齒輪是工業的基本元素，它的重要性不言而喻，作為工業的象征，它被共和國的創建者設計到國徽之中，表達了要將古老的中華民族建成現代化工業國家的決心。在經過幾代人的奮斗，中國已一躍成為世界制造業大國的今天，齒輪，這一悄聲轉動、無處不在的關鍵基礎零部件，正經歷著不斷的革新與發展，當前我國正處在技術創新和產業轉型升級的重要時期，中國齒輪行業的現狀如何呢?它又面臨著怎樣的挑戰與機遇?
抱著諸多疑問與期許，近日《機床商訊》雜志暨《天下機械網》記者專題采訪了中國機械通用零部件工業協會齒輪分會(CGMA)副會長兼秘書長王長路，就齒輪行業的相關情況進行了深入了解，王秘書長作為行業領導和資深專家，做了精辟分析和詳盡解答。
記者：王秘書長作為行業領導和資深專家，請您簡述一下齒輪行業的發展現狀和國家相關的產業政策。
王秘書長：我國齒輪行業規模以上制造企業1000多家，骨干企業300多家。2016年齒輪產品銷售額達到2205億元，約占機械通用零部件總銷售額的61%，產業規模已經連續數年位居全球第一。我國齒輪產品正從中低端向高端轉變，部分高端產品已達到國際先進水平。但是，我國汽車自動變速器、工業機器人RV減速器、時速≥350km/h高鐵齒輪傳動裝置等高端齒輪產品仍大量依賴進口，對外貿易逆差巨大。2016年，我國齒輪產品進口額高達142.03億美元，出口54.81億美元，貿易逆差高達87.22億美元。
國家發布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020年)》，明確關鍵基礎件和通用部件是制造業領域優先發展的技術主題，要重點研究開發重大裝備所需的關鍵基礎件和通用部件的設計、制造和批量生產的關鍵技術。國家《裝備制造業調整和振興規劃》提出了堅持發展整機與提高基礎配套水平相結合，努力實現重大技術裝備自主化，帶動基礎配套產品發展，把重點發展高精度齒輪傳動裝置作為產業調整和振興的主要任務之一。工信部發布的《機械基礎件、基礎制造工藝和基礎材料產業"十二五"發展規劃》，明確重點發展11類機械基礎件，包括超大型、高參數齒輪及傳動裝置等基礎件。工業強基工程是"中國制造2025"五大工程之基石，決定著制造強國戰略的成敗，是支撐規劃綱要中十大產業創新發展的基礎。《工業強基工程實施指南(2016-2020 年)》明確了高精密減速器"一條龍"應用計劃等內容。
記者：目前齒輪行業存在哪些主要問題?根據齒輪行業"十三五"發展規劃，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"十三五"發展規劃綱要》，分析了齒輪行業面臨的形勢和存在的主要問題，提出了齒輪行業的發展思路和發展目標，明確了重點任務與措施。
齒輪行業存在的主要問題：一是基礎研究和基礎數據匱乏，使得產品設計和制造缺少數據支撐;二是缺乏面向全行業的齒輪共性技術和前沿技術研究開發、重要科技成果轉化及工程化應用研究的創新平臺，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;三是齒輪行業自主創新能力薄弱，導致高端齒輪產品大量依賴進口，核心技術受制于人;四是高端產品研發、制造能力不足,中低端產品產能嚴重過剩，同質化競爭加劇;五是齒輪產品質量及其穩定性差，產品早期故障率高，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;七是齒輪行業不少中小型企業陷入融資困難、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品，三是持續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服務平臺，五是實施質量和品牌戰略，六是實施齒輪標準化戰略，七是實施齒輪鋼品質提升專項，八是協助解決中小微企業融資難問題。
記者：我國是齒輪產銷大國，但齒輪產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容及應用效果。
王秘書長：與國際先進水平相比，我國齒輪產品在功率密度、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。抗疲勞制造技術的主要內容及使用效果：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。總之， 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，實現輕量化。航空材料研究院趙振業院士的團隊開發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。目前國內齒輪檢測儀器以CNC齒輪檢測中心為主，大模數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測量中心以進口產品為主，國產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系列產品，哈爾濱精達JS系列產品、成都量具刃具廠的SNY-3型產品。齒輪在線測量分選機主要用于批量生產齒輪的檢測，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、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海克斯康三坐標測量機、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品取得了那些突破?未來齒輪行業的發展目標是什么?
