2012年台湾机械零组件工业现况与展望
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TAMI
王正青 秘书长
May/08/2013 |
• 一、前言
机械工业是工业之「母」，而零组件则是机械工业之「本」，由此可见机械零组件工业之重要性。零组件之于机械产品，复杂者如飞机、航空母舰、火箭、太空梭等，其采用零组件将自数十万到数百万个。而一般机械如工具机、产业机械等，其对零组件之需求，可能是自数千到数万个。最简单之手动机械其对零组件之需求，亦可能是自数十到数百个。无论是零组件之多或少，亦无论是零组件之复杂度或精密度是否很高，任何一台机械其中之任何一件零组件出了问题，亦均会影响到机械之品质与功能。这同时亦就是我们通常所习称之小螺丝在大机械仍然扮演着一个重要之功能，缺一不可，亦必须要让它发挥一定之功用。由此可知零组件在机械工业上扮演着举足轻重之角色，亦不断协助机械产业发展与进步，特别是在近代之机械工业，影响机械产品发展最具关键之零组件如电脑数值控制器、线性滑轨、线性马达、滚珠螺杆等都是最近十余年来最新开发之关键零组件产品。
• 二、关键零组件工业之生产现况
我国之零组件工业在二次世界大战后，经历60余年之发展，目前已具备相当之规模，2012年生产值预估达到新台币1,600亿元，而2012年出口值达到20亿9,772万美元，较上年同期减少15%，出口为仅次于工具机之代表性产品。且由于业界之不断努力参与国际性展会，及前往日本、德国、美国等先进国家拓销，已逐渐成功的打开国际知名度。其中特别是具关键性之零组件产品，例如机械运动中最主要之线性运动零组件，包括滚珠螺杆、线性滑轨、线性马达等。而机械旋转运动中则最重要是旋转用零组件，例如轴承、齿轮等。其他如电脑数值控制器、油气压零组件、旋转工作台、自动换刀机构、冷却系统等，亦均是现代化与自动化机械不可或缺之关键零组件。特别是在进入2010年代后，我国零组件产业有了长足之发展，不但可充份供应我机械工业内需市场，且亦同时开展了国际市场，打入日本、美国、欧洲等先进国家，及韩国、大陆等市场，现依产品近年之产销情况分别述明如下：
- 轴承产业现况
轴承是机械旋转运动中最关键之零组件产品，被广泛使用于工具机、产业机械、汽车、机车及其他一切机械产品中。轴承之精密度与否将会深深影响到机械工业产品品质，目前我国轴承工业之生产规模在新台币120亿元左右，而最近二年之年平均进口额更高达130亿元，2012年台湾进口轴承已达到4亿6,597万美元，2012年轴承出口值达到2亿1,636万美元，而估算台湾2012年之轴承市场当在新台币190亿元上下，是零组件产品中规模较大，亦竞争最激烈之产品。
轴承主要依功能可分成为滑动轴承与滚动轴承二大类，而滑动轴承又可分成止推轴承、引导轴承、颈轴承等三种。滚动轴承则依其滚子之形状又再区分为滚珠轴承、滚柱轴承及滚针轴承等。台湾之轴承工业起步甚早，而厂商数量亦多，但多数均生产非精密级，仅供一般机械旋转用之轴承。厂商中规模最大当属东培工业公司，亦成为国内供应精密轴承最主要之供应来源。
轴承是我国机械中最重要亦需求较大之零组件产品之一，但亦由于其规格与种类、尺寸等甚为复杂，而在国际市场上均采用大规模生产及进行策略结盟，故甚难由单一厂全数供应，所以我国每年仍大量由先进国家进口大尺寸、特殊规格与高精密之轴承，高精密类轴承东培公司已研发和生产工具机用轴承供应其中部份规格，但由于品种较多仍有待业界继续努力，开发新产品上市。
- 齿轮产业现况
