(lǐng)域,公司產(chǎn)品涉及領(lǐng)域較為廣闊。
4.6.2.凱特精機(jī):深耕精密滾動直線導(dǎo)軌副
主營滾動直線導(dǎo)軌副,國內(nèi)規(guī)模領(lǐng)先企業(yè)。1993 年,前身新會凱特精密機(jī)械成立,專業(yè)研制 精密滾動直線導(dǎo)軌副;1994 年,引進(jìn)歐洲生產(chǎn)的超精密導(dǎo)軌磨床和滑塊磨床,開啟研制高精 密滾動直線導(dǎo)軌副道路;2003 年,中國高新投資集團(tuán)控股公司,依托實力雄厚的股東,凱特 精機(jī)在制度建設(shè)、技術(shù)研發(fā)等方面進(jìn)一步發(fā)展;2008 年、2011 年,公司進(jìn)行了兩期技術(shù)改 造,新增德國最先進(jìn)的專用 CNC 超精密導(dǎo)軌磨床等 5 條高效生產(chǎn)線,建成了全國生產(chǎn)規(guī)模大、 生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)代化、技術(shù)手段先進(jìn)、生產(chǎn)管理科學(xué)的專業(yè)精密滾動直線導(dǎo)軌副生產(chǎn)基地;2016 年,公司再次改制為民營控股;2017 年,啟動 100 萬米套滾動直線導(dǎo)軌副項目。 成立至今,公司深耕精密滾動直線導(dǎo)軌副專業(yè)化生產(chǎn),是具有獨(dú)立研究、開發(fā)、設(shè)計能力的 國家高新技術(shù)企業(yè)。根據(jù)公司官方微信號披露,公司已與中國高鐵、深圳地鐵、恒力集團(tuán)、 南興裝備、北京博得、德國 DMG 德瑪吉等企業(yè)項目建立長期穩(wěn)定的合作伙伴關(guān)系。
公司主要生產(chǎn)四大滾動功能部件:直線導(dǎo)軌、直線模組、鉗制器及阻尼器,形成以直線導(dǎo)軌 副及其功能部件產(chǎn)品、直線運(yùn)動單元產(chǎn)品于一體的綜合產(chǎn)品鏈。產(chǎn)品具有高速度、高精度、 高剛性、高密封、長壽命、易安裝和互換性、穩(wěn)定性、可靠性好等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于金屬加 工、木工機(jī)械、電子信息、醫(yī)療器械乃至航天航空等領(lǐng)域設(shè)備。根據(jù)廣州機(jī)床工具行業(yè)協(xié)會, 在精度、剛性、運(yùn)行速度、載荷、密封和壽命等性能指標(biāo)的對比實驗數(shù)據(jù)上,凱特的產(chǎn)品完 全達(dá)到國外名牌產(chǎn)品的技術(shù)水平,可以滿足中高檔數(shù)控機(jī)床的配套技術(shù)要求,有能力替代進(jìn) 口產(chǎn)品。
4.6.3.博特精工:國產(chǎn)滾動功能部件中堅力量
公司發(fā)展歷史悠久,參與我國滾動功能部件標(biāo)準(zhǔn)起草。公司歷史悠久,始建于 1966 年,前身 是山東濟(jì)寧絲杠廠,致力于滾動功能部件的研究與生產(chǎn),1985 年,公司研制并生產(chǎn)出滾珠絲 杠副;2022 年,改制為有限責(zé)任公司;2007 年,完成股份制改革,民營資本山東博特投資持 股比例 27.23%,為第一大股東,國開發(fā)展基金投資支持,持股占比 13.01%;2016 年,公司 負(fù)責(zé)起草行星滾珠絲杠行業(yè)規(guī)范。目前公司為我國滾動功能部件標(biāo)準(zhǔn)(滾珠絲杠副、直線導(dǎo)軌 副)主要起草單位,國家高速主軸標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位,國家滾珠絲杠副標(biāo)準(zhǔn)工作組組長單位。
公司經(jīng)歷三代產(chǎn)品更迭,產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗豐富。博特精工的產(chǎn)品經(jīng)歷了三代更迭:從傳統(tǒng)梯形 絲杠,到滾珠絲杠,再到今天的高速、高精度產(chǎn)品。在此發(fā)展過程中,公司整體研發(fā)水平和 工藝水平都有了很大的提高,已經(jīng)積累了自身獨(dú)特的技術(shù)和制造經(jīng)驗。公司目前以滾動功能 部件業(yè)務(wù)、主軸業(yè)務(wù)、智能制造業(yè)務(wù)為主營業(yè)務(wù),產(chǎn)品主要用于數(shù)控機(jī)床、軍工裝備、核電 裝備、航空航天、軌道交通、高端醫(yī)療、自動化裝備、冶金裝備、印刷包裝裝備、儀器儀表 等行業(yè)。公司“博特”牌精密滾珠絲杠副、滾動直線導(dǎo)軌副、高速精密電主軸、精密機(jī)械主 軸單元、精密數(shù)控雙坐標(biāo)工作臺等系列產(chǎn)品躋身國內(nèi)同行業(yè)一線品牌陣列并可替代進(jìn)口同類 產(chǎn)品,獲得“國家級火炬計劃重點(diǎn)新產(chǎn)品”“國家重點(diǎn)新產(chǎn)品”等榮譽(yù)。
公司注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,實驗測試能力突出。公司積極開展產(chǎn)學(xué)研合作開發(fā)項目,分別與清華 大學(xué)、山東大學(xué)、華東科技大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京科技大學(xué)、北京機(jī)床研究所等廣泛開 展技術(shù)研究與合作,緊跟國內(nèi)外行業(yè)先進(jìn)技術(shù)發(fā)展潮流,在關(guān)鍵功能部件的研究、制造、檢 測、實驗等方面形成了自己獨(dú)特優(yōu)勢。 銷售網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)全面,全球及全國廣泛布局。公司產(chǎn)品覆蓋全球近 60 余個國家和地區(qū),遍布 歐洲、中東、美洲、大洋洲、東面亞等地,國內(nèi)覆蓋主要包括東北部大區(qū)(東北區(qū)、津晉冀 區(qū)、江浙福大區(qū)、江浙福小區(qū)、滬徽區(qū))、西南部大區(qū)(山東西部區(qū)、山東東部區(qū)、西北區(qū)、 西南區(qū)、兩廣區(qū)、兩湖區(qū))。
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高精度
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