我國是製造業大國,尤其是在國民經濟發(fā)展浪潮的推(tuī)動下(xià),我國製造相關行(háng)業都取得了很不錯(cuò)的成(chéng)績。而在機械(xiè)工業當中,齒輪(lún)是最重要不可缺的基礎部件,應用在國民(mín)經濟各個領域,我(wǒ)國製造業的蓬勃發展帶動了齒(chǐ)輪行業的快速前進。
目前,自主創(chuàng)新成為了齒輪行業的主旋律,也迎來了一個(gè)洗牌期。如今智能製造成為了國家推動的(de)新政策,齒輪(lún)行業(yè)具備標準化、批量大的(de)特點,轉型向智能化方向更加容易實現(xiàn),可以說目前齒輪製造(zào)企業的問題(tí)就(jiù)是急需改變生產模式、提高工廠自動化水平。
一、我國齒輪行業發展(zhǎn)現狀
齒輪工業是我國裝備製造(zào)業的(de)基(jī)礎性產業,產業關聯度高,吸納就業強(qiáng),技術資金(jīn)密集,是裝備製(zhì)造業實(shí)現產業升級、技術進(jìn)步的(de)重要保障。
經過30年的發展,我國的齒輪行(háng)業全(quán)麵融入了世界配套體係中,並形成(chéng)了世(shì)界上最完整的產業體係,曆史性地實現了從低端向中端的(de)轉變,齒輪技術(shù)體係和齒輪(lún)技術標準體(tǐ)係基本形成。摩托車(chē)、汽車(chē)、風(fēng)電以及工程機械等行業是(shì)帶動(dòng)我國齒輪行業的發展動力,在這些相關行業的帶動下,齒輪行業收入規模呈(chéng)現出較快的(de)增長趨(qū)勢,齒輪產業規模不斷擴大。數據顯示,2016年我國齒輪行業市(shì)場產值約為2300億元,位居世界前列(liè)。2017年,齒輪產品產值達到2360億元,同(tóng)比增長7.02%,約占機械通用零部件總產值的61%。
按照產品用途(tú),齒輪行業可(kě)以細分為三類:車輛齒輪、工業(yè)齒輪及齒輪專用裝備;車輛齒輪產品應用的(de)領(lǐng)域包括各類汽車、摩托車(chē)、工程機(jī)械、農機和軍車等;工業(yè)齒(chǐ)輪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(zhuān)用(yòng)機床、刀具等齒(chǐ)輪製造配套設備。
在我國龐大的齒輪(lún)市(shì)場(chǎng)中,車輛(liàng)齒輪的市場份額達到 62%,工業齒輪占 38%,其(qí)中,汽車齒輪又占車輛齒(chǐ)輪的 62%,即占整體齒輪市場的 38%,其他車輛齒輪占整(zhěng)體齒輪市場的(de) 24%。
從生(shēng)產端看,齒輪製(zhì)造企業5000多家,規模(mó)以上企業1000多(duō)家(jiā),骨幹企業300多家。其中,上(shàng)市公司包括中(zhōng)國高速傳動、寧波東力、杭齒前進、雙環傳動、中(zhōng)大力德和中馬傳動。按(àn)照齒輪產品的檔次來(lái)分,高、中、低端產品的比例大約為25%、35%和40%;按(àn)照生產高、中、低端(duān)產品的(de)企業來分,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術發展規劃綱要(2006-2020年(nián))》、《裝備製造(zào)業調(diào)整和(hé)振興規劃》、《機械基礎件、基礎製造工藝和基(jī)礎材料產業“十二五”發展(zhǎn)規劃》、《工業強基(jī)工程實施指(zhǐ)南(2016-2020年)》等先後發(fā)布,對(duì)齒輪技術(shù)和產品研發及其產業化(huà)促進(jìn)作用很(hěn)大。
從消費端(duān)來看,齒輪主要用於各種汽車、摩托車(chē)、農用車、發電裝(zhuāng)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(zhè)些裝備(bèi)要求齒輪和齒輪裝置的精度、可靠性、傳動效率越來越(yuè)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過60%,其他(tā)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,配用手動變速器、自動變速器、驅動橋等齒輪產品約(yuē)1400億元。2017年,全國發電新增裝機126.61GW。其(qí)中,新增火電裝機45.1GW、水電裝機9.13GW、並網風電(diàn)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(xiāng)、減速器等(děng)齒輪產品數十億元。