齿轮是古老之机械旋转运动中最关键零组件产品之一，在中国最早之指南车中即运用齿轮之差速旋转运动来达成指引方向之正确性。现今之齿轮已被广泛使用于工具机、产业机械、汽车、机车、飞机、轮船、高速铁路机车等，可说是一切之旋转运动、变速及转向等均广泛使用齿轮产品。我国之齿轮工业在所有一切零组件产品中起步最早，自二次世界大战台湾光复后，即有齿轮厂学习国外之齿轮形状，供应国内机械及维修中所需之各类齿轮产品。目前厂商数量在百余家上下，而年生产值在新台币150亿元，年进口额均超过新台币150亿元，主要进口供应汽车工业所需之各类齿轮产品。2012年出口额2亿6,200万美元，2012年进口额已达到5亿4,616万美元，其中车辆用变速箱与齿轮箱部分即高达4亿7,598万美元。
我国之齿轮工厂最早亦较正式开始生产则是由中央齿轮厂供应产品，其后即在全省各地有许多小规模之齿轮厂先后成立，并供应机械工业所需之产品，厂商数量虽多但规模仍不大，直到20余年前由台塑企业投入设立专业之齿轮加工厂后，导入较正规之方式，并与先进国家德国进行技术合作后，我国之齿轮工业开始有了较快速之发展，之后政府主管部门并展开了业界整合，研究机构与政府之辅导，成立陆联精密公司在齿轮刀具与齿轮加工机械方面有所突破，并促成齿轮厂商进步神速，亦不断之提供各类高精密度及高品质之齿轮产品，使得我机械工业获益匪浅，甚致由于我国可供应优良品质与物美价廉之齿轮产品后，导致日本齿轮在台湾大幅降价，此种贡献对台湾机械工业之发展功不可没。
- 滚珠螺杆、线性滑轨、线性马达产业现况
滚珠螺杆(Ball screw)是由螺杆、螺帽、钢珠以及回流机构所组成，它系以滚动摩擦将回转运动转为直线运动，由于具有较高的机械效率、低污染、无阻滞滑移现象、极小游隙、寿命长、高精度( 研磨级)，使得滚珠螺杆成为现代CNC化精密机械，在定位精度与传动上所不可或缺的关键性零组件。
生物界最小的构成单位为细胞，细胞以μm为单位。精密研磨级的滚珠螺杆精度也以μm为单位，可见这种产品的精密度，世界上原只有德、英、日、美等工业先进大国能够量产；我国自民国71年何丰精密公司在台中潭子建厂，专业化生产研磨级滚珠螺杆，始开启了我国机械零组件中精度要求最高零件的自产时代。不过，最初几年在遭受日本滚珠螺杆的倾销打击，何丰公司经营得极为艰辛，历经数度改组，于民国77年改组为元银精密工业公司后经营情况始获得稳定。
元银精密工业公司及上银科技公司在民国84年合并，成为上银科技公司。在不断的扩建及全球行销努力下，不仅使得台湾生产滚珠螺杆在国内市场占有极高之比率，且在全球生产厂家中，上银科技公司亦已跃居前茅。
目前我国尚另有数家投资设立之滚珠螺杆制造厂，部份可供应精密级，而部份仅可供应自动化设备与传统机械所需之一般级。台湾之滚珠螺杆工业在这十余年从无到有，并进一步成为世界上之主要供货基地，可称是我国机械零组件工业最显着的成就之一。估算2012年生产值约为新台币70亿元，2012年出口额1亿1,104万美元，2012年进口值仅1,550万美元。
台湾厂商在滚珠螺杆方面之成功，亦导致上银、银泰等公司倾全力发展有关线性运动之零组件产品如线性滑轨等，均是台湾厂商在全力研发、量产并与先进国家相竞争之产品。每年在全球各地之重要展示会，如欧洲EMO、美国IMTS、日本JIMTOF、大陆北京CIMT等世界性之工具机展示会上，均可看到台湾公司展出最先进之线性运动关键零组件产品，此种高度企图心，并不断的向先进国家高精度产品挑战之精神，值得我国机械厂商学习并与先进国家相竞争。预估2012年线性滑轨生产值可达到新台币180亿元，出口值已达到3亿美元左右，但受欧债风暴影响较上年同期衰退20%左右，2012年进口值4,240万美元。滚珠螺杆与线性滑轨已成为零组件产品中规模最大之产业。
- 电脑数值控制器产业现况
电脑数值控制器之于机械产品，就如同人脑之于人之功能，是机械最重要之指挥系统，亦是促成机械自动化、智能化最关键之零组件产品。我国机械工业能否再有长足之进步，并与先进国家相竞争，未来扮演最关键之角色，就有可能是电脑数值控制器。日本之机械工业长期以来与美国、德国竞争非常激烈，自廿余年前，由于日本在数值控制器方面有了长足之进步，使得其工具机产业得以快速超越美国与德国，而跃居成为全球工具机最大供应来源。美国在受到此种重大之冲击后，则开始辅导其产业倾全力发展PC-BASED控制器，目前在此方面已领先日本。
CNC数值控制器，在工具机产业中绝大多数是日本富士通、三菱及德国西门子三家之天下，而其他厂商如德国海登汉、西班牙FAGOR、日本OKUMA等虽亦生产类似产品，但与前三大相比则在市场普及度仍不足。美国在工业用控制器方面主要是GE公司，但由于产品在市场接受度不足，而美国政府为协助GE之发展，强力介入促成GE-FANUC之合作，在美国市场生产控制器供应美国国内之所需。同时美国亦开始辅导其自有之PC级控制器，代表性厂商为FADAL与HAAS两家工具机工厂，自制自用并不断扩大其生产规模，PC-BASED级控制器而言，此二家厂商在全球均排名领先，且亦不断进行研发由早期使用在铣床、加工中心，逐渐推展到车床、五面加工机等各类工具机产品，由于其价格较工业用控制器为低，使其在美国市场更具竞争力。
我国目前在数值控制器之发展方面起步仍晚，而政府与研究机构则不断投入研发工作，厂商亦多愿意配合进行商品化，目前较成功之产品则是放电加工机，在20余年前即开始整合厂商，并由政府与研究机构机械所出面予以辅导，目前厂商多已获得基本之技术，而开始进行各自研发与扩散之工作，成效尚称良好。而在工业用的控制器方面，目前发展最具规模则是研华公司、宝元科技公司、新代公司等，其他3C产品大型集团亦有心跟进，但仍有待加速推动。目前台湾由于机械工业发展快速，对工业用控制器之需求每年均快速成长，2012年工具机产业年需求控制器在55,000台，已成为国际上主要供应者兵家必争之地，而主要参与瓜分此市场者为日本富士通、三菱与德国西门子三家，台湾本地可供应之PC-BASED控制器数量逐渐增加，仍有待继续努力。
在产业机械方面，目前需求量较大者是塑胶机械与纺织机械，其中特别是塑胶射出成型机年需求在15,000台以上。而纺织机械中之无梭织机、横编与圆编织机、染整机械等需求量甚大，估算每年当在12,000台左右，亦是国内从事工业级控制器厂商最关注之焦点之一。但由于其所需求之功能、精度、相对于工具机产品来的较简易，故其价格不高，亦使得投入者相对较辛苦，而利润亦不多。总的来说，机械用控制器将会不断有新的需求，而其市场规模亦逐年快速成长，已成为国内外生产者最关心之课题，而未来之机械工业最关键之产品，必然是由控制器来扮演最主要与关键之角色。
台湾年进口各类机械用控制器，2012年数量达到300余万件，而金额约为6亿美元，其中价格较高数量较大者为工具机用数值控制器，2012年进口额约为新台币160亿元，而年进口量当在40,000台左右，平均每台单价当在40万元左右。
- 冷却系统产业现况
工具机及产业机械由于使用者要求其品质稳定度及加工之精确度愈来愈高，而冷却系统在此时将扮演一关键之角色。国产之自制率相对亦高，尤其是工具机产品多已使用国产之冷却系统，这亦是对国产工具机之重大贡献。
冷却系统本来多属小规模生产，但由于国内厂商不断努力，已有较佳之厂商如哈伯工业公司取得ISO品质认证，及与日本、德国等先进国家厂商展开企业结盟合作，目前亦已成功打入日本及先进国家市场，是我国零组件产品中另一受到先进国家瞩目之产品之一。
- 旋转工作台、自动换刀机构产业现况
旋转工作台、自动换刀机构亦是我国工具机产业中具关键之零组件产品，此类产品原先均是日货之天下，但经由国人不断之努力研发，并推出新产品上市与日货相竞争后，近年来在国内市场之占有率亦日渐提高，例如亘阳公司，已多采用专业之生产方式，并且亦已取得ISO品保认证等，再加上亦不断参加国际性展示会，在国际性舞台上不断演出，目前已成功打开国际市场，并不断推向开发中国家如大陆、印度、韩国等市场，我国零组件之知名度，亦随着良好品质及具竞争性价格而逐渐拓展了国外市场。
自动换刀机构目前在台湾之发展神速，已有多家厂商可自行研发生产，除可供应台湾本地工具机产业外，目前已逐渐开始供应日本、大陆、韩国、印度等海外市场，预估年产能当可达到新台币100亿元。
- 空油压零组件产业现况
空油压零组件亦是机械产品中影响其自动化最关键之零组件产品，目前国内之空油压零组件亦不断发展，并在配合机械自动化过程中扮演着最具关键性角色之一。而业界为期扩大其生产规模，并已逐年开始试行整合厂商参与国际性展示会，不但在国内自动化机械展中整体展出，并且亦在德国汉诺威工业展中整合业界共同参展，另则是在德国、美国、大陆等地有关之专业展示会中，展出台湾空油压零组件。目前亦已逐渐获得国外厂商之重视，并开始得到国际性订单，此种扩大生产规模，及不断提升品质与竞争力之作法，对国产机械甚有助益。
• 三、工具机关键零组件与机械零组件出口情形
- 2012年台湾工具机零组件出口分析
2012年台湾工具机零组件出口额8亿7,473万美元，较上年同期负成长12.9%。
出口主要市场
• 大陆第一，金额3亿7,415万美元，占出口42.8%，较上年同期负成长21.7%。
• 美国第二，金额8,831万美元，占出口10.0%，较上年成长7.8%。
• 日本第三，金额7,709万美元，占出口8.8%，较上年成长7.6%。
• 依序是香港负成长40%，德国负成长11.0%，韩国负成长1.6%，泰国成长4.1%，加拿大成长29.2%，印度负成长13.5%，马来西亚负成长1.5%，土耳其成长78.8%等。前十大出口市场，合计占台湾工具机零组件出口85%。
近年来台湾工具机产品大量出口，亦带动工具机零组件之出口，先进国家如日本、德国、美国、韩国为求降低成本，已大量采用台湾零组件，而新兴工业化国家与开发中国家为期提升工具机竞争力，已多方寻求采用台湾零组件。台湾已成为全球除日本、德国以外，最主要之工具机零组件供货基地。
- 2012年台湾机械零组件出口分析
2012年台湾机械零组件出口减少，金额12亿2,299万美元，较上年同期负成长8.2%。其中轴承类出口额2亿1,636万美元，占机械零组件出口17.7%，较上年同期负成长15.9%。滚珠螺杆、线性滑轨、齿轮、轴类出口额10亿663万美元，占机械零组件出口82.3%，较上年同期负成长6.4%。
轴承类出口市场
• 大陆第一，出口额5,609万美元，占出口25.9%，较上年同期成长2.7%。
• 美国第二，出口额2,208万美元，占出口10.2%，较上年负成长6.0%。
• 泰国第三，出口额1,799万美元，占出口8.3%，较上年负成长12.5%。
• 依序是新加坡负成长36.7%，德国负成长22.7%，印度负成长24.0%，日本成长5.4%，加拿大负成长21.8%，义大利负成长7.3%，巴西负成长32.1%等。前十大出口市场合计占轴承类出口80%。
滚珠螺杆、线性滑轨、齿轮、轴类出口市场
• 大陆第一，金额3亿8,610万美元，占出口38.3%，较上年同期负成长9.3%。
• 美国第二，金额1亿4,455万美元，占出口14.3%，较上年成长18.1%。
• 日本第三，金额7,115万美元，占出口7.1%，较上年成长13.1%。
• 依序是德国负成长22.8%，韩国负成长20.8%，义大利负成长24.1%，香港负成长31.8%，墨西哥成长31.7%，泰国成长47.6%，印度负成长22.0%等。前十大出口市场合计占出口85%。
• 四、未来发展
本报告所谓之「零组件工业」，重点在指「关键性零组件」，能生产此类产品，必须要具备资本密集与技术密集二种特性，才有发展之可能性。日本机械产业曾经很自豪之认为，日本之所以能成为全球机械供应王国，其中最关键之问题之一，就是在日本可采购到所有与机械生产所需之「关键零组件」，其较美国、德国等先进国家取得更方便，而相对成本亦最低。
由此可知台湾要想生产关键零组件并不容易，因为一方面投资金额太大，而人工便宜并不是重要竞争因素，真正重要之关键在于技术取得不易、专利多、技术复杂度高、精密度亦特别高等问题，再加上必须要大量生产才可降低成本与提升国际竞争力，由此可知日本、德国此二大机械强国，其本国市场特别大，其他国家都必须要仰赖自己国内与出口国际市场才可达到基本之经济规模。因此台湾在发展关键零组件亦特别辛苦与困难，而先进国家则不断掌控关键零组件来影响其他国家无法与其竞争，及取得较高之利润来不断之研发及提升其竞争力。台湾已成为继日本、德国之后，是全球关键零组件重要供货基地之一。现将影响关键零组件之未来发展主要问题，及业界可朝向下列方向推动分别述明如下：
- 不断研发及取得专利
由于关键零组件多由先进国家所掌握，而先进国家为防止新兴工业化国家挑战其领导权，亦不断取得各项专利来防止其他厂商与其竞争，及降低其市场价格与利润，故台湾厂商如想与先进国家相抗衡，则必须不断投入研发，及取得各项先进国家与较大市场之专利权，如此才有可能立足国际市场并与先进之日本、德国厂商相互对抗。
- 标准化
机械零组件必须采行标准化工作，且须不断从厂订标准化、国家标准化及逐步走向国际ISO标准化，如此则可扩大经济规模及采行量产化来降低生产成本。我国机械零组件亦成立了标准化推动委员会及订定了零组件标准化MCS之相关作业手册，但由于本身规模有限，及厂商在进行机械设计时，多各行其事，亦使得零组件标准化推动困难。再加上亦必须考量日本、德国等公制推动具代表性之工业化国家，我国厂商必定要依先进国家或ISO标准生产才容易开展全球性之市场，亦才能更具量产化规模，及降低成本与提升竞争能力。
- 国际性品质保证ISO 9000
品质是产品之生命亦是生产之基盘，提供符合客户需求之产品品质，是生产企业必备之基本条件。特别是在今天资讯发达，而全球互动快速及往来密切之情况下，具备国际性品质保证ISO 9000，及采行具国际性竞争价格，并可准时交货之三条件下，已成为国际性企业必须要拥有之条件。我国之零组件产业，特别是在国内具关键之零组件厂商已深刻体认到品质之重要性，并不断努力来提升其生产过程中之品质保证工作。目前已取得ISO 9000相关品质保证制度之零组件厂商数量日增，而在国际性展示会中亦不断之加强此方面之宣传，以期可获得国际性买家之认同，并可取得国际性之订单。
• 五、综 论
目前对台湾关键零组件厂商值得高兴与鼓舞之一个方向，就是大陆工具机厂商在取得关键零组件方面，经由多年尝试使用德国、日本、美国等零组件后，发现无论是价格、产品搭配与供货时效上均有其困难点，现下已全面转向采用台湾制之关键零组件，期望在品质、价格与交货期搭配方面，可符合大陆工具机厂之要求，此点已获成功，目前台湾之关键零组件出口最大市场，已是中国大陆。
机械零组件厂商原多属中小企业，近年经由努力研发和生产正逐步成为世界级厂商，而其亦更需要政府及研发单位之辅导与支持，近年来在有关单位之支持下，已多次前往先进国家如日本、德国等进行拓销活动，而参展方面仍有待厂商合作及政府支持，以协助零组件厂商整体参展，拓大展出面积进行整体广宣与共同装潢，期可提升我国机械零组件之整体形象与国际名声。
在零组件之参与政府科技专案研发方面，机会逐年增加。相对于工具机与产业机械厂商之争取政府之研发方面，可持续努力。目前政府为协助我中小企业推动研发工作，已提拨部份研发费用，供中小企业厂商提出年度研发计划，经由审查后，拨款来协助厂商推动研发，希望机械零组件厂商要加强争取此部份之资源，以期可提升我国机械零组件之研发成果。
另则是机械零组件必须导入专业之技术及特殊之加工机械，才可提升其产品之品质、精度与进行量产，零组件大企业逐渐自行生产所需之专用工作机械，但另方面中小企业之零组件厂商在资金筹措亦较困难，仍有待政府与金融单位多予协助，期望可运用政府有关技术引进之专案及融资办法，来促成我机械零组件厂商导入更先进之技术与设备，来生产更高品质与更具竞争价格之关键零组件产品。
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