齒輪行業(yè)隨著智能化、電動(dòng)化、數(shù)字化的發(fā)展，暴露出問題和挑戰(zhàn)。一是，企業(yè)兩極分化，企業(yè)同質(zhì)化惡性競爭嚴(yán)重，創(chuàng)新能力較弱，核心技術(shù)受制于人;二是，產(chǎn)品質(zhì)量可靠性差，不能滿足主機(jī)配套的要求;三是，新能源汽車、風(fēng)電等行業(yè)的發(fā)展，對(duì)齒輪行業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)，如電動(dòng)化、柔性化、智能化、輕量化的要求。

　　機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，如何在國家智能化制造的政策春風(fēng)下，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)新的增長點(diǎn)并在發(fā)展中抓住機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)在新形勢下的突圍，是齒輪行業(yè)面臨的問題。

　　一、企業(yè)應(yīng)推動(dòng)自身的技術(shù)升級(jí)變革，向?qū)＞匦?rdquo;小巨人”小巨人的方向發(fā)展，開辟產(chǎn)業(yè)新的增長點(diǎn)。

　　2019年8月26日，習(xí)近平總書記主持召開中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第五次會(huì)議，指出要發(fā)揮企業(yè)家精神和工匠精神，培育一批“專精特新”企業(yè)。專精特新指的是專業(yè)化、精細(xì)化、特色化、新穎化的企業(yè)。

　　專業(yè)化，企業(yè)在產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品、市場等方面具有專業(yè)性，在細(xì)分行業(yè)具有較高的占有率。江陰塞特精密工具，為開發(fā)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一個(gè)20毫米的齒輪，加大對(duì)齒輪技術(shù)攻關(guān)和基礎(chǔ)試驗(yàn)技術(shù)研究，組織了一支20多人的攻堅(jiān)研發(fā)隊(duì)伍，在5年的時(shí)間里攻克了材料關(guān)、工藝關(guān)、精度關(guān)，形成了有效專利47項(xiàng)。通過專業(yè)化，塞特精工目前已發(fā)展成為銷售額超億元的民營股份制企業(yè)。

　　精細(xì)化，精細(xì)化包括企業(yè)的精細(xì)化管理，在產(chǎn)業(yè)布局、效率提高、異常管理等方面提升精細(xì)管理水平，以需求為導(dǎo)向，減少物料浪費(fèi)降低企業(yè)成本。以鮮明的行業(yè)定位為導(dǎo)向，集聚有限資源，選準(zhǔn)主攻方向，長期專注并深耕某類產(chǎn)品，不斷積累研發(fā)制造經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，在差異化的細(xì)分市場中贏得主動(dòng)。擴(kuò)大在細(xì)分行業(yè)的市場份額，實(shí)現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先地位。

　　特色化，“特色化”是指采用獨(dú)特的工藝、技術(shù)、創(chuàng)新或特殊原料研制生產(chǎn)的，掌握一套獨(dú)特的生產(chǎn)工藝技術(shù)。獨(dú)特工藝背后依靠的是持續(xù)的研發(fā)投入和人才培養(yǎng)。許多優(yōu)秀公司每年都會(huì)預(yù)提不低于上年銷售收入7%的資金來確保研發(fā)投入。

　　新穎化，新穎化指依靠自主創(chuàng)新、轉(zhuǎn)化科技成果、聯(lián)合創(chuàng)新或引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新方式研制生產(chǎn)的，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)產(chǎn)品。其主要特征是產(chǎn)品(技術(shù))的創(chuàng)新性、先進(jìn)性，具有較高的技術(shù)含量，較高的附加值和顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。北京靈動(dòng)科技，將計(jì)算機(jī)視覺引入移動(dòng)機(jī)器人，不依賴昂貴的激光雷達(dá)，以攝像頭為主要傳感器，完成三維空間的定位與環(huán)境理解，發(fā)展可自主移動(dòng)的第四代機(jī)器人。目前，公司的產(chǎn)品已經(jīng)在多家大型企業(yè)應(yīng)用，靈動(dòng)科技已成為具有大規(guī)模集群調(diào)度能力的視覺自主移動(dòng)機(jī)器人廠商。

