目前,自主創新成為(wéi)了齒輪行(háng)業的主旋律(lǜ),也迎來(lái)了一個(gè)洗牌期。如今智能(néng)製造成為了國家推動的新政策,齒(chǐ)輪行業具備標準化、批量(liàng)大的特點,轉型(xíng)向(xiàng)智能化(huà)方向更(gèng)加容(róng)易實現,可以說目前齒輪製(zhì)造企業的問題(tí)就是(shì)急需改變生產模式、提高工廠自動化水平。

一、我國齒輪行業發展現狀
齒(chǐ)輪(lún)工業是我國裝備製(zhì)造業的基礎性(xìng)產業,產業關聯度高(gāo),吸納就業強,技術資金密集(jí),是裝備製造業實現產業升級(jí)、技術進(jìn)步(bù)的重要(yào)保(bǎo)障。
經過30年的發展,我國的齒輪(lún)行業全麵(miàn)融(róng)入了世界配套體係中,並形(xíng)成了世(shì)界上最完整的產業體係,曆(lì)史性地實現了從低端向中端的(de)轉變(biàn),齒輪技術體係和齒輪技術標(biāo)準(zhǔn)體係基(jī)本形成。摩托車(chē)、汽車、風電以及工程機械等行業是帶動我國齒輪行(háng)業的發展動力,在(zài)這些相關行業的帶動下,齒輪行業收入規模呈現出較快的增長趨勢,齒輪產業規模不斷擴(kuò)大。數據顯示,2016年(nián)我國(guó)齒輪行業市場產值約為2300億元,位(wèi)居世界(jiè)前列。2017年,齒(chǐ)輪產品產值達到(dào)2360億元,同比增長7.02%,約占機械通用零部件總(zǒng)產值的61%。
按照(zhào)產品用途,齒輪行業可(kě)以細分為三類(lèi):車(chē)輛齒輪、工業齒輪及齒輪專用裝備;車輛(liàng)齒輪產品應用的領域包括各類汽車、摩托車、工程機械(xiè)、農機和軍車等;工業齒(chǐ)輪產(chǎn)品應用的領域(yù)包(bāo)括船用、礦山、冶金、航空、電力等;齒輪專用裝備主要為齒輪專用機床、刀具等齒輪製(zhì)造配套設備。

在我國龐大的齒輪市場中,車輛齒輪的市場份額達(dá)到 62%,工業齒輪占 38%,其中,汽車齒輪(lún)又占車輛齒輪的 62%,即(jí)占整體(tǐ)齒輪市場的 38%,其(qí)他車輛齒(chǐ)輪占整(zhěng)體齒輪市場的 24%。

從生產端看,齒輪製造企業5000多家,規模以上企業1000多家,骨幹企業300多家。其中,上市公司包括中國(guó)高(gāo)速傳(chuán)動、寧波東力、杭齒前進、雙環傳動、中大力德和中馬傳動。按照齒輪產品的檔次來分,高、中、低端產品(pǐn)的比例大約為25%、35%和40%;按照生產高、中、低端產品的企(qǐ)業來分,其比例大(dà)約為15%、30%和55%。
在政策支持方麵,《國家中長期科學和技術發(fā)展規劃(huá)綱要(2006-2020年)》、《裝備製造(zào)業調整和振興(xìng)規劃》、《機械基礎件、基礎製(zhì)造工藝和基礎材料產業“十二五”發展規劃》、《工業強基工程實(shí)施指南(2016-2020年)》等先後發布,對齒輪技術和產品研(yán)發及其產業(yè)化促進作用很大。
從消費(fèi)端來看,齒輪主(zhǔ)要用於各種汽車、摩托車、農用車、發電裝備、冶金建(jiàn)材裝備、工程機械、艦船、軌道交通裝(zhuāng)備(bèi)和機器人等。這些(xiē)裝備要求齒輪和齒輪裝置的精度、可(kě)靠性、傳動效率越來越(yuè)高,使用壽命越來越長。從配用(yòng)齒輪(含齒輪裝置(zhì))的價值來看,各種車輛齒輪占比超過60%,其他齒輪占比不足40%。2017年,各類汽車製造企業產銷汽車約2900萬輛,配(pèi)用手動變速器、自(zì)動變速器、驅動橋等齒輪產品約1400億元。2017年,全國發電新增裝機126.61GW。其中,新(xīn)增火電(diàn)裝機(jī)45.1GW、水電裝機9.13GW、並網風電16.23GW、並網太陽能53.99GW、核電裝機2.16GW。這些發電裝備配用增速齒輪箱、減速器等齒輪產品(pǐn)數十億元。
近年來,在政策和資金的支持下,行業創新能力明顯增強。一些(xiē)行業龍頭企業建立了企業技術中心、企業博士後工作站、院士工作站、企(qǐ)業研究院等創(chuàng)新(xīn)研發(fā)平台,奠定了創新發展的基礎(chǔ)。授權專利量多質優,尤其是發明專(zhuān)利數量明顯增多。科技成(chéng)果取得(dé)重大突破,三(sān)峽升船機大模數硬齒(chǐ)麵齒(chǐ)條、大(dà)型重載(zǎi)行(háng)星齒輪箱(xiāng)、8AT自動變速器等高端齒輪產品製造技術達到先進水平。不過,企業兩極分化嚴重,“南高齒”、“法(fǎ)士特”和“雙環傳動(dòng)”分別成為全球風電齒輪箱、重型汽車變速器和汽(qì)車與工(gōng)程機械齒(chǐ)輪的品牌(pái),同時不少中小企業仍處於同質化惡性競爭中。不(bú)同的企業根據自身的特點和優勢專注於不同的應用領域,單個企業占整體市場(chǎng)份額比重較小,國內齒輪(lún)市場集中度較低。

二、我國齒(chǐ)輪行業發展麵臨的問題
雖然我國齒(chǐ)輪行業(yè)在收入規模上不斷增長,也具有(yǒu)一定高(gāo)端產品的製造能力,但大多數(shù)齒輪產品仍集中在中低端產品,在功率密度、可靠性和使用壽命上與國際上(shàng)先(xiān)進水平仍存在(zài)很大差距,我們還有很多關鍵產品需要進口,比如汽車自動(dòng)變速器、機器人減速(sù)器等(děng)。去年我國齒輪進口(kǒu)值達到160億美元,出口60億美元,逆(nì)差100億美元。目(mù)前齒(chǐ)輪行業麵臨的(de)主要問題包括:
▶ 基礎研(yán)究和基礎數據匱乏,產品設計(jì)和(hé)製造缺(quē)少數據支撐;
▶ 缺乏麵向全(quán)行業的齒輪共性技(jì)術和前(qián)沿技(jì)術研究開發、重(chóng)要科技成果轉化及(jí)工(gōng)程化應用(yòng)研究(jiū)的創新平台,缺乏指導齒輪及其傳動裝置設計、製造改進和可靠性(xìng)提升的測試評價服務體係;
▶ 齒輪(lún)行業自主創新(xīn)能力較弱,高端齒輪產品大量依賴進口,核心技(jì)術受製於人;
▶ 高端產品研發、製造能(néng)力不足,中(zhōng)低端產品產能嚴重過剩,同(tóng)質化競爭加劇;
▶ 齒輪產品質量及其穩(wěn)定性差,產品早期故障率高,使用壽命(mìng)短,可靠性低,不能滿足主機配套需(xū)求;
▶ 高層次研發(fā)和高技能人才普遍缺乏,整體人員素質亟待提升;
▶ 齒輪(lún)行業不少中小型企業陷入(rù)融資困(kùn)難、稅費負擔重等困境,抗風險能力很(hěn)弱。

三、齒輪行業未來發展趨勢
電動(dòng)化、柔性(xìng)化、智能化、輕(qīng)量化是未(wèi)來產(chǎn)品的發展趨勢,這對(duì)於傳統齒輪企業來說既是(shì)挑戰,也是機遇。
電動化:動力的電動化使傳統齒輪傳動麵(miàn)臨挑戰,其帶來的危機(jī)是:傳統齒輪傳動一方麵向結構更簡單更輕(qīng)量化(huà)的高轉速、低噪聲、高效率、高精(jīng)度、長壽命升級,另一方麵則麵臨電直驅而無需齒輪傳動的顛覆。因此,傳統(tǒng)齒輪變(biàn)速器企業不僅要研究如何滿足電動化對超高轉速下(≥15000rpm)齒(chǐ)輪傳動噪聲控(kòng)製的要求,抓住當前電動汽車爆發式增長催生的新型變(biàn)速器(qì)增長(zhǎng)的機遇,也要高度關注未來無齒輪電直驅技術和電磁傳動技(jì)術對傳統(tǒng)齒輪傳動(dòng)及齒輪行業(yè)帶來的革命(mìng)性威脅。
柔性化:未來市場競爭日趨激勵,對產品的需求趨於多樣化、個性化,但單個產品的需求量不一定非常大,而齒輪行業作為製造行業(yè)中基礎性行(háng)業,要麵臨眾多(duō)下遊領域,對產品製造的多樣性和(hé)效(xiào)率提出更高(gāo)的要求。因此,企業有必要建立彈性(xìng)生產體係,在同一條(tiáo)生產線上通過(guò)設備調整來完(wán)成不同品種的批量生產任務,既滿足多品種的多樣化要求, 又使設備流水線的(de)停工時間達到較小,實現柔(róu)性化生產,打造企業的核心(xīn)競爭力。
智能化:控製技術在機器上(shàng)的廣泛應用,使機器實現了自動化;控製(zhì)技術、信(xìn)息通信技術、網絡(luò)技術的綜合應用,使機器和製造具備智能化。對於傳統齒輪製造企業來說,麵臨的挑戰(zhàn)是如何將電氣工程(chéng)、電子工程、控製(zhì)技術、網絡技術和集成,形成智(zhì)能(néng)化(huà)。
輕量化:輕質高強(qiáng)度材料、結構減重(chóng)和表層改性強化,需要跨行業合作與先進仿真技術。