目前,自主創新成為了齒輪(lún)行業的主旋律,也迎來了一個(gè)洗牌期。如今智能製造成為了國家推(tuī)動的新政策,齒輪行業具備標準化、批(pī)量大的特點,轉型向智能化方向更加容易實現,可以說目前齒輪製造企業的問題就是急(jí)需改變生產模式、提高工廠自動化水(shuǐ)平。
一、我國齒輪行業發展現狀
齒輪(lún)工業是我國裝備製造業的基礎性(xìng)產業,產業關聯度高(gāo),吸納就業強,技術資金(jīn)密集,是(shì)裝備製造業實現產業升(shēng)級、技術進步(bù)的重要保(bǎo)障。
經過30年的發展,我國的齒輪行業全麵融入了世界配套(tào)體係中,並形成了世界上最完整的產業體係,曆史性地實現(xiàn)了從低端向中端的(de)轉變,齒輪技(jì)術體係和齒輪技術(shù)標準(zhǔn)體係基本形成。摩托車、汽車、風電以(yǐ)及工程機(jī)械等行業(yè)是帶動我國齒輪行業的發展動力,在(zài)這些(xiē)相關行業的帶動下,齒輪行(háng)業收(shōu)入(rù)規模呈現出較快的增長趨勢,齒輪產業規模不斷擴大。數據顯示,2016年我(wǒ)國齒輪行業市場產值約為2300億元,位(wèi)居世界前列。2017年,齒輪產品產值達到2360億元,同比增長7.02%,約占機械通用零部件總產值的61%。
按(àn)照產品用途,齒輪行業可以細分為三類(lèi):車輛齒輪、工(gōng)業齒輪及齒輪專用(yòng)裝備;車(chē)輛齒(chǐ)輪產品應用的領域包括各類汽車、摩托車、工程機械、農機和軍車等;工(gōng)業齒輪(lún)產品應用的領域包括船用、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(dāo)具等(děng)齒輪製造配套(tào)設備。
在我國龐大的齒輪市(shì)場中,車輛齒輪的市場份額達到 62%,工業齒輪占 38%,其中,汽車齒輪又占車輛齒輪(lún)的 62%,即占整體(tǐ)齒輪市場的 38%,其他車(chē)輛齒輪占整體齒輪市場的 24%。
從生產端看,齒輪製造企(qǐ)業5000多家,規模以上企業1000多(duō)家,骨幹企業300多家。其中,上市公司包括中國高速傳動、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(cì)來分,高(gāo)、中、低(dī)端產品的比例大約為25%、35%和40%;按照生產高、中、低端產品的(de)企(qǐ)業(yè)來(lái)分(fèn),其比例大約為15%、30%和55%。
在政策支持方麵,《國家中長期科學和技(jì)術發展規劃綱要(2006-2020年)》、《裝備製(zhì)造業調整和(hé)振興規劃》、《機械基礎件、基礎(chǔ)製造工藝和基礎材料產業“十二五”發展規劃(huá)》、《工業強基(jī)工程實施指南(2016-2020年)》等(děng)先後發布,對齒輪技術和產品研發及其產業化促進作用很大。
從消費端來看,齒輪主要用於各種汽車、摩(mó)托車、農用(yòng)車、發電裝備、冶金建材裝備、工程機械、艦船、軌道交通裝備(bèi)和機器人等。這些裝備要求齒輪和齒輪裝置的精度、可靠性、傳動效率越來越高,使用壽命越來越長。從配用齒輪(含齒輪裝置)的價值來看,各種車輛齒輪占比超(chāo)過60%,其他(tā)齒(chǐ)輪占比不(bú)足40%。2017年,各類(lèi)汽車製造企業(yè)產銷汽車約2900萬輛,配用手動變速器、自動變速器、驅動橋等齒輪產品約1400億(yì)元。2017年(nián),全國發電(diàn)新增裝機126.61GW。其中,新增火(huǒ)電(diàn)裝機45.1GW、水電裝機9.13GW、並網風電16.23GW、並網(wǎng)太陽能53.99GW、核電裝機2.16GW。這些發電裝備配用增速齒(chǐ)輪(lún)箱、減速器等齒輪產品數十億元。
近年來,在政策和資(zī)金的支(zhī)持下,行業創(chuàng)新能力明顯增強。一(yī)些行業龍頭企業建立了企業技術(shù)中心、企業博士後工作站、院士工作站、企(qǐ)業研(yán)究院等創新研發平台,奠定了創新發(fā)展的基礎。授權專利量多質優,尤其是發明專利數量明顯增多。科技成果取(qǔ)得重大突破,三峽升船機大模數硬齒麵齒條、大型重載行星齒輪箱、8AT自動變速(sù)器等高端齒輪產品製(zhì)造技術達到先進水平。不過,企業兩極分化嚴重,“南高(gāo)齒”、“法(fǎ)士特”和“雙環傳動”分別(bié)成為全球風電齒輪箱、重型汽車變速(sù)器(qì)和汽車與工(gōng)程機械齒輪的品(pǐn)牌,同時不少中小企業仍處於同質化惡性(xìng)競爭中。不同的企業根據自身的特點和優勢專注於不同的應用領域(yù),單個企業占整(zhěng)體市(shì)場份額比重(chóng)較小,國內齒輪市(shì)場集中度(dù)較低。
二、我國齒輪行業發展麵臨的問題
雖然我國齒輪(lún)行業在收入規模上不斷增長,也具有一定高端產品(pǐn)的製造能力,但大多數齒輪產品仍集(jí)中在中低端產(chǎn)品,在(zài)功率密度、可靠性和使用壽命上與國(guó)際上先進(jìn)水平(píng)仍存在很(hěn)大差距,橘子视频APP污還有很多關鍵產品需要進口,比如汽車自(zì)動變速器(qì)、機器人(rén)減速器等。去年我國齒輪進口值達到(dào)160億(yì)美(měi)元,出口60億美元,逆(nì)差100億美元。目前齒輪行(háng)業麵臨(lín)的主要問題包括:
▶ 基礎研究和基(jī)礎數據匱乏,產品設計(jì)和製造缺少數據支撐;
▶ 缺乏麵向(xiàng)全行業的齒輪共性技術(shù)和前沿技術研究開發、重要科技成果轉化(huà)及工程化應用研究的創(chuàng)新平(píng)台,缺乏指導齒(chǐ)輪及其傳動裝置(zhì)設計、製造改進和可靠性(xìng)提(tí)升的測試評價服務體(tǐ)係;
▶ 齒輪行業自主創新能力較弱,高端齒輪產品大量依賴進口,核心技術受製(zhì)於人;
▶ 高端產品研發、製造能力不足,中低端產品產能嚴重(chóng)過剩(shèng),同質(zhì)化競爭加劇;
▶ 齒輪產品質量及其穩定性差,產(chǎn)品早期故障率高,使用壽命短,可靠性低,不能滿足主機配套需(xū)求;
▶ 高層次研(yán)發和高技能人才普遍缺乏,整體人員素質亟待提升;
▶ 齒輪行業不少中小型企業陷入融資困難、稅費負擔重等困境,抗風險能力很弱。
三(sān)、齒輪(lún)行業未(wèi)來發展趨勢
電動化、柔性化、智能化、輕量化是未來(lái)產品的發展趨勢,這對(duì)於(yú)傳統齒輪企業來說既是挑戰,也是機遇。
電動化:動力的(de)電動(dòng)化(huà)使傳統齒輪傳動麵臨挑戰,其帶來的危機(jī)是:傳統齒(chǐ)輪傳動一方麵向結構更簡單更輕量化的高轉速、低噪聲、高效率、高精度、長壽命升級,另一方麵則麵臨電直驅而無需(xū)齒輪傳動的顛(diān)覆。因(yīn)此,傳統齒輪變速器企業(yè)不僅要研(yán)究如何滿足(zú)電(diàn)動化對超高轉速下(≥15000rpm)齒輪傳動噪聲控製的要求,抓住當前電動汽車爆發(fā)式增長催生的新型變速器增長的(de)機遇,也要高度(dù)關(guān)注未來無齒輪電直驅(qū)技術和電磁傳動技術對傳統齒輪傳(chuán)動及齒輪行(háng)業帶來的革命性威脅。
柔性化:未來市場競爭日趨激勵(lì),對產品的需求趨於多樣化(huà)、個性化,但單個產品的需求(qiú)量不一定非常大,而齒輪行業作為製造行業中基礎性行業,要麵臨眾多下遊領域,對產品製造的多樣性(xìng)和效率提出更高的要求。因此,企業(yè)有必(bì)要建立彈性生產體係,在同一條生產線上通過設備調整來完成不同品種的(de)批量(liàng)生產任務,既(jì)滿足多品種的(de)多(duō)樣化要求, 又使(shǐ)設備流(liú)水線的(de)停工時間達到較小,實現柔性(xìng)化生產,打(dǎ)造企業的核心(xīn)競爭力。
智能化(huà):控製技術在機器上的廣泛應用,使機器實現了自動化;控製技術、信息通信技術、網絡技術(shù)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,麵臨的挑戰是如何將電氣工(gōng)程、電子工程、控製技術、網(wǎng)絡技術和集成,形成智能化。
輕量化:輕質高強(qiáng)度材料(liào)、結構減重和表層改性強化,需要跨行業合作與先進仿真技(jì)術。