传动基础件行业高质量发展的思考与建议

王宇航，赵玉良，庞杭洲

(中国重型机械研究院股份公司，陕西 西安 710018)

0 前言

当今世界正处于百年未有之大变局，全球经济形势复杂多变，后疫情时代保护主义抬头，地缘政治风险骤增，国际政治格局和经济环境发生了巨大变化。欧美发达国家纷纷实施“再工业化”促进制造业回流，并严格限制涉及高科技产品的贸易和技术转移，同时新兴市场国家以低成本优势吸引全球跨国公司投资，这些都给我国传动基础件行业的发展带来了新的挑战。

“十四五”时期，国家提出“要强化科技创新体系能力建设，加快构筑支撑高端引领的先发优势，在关键领域、卡脖子的地方下大功夫”、“要矢志不移自主创新，坚定创新信心，着力增强自主创新能力，努力实现关键核心技术自主可控，把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中”，提出“加快形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局”。在新的发展格局下，传动基础件行业要进一步深化供给侧结构性改革，提高高端产品供给能力，有效满足市场高端化、品牌化、差异化、国际化的发展要求。

1 国际著名传动件品牌

我们所熟悉的欧美先进工业国家的传动件品牌，如德国FLENDER、VOITH、ZF、SEW、RENK、及日本SUMITOMO等，都是享誉全球的著名品牌，历经百年发展，仍保持强劲发展势头。尽管欧美企业也有破产、合并、重组等，但核心企业的核心业务却在不断得以发展。我们所熟悉的德国FLENDER公司，是全球顶级的动力传动产品制造商，尽管控股股东不断变化，但其产品的各类规格性能却在不断发展，并引领传动技术的前行。德国VOITH公司是从1825年建立的一个小锁匠铺开始，凭着不断创新、勇于开拓的精神以及远见卓识的商业眼光，这家小小的锁匠铺目前已发展成为年销售额突破70亿欧元的欧洲大型的高端动力传动产品供应商，其产品更是在液力传动、高速传动等技术领域独树一帜，领百年风骚。美国费城齿轮公司Philadelphia Gear的高速齿轮箱、德国RENK公司的大功率重载行星传动、德国Rexroth公司的封闭差动行星传动、日本住友SUMITOMO的摆线减速机及美国FALK公司的蛇形联轴器和逆制器也都独具特色，百年不衰。

由以上介绍可见，国外这些著名传动件企业虽已走过百年发展历程，但仍保持强劲发展势头。各公司都有自己专长的产品或方向，而且，多数公司的生产基地和销售网络均基于全球化布局。总之，国外公司产品的高端化、品牌化、智能化、差异化、规模化、国际化竞争生存之道，值得我们认真研究、借鉴和学习。而且，在各自的产品领域，始终坚持技术的不断进步和创新，始终保持产品技术性能上的先进性。

在业务模式上，多数国外公司不仅仅只是一个简单的传动件产品制造商，而是充当着传动系统总体解决方案提供商。从产品到服务，延伸了企业的服务链条，增强了企业适应全球市场竞争的能力。

基于上述，我们要打造传动件行业的百年老店，起码应具备下述基本条件：

(1)要有产品的持续开发与创新能力，能保证产品性能的不断升级，能不断推出适应市场需求的高质量创新产品。

(2)要有适度的企业规模，科学的管理方式，现代化的管理理念。

(3)要有全球化的生产基地和发达的销售网络。

(4)要有科学的、严格的产品质量管理及保障体系。

(5)要有传动系统总体解决方案的提供能力，不仅仅只是单机的制造商。

(6)及时、周到、完善的售后服务，不断延伸企业的服务链条。不能仅仅只做产品的制造商，同时也应当成为产品的终身服务商，如此方能增强企业适应全球市场竞争的能力。

(7)摒弃急功近利的市场行为，静下心来踏踏实实做企业，精益求精作产品，真正弘扬“工匠精神”，并持之以恒，一以贯之。

(8)要牢牢把握企业高质量发展这条主线，紧紧围绕产品高端化、智能化、绿色化、国际化发展方向，加快关键核心技术攻关，打造更多具有自主知识产权和话语权的创新产品和专有技术。

