產業趨勢

我國精密機械傳動元件市場動向

金屬中心資深產業分析師/盧素涵

​一、前言

一般精密機械設備主要的傳動元件有軸承、 齒輪、齒輪減速機、齒輪變速箱、滾珠螺桿及線 性滑軌等,產品種類不勝枚舉,本文針對在高科 技精密機械的應用上較常見的兩項傳動元件:滾 珠螺桿及線性滑軌作進一步的剖析。

二、滾珠螺桿

(一)定義

滾珠螺桿(ball screw)是一種鋼珠介於螺 桿與螺帽之間作運動,將傳統螺桿之滑動接觸 轉換成滾動接觸之傳動機械組件。【如圖1】所 示,滾珠螺桿係由螺桿、螺帽、鋼珠、固定片 (座)、刮刷器、迴流管、塵封、潤滑油嘴及調 整墊片所構成。主要應用在航空業、船舶機械、 輸送搬運機器、智慧機械與醫療儀器等產業。

(二)廠商 國外大廠包括:日本THK、NSK、IKO、 NB、TSUBAKI、UNION、不二越;德國STAR、 I N A 、N E FF;美國THOMSON;以及瑞士的 SCHNEEBERGER等。目前國內從事滾珠螺桿製 造商則有:上銀科技、全球傳動科技、銀泰科技 與律廷科技。

(三)生產分析 根據經濟部工業生產統計資料,受惠於全球 景氣穩健成長、海外機械設備需求暢旺等因素, 2018年我國滾珠螺桿產值為新台幣129.1億元, 較2017年大幅成長46.7%。然而,2019年受到 美中貿易戰、英國脫歐、日韓貿易爭端等諸多不 確定因素的影響,全球貿易與投資動力減弱,經 濟成長持續放緩,累計2019年前十月我國滾珠 螺桿總產值為新台幣51.8億元,較2018年同期 大幅衰退53.7%。預估全年度表現將較2018年 下跌近四成。 2 0 1 8年國內滾珠螺桿需求市場為新台幣 58.3億元,成長40.4%;出口比例60.7%,上升 1.3個百分點;進口依存度較2017年減少1.0個百分點,落在13.0%。

圖1   滾珠螺桿示意圖

資料來源:THK公司/金屬中心MII整理(20181212)

圖2  2014∼2018年 我國滾珠螺桿產值統計

資料來源:經濟部工業生產統計資料/金屬中心MII整理(2020/01)

(四)進出口分析 我國滾珠螺桿產業自1998年出口值首度超 越進口值新台幣0.59億元起,每年便呈現淨出口 且該值逐年成長的態勢。2009年受金融海嘯影 響,淨出口值大幅衰退;2010〜2011年景氣緩 步復甦,國內高科技電子產業之設備投資規模 成長,帶動關連性高之零組件進口值與出口值 同步反彈,雙雙創下歷史新高。2012年景氣進 入調整階段,2013年起全球經濟逐步加溫,惟 2015年8月起亞幣競爭以及全球性股災引發需求 減少,企業投資意願下滑,2018年起經濟穩健 成長,帶動相關機械零組件的出口與進口表現, 2018年淨出口值為新台幣70.80億元,較2017 年成長52.3%。而2019年累計前十月淨出口值 為新台幣28.88億元,較2018年同期的新台幣 59.24億元下跌51.3%。

1.出口 如【圖4】所示,2018年我國滾珠螺桿總出 口量為12,915公噸,大幅增加39.7%;出口值 為新台幣78.4億元,成長49.8%。在平均出口單 價方面,較2017年上升41元,落在每公斤新台 幣607元。2019年累計前十月我國滾珠螺桿總 出口值為新台幣33.6億元,較2018年同期大幅 衰退48.9%;總出口量為5,682公噸,較2018年 同期大幅衰退48.6%;平均出口單價約每公斤新 台幣591元。

 

2.進口 如【圖5】所示,2018年滾珠螺桿總進口量 約為406公噸,增加12%;進口值為新台幣7.6 億元,成長30%。在進口平均單價方面,2018 年平均單價為每公斤新台幣1,866元,較2017 年上升262元。2019年累計前十月我國滾珠螺 桿總進口值為新台幣4.7億元,較2018年同期衰 退27.3%;總進口量為298公噸,較2018年同 期下跌15.7%;平均進口單價約每公斤新台幣 1,580元。