近年來,在政策和資金(jīn)的支持下,行業創新能力明顯增強。一(yī)些行業龍頭企業建立了企(qǐ)業技術中心、企業博士後工(gōng)作站、院士工作站、企業研究(jiū)院等創新研發平台,奠定了創新(xīn)發展的基礎。授權(quán)專利量多質優,尤其是(shì)發明專利數量(liàng)明顯增多。科技成果取得重大突破,三峽(xiá)升船機大模數硬齒麵齒條、大型重(chóng)載行星齒輪箱、8AT自動變速器等高端齒輪產品製造技術達到先(xiān)進水平。不過,企業兩極分化嚴重,“南高齒”、“法士特”和“雙環傳動”分別成為全球風電齒輪箱、重型汽車變(biàn)速器和汽(qì)車與工程機械齒輪的品牌,同時不少中小企業仍處於同質化惡性競爭中。不(bú)同的(de)企業根據自身的特點和優勢專注於不同的應用(yòng)領域,單個企業占整體市場份額比重較小,國(guó)內齒輪市場集中度較低。
二、我國齒輪行業發展麵(miàn)臨的(de)問題
雖然我國齒輪行業(yè)在收入規模上不斷增長(zhǎng),也具有(yǒu)一定高(gāo)端產品(pǐn)的製造能力,但(dàn)大多數齒輪產品仍集中在中低端產品,在功率密度、可靠性和使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)上(shàng)與國際上先進水平仍存在很大差距,橘子视频APP污還有很多關鍵產品需要進(jìn)口(kǒu),比如汽車(chē)自動變速器、機器人減速器等。去年我國齒輪進口值達到160億美元,出口60億美元,逆差100億美元。目前齒輪行業麵臨的主要問題包括:
▶ 基礎研究和基礎數據匱乏,產品設計和製造缺少數據支(zhī)撐;
▶ 缺乏(fá)麵向全(quán)行業的齒輪共性技術和前沿技術研究開發、重要科技成果(guǒ)轉化及工程化應用研究的創新平台,缺乏指導齒輪及其傳動裝置設計(jì)、製造改進和可靠性提(tí)升(shēng)的測試評價服務體係(xì);
▶ 齒輪行業自主(zhǔ)創新能力較(jiào)弱,高端齒輪產品大量依賴進口,核心技術受製於人;
▶ 高端產(chǎn)品研發、製造能力(lì)不足,中(zhōng)低端產品產能嚴重過剩,同質化(huà)競(jìng)爭加劇;
▶ 齒(chǐ)輪產品質量及其穩(wěn)定性差,產品早期故障率高(gāo),使用壽命短,可靠性低(dī),不能滿足主機配套需求;
▶ 高層次研發(fā)和高技能人才普遍缺乏(fá),整體人員素質亟待提升;
▶ 齒輪行業不少中小型企業(yè)陷入融資困難、稅費負擔重等困境,抗風險(xiǎn)能力很弱。
三、齒輪行業未來發展趨勢
電動化(huà)、柔性化、智能化、輕量化是未來產品的發展(zhǎn)趨勢,這對(duì)於傳統齒輪企(qǐ)業來說既是挑戰,也是機遇。
電動化:動力的電(diàn)動化使傳統齒輪傳動麵臨挑(tiāo)戰,其帶來的(de)危機是:傳統齒輪(lún)傳動一方麵向結構更簡單更輕量化的高轉速、低(dī)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齒輪傳動的顛(diān)覆。因此,傳統齒(chǐ)輪變速器(qì)企業不僅要研究如何滿足(zú)電動化對超高轉速下(≥15000rpm)齒輪傳動噪聲控製(zhì)的要求,抓住當前電動汽(qì)車爆發式增長(zhǎng)催生的新型變速器增長的機遇,也要高度(dù)關注未來無齒輪電直驅技術和電磁(cí)傳動技術對傳統齒輪傳動及齒輪行業帶來的革命性(xìng)威脅(xié)。
柔性化:未來市(shì)場競爭日趨激勵,對(duì)產品的需求趨於多樣化、個(gè)性化,但單個產品的需求量不一定非常大,而齒輪(lún)行業作為製造行業(yè)中基礎性行業,要麵臨眾多下遊領域,對產品製造的多樣性和效率提出更高的要求。因此,企業有必要建立彈(dàn)性生產(chǎn)體係(xì),在(zài)同一條生產線上通(tōng)過設備調整來完成不同品種的(de)批量(liàng)生產任務,既滿足多品種的多樣化要求(qiú), 又使(shǐ)設備流水線的停工時間達到較(jiào)小,實現柔性化生產,打造企業的核心競爭力。
智(zhì)能化:控製技術在機器(qì)上的廣泛應用,使機器(qì)實現了(le)自動化(huà);控製技術、信息(xī)通信技術、網絡技術的綜合應(yīng)用,使機(jī)器和製造具備智能化。對於(yú)傳(chuán)統齒(chǐ)輪製造企業來說,麵臨的挑戰(zhàn)是如何將電氣工程、電子工(gōng)程、控(kòng)製技術、網絡技術和集(jí)成,形成智(zhì)能化。
