齒輪制造趨向柔性化、自動化、智能化分析

齒輪制造趨向柔性化、自動化、智能化分析齒輪制造趨向柔性化、自動化、智能化未來市場競爭日趨激烈，對產(chǎn)品的需求趨于多樣化、個性化，但單個產(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)備流水線的停工時間達(dá)到最小，實現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，打造企業(yè)的核心競爭力。隨著國家開始大力推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造建設(shè)，未來齒輪制造企業(yè)將持續(xù)向自動化、智能化轉(zhuǎn)型。通過數(shù)控系統(tǒng)的自動化，齒輪制造企業(yè)的生產(chǎn)趨于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化，產(chǎn)品性能顯著提升，人工成本不斷下降；而通過一體化信息集成平臺的構(gòu)建，齒輪制造企業(yè)的生產(chǎn)過程能夠?qū)崿F(xiàn)智能互聯(lián)互通，提高企業(yè)內(nèi)部的信息溝通效率，為企業(yè)的采購、生產(chǎn)與質(zhì)檢環(huán)節(jié)提供決策支持與信息保障。自主創(chuàng)新成為齒輪行業(yè)的主旋律齒輪行業(yè)進(jìn)入第四極發(fā)展，自主創(chuàng)新成為了主旋律。筆者考察了一下，中國齒輪行業(yè)前三次的增長主要得益于引進(jìn)、消化、再創(chuàng)新。而第四極發(fā)展為齒輪行業(yè)重新洗牌提供了機會，新的龍頭企業(yè)會脫穎而出，一些吃老本的企業(yè)將失去發(fā)展機會，甚至將退出市場。應(yīng)該說，目前針對齒輪行業(yè)第四極增長，國內(nèi)相關(guān)配套裝備產(chǎn)業(yè)還不能滿足這種需求，與齒輪相關(guān)的行業(yè)應(yīng)抓住齒輪行業(yè)這次機會，發(fā)展自己的同時，又反過來推動齒輪行業(yè)第四極更快速的發(fā)展。這些基礎(chǔ)包括人才基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)、管理基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)鏈的配套基礎(chǔ)。未來產(chǎn)值將突破3000億，最終將實現(xiàn)我國從齒輪制造大國成為齒輪制造強國的轉(zhuǎn)變。國內(nèi)齒輪行業(yè)總產(chǎn)值不斷增加行業(yè)發(fā)展前景較好齒輪是指輪緣上有齒輪連續(xù)嚙合傳遞運動和動力的機械元件。齒輪是工業(yè)機械的基礎(chǔ)零部件，應(yīng)用極為廣泛。根據(jù)使用場景不同，齒輪可分為車輛齒輪和工業(yè)齒輪，其中車輛齒輪是齒輪市場主流產(chǎn)品，占據(jù)市場份額約為65%；根據(jù)性能不同，工業(yè)齒輪可分為工業(yè)通用齒輪和專用齒輪。齒輪在國民經(jīng)濟多個領(lǐng)域中均有應(yīng)用，近年來，隨著國內(nèi)工業(yè)制造行業(yè)蓬勃發(fā)展，國內(nèi)齒輪市場需求不斷增加，行業(yè)發(fā)展前景較好。目前齒輪行業(yè)已成為我國機械基礎(chǔ)件中規(guī)模最大的領(lǐng)域，近年來，國內(nèi)齒輪行業(yè)總產(chǎn)值呈現(xiàn)出持續(xù)增長態(tài)勢。根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2022-2027年中國齒輪行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測報告》顯示，2021年國內(nèi)齒輪行業(yè)產(chǎn)值為3244億元，同比上漲11．6%。未來隨著國內(nèi)工業(yè)機械市場需求不斷增加，國內(nèi)齒輪行業(yè)總產(chǎn)值將不斷擴大，預(yù)計2023年國內(nèi)齒輪產(chǎn)值將接近3700億元，行業(yè)發(fā)展前景廣闊。德國日本等國外齒輪企業(yè)憑借著先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，在全球齒輪市場上占據(jù)領(lǐng)先地位，例如Sew-傳動設(shè)備、格里森、弗蘭德、住友、倫茨等企業(yè)。我國齒輪行業(yè)起步相對較晚，但發(fā)展速度快，在國內(nèi)工業(yè)機械行業(yè)帶動下，國內(nèi)齒輪行業(yè)不斷發(fā)展，目前我國已成為全球齒輪產(chǎn)銷大國之一。