夯實基礎，不斷創(chuàng)新我國滾動功能部件產(chǎn)業(yè)急需跨越式發(fā)展

發(fā)布者：暢馨精工發(fā)布時間：2019-7-15 15:36:20

我國滾動功能部件產(chǎn)業(yè)出身在機床行業(yè)，起步于20世紀60年代之初，是在當年“全國精密機床戰(zhàn)役”、“全國數(shù)控機床攻關”中成長起來的一個關鍵零部件新興小行業(yè)。什么是“滾動功能部件”？以滾動摩擦為特征，由具有傳動、定位、導向、分度等功能組成的零部件群，統(tǒng)稱滾動功能部件。而各類滾珠絲杠副、各類滾動直線導軌副及其組合單元是它們的典型代表，它們都具有高效率、精密定位、節(jié)能（增力）、高速等功能。在裝備制造業(yè)的各個領域，滾動功能部件不但是數(shù)控機床的關鍵零部件，也是21世紀低碳經(jīng)濟時代的綠色產(chǎn)品，現(xiàn)代化機電產(chǎn)品中的重要通用基礎零部件。

我國滾動功能部件產(chǎn)業(yè)近年發(fā)展十分迅速，出現(xiàn)了值得關注的態(tài)勢：

（1）行業(yè)中的龍頭企業(yè)在國家科技重大專項的支持下，在向精密、高速、大型重載等高檔產(chǎn)品進軍中取得了可喜成就。

例如，南京工藝、漢江機床、博特精工、大連高金、JCS精密天工等研發(fā)成功精密高速滾珠絲杠副及高速精密綜合檢測儀取得重大進展，其產(chǎn)品已開始在部分國產(chǎn)中高檔高速數(shù)控機床、加工中心中采用。其中南京工藝在10m大絲杠生產(chǎn)線上配置了10m數(shù)控硬旋銑機床，10m數(shù)控中頻淬火機，10m激光導程測量儀等高檔裝備、大型重載滾珠絲杠副已能系列化量產(chǎn)，整體長10m，接長可到15m，產(chǎn)品已進入國際市場。而GZB系列重載滾柱直線導軌副，單根最長6m，最高精度2級，單個滑塊最大承載192t，已批量生產(chǎn)，訂單不斷，部分替代進口。博特精工在研制行星滾柱絲杠副的同時，研制成功Φ120×20全長23m國內(nèi)最長的超大型重載滾珠絲杠副，各項指標達到國際先進水平，填補空白，出口國外。凱特精機早在2007年就研制成功滾柱直線導軌副，隨后利用產(chǎn)、學、研結(jié)合又深入進行理論研究和性能試驗，在此基礎上向市場推出LGR系列產(chǎn)品。由于重視產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，“HTPM”品牌已被不少用戶指定選購。

（2）活躍在江南的一大批滾動功能部件中小民營企業(yè)快速成長，百花爭艷，他們的成長有三大特點。

特點之一：有實力的民營企業(yè)大量使用新一代的CNC復合專機，例如：CNC車銑復合加工中心、CNC滾珠螺母磨削中心、CNC導軌滑塊專機等擺脫了幾十年傳統(tǒng)一機一序手工操作的落后工藝，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量上了一個新臺階，他們中以東潤澤、深圳威遠、北京PCA等采用率最高，民企形象煥然一新。

特點之二：滾珠絲杠冷軋工藝及裝備這一高效綠色制造技術，在民營企業(yè)中開花結(jié)果。例如：浙江麗水DLY公司在國內(nèi)首先軋制出Φ80×10/10m大型冷軋滾珠絲杠副，為大型重載滾珠絲杠增加新的規(guī)格。此外還有寧波滾石、浙江新億特、福建南靖長青等一批中小企業(yè)大批量軋制中小規(guī)格、大導程冷軋滾珠絲杠，在城鐵、工程機械等多個領域成功應用。正是民營企業(yè)家艱苦創(chuàng)業(yè)、敢想敢干、勇于開拓進取的精神正在改變我國在冷軋成形技術領域的落后局面。