　　通過企業(yè)的“專精特新”可以提升創(chuàng)新能力、加強(qiáng)精準(zhǔn)化服務(wù)支撐等措施，，在核心基礎(chǔ)零部件、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、先進(jìn)基礎(chǔ)工藝和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)等領(lǐng)域，培育一批主營業(yè)務(wù)突出、競爭力強(qiáng)、成長性好的專精特新“小巨人”，引導(dǎo)成長為制造業(yè)單項(xiàng)冠軍。

　　二、質(zhì)量管理體系建設(shè)貫穿始終，提高齒輪制造的可靠性，滿足主機(jī)配套的要求。

　　齒輪是減速器傳動(dòng)系統(tǒng)中的重要部件，齒輪制造的可靠性是影響主機(jī)配套運(yùn)行可靠性的重要因素。影響齒輪可靠性主要有齒輪靜強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、齒面膠合性和耐磨性等。

　　南京高精傳動(dòng)設(shè)備制造有限公司(簡稱：南高齒)用了10年的時(shí)間完成了從初創(chuàng)到領(lǐng)跑全球。可靠性曾是風(fēng)電齒輪箱的一大痛點(diǎn)，故障率高導(dǎo)致了運(yùn)行維護(hù)難度和成本加大。南高齒的齒輪制造以零缺陷為目標(biāo)，進(jìn)行先進(jìn)的技術(shù)和研發(fā)設(shè)計(jì)，該公司每年將超過3%的銷售收入用于研發(fā)，包括材料熱處理和仿真。南高齒高度重視制造的過程控制，執(zhí)行MES項(xiàng)目“智能工廠無線解決方案”把生產(chǎn)管理的五大要素-人、機(jī)、料、法、環(huán)通過信息網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，并啟動(dòng)了質(zhì)量管理的六西格瑪項(xiàng)目。

　　從最初依靠檢查員管控質(zhì)量，到設(shè)立質(zhì)量發(fā)展職能部門，再到建立以‘零缺陷’為目標(biāo)的質(zhì)量管控體系，一步一步走來，十分不易。”南高齒集團(tuán)副總裁兼質(zhì)量部高級(jí)總監(jiān)王崢嶸評(píng)價(jià)說，“它所帶來的不僅是提升了南高齒的質(zhì)量品牌形象，更推動(dòng)行業(yè)成本的快速下降。”

　　三、滿足新能源汽車、風(fēng)電行業(yè)、精密減速機(jī)、智能制造等行業(yè)的新形勢發(fā)展，實(shí)現(xiàn)齒輪行業(yè)的電動(dòng)化、柔性化、智能化、輕量化。

　　隨著新能源汽車、風(fēng)電等行業(yè)的發(fā)展，對(duì)齒輪行業(yè)提出了新的要求。齒輪行業(yè)處于產(chǎn)業(yè)鏈中游，電動(dòng)工具、燃油汽車、新能源汽車、機(jī)器人等為其下游。下游企業(yè)為最大程度降低成本，逐漸減少了齒輪的自制率，向齒輪行業(yè)直接采購齒輪零部件。下游企業(yè)齒輪自制率的降低，給齒輪行業(yè)創(chuàng)造了新的增長點(diǎn)，同時(shí)也個(gè)齒輪行業(yè)的制造提出了新的要求。