但當(dāng)前我國齒輪制造主要以低端產(chǎn)品為主，在核心技術(shù)與性能上與國外先進(jìn)企業(yè)之間還有較大差距。目前國內(nèi)齒輪企業(yè)有上千家，企業(yè)數(shù)量較多，但多為中小型企業(yè)，行業(yè)集中度較低。國內(nèi)齒輪產(chǎn)能結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出高端產(chǎn)能稀缺、中低端產(chǎn)能過剩狀況，其中國內(nèi)中低端產(chǎn)品占據(jù)國內(nèi)齒輪總規(guī)模比例約為78%，高端產(chǎn)品占比僅為22%，部分高端齒輪產(chǎn)品還依賴于進(jìn)口?，F(xiàn)階段，國內(nèi)雙環(huán)傳動、法士特、杭齒前進(jìn)、精鍛科技等齒輪龍頭企業(yè)正不斷提升自主創(chuàng)新能力、提高核心競爭力，從而擴大國內(nèi)高端齒輪產(chǎn)能。未來國內(nèi)齒輪企業(yè)占據(jù)國內(nèi)高端市場份額將不斷增加，行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?。近年來，隨著國內(nèi)工業(yè)機械行業(yè)不斷發(fā)展，國內(nèi)齒輪市場需求不斷增加，行業(yè)發(fā)展前景較好。未來隨著國內(nèi)風(fēng)電、新能源汽車、軌道交通等行業(yè)不斷發(fā)展，我國齒輪行業(yè)將在國家政策大力支持以及市場需求持續(xù)增長驅(qū)動下，不斷提高自主創(chuàng)新能力，擴大高端齒輪產(chǎn)能，未來國內(nèi)高端齒輪市場進(jìn)程將不斷加快，行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆｝X輪是輪緣上有齒能連續(xù)嚙合傳遞運動和動力的機械元件。齒輪通過與其他齒狀，利用齒輪嚙合原理，將原動機的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換到所需要的轉(zhuǎn)速，并得到相應(yīng)扭矩。按照生產(chǎn)工藝，齒輪可以分為切削加工齒輪、精密鍛造齒輪和粉末冶金齒輪。按照產(chǎn)品用途，齒輪可以細(xì)分為車輛齒輪、工業(yè)齒輪。按照外形分類，齒輪可分為錐齒輪、圓柱齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿蝸輪等。此外，按照模數(shù)，齒輪又可分為小模數(shù)、中模數(shù)和大模數(shù)齒輪。齒輪產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)裝備制造的各個領(lǐng)域，齒輪行業(yè)與國民經(jīng)濟的發(fā)展密切相關(guān)，行業(yè)周期性與國民經(jīng)濟的發(fā)展周期基本保持一致。我國經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展以及國家對制造業(yè)的不斷推進(jìn)，將進(jìn)一步促進(jìn)行業(yè)向前發(fā)展。2010年-2020年，我國國內(nèi)生產(chǎn)總值穩(wěn)步上升，但增速逐步放緩，我國已經(jīng)進(jìn)入由高速增長向中高速增長轉(zhuǎn)換的新常態(tài)。根據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年國內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)到101．60萬億元，較上年增長了2．99%。我國齒輪行業(yè)發(fā)展情況根據(jù)中國機械通用零部件工業(yè)協(xié)會齒輪與電驅(qū)動分會資料，中國齒輪市場規(guī)模自2009年超過1，000．00億人民幣，5年后的2013年超過2，000．00億人民幣，2018年達(dá)到2，600．00億人民幣。因為齒輪行業(yè)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于衣食住行、制造裝備的各個領(lǐng)域，齒輪行業(yè)與國民經(jīng)濟的發(fā)展密切相關(guān)，就整體而言行業(yè)周期性與國民經(jīng)濟的發(fā)展周期基本保持一致。2020年國內(nèi)齒輪行業(yè)市場規(guī)模約為2，819．00億人民幣。由于行業(yè)增長與國民經(jīng)濟周期基本保持一致。同時，考慮到齒輪行業(yè)本身具有技術(shù)密集型和資金密集型的特點。整個齒輪行業(yè)，已從高速發(fā)展期過渡到平穩(wěn)發(fā)展期，但在科技進(jìn)步和全球一體化浪潮的背景下，部分新興應(yīng)用領(lǐng)域或部分區(qū)域可能存在替代性機遇，使（3）國內(nèi)齒輪行業(yè)高端產(chǎn)能匱乏我國是齒輪產(chǎn)銷大國，國內(nèi)齒輪行業(yè)集中度較低，單個企業(yè)占整體市場份額較小。