我国轴承产业发展现状分析

产业现状 我国轴承工业经过70多年的发展,走过了从无到有、从小到大的历程,目前正处在由弱变强的关键时期。轴承中关节轴承和自润滑轴承专业化程度较高,也有一定产业化规模;动静压油膜轴承、悬浮类轴承、滚动功能部件(包括机电一体化部件)等轴承类产品 阅读全文>>

产业现状

我国轴承工业经过70多年的发展,走过了从无到有、从小到大的历程,目前正处在由弱变强的关键时期。轴承中关节轴承和自润滑轴承专业化程度较高,也有一定产业化规模;动静压油膜轴承、悬浮类轴承、滚动功能部件(包括机电一体化部件)等轴承类产品均处在发展的初级或中期阶段,技术成熟度还不高,标准化条件也不够成熟,实现专业化、产业化制造尚待时日。

轴承作为关键机械基础件,是主机性能、功能与效率的重要保证。轴承工业是国家基础性战略性产业,对国民经济发展和国防建设起着重要的支撑作用。按2016年统计,我国轴承行业共有1700多家规模以上企业;轴承行业全年主营业务收入超过2000亿元。其中滚动轴承1600亿元,产量190亿套;出口轴承创汇49亿美元,出口轴承数量53亿套;进口轴承20亿套,用汇34亿美元;连续多年保持进出口贸易额顺差10亿美元以上。能够生产小至内径0.6mm,大至外径11m,9万多个品种规格的各种类型轴承。轴承产业规模位居世界第三位,市场占有率占全球市场的20%左右。国内自主配套率超过80%。我国每年进口轴承约40亿美元,其中70%为民用高端轴承。高端轴承包括滚动轴承、滑动轴承、悬浮类轴承和轴承功能部件四大类型,其中应用最广泛,标准化、产业化程度最高的是滚动轴承。国际上高端轴承基本上被瑞典SKF公司,德国SCHEFFELER公司,日本NSK公司、NTN公司、JTKE公司,美国TIMKEN等以轴承为主导产品的跨国公司垄断。这些公司虽然在中国设立制造工厂和研发中心,但高端轴承的研发与制造都设在本国,对高端轴承制造技术严密封锁。

共性问题

近几年我国轴承发展不断进步,慢慢形成产业化,但是与世界轴承工业强国相比,我国轴承还存在一定差距,主要表现就是高技术、高精度、高附加值的产品比例低,产品的稳定性需要进一步提高与改进。我国轴承的共性问题具体表现在:

⑴基础理论研究和共性技术研发不足。

基础理论研究和共性技术问题凸显,如薄弱支撑轴承设计应用理论从传统力学、摩擦学发展到界面科学与技术研究,满足长寿命、高可靠度轴承制造的抗疲劳制造技术研究,对高性能轴承的物理指标、复杂极端工况(如载荷谱、耦合摩擦、热与温升、寿命预测)深入系统的实验研究;轴承钢、陶瓷、塑料、尼龙、复合材料等轴承材料研究等方面相对滞后。

⑵原材料配套跟不上。

目前我国轴承钢质量水平较低,其标准水平、实物质量和品种均与国际先进水平、轴承行业发展的需求有较大差距。长期反复出现钢材严重缺陷时有发生,劣质钢材的生产、销售、使用尚未杜绝。轴承钢新钢种的研发,钢材质量的提高是当前轴承钢面临的主要问题。

⑶企业自主研发与主机配套能力差。

轴承行业目前对国内主机的配套率达到80%,但高速铁路客车、中高档轿车、计算机、空调器、高水平轧机等重要主机的配套和维修轴承,基本上靠进口。这是因为大多数企业在研发和创新的资金投入、人才开发等方面仍处于低水平,面向行业服务的科研院所走向企业化,国家已没有对行业共性技术研究的投入,从而削弱了科研院所面向行业进行研发的功能。造成了基础理论研究和国际标准制定力度弱,原创技术和专利产品相对较少。

此外,配套轴承在主机制造成本中的占比小,使用较低价格的国产轴承对降低主机制造成本影响不大。主机行业更愿意避免风险而选择进口轴承,对轴承国产化缺乏压力和动力,体现在主机行业对轴承国产化动力不足,而轴承行业进入主机行业应用的准入难度也较大。