輕量化:輕質高(gāo)強度材料、結構減重和表層改性強化,需要跨行業合作與先進仿真技術。
目前,自主創(chuàng)新成為了齒輪行業的主旋律,也迎來了一個(gè)洗牌期。如今智能製造成為了國家推動的(de)新政策,齒輪(lún)行業(yè)具備標準化、批量大的(de)特點,轉型向智能化方向更加容易實現(xiàn),可以說目前齒輪製造(zào)企業的問題(tí)就(jiù)是急需改變生產模式、提高工廠自動化水平。
一、我國齒輪行業發展(zhǎn)現狀
齒輪工業是我國裝備製造(zào)業的(de)基(jī)礎性產業,產業關聯度高,吸納就業強(qiáng),技術資金(jīn)密集,是裝備製(zhì)造業實(shí)現產業升級、技術進(jìn)步的(de)重要保障。
經過30年的發展,我國的齒輪行(háng)業全(quán)麵融入了世界配套體係中,並形成(chéng)了世(shì)界上最完整的產業體係,曆史性地實現了從低端向中端的(de)轉變,齒輪技術(shù)體係和齒輪(lún)技術標準體(tǐ)係基本形成。摩托車(chē)、汽車(chē)、風(fēng)電以及工程機械等行業是(shì)帶動(dòng)我國齒輪行業的發展動力,在這些相關行業的帶動下,齒輪行業收入規模呈(chéng)現出較快的(de)增長趨(qū)勢,齒輪產業規模不斷擴大。數據顯示,2016年我國齒輪行業市(shì)場產值約為2300億元,位居世界前列(liè)。2017年,齒輪產品產值達到2360億元,同(tóng)比增長7.02%,約占機械通用零部件總產值的61%。
按照產品用途(tú),齒輪行業可(kě)以細分為三類:車輛齒輪、工業(yè)齒輪及齒輪專用裝備;車輛齒輪產品應用的(de)領(lǐng)域包括各類汽車、摩托車(chē)、工程機(jī)械、農機和軍車等;工業(yè)齒(chǐ)輪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(zhuān)用(yòng)機床、刀具等齒(chǐ)輪製造配套設備。
齒輪行業分類
在我國龐大的齒輪(lún)市(shì)場(chǎng)中,車輛(liàng)齒輪的市場份額達到 62%,工業齒輪占 38%,其(qí)中,汽車齒輪又占車輛齒(chǐ)輪的 62%,即占整體齒輪市場的 38%,其他車輛齒輪占整(zhěng)體齒輪市場的(de) 24%。
2015年我國齒輪市場份額統計情況
從生(shēng)產端看,齒輪製(zhì)造企業5000多家,規模(mó)以上企業1000多(duō)家(jiā),骨幹企業300多家。其中,上(shàng)市公司包括中(zhōng)國高速傳動、寧波東力、杭齒前進、雙環傳動、中(zhōng)大力德和中馬傳動。按(àn)照齒輪產品的檔次來(lái)分,高、中、低端產品的比例大約為25%、35%和40%;按(àn)照生產高、中、低端(duān)產品的(de)企業來分,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術發展規劃綱要(2006-2020年(nián))》、《裝備製造(zào)業調(diào)整和(hé)振興規劃》、《機械基礎件、基礎製造工藝和基(jī)礎材料產業“十二五”發展(zhǎn)規劃》、《工業強基(jī)工程實施指(zhǐ)南(2016-2020年)》等先後發(fā)布,對(duì)齒輪技術(shù)和產品研發及其產業化(huà)促進(jìn)作用很(hěn)大。
從消費端(duān)來看,齒輪主要用於各種汽車、摩托車(chē)、農用車、發電裝(zhuāng)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(zhè)些裝備(bèi)要求齒輪和齒輪裝置的精度、可靠性、傳動效率越來越(yuè)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過60%,其他(tā)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,配用手動變速器、自動變速器、驅動橋等齒輪產品約(yuē)1400億元。2017年,全國發電新增裝機126.61GW。其(qí)中,新增火電裝機45.1GW、水電裝機9.13GW、並網風電(diàn)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(xiāng)、減速器等(děng)齒輪產品數十億元。