根據(jù)中國機械通用零部件工業(yè)協(xié)會和思瀚產(chǎn)業(yè)研究院資料，2019年底國內(nèi)齒輪制造企業(yè)約有5，000家，規(guī)模以上企業(yè)1，000多家，骨干企業(yè)300多家。按照齒輪產(chǎn)品的層次結(jié)構(gòu)來分，2019年國內(nèi)高、中、低端產(chǎn)品的比例約為25．00%、35．00%和40．00%；按照生產(chǎn)高、中、低端產(chǎn)品的企業(yè)來分，其比例約為15．00%、30．00%和55．00%。齒輪產(chǎn)品分類及應(yīng)用領(lǐng)域我國齒輪傳動歷史最早可追溯到3000年前，但只有在中華人民共和國成立后，中國的齒輪傳動技術(shù)才有了長足的進(jìn)步。近年來，我國齒輪行業(yè)繼續(xù)保持較快增長。齒輪及其齒輪產(chǎn)品是機械裝備的重要基礎(chǔ)件，絕大部分機械成套設(shè)備的主要轉(zhuǎn)動部位都是齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪行業(yè)是機械業(yè)的基礎(chǔ)。相對機械裝配業(yè)而言，齒輪行業(yè)屬于技術(shù)最密集、資金最密集以及規(guī)模相對最大的行業(yè)。我國齒輪行業(yè)基本由三部分組成，即工業(yè)齒輪、汽車齒輪和齒輪裝備。車輛齒輪是車輛主要的基礎(chǔ)傳動零件，齒輪的質(zhì)量直接影響車輛的噪聲、平穩(wěn)性及使用壽命。車輛齒輪同其他齒輪工作原理一樣，用于多個齒輪組成的傳動機構(gòu)，利用齒輪的嚙合原理，將原動機的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換到所需要的轉(zhuǎn)速，并獲得相應(yīng)扭矩。我國齒輪產(chǎn)品的研發(fā)及制造能力較強。在自動變速器中，AT和CVT的核心技術(shù)主要被外資整車集團或第三方變速器生產(chǎn)商說壟斷：我國難以突破。而在DCT的結(jié)構(gòu)中，主要可以分成雙離合器、執(zhí)行機構(gòu)、電控系統(tǒng)以及機械結(jié)構(gòu)等組成;而除了機械結(jié)構(gòu)以外的這些零件主要被外資所壟斷，比如雙離合器的設(shè)計、制造以及測試技術(shù)主要掌握在博格華納以及舍弗勒兩家公司手中，而摩擦片的技術(shù)又集中在博格華納以及達(dá)耐時（日本）等公司的手上。同時，隨著新能源汽車占比的提升，高精度齒輪的需求勢必越來越大;而高精度齒輪的研發(fā)需要主機廠或第三方零部件廠商投入更多資金予以支持，這將帶動企業(yè)的成本上升，從而攤薄利潤;促使總成類企業(yè)將齒輪外包給專業(yè)齒輪企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)從而集中資源投入核心技術(shù)的革新。而這種齒輪精度和強度的提升將使得齒輪行業(yè)的竟?fàn)幖觿?，迫使小型齒輪企業(yè)讓出其市場份額。汽車動力總成核心部件變速器的趨勢之一，就是自動代替手動。齒輪做為變速器的核心部件之一，有效解決發(fā)動機輸出扭矩與實際需求之間的矛盾。變速器的滲透提升主要是受到了持續(xù)擴散的城市道路擁堵情況以及消費升級所驅(qū)動的。我國汽車自動變速器的滲透率比較低，僅有28．2%的汽車采用了自動變速器系統(tǒng)，而當(dāng)時自主品牌汽車采用自動變速器的比率僅僅有6．7%。這比率到之后得到大幅度的緩解，全部品牌汽車以及自主品牌汽車的自動變速器滲透率達(dá)到了63%以及35%;由此可以看出，隨著未來自動變速器滲透率加大，國產(chǎn)自主品牌崛起，相關(guān)汽車齒輪產(chǎn)業(yè)需求將持續(xù)提升。隨著我國制造業(yè)特別是汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，機床齒輪、農(nóng)機齒輪、工程機械齒輪和工業(yè)齒輪的需求還將大幅度增長，中國齒輪行業(yè)年總產(chǎn)值已突破700億元。齒輪傳動裝置主要分為車輛變速箱和工業(yè)變速箱兩大類。其中車輛變速箱年銷售額150億元，出口額2．4億元;工業(yè)變速箱年銷售額100億元，出口額1．6億美元．近年來，齒輪行業(yè)產(chǎn)銷量每年以20%以上的速度增長，行業(yè)現(xiàn)有600多家制造商，其中骨干企業(yè)100多家，年銷售額250億元，出口額4億美元。近年來，我國齒輪行業(yè)繼續(xù)保持較快增長，市場方面市場總體需求和國內(nèi)生產(chǎn)總量保持了較高增長我國齒輪行業(yè)增長速度很快其產(chǎn)量占到全國總量的52．