齒輪是工業(yè)的基本元素，它的重要性不言而喻，作為工業(yè)的象征，它被共和國的創(chuàng)建者設計到國徽之中，表達了要將古老的中華民族建成現(xiàn)代化工業(yè)國家的決心。在經(jīng)過幾代人的奮斗，中國已一躍成為世界制造業(yè)大國的今天，齒輪，這一悄聲轉動、無處不在的關鍵基礎零部件，正經(jīng)歷著不斷的革新與發(fā)展，當前我國正處在技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)轉型升級的重要時期，中國齒輪行業(yè)的現(xiàn)狀如何呢?它又面臨著怎樣的挑戰(zhàn)與機遇?
抱著諸多疑問與期許，近日《機床商訊》雜志暨《天下機械網(wǎng)》記者專題采訪了中國機械通用零部件工業(yè)協(xié)會齒輪分會(CGMA)副會長兼秘書長王長路，就齒輪行業(yè)的相關情況進行了深入了解，王秘書長作為行業(yè)領導和資深專家，做了精辟分析和詳盡解答。
記者：王秘書長作為行業(yè)領導和資深專家，請您簡述一下齒輪行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和國家相關的產(chǎn)業(yè)政策。
王秘書長：我國齒輪行業(yè)規(guī)模以上制造企業(yè)1000多家，骨干企業(yè)300多家。2016年齒輪產(chǎn)品銷售額達到2205億元，約占機械通用零部件總銷售額的61%，產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)連續(xù)數(shù)年位居全球第一。我國齒輪產(chǎn)品正從中低端向高端轉變，部分高端產(chǎn)品已達到國際先進水平。但是，我國汽車自動變速器、工業(yè)機器人RV減速器、時速≥350km/h高鐵齒輪傳動裝置等高端齒輪產(chǎn)品仍大量依賴進口，對外貿(mào)易逆差巨大。2016年，我國齒輪產(chǎn)品進口額高達142.03億美元，出口54.81億美元，貿(mào)易逆差高達87.22億美元。
國家發(fā)布的《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》，明確關鍵基礎件和通用部件是制造業(yè)領域優(yōu)先發(fā)展的技術主題，要重點研究開發(fā)重大裝備所需的關鍵基礎件和通用部件的設計、制造和批量生產(chǎn)的關鍵技術。國家《裝備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》提出了堅持發(fā)展整機與提高基礎配套水平相結合，努力實現(xiàn)重大技術裝備自主化，帶動基礎配套產(chǎn)品發(fā)展，把重點發(fā)展高精度齒輪傳動裝置作為產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興的主要任務之一。工信部發(fā)布的《機械基礎件、基礎制造工藝和基礎材料產(chǎn)業(yè)"十二五"發(fā)展規(guī)劃》，明確重點發(fā)展11類機械基礎件，包括超大型、高參數(shù)齒輪及傳動裝置等基礎件。工業(yè)強基工程是"中國制造2025"五大工程之基石，決定著制造強國戰(zhàn)略的成敗，是支撐規(guī)劃綱要中十大產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的基礎?！豆I(yè)強基工程實施指南(2016-2020 年)》明確了高精密減速器"一條龍"應用計劃等內(nèi)容。
記者：目前齒輪行業(yè)存在哪些主要問題?根據(jù)齒輪行業(yè)"十三五"發(fā)展規(guī)劃，齒輪分會有哪些重點工作要做?