圖3 2011∼2018年 我國滾珠螺桿產業進出口值統計

資料來源:THK公司/金屬中心MII整理(20181212

圖4 2014∼2018年 我國滾珠螺桿出口統計分析

資料來源:THK公司/金屬中心MII整理(20181212

3.單價比較 如【圖4】與【圖5】所示,2014〜2018年 間我國滾珠螺桿的進口單價均高於當年度的出 口單價,且進口單價扣除出口單價的差額2018 年微幅增加至每公斤新台幣1,259元;而2019年 累計前十月的表現則是下跌至每公斤新台幣989 元。我國滾珠螺桿產業係以出口導向,且產品 平均附加價值較低,技術研發能力與國外雖有差 距,但缺口已逐步縮小。

 

4.國家別 從進口國家別來看,【表1】為近五年我國 滾珠螺桿前三大進口國統計,日本穩居2015〜 2019年進口國家之冠,2019年累計前十月進 口金額新台幣3.5億元;市佔率74.3%。中國大 陸排名第二,進口金額為新台幣0.79億元;市 佔率16.7%。美國排名第三,達新台幣1,504萬 元;市佔率3.2%。總計2019年累計前十月之前 三大進口國之進口值佔我國滾珠螺桿總進口值的 94.2%。

 

至於出口國家,【表2】為近五年我國滾珠 螺桿前三大出口國家統計,中國大陸穩居出口值 之冠,2019年累計前十月出口值為新台幣16.66 億元、市佔率49.6%。日本居次,出口金額為 新台幣3.8億元、市佔率11.2%。排名第三的南 韓,出口值為新台幣2.3億元、市佔率6.9%。總 計2019年累計前十月之前三大出口國之出口值 佔我國滾珠螺桿總出口值的67.7%。

 

三、線性滑軌

(一)定義 線性滑軌(Lin e a r g u i de)通常是由導軌 (rail)、滑座(slide unit)及滾動體(rolling element)三大部分構成,以進行直線運動導引 為目的之低摩擦力滑動組件。

【圖6】所示為線性滑軌之一般結構圖,除 導引軌及滑塊為主體外,還包括密封墊片、油 嘴、端蓋、保持器、鋼珠等零組件。主要應用 在電子電機、光電半導體設備、產業機械、輸送 搬運機器、智慧機械、生命科學及醫療設備等產業。

資料來源:中華民國海關進出口統計資料/金屬中心MII整理(2020/01)

圖5  2014∼2018年 我國滾珠螺桿進口統計分析

(二)廠商 全球第一大線性滑軌公司為日本THK、 居次為日本的NSK,其他的如日本IKO、NB、 TSUBAKI、UNION;德國STAR、INA、NEFF; 美國THOMSON;以及瑞士SCHNEEBERGER、 瑞典的SKF等。目前國內從事線性滑軌製造商則 有:上銀科技、全球傳動科技、銀泰科技與直得 科技等等。

(三)生產分析 根據經濟部工業生產統計資料,如【圖7】 所示,2018年受惠於全球經濟穩健成長,美國 經濟景氣持續擴張、歐洲經濟復甦與就業市場 改善以及日本維持穩定復甦,帶動台灣出口同步 擴增,我國線性滑軌產值約新台幣296.5億元, 較2017年成長49.1%。然而,2019年受到美中 貿易戰、英國

脫歐、日韓貿易爭端等諸多不確定 因素的影響,全球貿易投資動力減弱,經濟成 長持續放緩,累計2019年前十月我國線性滑軌 總產值為新台幣174.4億元,較2018年同期衰退 29.2%。預估全年度表現將較2018年下跌約二 成。 2 0 1 8年我國線性滑軌需求市場為新台幣 1 0 5 .6億元,較2017年成長48%;出口比例 69.7%,較2017年下跌0.8個百分點;進口依存 度較2017年下滑3.1個百分點。

    表1  2015~2019年我國滾珠螺桿前三大進口國家統計

資料來源:中華民國海關進出口統計資料/金屬中心MII整理 (2020/01)

表1 2015∼2019年 我國滾珠螺桿前三大進口國家統計

    表2  2015~2019年我國滾珠螺桿前三大出口國家統計

資料來源:中華民國海關進出口統計資料/金屬中心MII整理 (2020/01)

與投資動力減弱,經濟成 長持續放緩,累計2019年前十月我國線性滑軌 總產值為新台幣174.4億元,較2018年同期衰退 29.2%。預估全年度表現將較2018年下跌約二 成。 2 0 1 8年我國線性滑軌需求市場為新台幣 1 0 5 .6億元,較2017年成長48%;出口比例 69.7%,較2017年下跌0.8個百分點;進口依存 度較2017年下滑3.1個百分點。