特點之三：在導軌方面的后起之秀浙江SKT公司起步雖晚，在滾柱直線導軌、復合一體化十字坐標工作臺、自潤式導軌方面也取得較大進步。

（3）中國滾動功能部件產(chǎn)業(yè)已邁入產(chǎn)業(yè)鏈的成熟階段，開始呈現(xiàn)良性循環(huán)，表現(xiàn)在以下方面：

從產(chǎn)業(yè)鏈的上游看，為滾動功能產(chǎn)業(yè)供應關鍵裝備的企業(yè)已呈現(xiàn)遍地開花的格局。眾所周知，漢江機床多年來一直是滾動功能部件產(chǎn)業(yè)的主要裝備供應商，今年又先后研制成功SK7450×100的10mCNC超大型絲杠磨床、SKR7620型六軸聯(lián)動內(nèi)螺紋磨削中心、以及6m、8m、10mCNC絲杠硬旋銑機床等，在螺紋制造技術方面處于國內(nèi)領先地位。而如今已有至少6家企業(yè)生產(chǎn)，例如：后起之秀的廣州敏嘉制造技術有限公司已為行業(yè)提供CNC車銑復合加工中心近90臺、CNC滾珠螺母磨削中心30多臺，并出口到日本THK（6臺）和德國BLIS（3臺），據(jù)稱，其在滾動功能部件行業(yè)中的用戶有52家，共計銷售各類CNC專機23種196臺，2011的銷售額將達到1.6億元以上。敏嘉作為民營企業(yè)的杰出代表，使我國的高檔螺紋磨床由進口到出口并受到世界頂尖企業(yè)的青睞。敏嘉的崛起和快速發(fā)展再次證明民企的創(chuàng)造力和生命力，這是“中國裝備，裝備中國”在這個領域內(nèi)的十分重要變化。還需要特別提出的是，用于滾動功能部件的關鍵、大型、動態(tài)檢測儀器早已基本立足國內(nèi)，其自給率達80%以上。我國在20世紀70年代開始，由于國外禁止高精密、自動化大型動態(tài)檢測儀器出口中國，我們在原機床工具局的領導下，由北京機床研究所規(guī)劃、協(xié)調(diào)組織，在有關高校和龍頭企業(yè)的積極參與下，自力更生、發(fā)奮圖強，研制出滾珠絲杠（副）導程、行程精度動態(tài)測量儀（包括：激光型、光柵型，2~8m）動態(tài)空載預緊力矩測量儀、剛度測量儀、傳動效率試驗機、滾動直線導軌副綜合性能自動測量儀等。近年北京機床研究所承擔重大專項研制成功12m超大型滾珠絲杠（副）行程測量儀，屬國內(nèi)首創(chuàng)。我國在上述領域已邁入國際先進水平，這是厚積薄發(fā)，幾代科技人員智慧的結(jié)晶。

但是，在產(chǎn)業(yè)鏈的上游也存在“軟肋”。例如：優(yōu)質(zhì)原材料和熱加工技術發(fā)展滯后，不適應新工藝和重載有沖擊載荷等特殊工況的需求?，F(xiàn)在，“滾珠絲杠的材料熱處理精確控制技術及工藝規(guī)范”共性技術的研究項目已由山東博特精工等單位承擔，正在實施。此外，作為滾動功能部件中的核心元件——滾動體，包括Φ15以上的高精度大鋼球，高精度、高壓強負荷Si3N4氮化硅陶瓷球，滿足高速重載要求的特殊截形精密滾柱等，國內(nèi)廠家尚不能滿足高檔滾動功能部件的配套需要。

從產(chǎn)業(yè)鏈的下游來看，滾動功能部件在先進工業(yè)國家中的推廣應用普及率很高，幾乎滲透到加工制造業(yè)的絕大部分領域，而用于機床行業(yè)大約只占30%左右（甚至更少），而我國用于機床行業(yè)的比例高達60%以上（不少企業(yè)達到80%），這說明產(chǎn)業(yè)鏈的下游尚有大片大片的“未開墾的處女地”。近年，特別是在全球金融危機的沖擊下，我國滾動功能部件產(chǎn)業(yè)中的許多企業(yè)已經(jīng)邁出機床行業(yè)，在航空航天、衛(wèi)星及航天裝備、大飛機、大型船舶、高鐵城鐵、風力發(fā)電、清潔能源裝備、國防現(xiàn)代化裝備、鋼鐵冶金、IT產(chǎn)業(yè)、醫(yī)療機械、木工、造紙、玻璃、石材、包裝機械、工程機械等眾多行業(yè)中推廣應用，向市場多元化方向邁出了一大步，并正在調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工藝路線，以適應多元化市場不同“口味”的個性化需求。當然，在這方面尚有大量的事情要做。