⑷装备水平和工艺制造技术较低。

轴承专用设备、仪器的精度和性能虽然达到或接近国际先进水平,但精度保持性和性能稳定性与国际先进水平有较大差距。我国车加工数控率和磨加工自动化水平不高,全国仅有200多条自动生产线。大多数企业,尤其是国有老企业中作为生产主力的仍是传统设备。对轴承寿命和可靠性至关重要的先进热处理工艺和装备,如控制气氛保护加热、双细化、贝氏体淬火等覆盖率低。

我国轴承工业制造工艺技术发展缓慢,加工、润滑、冷却、清洗和磨料磨具等相关工艺技术的研发,无法满足轴承产品水平和质量提高的要求。造成工序能力指数低、一致性差,产品加工尺寸离散度大,产品内在质量不稳定而影响轴承的精度、性能、寿命和可靠性。

⑸检测检验。

很多企业一方面不重视检测试验能力建设,另一方面由于单一企业难以承受高性能检测试验的资金投入,造成缺乏高精度的加工装备和高性能检测与试验装备和先进的加工工艺及试验技术。很多轴承产品未经过充分研发、检测、试验和工程化,就投入了使用并进行了大批量生产。造成了轴承产品产业化基础很薄弱,存在较大隐患,最终导致进入高端轴承市场面临较大困难。

⑹数据支撑匮乏。

缺乏设计和加工急需的轴承材料、零件和部件加工工艺等方面的数据支撑;数据的采集、处理与积累,数字化建模与仿真分析技术落后;全行业还没有权威的轴承零件及部件的设计及性能分析软件。

政策环境

轴承作为装备制造业的重要基础件,直接决定着重大装备和主机产品的性能、水平、质量和可靠性,是实现我国装备制造业由大变强转变的关键。一直以来,国家陆续出台多项产业政策,引导轴承行业向利好方向发展。

2015年5月8日,国务院发布《中国制造2025》,提出“强化工业基础能力”。加强“四基”创新能力建设,强化前瞻性基础研究,着力解决影响核心基础零部件(元器件)产品性能和稳定性的关键共性技术。建立基础工艺创新体系,利用现有资源建立关键共性基础工艺研究机构,开展先进成形、加工等关键制造工艺联合攻关,加大基础专用材料研发力度,提高专用材料自给保障能力和制备技术水平。建立国家工业基础数据库,加强企业试验检测数据和计量数据的采集、管理、应用和积累。加大对“四基”领域技术研发的支持力度,引导产业投资基金和创业投资基金投向“四基”领域重点项目。

开展示范应用,建立奖励和风险补偿机制,支持核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺、关键基础材料的首批次或跨领域应用。组织重点突破,针对重大工程和重点装备的关键技术和产品急需,支持优势企业开展政产学研用联合攻关,突破关键基础材料、核心基础零部件的工程化、产业化瓶颈。

为贯彻落实《中国制造2025》,组织实施好工业强基工程,夯实工业基础,提升工业发展的质量和效益,推进制造强国建设,工信部和财政部联合发布工业强基工程实施指南(2016~2020年),指南中提出:产业技术基础公共服务能力提升重点围绕新型材料、大数据、航空轴承等方面并作为重点支持方向给予政策。

2013年以来,轴承行业经工信部批准实施了8个“强基工程”项目。其中,重点方向项目6个,示范应用项目2个。

国家工信部2013年规定了15个工业强基重点方向,其中两个重点方向涉及到轴承行业:⑴轴承用高标准轴承钢材料;⑵轿车用第三代轮毂轴承单元。

国家工信部2014年规定了39项工业强基重点方向,其中轴承行业入选一项:轨道交通装备基础能力提升——核心基础零部件轴箱轴承。

国家工信部2015年规定工业强基重点方向中,轴承行业入选一项:盾构/TBM主轴承减速机工业试验平台。

国家工信部2016年规定了24项工业强基重点方向,其中轴承行业入选两项:⑴工业机器人轴承;⑵航空轴承检测鉴定公共服务平台。

2016年,西北轴承股份有限公司、瓦房店轴承集团有限公司、大连凯特乐机械有限公司、被确定为“新型城市轨道交通轴承”示范应用单位。瓦房店轴承集团有限公司、浙江天马轴承股份有限公司、哈尔滨轴承集团公司被确定为“高速动车组轴承”示范应用单位。

国家产业政策的扶持为轴承产业的发展提供了良好的环境,产业政策的引导作用将进一步推动行业内企业的技术进步,促进企业提高自主创新能力,加快轴承产业结构优化升级。

—— 来源:《锻造与冲压》2018年第21期