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品取得了突破，其中不少已經達到國際先進水平。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;攻克了核電站循環泵大型行星齒輪箱多項關鍵技術，實現了該類齒輪箱的批量生產;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，我國核電站循環泵齒輪箱已經替代進口，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業配套，還實現了批量出口。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業化"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)研發及產業化"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"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品依然大量依賴進口，如：工業機器人精密減速器、盾構機主減速器、大飛機齒輪產品、重型直升機主旋翼減速器等。 未來5～10年，我國齒輪行業將實現如下目標。一是創新能力顯著增強，齒輪行業建成具有持續創新能力的技術創新體系，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，創新能力和國際競爭力處于國際先進水平;二是齒輪產品配套能力和出口能力全面提升，高端齒輪產品制造能力大幅提升，產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，齒輪產品基本滿足國內重點裝備及大型工程配套需求，進出口貿易由巨額逆差變為順差或基本持平;三是2-3家齒輪企業進入世界齒輪10強，一批"專、精、特、新"企業穩步發展;四是提高產業集中度，形成數個具有國際競爭力的齒輪產業積聚區;五是節能節材成效突出，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新思維和品牌意識，請介紹一下齒輪行業這兩方面的情況。
王秘書長：創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思維的界限，以超常規甚至反常規的方法、視角去思考問題，提出與眾不同的解決方案，從而產生新穎的、獨到的思維成果。近年來，面對日新月異的技術發展和社會變革，齒輪分會大力提倡創新思維，通過培訓、企業家論壇等方式提高企業家的創新思維能力。例如，在互聯網+、大數據、云計算等科技不斷發展的背景下，我在行業大會和企業家論壇上多次講解互聯網+帶來的機遇與挑戰，強調企業家要有互聯網思維，要有發展的眼光，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，品牌既是企業的無形資產，又是企業形象的代表，更是一筆巨大的財富。品牌意識是一個企業對品牌和品牌建設的基本理念，是企業對其產品自覺維護并創成名牌的意識。齒輪協會注重企業品牌和品牌意識的培育，在行業推進質量標桿和領先企業示范活動，推進卓越績效、六西格瑪、精益生產等先進生產管理模式的應用，著力營造質量強國、品牌興業的文化氛圍，既要培育跨越國界、具有廣泛知名度和美譽度的頂級品牌，
又要培育國內名優品牌，走向"一廠一品牌、一品一創新"。齒輪行業涌現了一批著名品牌，例如，"南高齒"、"法士特"和"雙環傳動"已經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"的戰略布署，國內各行業紛紛走出國門，抓住 這一空前的發展機遇，請問齒輪行業主要有哪些行動?
王秘書長："一帶一路"戰略是黨中央、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新、注重協調、倡導綠色、厚植開放、推進共享的機制和環境具有重要意義。齒輪行業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、建材等行業的市場機遇;二是研究國際國內相關標準，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據庫和檢測技術服務體系建設，支撐齒輪技術和產品創新;四是推動齒輪行業應用現代先進制造技術、智能制造技術，建立產品質量穩定的自動化、智能化制造系統和在線監測系統，提高齒輪產品品質和質量穩定性，滿足"一帶一路"對高端齒輪產品和服務的需求;五是鼓勵企業走出國門開疆拓土，如法士特在泰國建廠和南高齒布局德國杜伊斯特等。
記者：如何有效解決行業中存在的惡性競爭問題?分會在行業自律上和壓縮低端 產能上都做了哪些有益的工作?
王秘書長：針對齒輪行業高端產能不足、中低端產能嚴重過剩導致競爭異常激烈的現狀，齒輪分會主要采取如下措施進行行業自律和壓減低端產能。一是加強行業自律，制定行業規則和相關標準，實施行業監督，抵制低質低價產品;二是發揮市場引導作用，推進齒輪供給側改革;三是培養 "專、精、特、新"小巨人企業，構筑企業獨特的優勢，避免同質化競爭;四是積極推進兼并重組，鼓勵小企業進入大企業進而拉長產業鏈，形成大型企業集團與中小企業優勢互補、協調發展的格局;五是推進技術改造，淘汰落后產能。