從以上發(fā)展勢態(tài)我們看到了這個產(chǎn)業(yè)的可喜變化，但是它依然擺脫不了我國裝備制造業(yè)的通病，諸如：產(chǎn)業(yè)集中度不高、大而不強；硬實力不差，軟實力“疲軟”；科技研發(fā)與創(chuàng)新能力不強；高檔產(chǎn)品與海外差距較大，對外依賴度大；人均生產(chǎn)率低，高效綠色制造才剛起步，產(chǎn)品含金量不高，缺少在國際市場上有競爭力的“名牌”等。

我國高檔數(shù)控機床要實現(xiàn)自主化、產(chǎn)業(yè)化，核心功能部件必須與主機同步發(fā)展

眾所周知，數(shù)控機床主要由機床主體、數(shù)控系統(tǒng)、功能部件三大部分構(gòu)成。主機為功能部件提供了展示功能的舞臺，而作為單元技術載體的功能部件則承擔執(zhí)行既定的功能，通過主機的集成和CNC控制形成機床總體性能和精度。事實上，數(shù)控機床中的許多核心技術都體現(xiàn)在數(shù)控技術和核心功能部件上，數(shù)控系統(tǒng)和功能部件的創(chuàng)新往往給數(shù)控機床帶來革命性的變化，而它們的性能、精度、產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性、制造成本、供貨周期等都會給整機帶來直接的影響。

最近，中國機床工具工業(yè)協(xié)會滾動功能部件分會指導和參與了繼2006年之后的第二次用戶調(diào)查，其結(jié)果顯示，國產(chǎn)中高檔滾珠絲杠副和滾動直線導軌副在我國中高檔數(shù)控機床和工業(yè)裝備中采用率為25%~26%,而進口滾珠絲杠副和滾動直線導軌的采用率高達74%~75%。進口高檔滾動功能部件主導國內(nèi)市場，成為制約我國中高檔機床自主化、國產(chǎn)化的瓶頸。導致“瓶頸”的原因很多，內(nèi)因外因交叉重疊，冰凍三尺非一日之寒。本文僅從決策層面和市場環(huán)境方面來分析。

前不久，日本東京工業(yè)大學名譽教授、日本精密工學會原副會長垣野昭教授在北京一機床的講演中指出：“日本最大的優(yōu)勢是功能部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅速，這種主機與配套產(chǎn)品的共同發(fā)展，非常有利于整個產(chǎn)業(yè)的快速和持續(xù)發(fā)展?！彼€說：“世界頂尖級的機床配套商例如FANUC、NSK等都在日本?！蔽沂终J同這位日本學者的見解。其實，德國也是如此。讓我們回顧一下我國機床發(fā)展的歷程，20世紀60-70年代，在“精密機床戰(zhàn)役”時，主機與核心精密零部件是同步發(fā)展的，當年原一機部批準在北京機床研究所內(nèi)成立北京精密機床零件廠，并在全國十八羅漢廠中選點擴建恒溫車間，從上到下狠抓高精密核心零部件的攻關和批量生產(chǎn)。那時國產(chǎn)“0”級絲杠副、“0”級蝸輪副、高精度基準金屬線紋尺、精密主軸部件等成了“香餑餑”，為加快實現(xiàn)精密機床國產(chǎn)化的戰(zhàn)略目標發(fā)揮了極其重要的作用。因為并行同步發(fā)展，就沒有出現(xiàn)“瓶頸”之類的問題?？墒窃诤髞碛捎媱澖?jīng)濟向社會主義市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)型中，不知不覺地把寶貴的歷史經(jīng)驗淡忘了，不知從什么時候開始，“重主機，輕配套”的思想開始影響決策。若干年前海外媒體是這么評論的：“中國政府的產(chǎn)業(yè)政策是鼓勵發(fā)展整機產(chǎn)業(yè)，而對零部件進口關稅優(yōu)惠”。中國工程院院士李培根曾提醒說：“長期以來，我們對功能部件關注不夠，在功能部件上無所作為很難使我們的機床產(chǎn)業(yè)上一個新臺階。購買國外的功能部件只能使我們的產(chǎn)品缺乏競爭力?！?/span>

再從功能部件產(chǎn)業(yè)成長的市場環(huán)境分析，很久以來有一種說法：進口產(chǎn)品質(zhì)量有保障，用國產(chǎn)的風險大。這是“重洋輕土”的依據(jù)。然而，這種一概而論、一成不變的外向思維卻淡化了“艱苦奮斗、自力更生”，“為國爭光、為民族爭氣”精神，這種采購心態(tài)使我們自己的高檔功能部件的開發(fā)與批量生產(chǎn)失去本土市場的拉動力！

國務院2006年出臺《關于振興裝備制造業(yè)的若干意見》，當在解讀這一振奮人心的重要文件時，我們還聽到“是不是沒有國產(chǎn)功能部件數(shù)控機床就上不去了？”這樣的奇談怪論我們的民族自尊心跑到哪里去了？過去，在許多工程項目招標中，民族品牌的數(shù)控機床、功能部件排斥在“被指定”之外，使民族工業(yè)的產(chǎn)品失去公平競爭的市場環(huán)境。

2006年滾動功能部件第一次用戶調(diào)查報告顯示：在使用進口滾動功能部件的用戶群中，有21%和15%的用戶反映“精度”和“質(zhì)量”存在問題，還有7%的用戶反映“可靠性”不足?？梢姡M口洋貨也并非一好百好，十全十美。這些年國人被“貼牌”洋貨、“境內(nèi)洋貨”忽悠的事兒并不少見。那種認為“高精度只能靠進口”的論調(diào)是有很大的盲目性和片面性。

在“十二五”期間，支持數(shù)控系統(tǒng)和功能部件的發(fā)展已上升到前所未有的高度，政策正在向配套傾斜，例如：提出在同等條件下優(yōu)先采用國產(chǎn)功能部件的配套要求，支持風險共擔，鼓勵大膽采用國產(chǎn)高檔功能部件和“主輔共建應用示范工程”等一系列措施，都十分有助于主輔同步發(fā)展。因為過去長期主輔發(fā)展不同步，現(xiàn)在功能部件更需要跨越式發(fā)展。事實證明，只要國家重視、政策助力、企業(yè)爭氣，用戶熱情大膽支持，我們堅信我國高檔滾動功能部件必將得到健康快速發(fā)展。

后ECFA時期的幾點思考

大陸的改革開放政策給海峽彼岸“出口外向型”的滾動功能部件產(chǎn)業(yè)（在臺灣地區(qū)被稱為“線性傳動零組件工業(yè)”）的發(fā)展提供了大好機遇。在海峽兩岸經(jīng)濟合作框架協(xié)議ECFA出臺前10余年，上銀（HIWIN）、銀泰（PMI）、國際直線（ABBA）等早已通過各種渠道低關稅進入大陸市場，據(jù)有關人士估計，大陸主機企業(yè)采用臺灣地區(qū)的功能部件其份額高達50%左右。一直以來，大陸滾動功能部件產(chǎn)業(yè)總是面臨國外名牌產(chǎn)品與臺灣同行低價的雙重擠壓。ECFA實施后不但有利于臺灣鞏固已占有的市場份額，還有繼續(xù)擴大的趨勢。據(jù)了解，上銀、銀泰都計劃（或正在實施）在大陸建廠。面對“臺”風，業(yè)內(nèi)人士有各種不同的想法?，F(xiàn)談幾點個人不成熟的想法供參考：

（1）海峽兩岸在滾動功能部件這個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中差距較大，我們要冷靜地正視差距，思考原因，迅速縮小差距。臺灣地區(qū)的滾動功能部件產(chǎn)業(yè)起步于20世紀80年代，比大陸晚20年左右。但他們憑借較早吸納西方先進工業(yè)國家的科學技術與先進管理理念，在資金、政策、市場環(huán)境十分有利的情況下，抓住了機遇得到快速發(fā)展。以臺灣的龍頭企業(yè)上銀科技為例，該公司成立于1989年，起步之初，董事長卓永才先生還到大陸來考察取經(jīng)，到北京機床研究所參觀考察，對JCS激光反饋螺紋磨削技術有很濃厚的興趣，意欲購買（未成）。該公司從做滾珠絲杠開始，產(chǎn)品逐漸擴展到單元集成、系統(tǒng)集成，在臺灣本土之外開設了7個分廠，3個研發(fā)中心，年銷售額超過大陸同行所有企業(yè)的總和，在科技投入與創(chuàng)新、新產(chǎn)品開發(fā)的速度、數(shù)量與水平、專業(yè)化生產(chǎn)的管理水平、人均產(chǎn)能等諸多方面，都把我們拋在后面。他們把NSK作為趕超的目標，自稱列居全球第三位。臺灣地區(qū)的這個產(chǎn)業(yè)大約有10多家企業(yè)，各有特色不雷同，產(chǎn)品多元化不單一，面向全球大市場求發(fā)展。不少企業(yè)珍惜人才，專注創(chuàng)新，視“人才是產(chǎn)業(yè)發(fā)展之基”，把科技創(chuàng)新作為推動企業(yè)快速發(fā)展的源動力。

