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小模数齿轮行业发展的希望在创新
POST TIME: 2015/01/24   Read:3071    size:Large Small

小模数齿轮行业发展的希望在创新


文章来源:中国工业报  作者: 石照耀  发布时间: 2015年1月22日

 

齿轮在各类机械零部件中,其行业规模是最大的。2014年,我国齿轮行业的产值达到2200多亿元,在世界上位列第2位。小模数齿轮在齿轮行业中又处于非常特别的位置,其行业规模远小于中模数为主的车辆齿轮和以大模数为主的风电齿轮,但小模数齿轮的不可替代性,使其成为精密机械、电子机械、仪器仪表、航空装备、计时机构等设备的关键零件。
  全国小模数齿轮工作委员会成立于2006年,当时小模数齿轮行业还很弱小、比较散,才近30亿元的产值;经过8年多的发展,现在行业达到80多亿元的产值。更重要的是,在全国小模数齿轮工作委员会的组织下,经过各企业、高校、研究所的一起努力,这个行业有了自己的凝聚力和特色,不同于中大模数齿轮行业的个性也逐渐体现出来。
  表面上看,小模数齿轮行业是一个竞争非常充分的领域,有一种市场的力量在往前推动,这是业内每个企业都能感受到的;但从整体上讲,我们还是能感觉到有一种理性的力量在起作用,那就是我们国家宏观产业政策和行业规划在引导。
  那么,小模数齿轮行业过去几年的发展到底取得怎样的成果?未来又将朝向哪里发展?这是我们需要思考的问题。
  创新造就新格局
  毋庸讳言,创新造就了今天的新格局。
  齿轮行业有两个“极端”:一大一小。大的如直径达10多米的矿山设备齿轮,被认为是国家重器。这种齿轮需求量不大,但不可或缺,要求特大设备制造,因而其竞争还不是太充分。小的就是小模数齿轮,其特点是需求量大,要求价格低。经过加入WTO后这十多年洗礼,我国齿轮行业已融入全球产业链中,中国市场就是世界市场,世界市场也是中国的市场,已完全市场化。小模数齿轮行业就是在这样一个非常严酷的市场环境里成长起来的,虽然精密小模数齿轮也入选了工信部的创新产品目录,但国家宏观上给予的支持不多,资金投入更少。小模数齿轮这个领域,就是要求高效、低成本的制造,因为竞争激烈,必须提高效率、降低成本,这是小模数齿轮行业生存、发展最基本,也是最关键的因素。
  如果对这个行业做一个整体评价,过去8年,我认为小模数齿轮行业整体实力跨上了新台阶,呈现出新格局。主要表现为:
  第一,技术实力大大增强,自我配套能力基本形成。要实现高效、低成本制造,小模数齿轮行业采用新技术是很快的。行业内数控装备得到了普及,先进工艺普遍采用,特别是在以滚代磨、干切削、高速切削等方面应用得特别快。在过去七、八年里,小模数齿轮行业产品的精度等级平均提高了1到2级;现在做6级齿轮是常见的事,做4级、3级的也有了;产品质量和可靠性也显著提升了。拥有自主知识产权的小模数齿轮装备也形成配套能力,性价比得到全面提升。
  回忆8年前,说到小模数齿轮装备,无论机床、刀具和量仪,国产装备品种不全、关键设备依赖进口。现在国产小模数齿轮机床可选的厂家和种类大幅增加。几家小模数齿轮厂结合自己的齿轮加工经验而研发的小模数齿轮机床也投入市场,获得了较高评价。特别是小模数齿轮刀具发展很快,基本上取代了日本甚至欧洲的进口刀具。这个局面源于市场的充分竞争,更重要的是小模数齿轮企业的创新意愿尤为强烈。
  第二,我国小模数齿轮企业已成为国际分工的主要采购基地。为什么这么说?低端市场不谈,在中端产品上,小模数齿轮行业已经具备了和国外全面抗衡的实力,这绝对不是我们夜郎自大,当然也不能妄自菲薄。在中端产品市场,我们的确具备了这个实力。笔者最近跟国外知名齿轮企业交流,他们都很担心,觉得几年以后,要退出中国市场,低端市场不说了,中端市场也快丢掉了,高端市场中国齿轮企业逐渐进去了。小模数齿轮这一块表现得更明显,现在控制系统、输油管道里面所用的仪表齿轮,都在中国做了,所以这个市场迅速扩大。在小模数塑料齿轮方面,也有世界水平。近几年制造业的宏观经济形势不太好,小模数齿轮行业却一直旺销,实际上都是靠外销。这说明国际分工里有我们的位置,我们能通过我们的产品优势来获得这个市场份额。
  第三,产业聚集区和创新体系基本形成,为国家重大工程的配套能力明显增强。一批骨干企业在引领行业发展方面,起到了非常好的示范作用。几家国有小模数齿轮企业在国家重大工程的配套方面真正发挥着国家队的作用。例如,贵州群建精密机械有限公司为我国空间站研制的系列小模数齿轮被证明是可靠的;中航工业长空精密机械制造公司在航空军工齿轮、重庆清平机械有限责任公司在精密仪表齿轮等领域具有不可替代的地位。特别有意义的是,小模数齿轮在全国范围已形成了三个主要产业聚集区:从苏南常州到启东这一片,从宁波到台州这一片,从深圳到东莞这一片。
  整个小模数齿轮行业的创新体系也初步形成。这几年,笔者与协会同仁非常用心地在推进这件事。一个行业做好,不仅仅要厂好,还要有平台,要有项目,要有专家,要有合力,并且最重要的是要有资金流入。小模数齿轮行业创新体系方面,建立了常州德劢精密传动有限公司的机械工业小模数齿轮工程技术研究中心、浙江丰立机电有限公司的机械工业小模数锥齿轮工程技术研究中心,还有深圳市创晶辉精密塑胶模具有限公司的机械工业塑料齿轮工程技术研究中心。在装备方面,针对小模数齿轮,布局了几个单位:建立了浙江佳雪数控机床有限公司的机械工业小模数滚齿机工程技术研究中心、江阴工具厂的机械工业小模数齿轮刀具工程技术研究中心和哈尔滨精达测量仪器有限公司的机械工业小模数齿轮量仪工程技术研究中心。针对小模数齿轮的特点,从其本身和外围装备方面建立了一个技术支撑体系,实际上是为小模数齿轮行业的发展构建了一个非常好的整体架构。
  精密传动召唤创新
  小模数齿轮行业有两类高端产品,一类是精密小模数齿轮,另一类是以精密小模数齿轮为主体构成的精密传动装置,如精密减速器。当前市场对精密减速器的需求是爆炸式的。主要热点应用领域:一是机器人,这是国家产业政策倡导的方向;二是数控机床,若干年前,数控机床曾经不用一个齿轮,现在要采用很多齿轮了,大家发现电机通过一个精密减速器去驱动机床运动,能获得更好的调速范围和动态特性。这两个领域所采用的精密减速器完全属于小模数齿轮行业,这为我国小模数齿轮行业的发展提供了广阔的市场空间。可以说,为行业技术升级提供了难得的机会,但由于此类减速器技术难度大,行业面对更多的是挑战。
  这几年机器人用RV减速器的市场非常火爆。国内已知正在研发的或者试生产的企业有四十几家,国家863计划已两次将RV减速器列为攻关课题,一些省市也将RV减速器列为当地的科技或产业支持项目。这么多企业研发RV减速器,其实是值得忧虑的现象。过去十年,我国齿轮行业曾出现过两次非常不理性的过度投入,一是风电齿轮箱的超常规投入,一是锥齿轮生产装备的过度投入,最终导致产能过剩,价格暴跌,恶性竞争。这次轮到机器人RV减速器,笔者担心会重复历史上的这两次错误。
  我国在RV减速器的研发上投入了巨大的人力物力和财力,也有样机面世,但总体上跟国外先进产品相比,其可靠性、精度和寿命还有很大差距。现在全国一窝蜂地投入RV减速器,实际上我们要思考一个问题,就是RV减速器的关键技术和我们的出路。作为一个大国,作为一个有前景的产业,我国还是应该要有一些企业去研发、生产RV减速器的;但是不能都去做这件事,都搞这件事,最后即使成功了,这个市场也是有限的,实际上危险就在眼前。笔者认为我国应该有一些企业去思考,不去走日本“帝人公司”的路,不去追踪RV减速器。实际上RV减速器是德国人发明的,但做成产品变成产业的是日本人。德国回过头来,他们现在自己都做不了。大家想想,为什么德国做不了?当然可能有技术的原因,也有知识产权的因素。所以,现在德国也在思考我们面临的问题。有一部分企业做RV减速器,应该还有一些企业能另辟蹊径。
  创新塑造未来
  笔者认为,没有创新,我们不可能有超越。在小模数齿轮方面,只有创新才能实现赶超!行业发展的惟一出路也就是创新!
  第一,创新能力建设应该是这个行业非常迫切而又长期的共性问题。第二,要完善整个行业的布局,为创新提供平台。前面提到了,已经建立了一些工程技术研究中心,但还不够,包括精密减速器,还要建立工程研究中心,通过竞争,把这个布局完成。

第三,是行业年轻专家的培养问题。笔者深深地感觉到了我们现在年轻专家的匮乏,特别是有行业影响力专家的匮乏。没有专家,这个行业是没有未来的。所以要站在行业高度,来看看怎么培养青年专家。企业家要支持企业技术人员走出来交流,行业协会要为他们交流搭台,促进他们的成长。

第四,应该有一个技术创新联盟,从国家层面来策划一些项目,得到政府经费支持,推进创新。大家知道,十八届三中全会以后,科技改革是国家重大改革的一部分。企业要发展,借助国家政策是非常关键的。我们要关注国家整个科技政策体系的变化。

第五,前面提到了高效制造在小模数齿轮行业有特殊的价值,这方面的创新仍然有紧迫需求。

第六,我国小模数齿轮企业以前主要承担齿轮制造,怎样提升到齿轮传动装置的制造,这是全行业面临的一个共性问题,也是需要创新的事情。

第七,我们面对的是国际市场,小模数齿轮行业应按照国际通行的规则,加强质量管理和流程管理,参与国际循环。

第八,小模数齿轮试验设备方面的创新,目前小模数齿轮行业缺少试验设备,试验设备相对落后。第九,技术标准的制定,总的来讲是滞后的,需要加强。
  当今世界,齿轮行业处于缓慢增长期,中国齿轮行业也进入了慢速增长期,但小模数齿轮行业仍处在发展扩大阶段。可以说,创新是个大课题,而小模数齿轮行业的发展更离不开创新。但如何创新?还需要我们不断探讨与实践。

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