　　電動(dòng)化，在國家實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、構(gòu)建雙循環(huán)新發(fā)展格局的背景下，隨著電動(dòng)化產(chǎn)品制造成本的降低，電動(dòng)化相比燃油的全生命周期成本逐步具備吸引力和經(jīng)濟(jì)性，電動(dòng)化成為工程機(jī)械綠色發(fā)展的重要方向之一。齒輪行業(yè)一方面向結(jié)構(gòu)更簡單更輕量化的高轉(zhuǎn)速、低噪聲、高效率、高精度、長壽命升級(jí)，另一方面則面臨電直驅(qū)而無需齒輪傳動(dòng)的顛覆。傳統(tǒng)汽車要求齒輪的轉(zhuǎn)速為 6000-8000 轉(zhuǎn)/分，電動(dòng)汽車則要達(dá)到 15000- 20000 轉(zhuǎn)/分，電機(jī)轉(zhuǎn)速的提升帶來齒輪精度要求和噪音要求的提升。在新能源時(shí)代，電動(dòng)機(jī)的三大件為“電池+電機(jī)+電控”，其核心競爭力向智能化轉(zhuǎn)變，自制齒輪并不能帶來競爭優(yōu)勢，因此齒輪趨于外包。新能源齒輪制造方面，一是要做好市場定位，做好戰(zhàn)略規(guī)劃，保持行業(yè)的前瞻性;二是要逐步完善技術(shù)積累，提高制造過程中的工藝質(zhì)量，保持高超的工藝制造水平;三是要關(guān)鍵技術(shù)如滾齒、熱處理、磨齒等精密步驟自行加工，保證核心技術(shù)的安全性。浙江雙環(huán)傳動(dòng)機(jī)械股份有限公司利用公司自身的優(yōu)勢，多年前就已切入新能源車傳動(dòng)部件的技術(shù)領(lǐng)域且已擁有先進(jìn)制造設(shè)備，2021 年新能源相關(guān)齒輪收入約占總營收的11%。

　　柔性化，未來市場競爭日趨激勵(lì)，對(duì)產(chǎn)品的需求趨于多樣化、個(gè)性化，但單個(gè)產(chǎn)品的需求量不一定非常大，而齒輪行業(yè)作為制造行業(yè)中基礎(chǔ)性行業(yè)，要面臨眾多下游領(lǐng)域，對(duì)產(chǎn)品制造的多樣性和效率提出更高的要求。因此，企業(yè)有必要建立彈性生產(chǎn)體系，在同一條生產(chǎn)線上通過設(shè)備調(diào)整來完成不同品種的批量生產(chǎn)任務(wù)，既滿足多品種的多樣化要求， 又使設(shè)備流水線的停工時(shí)間達(dá)到最小，實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，打造企業(yè)的核心競爭力。

　　智能化，控制技術(shù)在機(jī)器上的廣泛應(yīng)用，使機(jī)器實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化;控制技術(shù)、信息通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合應(yīng)用，使機(jī)器和制造具備智能化。對(duì)于傳統(tǒng)齒輪制造企業(yè)來說，面臨的挑戰(zhàn)是如何將電氣工程、電子工程、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和集成，形成智能化。

　　智能制造應(yīng)當(dāng)包含智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)，智能制造系統(tǒng)不僅能夠在實(shí)踐中不斷地充實(shí)知識(shí)庫，而且還具有自學(xué)習(xí)功能，還有搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息，并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。對(duì)齒輪生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)改造，嵌入自動(dòng)化解決方案和數(shù)據(jù)采集模塊，每一個(gè)產(chǎn)品一生產(chǎn)完成就進(jìn)入檢測流程，并實(shí)施數(shù)據(jù)收集，通過智能化制造，能夠有效的進(jìn)行齒輪生產(chǎn)的過程控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量并降低企業(yè)成本。浙江夏廈精密制造股份有限公司智能車間建成之后，該公司生產(chǎn)效率提升21%，生產(chǎn)周期縮短38.4%，人工成本下降89%，提高了市場競爭力。

　　輕量化，隨著科技技術(shù)水平的進(jìn)步和發(fā)展，我國已從德國、日本等許多發(fā)達(dá)國家引進(jìn)了大量先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，通過我國技術(shù)人員不斷吸收，開拓創(chuàng)新，齒輪傳動(dòng)制造技術(shù)有了迅速的發(fā)展。世界先進(jìn)工業(yè)國已由工業(yè)化、信息化向知識(shí)化時(shí)代邁進(jìn)，齒輪減速機(jī)與世界先進(jìn)水平還是存在一定的差距。在齒輪減速機(jī)仍需在齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，輪齒材料的應(yīng)用上不斷完善，滿足目前行業(yè)的升級(jí)和節(jié)能環(huán)保的環(huán)境要求，齒輪行業(yè)的輕量化也變得越來越重要。主要是通過機(jī)電一體化、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、采用新材料等來對(duì)齒輪進(jìn)行輕量化。