王秘書長：2015年，我負責編制了《中國齒輪行業(yè)"十三五"發(fā)展規(guī)劃綱要》，分析了齒輪行業(yè)面臨的形勢和存在的主要問題，提出了齒輪行業(yè)的發(fā)展思路和發(fā)展目標，明確了重點任務與措施。
齒輪行業(yè)存在的主要問題：一是基礎研究和基礎數(shù)據(jù)匱乏，使得產(chǎn)品設計和制造缺少數(shù)據(jù)支撐;二是缺乏面向全行業(yè)的齒輪共性技術和前沿技術研究開發(fā)、重要科技成果轉化及工程化應用研究的創(chuàng)新平臺，缺乏指導齒輪及其傳動裝置設計、制造改進和可靠性提升的測試評價服務體系;三是齒輪行業(yè)自主創(chuàng)新能力薄弱，導致高端齒輪產(chǎn)品大量依賴進口，核心技術受制于人;四是高端產(chǎn)品研發(fā)、制造能力不足,中低端產(chǎn)品產(chǎn)能嚴重過剩，同質化競爭加劇;五是齒輪產(chǎn)品質量及其穩(wěn)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求;六是高層次研發(fā)和高技能人才普遍缺乏，整體人員素質亟待提升;七是齒輪行業(yè)不少中小型企業(yè)陷入融資困難、稅費負擔重等困境，抗風險能力很弱。
齒輪分會將重點組織開展如下工作：一是攻克齒輪傳動減振降噪技術、齒輪傳動裝置輕量化設計制造技術、齒輪表面改性技術、齒輪近凈成形綠色制造技術等一批核心技術，二是突破工業(yè)機器人精密減速器、時速≥350km/h高速機車齒輪傳動裝置、盾構機與TBM重載減速器、汽車自動變速器等一批關鍵產(chǎn)品，三是持續(xù)推進兩化融合與改造升級，四是逐步建立比較完善的齒輪研發(fā)服務平臺，五是實施質量和品牌戰(zhàn)略，六是實施齒輪標準化戰(zhàn)略，七是實施齒輪鋼品質提升專項，八是協(xié)助解決中小微企業(yè)融資難問題。
記者：我國是齒輪產(chǎn)銷大國，但齒輪產(chǎn)品在使用壽命和可靠性等方面與國際先進水平還有很大差距。據(jù)說應用齒輪抗疲勞制造技術能夠改變這種局面，請簡單介紹齒輪抗疲勞制造技術的主要內(nèi)容及應用效果。
王秘書長：與國際先進水平相比，我國齒輪產(chǎn)品在功率密度、使用壽命和可靠性等方面確實還有很大差距。我們可以通過實施齒輪抗疲勞制造來解決這方面的問題?？蛊谥圃旒夹g的主要內(nèi)容及使用效果：一是材料冶金質量控制技術，用于提高材料的純凈度、均勻性和穩(wěn)定性，提高疲勞極限應力，從源頭減小材料缺陷影響和降低材料應力集中的敏感性;二是抗疲勞設計技術，用于從設計上解決零件應力集中問題;三是抗疲勞機加工技術，用于改變變質層的微結構、微力學性能和表面完整性;四是精密熱處理技術，用于細化材料晶粒和組織結構，獲得高品質的內(nèi)在質量和高表面硬度，減小熱處理變形;五是表層硬化、噴丸強化、滾壓強化、激光沖擊強化以及復合強化技術，用于表層強化改性;六是抗疲勞裝配、疲勞壽命評價與試驗技術等?？傊?， 應用抗疲勞制造技術能夠大幅度提高齒輪的可靠性、壽命和功率密度，實現(xiàn)輕量化。航空材料研究院趙振業(yè)院士的團隊開發(fā)應用抗疲勞制造技術，可以使齒輪和軸承的使用壽命提高10倍以上。
記者：齒輪檢測設備主要有哪些?一般有哪些齒輪無損檢測方法?
王秘書長：齒輪檢測設備主要分為CNC齒輪測量中心、齒輪嚙合測量儀、齒輪在線測量分選機、超精密三坐標測量機、激光齒輪測量儀五大類。目前國內(nèi)齒輪檢測儀器以CNC齒輪檢測中心為主，大模數(shù)齒輪檢測以精密三坐標測量機為主，齒輪嚙合測量儀應用較少，齒輪在線測量分選機應用也較少。目前精密CNC測量中心以進口產(chǎn)品為主，國產(chǎn)CNC測量中心較少。齒輪嚙合測量儀分為單嚙儀和雙嚙儀兩類，其中雙嚙儀應用較多。國內(nèi)應用較多的齒輪雙面嚙合測量儀是哈量集團的3100、3101系列產(chǎn)品，哈爾濱精達JS系列產(chǎn)品、成都量具刃具廠的SNY-3型產(chǎn)品。齒輪在線測量分選機主要用于批量生產(chǎn)齒輪的檢測，國外此類檢測設備有日本大阪精機AG系列齒輪分選測量系統(tǒng)、美國Hommel齒輪分選測量機和美國ITW4900齒輪在線快速分選機。哈量集團與北京工業(yè)大學合作研制了3510型齒輪在線測量機。精密三坐標測量機主要有?？怂箍等鴺藴y量機、蔡司適用于大齒輪測量的MMZ T三坐標測量機、溫澤的旗艦產(chǎn)品LH系列橋式三坐標測量機、西安愛德華三坐標測量機等。
齒輪無損探傷可分為超聲波探傷、磁粉探傷和著色探傷三大類。齒輪超聲波探傷主要針對大型齒輪鑄鍛件內(nèi)部缺陷進行探傷。齒輪磁粉探傷是檢測齒面及近齒面的裂紋、夾渣等表面缺陷。齒輪著色探傷也是檢驗齒輪表面缺陷痕跡的一種無損檢測方法。
記者：近年來，我國關鍵齒輪技術和高端齒輪產(chǎn)品取得了那些突破?未來齒輪行業(yè)的發(fā)展目標是什么?
王秘書長：近年來，我國一些關鍵齒輪制造技術和高端齒輪產(chǎn)品取得了突破，其中不少已經(jīng)達到國際先進水平。例如，三峽升船機用鑄造齒條關鍵制造技術研究取得重大突破，解決了大型鑄鋼齒條感應淬火齒根開裂的世界性難題;攻克了核電站循環(huán)泵大型行星齒輪箱多項關鍵技術，實現(xiàn)了該類齒輪箱的批量生產(chǎn);多兆瓦風電增速齒輪箱、大型船用齒輪箱和海洋裝備大模數(shù)齒輪齒條關鍵制造技術達到國際先進水平。目前，我國核電站循環(huán)泵齒輪箱已經(jīng)替代進口，能夠滿足我國核電裝備配套需求;兆瓦級風電增速箱不僅滿足了我國風電產(chǎn)業(yè)配套，還實現(xiàn)了批量出口。2014年～2017年，有3項齒輪項目獲得國家科技進步獎，分別是"高端重載齒輪傳動裝置關鍵技術及產(chǎn)業(yè)化"項目榮獲2014年度國家科技進步二等獎，"前置前驅8擋自動變速器(8AT)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化"項目榮獲2016年度國家科技進步一等獎，"高鐵列車用高可靠齒輪傳動系統(tǒng)"項目榮獲2017年度國家科技進步二等獎。同時，還必須看到我國還有不少高端齒輪產(chǎn)品依然大量依賴進口，如：工業(yè)機器人精密減速器、盾構機主減速器、大飛機齒輪產(chǎn)品、重型直升機主旋翼減速器等。 未來5～10年，我國齒輪行業(yè)將實現(xiàn)如下目標。一是創(chuàng)新能力顯著增強，齒輪行業(yè)建成具有持續(xù)創(chuàng)新能力的技術創(chuàng)新體系，突破一批核心技術，形成一些國際知名品牌和專利，標準及認證體系與國際接軌，造就幾個具有國際競爭力的跨國企業(yè)，創(chuàng)新能力和國際競爭力處于國際先進水平;二是齒輪產(chǎn)品配套能力和出口能力全面提升，高端齒輪產(chǎn)品制造能力大幅提升，產(chǎn)品性能和質量總體達到國際先進水平，部分達到國際領先水平，齒輪產(chǎn)品基本滿足國內(nèi)重點裝備及大型工程配套需求，進出口貿(mào)易由巨額逆差變?yōu)轫槻罨蚧境制?三是2-3家齒輪企業(yè)進入世界齒輪10強，一批"專、精、特、新"企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展;四是提高產(chǎn)業(yè)集中度，形成數(shù)個具有國際競爭力的齒輪產(chǎn)業(yè)積聚區(qū);五是節(jié)能節(jié)材成效突出，齒輪近凈成形、干切削、超硬加工、超精加工等先進技術全面推廣應用，齒輪材料利用率提高35%，生產(chǎn)效率提高50%，能耗大幅度降低，齒輪傳動功率損耗減小30%以上。
記者：李克強總理多次提出要有創(chuàng)新思維和品牌意識，請介紹一下齒輪行業(yè)這兩方面的情況。
王秘書長：創(chuàng)新思維是指以新穎的方法解決問題的思維過程，通過這種思維能突破常規(guī)思維的界限，以超常規(guī)甚至反常規(guī)的方法、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產(chǎn)生新穎的、獨到的思維成果。近年來，面對日新月異的技術發(fā)展和社會變革，齒輪分會大力提倡創(chuàng)新思維，通過培訓、企業(yè)家論壇等方式提高企業(yè)家的創(chuàng)新思維能力。例如，在互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、云計算等科技不斷發(fā)展的背景下，我在行業(yè)大會和企業(yè)家論壇上多次講解互聯(lián)網(wǎng)+帶來的機遇與挑戰(zhàn)，強調(diào)企業(yè)家要有互聯(lián)網(wǎng)思維，要有發(fā)展的眼光，敢于求變求新，能夠不斷抓住新機遇。
品牌意味著高質量、高信譽、高效益、低成本，品牌既是企業(yè)的無形資產(chǎn)，又是企業(yè)形象的代表，更是一筆巨大的財富。品牌意識是一個企業(yè)對品牌和品牌建設的基本理念，是企業(yè)對其產(chǎn)品自覺維護并創(chuàng)成名牌的意識。齒輪協(xié)會注重企業(yè)品牌和品牌意識的培育，在行業(yè)推進質量標桿和領先企業(yè)示范活動，推進卓越績效、六西格瑪、精益生產(chǎn)等先進生產(chǎn)管理模式的應用，著力營造質量強國、品牌興業(yè)的文化氛圍，既要培育跨越國界、具有廣泛知名度和美譽度的頂級品牌，
又要培育國內(nèi)名優(yōu)品牌，走向"一廠一品牌、一品一創(chuàng)新"。齒輪行業(yè)涌現(xiàn)了一批著名品牌，例如，"南高齒"、"法士特"和"雙環(huán)傳動"已經(jīng)分別成為全球風電齒輪箱、重型汽車變速器以及汽車與工程機械齒輪的著名品牌。
記者：為響應習總書記"一帶一路"的戰(zhàn)略布署，國內(nèi)各行業(yè)紛紛走出國門，抓住 這一空前的發(fā)展機遇，請問齒輪行業(yè)主要有哪些行動?
王秘書長："一帶一路"戰(zhàn)略是黨中央、國務院著力構建更全面、更深入、更多元的對外開放格局，審時度勢提出的重大倡議，對于我國加快形成崇尚創(chuàng)新、注重協(xié)調(diào)、倡導綠色、厚植開放、推進共享的機制和環(huán)境具有重要意義。齒輪行業(yè)面對這一前所未有的機遇，主要采取了下面幾方面的行動。一是通過組織考察和專題會議的形式，分析研究"一帶一路"帶來的市場機遇，主要研究工程機械、核電、交通運輸、建材等行業(yè)的市場機遇;二是研究國際國內(nèi)相關標準，進行標準培訓，奠定"走出去"的基礎;三是建設國家"齒輪強度與可靠性試驗檢測技術基礎公共服務平臺"，完成齒輪關鍵共性制造技術基礎數(shù)據(jù)庫和檢測技術服務體系建設，支撐齒輪技術和產(chǎn)品創(chuàng)新;四是推動齒輪行業(yè)應用現(xiàn)代先進制造技術、智能制造技術，建立產(chǎn)品質量穩(wěn)定的自動化、智能化制造系統(tǒng)和在線監(jiān)測系統(tǒng)，提高齒輪產(chǎn)品品質和質量穩(wěn)定性，滿足"一帶一路"對高端齒輪產(chǎn)品和服務的需求;五是鼓勵企業(yè)走出國門開疆拓土，如法士特在泰國建廠和南高齒布局德國杜伊斯特等。
記者：如何有效解決行業(yè)中存在的惡性競爭問題?分會在行業(yè)自律上和壓縮低端 產(chǎn)能上都做了哪些有益的工作?
王秘書長：針對齒輪行業(yè)高端產(chǎn)能不足、中低端產(chǎn)能嚴重過剩導致競爭異常激烈的現(xiàn)狀，齒輪分會主要采取如下措施進行行業(yè)自律和壓減低端產(chǎn)能。一是加強行業(yè)自律，制定行業(yè)規(guī)則和相關標準，實施行業(yè)監(jiān)督，抵制低質低價產(chǎn)品;二是發(fā)揮市場引導作用，推進齒輪供給側改革;三是培養(yǎng) "專、精、特、新"小巨人企業(yè)，構筑企業(yè)獨特的優(yōu)勢，避免同質化競爭;四是積極推進兼并重組，鼓勵小企業(yè)進入大企業(yè)進而拉長產(chǎn)業(yè)鏈，形成大型企業(yè)集團與中小企業(yè)優(yōu)勢互補、協(xié)調(diào)發(fā)展的格局;五是推進技術改造，淘汰落后產(chǎn)能。