8%。從生產(chǎn)區(qū)域來看，華東地區(qū)齒輪業(yè)發(fā)展最快，其他地區(qū)依次為:華北地區(qū)占19．1%，西南占8．7%，華中占8．1%，西北占6．7%，東北為4．7%。我國自動變速箱制造生產(chǎn)方面目前還受制于人，產(chǎn)品貿(mào)易逆差較大且呈逐漸增高之勢。我國進(jìn)口齒輪產(chǎn)品33．7億元，其中進(jìn)口自動變速箱16．37億美元。預(yù)計進(jìn)口總額在50億美元以上，自動變速箱將達(dá)到25億美元。美德、日、韓在壟斷市場后，還要求與之配套的變速箱使用國外產(chǎn)品，這就限制了我國自動變速箱的發(fā)展，也是造成貿(mào)易逆差很重要的原因。第四，在進(jìn)口的齒輪中，有44．5%來自日本，16．9%來自德國，韓國、美國、法國分別為8．3%、6．8%和4．2%。在出口企業(yè)中，外企出口比例最大，占31%，國企為28．7%，民企為21．4%，中外合資企業(yè)為12．7%，其他約占6%；一些發(fā)達(dá)國家低端產(chǎn)品從我國進(jìn)口，而復(fù)雜高端產(chǎn)品則自己生產(chǎn)，他們利用我國的廉價勞動力和資源，把我國當(dāng)做其加廠。從產(chǎn)品出口國別看，絕大多數(shù)產(chǎn)品都出口到發(fā)達(dá)國家或地區(qū)。其中，23．6%出口到美國，15．6%到日本，7．9%到意大利。如何增加自動變速箱工業(yè)技術(shù)，不在受制于人實現(xiàn)進(jìn)出口金額數(shù)量的逆轉(zhuǎn)將決定我國汽車齒輪行業(yè)的未來。齒輪行業(yè)將迎來第四次機遇齒輪是量大面廣的關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件，幾乎應(yīng)用在國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域。齒輪工業(yè)是機械工業(yè)中技術(shù)密集、資金密集的產(chǎn)業(yè)。目前，齒輪工業(yè)已成為中國機械基礎(chǔ)件中規(guī)模最大的行業(yè)。去年全國齒輪行業(yè)的產(chǎn)值在2300億元左右，居世界第一位。過去30年，我國齒輪行業(yè)歷經(jīng)了快速發(fā)展，平均增速在18%；而過去3年全行業(yè)產(chǎn)值處于徘徊階段，逆差還在擴大。應(yīng)該說，過去3年也是齒輪行業(yè)苦練內(nèi)功、實實在在推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型升級的時期。長期困擾行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)上的全面突破，產(chǎn)品質(zhì)量的提升，國家經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級提供的契機，我國齒輪行業(yè)迎來了發(fā)展的新階段。過去30多年中國齒輪行業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了三個增長高峰，通常稱為三個增長極。25年前，摩托車齒輪的發(fā)展讓我國齒輪行業(yè)的產(chǎn)值從幾十個億元變成了200多億元；16年前，以中國加入WTO為轉(zhuǎn)機，汽車齒輪的發(fā)展使我國齒輪行業(yè)產(chǎn)值從幾百億元躍升到了大約1300億元，這是齒輪行業(yè)發(fā)展的第二極。10年前，風(fēng)電和工程機械齒輪的發(fā)展為齒輪行業(yè)帶來了第三極增長，使齒輪行業(yè)產(chǎn)值上升近2000億元。過去5年，我國齒輪行業(yè)進(jìn)入了一個相對平穩(wěn)發(fā)展期，在2015年行業(yè)產(chǎn)值還有小小的回調(diào)。目前，全國齒輪企業(yè)近千家，骨干齒輪企業(yè)300多家，億元以上的企業(yè)有150多家。一批企業(yè)的年銷售已超過20億元，2家過了100億元。幾家大型國有企業(yè)是齒輪行業(yè)的中堅力量，民營企業(yè)已成為市場的主力?，F(xiàn)在，中國已成為了齒輪制造大國，我國齒輪企業(yè)已全面融入世界配套體系中。更為重要的是，我國齒輪工業(yè)已形成世界上最為完整的產(chǎn)業(yè)體系，可以說覆蓋了齒輪產(chǎn)品的全領(lǐng)域。在產(chǎn)品方面，中國齒輪產(chǎn)品已歷史性地實現(xiàn)了從低端向中端的轉(zhuǎn)變，已出現(xiàn)一定的高端產(chǎn)品。中國齒輪行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈齒