近日，“2017中国齿轮产业市场需求技术支持及产融合作研讨会”在陕西汉中举办。此次与会代表围绕着以“强化基础，协同创新”为主题，就传统齿轮行业如何发展进行了探讨。
基础薄弱 制约发展
中欧协会齿轮传动产业分会轮值执行会长、天津天海同步集团有限公司董事长吕超认为，德国工业之所以强盛，在于始终坚持以制造业为立国之本，始终坚持制造业为主体的产业结构，始终坚持金融优先服务于制造业及其创新活动。通过与德方的交流，更加认识到，增材制造技术解决大而复杂的零件。“德国工业之所以强盛的法宝还源于研究型大学坚实的基础研究，及其与企业在产品应用性研究方面的紧密结合;源于科研院所在企业全新产品开发过程中，以其雄厚的工程化技术能力所发挥的独特的产品化与产业化孵化作用;源于产业链相关方价值认同优势互补、高效协同的务实合作。”
这是吕超近两年来，多次考察德国企业并进行深入交流的感受，他说：“《中国制造2025》把强化工业基础能力，即强化核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺、关键基础材料和产业技术基础等“四基”能力，作为我国实现制造强国的战略任务;而工业基础能力薄弱，严重制约了我国制造业创新发展和产品的质量提升。”
《2014-2020年中国齿轮行业深度调研及发展趋势分析报告》显示，作为通用零部件行业中规模最大的子行业，相较57.18亿美元的出口额，2015年我国齿轮产业进口额高达129.74亿美元，尽管同比有所下降，但在整个零部件行业中占比达到了75.2%。
而这与“中低端市场竞争激烈，产品价格太低，企业营业收入、利润下降严重，亏损企业不少，高端市场多数被国外产品占据，产品销量低，稳定性差”的齿轮产业现状密不可分。比如我国直升机齿轮和重型卡车螺旋锥齿轮的无故障寿命分别不足国际先进水平的十分之一和五分之一。
再比如机器人，它堪称最典型的机电一体化装备，技术附加值高而且应用范围极其广泛。其中的核心部件RV减速器，传动性能直接影响到机器人的运动精度、重复定位精度等。
“与通用减速器相比，RV减速器对运动精度指标的要求更加苛刻，”齿轮分会副秘书长邓效忠在其《机器人RV减速机摆线轮精密制造技术及装备》的发言中透露说，国外RV减速器运动精度保持周期可以达到5万~10万小时，而国产的只有8000小时左右，运动精度低且精度保持性差，“这已成为制约机器人RV减速器国产化和竞争力提升的瓶颈。”
经常被拿来比较的还有汽车变速箱齿轮——日本产品的寿命是120万公里，而中国的指标则是80万公里，且国产变速箱的噪音比国外同类产品至少要高3~5个分贝，还有300~350千米/小时的高铁齿轮，国外寿命为700万公里，而中国目前还完全依赖进口。
断档二十载 需要长期积累
中国欧洲经济技术合作协会副秘书长刘佩文在会上说：“国内企业应当更多采取开辟第二成长曲线的策略，助推高技术与战略性产业的发展。高技术产业和战略性产业的发展往往需要长时间的经验积累，整个行业和相关企业要保持专注发展和耐心发展的定力，需要有耐性、有传承，并且能够坚持。”
刘佩文说，高技术和战略性新兴产业发展呈现出以下几个特点：一是技术创新亮点纷呈，提质增效稳步推进，但整体创新能力仍有待进一步提升;二是行业及领域内分化日益突出，且分化将长期存在;三是金融支撑产业发展有新招，但融资难和融资贵的问题依旧;四是相应的国际并购提升了国内企业形象，对外投资增强了国内企业的发展能力。
北京航空航天大学大型金属构件增材制造国家工程实验室在王华明院士的领导下，在增材制造(3D打印)技术及高性能大型金属构件增材制造技术应用获得过“国家技术发明奖”一等奖等奖项。此次代表王院士演讲的汤海波博士介绍到，从齿轮与轴承行业来看，通过增材制造的3D打印技术，齿轮材料性能方面可具有高弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，齿面有足够的硬度和耐磨性，零件芯部具有良好的强度和韧性。在齿轮制造技术方面，增材的3D打印可以做到高精度、高质量、高效率和绿色环保，同时大型齿轮铸/锻件坏料冶金缺陷与性能可受到相应的制约，使得齿面更具有承载能力，可靠性更高。从发展趋势看，增材制造解决了传统冶金中的大型、高品质和高性能难题，可使多材料/梯度高性能，制造与再制造交替，结构与功能一体化。
重庆理工大学车辆工程学院汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室的张志刚在会上介绍说：“我们主导研发的齿轮箱耐久试验技术及装备可应用的主要测试范围包括：疲劳寿命试验，传动效率试验，高速试验，温升试验，反拖试验，变矩试验，型式试验，静扭试验，循环工况试验，基本性能试验，实用性能试验，用户自定义试验等。目前，该项试验装备不仅应用于乘用车与商用车变速器的试验技术领域，而且已突破3.5兆瓦风电齿轮箱试验技术和动车组齿轮箱试验技术。”
噪声、振动与声振粗糙度(NVH)问题一直是制约我国自主品牌齿轮箱向高端品牌转型的技术难点与瓶颈。由重庆理工大学组织自主研发制造的齿轮箱NVH试验分析技术及装备，重点围绕变速器和驱动桥，开展了啸叫、敲击和异响等齿轮箱典型NVH问题研究，掌握了变速器和驱动桥NVH试验方法、评价方法、声源识别技术、声源控制及优化方法和NVH试验装备开发技术，形成了变速器和驱动桥NVH数据库。据悉，该套试验设备目前已经同国内多家自主品牌主机企业如重庆青山、江淮汽车、四川现代等合作，成功解决了多款变速器和驱动桥的NVH问题。
近几年，随着国内研发力量的崛起，许多自主品牌主机厂已经完全改变了以往惟进口设备是瞻的思维，国产试验与测试设备已经大有普及之势。例如，与会代表参观的汉江工具厂就是一个典型例子，他们生产的产品越来越多替代了进口产品，但在访问中了解到，该企业的一些核心零部件的钢材依然要靠进口，但随着我们这个钢铁大国基础材料的突破，企业成本的降低，将大大提高国际市场的竞争能力。目前，秦川已形成关键零部件、机床工具(4大产业链)、现代制造服务业三大板块，在应对行业新形势下，公司已形成“三航/两机”加工装备产业链，在新能源汽车、电动轿车产业带动下，公司高效磨齿机销量大幅增长。在智能制造上，秦川以齿轮加工生产线、齿轮箱装配数字化车间、数字化工厂服务为对象，初步构建智能产品、智能装备、智能制造三大体系，参与国家智能专项、04专项等共计45项。