2 国内传动基础件行业的发展现状及存在的主要问题

在最近的十几年里，我国传动基础件行业出现了前所未有的高速发展，固定资产投资及产品产销量均呈跳跃式增长，企业规模、综合实力及产品质量也均有显著提升。中国高速传动、陕西法式特集团、重庆齿轮箱公司、宁波东力传动、安徽泰尔重工、杭齿前进齿轮箱公司、浙江通力传动、江苏金像传动、江苏泰隆、江苏国茂等一批行业龙头企业迅速崛起，年销售额更是迈上了一个大台阶，百亿产值不再是梦想，行业整体装备水平更不可同日而语，国内传动基础件行业的整体实力已空前增强。

传动基础件行业的产品自主开发能力也有明显地提升，从自主开发通用系列产品，到开发大型轧机传动、大型球磨机传动、大型辊压机传动、大功率立磨主减速机、大功率船用齿轮箱和风电机组增速箱专用产品开发，再到各种工程车辆行走齿轮箱、工程机械变速箱，锻造操作机、掘进机、盾构机等专用齿轮箱的开发，国内许多多年依赖进口的产品，已基本实现国产化，我国传动基础件行业已实现了技术水平质的提升。目前，我国已能制造9 MW陆上风电增速齿轮箱、16 MW海上风电增速齿轮箱，产品总体技术处于国际先进水平。国内装机的风电增速齿轮箱目前国产化率已达80%以上，国际市场占有率30%以上。

自主研发了6 800 kW的立磨齿轮箱、3 200 kW的磨机中心驱动齿轮箱，时速350 km高铁齿轮箱已部分实现国产化；中信重工业已研制出了世界齿轮传递功率18 000 kW最大磨机组。我国在AT、AMT、CVT、DCT和油电混合汽车变速器等方面都有自主创新成果，特别在AT和CVT领域，汽车自动变速器的产业化已进入实质阶段，将迎来发展高潮。目前，在工业机器人、高档数控机床和自动化装置中的高端精密减速器还主要依赖进口，但这种局面已在逐步改变。经过业内企业的自主创新以及国家的大力支持，多类别的工业机器人及其他精密伺服机构用精密减速器的国产化正在推进中，未来5年将形成大约100万台的产能，将支撑我国机器人及高端精密智能装备产业的快速发展。

综上所述，国内传动基础件行业的自主创新及配套能力均空前提高，所有这些都得益于改革开放40年的行业历练，得益于行业同仁多年的不懈努力，得益于行业企业技术的不断进步与持续创新。

居安思危，同先进工业国家的同行相比，我们传动基础件行业还有许多不足，目前行业发展面临的比较突出的问题主要表现在以下几个方面：

(1)通用系列产品产能过剩，很多企业还处在找订单求生存的状况中运营，去产能需要时间。

(2)专用高精尖产品自主开发能力尚比较薄弱，如大功率高速行星传动、高端机器人减速器及高端精密伺服传动等，企业还主要是靠和国外公司合作进行产品开发，虽然已有一定的进步，但由于在高端设计分析技术及软件方面的科研力度不够。国内要想在上述方面取得突破性进展，尚需付出艰苦努力。

(3)产品的智能化程度普遍较低，还没有在设计理念上有根本性的突破。

(4)企业的专业化程度偏低，多数企业产品同构现象严重，缺乏特色和竞争力，不利于行业整体水平和竞争力的提高。

(5)基础共性技术，如新材料、基础制造工艺及共性支撑技术等基础数据库建设方面开发力量薄弱，投入不足，无法形成对行业更高水平发展的技术支撑，影响着行业发展和整体水平的进一步提升。

(6)产业集中度不高，缺乏具有国际影响力的知名品牌。我国传动基础件行业已形成了比较完整的产业链，但中小企业多，产业集中度不高，品牌知名度不够，市场议价能力较弱，导致企业无法获得合理的利润空间，缺乏持续健康发展的动力，制约了行业更高水平的发展。

(7)生产成本不断上升，原材料价格上涨，人工成本加大，行业运行中的一些顽疾(如片面的价格竞争，苛刻的付款方式，应收账款居高不下等)还没有很好的解决办法，使得企业利润空间被压缩，影响企业的可持续发展。