近年來,在政策和資金(jīn)的支持下,行業創新能力明顯增強。一(yī)些行業龍頭企業建立了企(qǐ)業技術中心、企業博士後工(gōng)作站、院士工作站、企業研究(jiū)院等創新研發平台,奠定了創新(xīn)發展的基礎。授權(quán)專利量多質優,尤其是(shì)發明專利數量(liàng)明顯增多。科技成果取得重大突破,三峽(xiá)升船機大模數硬齒麵齒條、大型重(chóng)載行星齒輪箱、8AT自動變速器等高端齒輪產品製造技術達到先(xiān)進水平。不過,企業兩極分化嚴重,“南高齒”、“法士特”和“雙環傳動”分別成為全球風電齒輪箱、重型汽車變(biàn)速器和汽(qì)車與工程機械齒輪的品牌,同時不少中小企業仍處於同質化惡性競爭中。不(bú)同的(de)企業根據自身的特點和優勢專注於不同的應用(yòng)領域,單個企業占整體市場份額比重較小,國(guó)內齒輪市場集中度較低。
二、我國齒輪行業發展麵(miàn)臨的(de)問題
雖然我國齒輪行業(yè)在收入規模上不斷增長(zhǎng),也具有(yǒu)一定高(gāo)端產品(pǐn)的製造能力,但(dàn)大多數齒輪產品仍集中在中低端產品,在功率密度、可靠性和使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命(mìng)上(shàng)與國際上先進水平仍存在很大差距,橘子视频APP污還有很多關鍵產品需要進(jìn)口(kǒu),比如汽車(chē)自動變速器、機器人減速器等。去年我國齒輪進口值達到160億美元,出口60億美元,逆差100億美元。目前齒輪行業麵臨的主要問題包括:
▶ 基礎研究和基礎數據匱乏,產品設計和製造缺少數據支(zhī)撐;
▶ 缺乏(fá)麵向全(quán)行業的齒輪共性技術和前沿技術研究開發、重要科技成果(guǒ)轉化及工程化應用研究的創新平台,缺乏指導齒輪及其傳動裝置設計(jì)、製造改進和可靠性提(tí)升(shēng)的測試評價服務體係(xì);
▶ 齒輪行業自主(zhǔ)創新能力較(jiào)弱,高端齒輪產品大量依賴進口,核心技術受製於人;
▶ 高端產(chǎn)品研發、製造能力(lì)不足,中(zhōng)低端產品產能嚴重過剩,同質化(huà)競(jìng)爭加劇;
▶ 齒(chǐ)輪產品質量及其穩(wěn)定性差,產品早期故障率高(gāo),使用壽命短,可靠性低(dī),不能滿足主機配套需求;
▶ 高層次研發(fā)和高技能人才普遍缺乏(fá),整體人員素質亟待提升;
▶ 齒輪行業不少中小型企業(yè)陷入融資困難、稅費負擔重等困境,抗風險(xiǎn)能力很弱。
三、齒輪行業未來發展趨勢
電動化(huà)、柔性化、智能化、輕量化是未來產品的發展(zhǎn)趨勢,這對(duì)於傳統齒輪企(qǐ)業來說既是挑戰,也是機遇。
電動化:動力的電(diàn)動化使傳統齒輪傳動麵臨挑(tiāo)戰,其帶來的(de)危機是:傳統齒輪(lún)傳動一方麵向結構更簡單更輕量化的高轉速、低(dī)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齒輪傳動的顛(diān)覆。因此,傳統齒(chǐ)輪變速器(qì)企業不僅要研究如何滿足(zú)電動化對超高轉速下(≥15000rpm)齒輪傳動噪聲控製(zhì)的要求,抓住當前電動汽(qì)車爆發式增長(zhǎng)催生的新型變速器增長的機遇,也要高度(dù)關注未來無齒輪電直驅技術和電磁(cí)傳動技術對傳統齒輪傳動及齒輪行業帶來的革命性(xìng)威脅(xié)。
柔性化:未來市(shì)場競爭日趨激勵,對(duì)產品的需求趨於多樣化、個(gè)性化,但單個產品的需求量不一定非常大,而齒輪(lún)行業作為製造行業(yè)中基礎性行業,要麵臨眾多下遊領域,對產品製造的多樣性和效率提出更高的要求。因此,企業有必要建立彈(dàn)性生產(chǎn)體係(xì),在(zài)同一條生產線上通(tōng)過設備調整來完成不同品種的(de)批量(liàng)生產任務,既滿足多品種的多樣化要求(qiú), 又使(shǐ)設備流水線的停工時間達到較(jiào)小,實現柔性化生產,打造企業的核心競爭力。
智(zhì)能化:控製技術在機器(qì)上的廣泛應用,使機器(qì)實現了(le)自動化(huà);控製技術、信息(xī)通信技術、網絡技術的綜合應(yīng)用,使機(jī)器和製造具備智能化。對於(yú)傳(chuán)統齒(chǐ)輪製造企業來說,麵臨的挑戰(zhàn)是如何將電氣工程、電子工(gōng)程、控(kòng)製技術、網絡技術和集(jí)成,形成智(zhì)能化。
輕量化:輕質高(gāo)強度材料、結構減重和表層改性強化,需要跨行業合作與先進仿真技術。