我們要理性地面對差距，冷靜地思考差距，找出原因，多找主觀原因和內(nèi)因，迅速縮小差距，為雙方合作創(chuàng)造條件。

（2）ECFA使兩岸的經(jīng)貿(mào)從單向開放到雙向開放邁開了重要一步。市場經(jīng)濟的核心就是競爭，海峽兩岸應在“競爭”與“合作”中博弈，把良性競爭推向“競合”的境地，只要本著求同存異、同舟共濟、優(yōu)勢互補、互利互贏的精神，是有很多事情可以共同來做的。例如：前面談到大陸這個產(chǎn)業(yè)鏈的上游有不少優(yōu)勢，是可以用于兩岸合作和平發(fā)展的。

（3）要把“臺”風轉(zhuǎn)化為春風，把壓力轉(zhuǎn)化為促進大陸產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的動力。我們應當意識到：要有志氣，只有下決心迅速把中國的機床工業(yè)、中國的滾動功能部件產(chǎn)業(yè)做大做強，才能為增強國力做出貢獻，為兩岸和平發(fā)展，為這個小行業(yè)的合作打下基礎，并共同攜手在機械制造關鍵零部件領域?qū)崿F(xiàn)“振興中華”的愿景。

向高端沖刺重在夯實基礎

從全球來看，當前滾動功能部件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢是：產(chǎn)品性能向高精度、高速度、高剛度、高壽命、高可靠性；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向大型、重載、微型和超微型、智能化、復合化；制造技術向高效率、低耗、低碳、綠色制造這三個方向發(fā)展。我國滾動功能部件產(chǎn)業(yè)應按數(shù)控機床和重點領域的裝備配套要求同步發(fā)展，不必盲目追求脫離實際的高指標，在規(guī)?；a(chǎn)中提供質(zhì)量穩(wěn)定、性能可靠的中高檔產(chǎn)品。

這些年筆者不斷跟蹤滾動功能部件產(chǎn)業(yè)的國內(nèi)外發(fā)展趨勢，通過查閱海外該領域的科技文獻，筆者發(fā)現(xiàn)海外頂尖企業(yè)科技創(chuàng)新與時俱進，推出一代又一代的高端新產(chǎn)品，出爐快、水平高、亮點多。究其原因都是源于科技投入大，基礎扎實，而我們與海外最大的差距莫過于基礎薄弱，因此，夯實基礎是向高端沖刺的不二選擇和當務之急。

現(xiàn)在，高檔關鍵零部件已納入機械工業(yè)“十二五”的主攻方向之一。今年，高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備科技重大專項在2012年的課題中列出“高檔數(shù)控機床滾動功能部件共性技術研究”項目，把基礎共性技術作為研究的重點，其中包括：滾動摩擦副的運動和力學機理；基于Hertz彈性接觸應力理論對產(chǎn)品動、靜剛度、預緊負荷動態(tài)特性的研究；滾動體流暢技術的研究；結(jié)構(gòu)優(yōu)化與潤滑密封，抑振降噪、冷卻控溫技術；新材料新熱加工工藝的研究；在規(guī)?；a(chǎn)中產(chǎn)品的精度保持性、運行的可靠性、安全性及評價體系的研究；產(chǎn)品測試技術及裝備試驗方法規(guī)范的研究等。

我國機床行業(yè)在“全國精密機床會戰(zhàn)”年代很重視基礎理論和性能測試的研究，做了不少頗有成效的事?，F(xiàn)在回頭看，我們急需回爐補課，重打基礎。唯有通過大量而系統(tǒng)的對關鍵共性技術的研究和基礎性能實驗，才能找到自主創(chuàng)新的突破口，才能使研制的新產(chǎn)品建立在科學實驗的堅實基礎上，才能拿到開啟核心技術大門的金鑰匙，才能使規(guī)?；a(chǎn)的高檔滾動功能部件精度穩(wěn)定、性能可靠，讓高端數(shù)控機床和大型成套裝備的用戶可以放心大膽的使用。

我們十分高興地看到，國家比以往任何時候都更加重視高檔數(shù)控機床功能部件與主機同步發(fā)展，并加大了對共性基礎技術的投入，這必將突破“瓶頸”，邁入科學發(fā)展的快車道，我國滾動功能部件產(chǎn)業(yè)將在跨越式發(fā)展中做大做強！

上一篇：滾珠絲杠DN值指的是什么？下一篇：如何精密高效地安裝機床滾珠絲杠副？

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