(8)需要特别关注一些新型传动技术的发展，比如磁力传动技术、电力直驱技术等，这些新技术在基础理论、基础材料、制造工艺、制造成本、市场培育等各方面会不断完善，不断成熟，有可能会在未来的时间里对我们这个传统行业带来颠覆性的影响。居安思危，对科技进步的潮流带来的冲击，行业企业必须时刻保持清醒的头脑与认识，要紧紧跟上科技发展的进程。

3 传动基础件行业需要重点发展的技术需求与需要关注的发展方向

3.1 传动基础件行业当前需要重点发展的新型技术需求

(1)高端设计分析技术研究及软件开发。如适用于不同设计目标时的齿轮修形与动力学耦合分析技术；重载多行星轮传动的新型均载机构研究及均载性能评价技术(柔性销均载、构件弹变、油膜浮动等复合均载技术)；齿轮微点蚀计算评定与分析预防技术；高线速度齿轮传动系统创新设计理论与技术。

(2)加强新型传动技术研究。高功率密度、低振动噪声、长寿命、高可靠性齿轮传动技术研究；高精度啮合副传动机理和精密成型技术研究；机电液复合传动集成技术机理研究(液力、液控与电控部件的复合)；满足适应极端环境条件(高温、低温、乏油润滑、腐蚀、辐射、强磁环境等)的传动技术研究等。

(3)抗疲劳制造技术与基础数据的研究。研发高强度、轻量化齿轮传动系统材料与关键工艺；研发基于表面完整性的齿轮疲劳性能分析方法；研究探索高端齿轮啮合振动、胶合、疲劳寿命与齿轮宏微观参数、润滑、材料、加工制造等的耦合演变机制。

(4)智能化监控及机-电-控集成一体化技术。研发复杂载荷下传动系统健康状态智能感知与信息融合技术；研发融合大数据和性能演变模型的自诊断和寿命预测技术；研发精密化、轻量化、高速化、智能化为特征的机-电-液-控一体化动力驱动单元或系统，满足变速变载要求，具备高度集成、高效率、智能调控、智能诊断等智能化特征；研发基于数字孪生的监测诊断方法及传动系统健康监测系统。

(5)高效高精度制造及工艺技术研究。如齿面振动光整与特种超声波喷丸技术相结合的齿面超精加工技术(可获得超高光洁度齿面以有效抵抗齿面微点蚀的产生，同时使得齿轮的弯曲及接触强度等综合性能更为优异)；高强度材料及特种热处理技术(如真空低压渗碳、真空离子深层氮化、真空碳氮共渗和稀土催渗技术)；齿轮深冷工艺技术、齿面各类离子注入技术研究，提高传动齿面的综合性能(如提高其抗腐蚀、抗氧化及抗疲劳性能，提高表面硬度和耐磨性能，降低齿面摩擦系数，改善齿面微观结构的低温或高温性能等)；齿轮高硬度表面高效切削/磨削加工技术；研发高性能齿轮刀具设计与制造技术，针对齿轮刀具环保干切化、硬质合金化、规格超大化的需求，开展高性能齿轮刀具设计技术、齿轮刀具表面涂层技术、齿轮刀具的热处理技术研究；研发超高速磨削加工技术与智能装备；研究超高速磨削齿轮材料去除机理、磨削过程虚拟仿真技术、砂轮快速修整技术、超高速砂轮技术等。

3.2 传动基础件行业需要关注的发展方向

(1)机器人及其他精密伺服传动用精密减速器及联轴器。伺服驱动系统所用的高精密减速器或传动需求已形成一个值得重视的方向。目前国内高精度机器人减速器的供应尚未出现批量稳定的国产化高质量系列产品，也未完全形成具有自主知识产权的创新技术体系。精密传动技术发展的关键，除了精密零件加工、装配工艺和试验测试技术外，在产品的传动机理和结构形式方面，应该进行更高水平的研究和开发，如研发精密传动副侧隙调控、磨损量补偿、无侧隙啮合、齿廓精确修形等基础理论与方法，以形成完全自主的精密传动技术体系。

(2)微型减速器。重点研发直径50 mm以下的微小型减速器，集成有感知和控制能力的微小型齿轮减速器产品，实现微小型减速器的电流、位置、转速、转矩等参数的实时反馈，开发≤0.1°回程差渐开线齿轮传动产品，满足具有一定定位精度要求的传动需求；研制具有高传动效率的微小型减速器产品；0.2 mm以上模数渐开线微型行星减速器的单级传动效率≥95%，1.0 mm以下模数蜗杆传动的传动效率≥75%。