(四)進出口分析 由於線性滑軌多屬標準品,廠商可根據需求 長度裁切,不必特別加工與事先訂製;加上國內 需求市場不大,國際大廠較具價格競爭優勢,因 此國內線性滑軌業者大多選擇切入特殊利基市場 或以外銷市場為主。2005〜2011年我國線性滑 軌的淨出口值逐年成長,如【圖8】所示,之後 歷經連續兩年衰退,2014年回升至新台幣94.67 億元,2018年飆升至新台幣191億元,再度寫 下歷史新高紀錄。而2019年累計前十月淨出口 值為新台幣118.9億元,較2018年同期的新台幣 155.9億元下跌23.8%。

圖6 線性滑軌示意圖

資料來源:NSK公司/金屬中心MII整理(2018/02)

圖7 2014∼2018年 我國線性滑軌產值統計

資料來源:經濟部工業生產統計資料/金屬中心MII整理(2020/01)

1.出口 如【圖9】所示,2018年出口量為52,894 公噸,成長41.5%;出口值為新台幣206.8億 元,成長47 . 5%。在平均出口單價方面,較 2017年提高至每公斤新台幣391元。2019年累 計前十月我國線性滑軌總出口值為新台幣130 億元,較2018年同期衰退23.3%;總出口量為 35,974公噸,較2018年同期下跌16.2%;平均 出口單價約每公斤新台幣361元。

2.進口 如【圖10】所示,2010〜2011年全球景氣 復甦,帶動終端需求市場活絡,全球半導體、 光電產業廠商之設備投資支出成長20〜30%, 加速線性滑軌進口值與量的反彈表現,進口表 現衝上歷史新高。2012年起全球景氣下滑,進 口值與量全面下跌,2018年進口值回到新台幣 15.8億元,成長22%;進口量2,613公噸,上漲 16%。在進口平均單價方面,2018年每公斤新 台幣606元,較2017年提高31元。2019年累 計前十月我國線性滑軌總進口值為新台幣11.1 億元,較2018年同期衰退18.1%;總進口量為 1,834公噸,較2018年同期下跌17.1%;平均進口單價約每公斤新台幣608元。

資料來源:中華民國海關進出口統計資料/金屬中心MII整理(2020/01)

圖8 2011∼2018年 我國線性滑軌進出口統計

圖9 2014∼2018年 我國線性滑軌出口統計

資料來源:中華民國海關進出口統計資料/金屬中心MII整理(2020/01)

資料來源:中華民國海關進出口統計資料/金屬中心MII整理(2020/01)

圖10 2014∼2018年 我國線性滑軌進口統計分析

3.國家別 首先,從進口國家來看,【表3】為近五年 我國線性滑軌前三大進口國家統計,日本每年都 居進口國家之冠,2019年累計前十月進口值為 新台幣7.41億元,市佔率上升6.8個百分點。德 國以新台幣1.37億元排名第二位,市佔率減少了 1.9個百分點。法國位居第三,進口值為新台幣 1.01億元,市佔率9.1%。總計2019年累計前十 月之前三大進口國之進口總值佔我國線性滑軌總 進口值的87.9%。 至於出口國家,【表4】為近五年我國線性 滑軌前三大出口國統計,中國大陸自2003年起 每年蟬聯第一大出口國,出口值與市佔率更逐 年攀升,2012年受歐債風暴影響出口值衰退, 2019年累計前十月出口金額為新台幣85億元, 市佔率上升5.4個百分點。荷蘭排名第二,出 口值為新台幣7.8億元,市佔率增加0.1個百分 點。義

大利以新台幣5.6億元排名第三,市佔率 4.3%。總計2019年累計前十月之前三大出口國 之出口總值佔我國線性滑軌總出口值的75.7%。

表3 2015∼2019年 我國線性滑軌前三大進口國家統計

資料來源:中華民國海關進出口統計資料/金屬中心MII整理 (2020/01)

表4 2015∼2019年 我國線性滑軌前三大出口國家統計

資料來源:中華民國海關進出口統計資料/金屬中心MII整理 (2020/01)

四、小結

國內外線性滑軌與滾珠螺桿的代表廠商多相 同、產業特性相近、所面臨的產業環境變化也相 似。包括日本、美國與德國等全球主要大廠皆全 力導入具節能化、智慧化與人性化的高附加價值 滾珠螺桿與線性滑軌相關產品。國內廠商雖受限 於規模較小、資金不足、研發經費有限以及人才 缺乏等因素,仍應思考接軌國際智慧機械或智慧 工廠應用需求,積極致力加速智慧化技術能力升 級,拉進與新進國家的差距。

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04

我國精密機械傳動元件市場動態

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