(3)重载高可靠性传动装置。主要为应用于轨道交通、高速铁路、海洋与船舶工程、核电工程、大型/超大型风电工程的高可靠性齿轮箱、联轴器、制动器及其他复合传动装置等产品。

(4)高速传动装置。主要为应用于能源、航空航天、石油化工、船舶与动力工程等行业的专用大功率高速行星传动装置、高速齿轮传动装置、高速联轴器、高弹联轴器等系列产品。

(5)车辆传动。包括应用于工程车辆上的电液传动系统、自动变速箱及电动汽车的智能型驱动系统等。

(6)“中国制造2025”所带来的各种智能传动产品，主要应用于各种智能设备或生产线上的包括智能控制与执行机构的综合传动系统等。

4 传动基础件行业高质量发展建议

他山之石，可以攻玉。如何提升我国传动基础件行业的综合技术水平，实现行业更高质量、更可持续、更加健康发展，首先是必须加大行业技术创新的力度，加快行业企业转型升级的步伐。这就要求我们的决策层和有关部门技术创新的观念和思维更新要先行。技术创新不仅仅是产品、技术的创新，更是理念、制度、管理、企业运营方式等方面的创新。

具体建议：

(1)应考虑建立国家机械工业基础共性技术研究机构，从事机械工业，也包括传动件行业的共性技术研究和共性技术支撑数据库的建设。这些基础工作也可组织各种相关国家重点试验室及科研院所共同进行。这样也便于集中投放科研经费，避免层层分散，低水平重复研究。

(2)产品层面的开发设计，考虑建立相应的全国性技术创新联盟，以共同开发技术复杂度比较高的产品，其他一般产品亦可由各企业自主开发。

(3)专业化研发团队的培育。建设合理的人才梯级队伍和试验研究平台，保持研发工作的持续性和科研创新主体的多元化。

(4)重大基础项目科研经费支持的连续性，摒弃急功近利的评价方法，采取分类分阶段性验收评价方法，便于产生创新性及系统性的重大成果。企业层面开发考虑项目后补助的支持方式，提高资金利用效率。

(5)项目考评验收的科学性、合理性、公正性，引入第三方评定。

(6)应积极实施“走出去”战略，抓住“一带一路”建设这一历史机遇，努力拓展国际市场。近几年国内传动基础件行业产能扩张十分迅速，国内有限市场已无法消纳如此大的产能，唯有采取“走出去”战略，才能化解行业产能过剩的危机，这将是包括传动基础件行业在内的国内诸多行业破解发展难题的必然选择。

(7)推进行业企业的兼并重组，尽快形成几个具有一定规模的龙头企业，以便在营造全球销售服务网络和技术开发创新上有更强的优势，同时也具有与国际上同类大型企业集团抗衡及竞争的实力。

(8)加大政府对行业创新发展的支持力度。建议政府相关部门加大在企业创新上的政策和资金支持；国家投资项目优先采用国产化设备，更大力度支持国产首台(套)依托工程和示范项目等。

(9)营造行业良好的经营环境。开展行业诚信宣传引导，开展行业自律公约约束；引导协助企业优化产业结构，细化行业分工，营造友商环境，形成产业链协同发展，避免恶性竞争，创造行业可持续发展的良好经营环境。

(10)发挥行业协会的资源协调作用，充分挖掘和利用行业资源和政府的资源优势，依托国家相关政策，推进传动基础件行业的技术服务平台和产业链资源平台建设，通过大力发展行业和团体标准促进行业先进技术的推广应用和产品质量水平的提升，提升行业整体素质与发展水平。

5 结语

作为传动基础件行业调结构、促升级的重要举措，除了加强行业企业的技术和产品创新外，也要重视生产要素的升级，加强管理创新，发扬精益求精的工匠精神，狠抓产品质量，扎实提升行业企业的市场竞争优势和综合竞争力，实现企业的可持续发展，如此方能满足市场不断发展变化的需求，适应经济发展新常态的需要。也只有这样，才能适应“一带一路”国家战略的需要，才能助力企业走出去，加大加快开发国际化市场的步伐，我们的传动基础件行业才能走上一条健康的高质量发展之路。