对于高端轴承的共性关键技术,应加强基础研究,及早进行行业布局,实施技术联盟战略,尽快开展专项技术研究和工程化应用攻关。重点突破轴承材料、轴承制造工艺、轴承设计和测试试验等技术难点。在**工程中心建设的基础上,推进区域轴承技术服务中心的建设和完善,针对众多轴承企业长期迫切的技术需求,启动推进区域轴承产业化技术研发基地的建设。第五,针对轴承基础技术与产品研发平台,如轴承的力学分析、动态性能、润滑分析,鼓励模拟平台的开发和建设,推进将高校的基础研究成果集成到设计模拟软件之中,为一线轴承产品设计人员提供计算分析工具,以提高轴承的设计水平。同时,针对轴承生产企业的精密制造工艺技术,鼓励将积累的数据与经验,形成专家系统,以进一步提升行业的工艺制定、控制等水平。针对轴承工业特殊的检测与测试设备等,鼓励开发,给予一定的支持和资助。为了有效推动高端轴承产业的发展,保障高端轴承技术发展战略的实施,必须加大支持力度,大力加强高端轴承的基础研究、应用技术研究和人才队伍建设,并以**级工程项目为载体和牵引,构建先进的高端轴承综合研发体系。具体建议采取以下措施:(1) 依托“工业强基计划”,设立和实施“高端轴承重大基础工程项目”,针对高端轴承共性关键技术和轴承产业化技术发展特点,重点解决高端轴承的关键基础材料、先进基础工艺和产业技术基础问题,扶持和推动我国高端轴承的基础理论、应用技术研究和产业技术开发,形成以市场为导向的产业技术发展能力,为我国轴承制造业的未来打好坚实的基础。(2) 设立和建设高端轴承协同创新中心和高端轴承产业技术创新战略联盟,形成“产学研用”一体的**级高端轴承研发平台,培养人才梯队和专家团队。统筹基础研究、技术攻关和应用服务,通过技术辐射和转化,带动轴承产业整体水平的提升。(3) 建立面向高端轴承研发应用全周期的保障体系。制定轴承技术和产业的中长期发展规划,保障对轴承基础数据积累和基础技术研究的持续投入和支持;加强知识产权保护,保障研发人员和企业对技术创新成果的合法权利;完善技术成果转化的促进和保障机制,扩大成果转化的融资渠道,推进各领域高端轴承的国产化进程,建立和健全成果转化和应用的风险分担机制。(4) 以重点攻关项目为载体,优先发展航空、航天、能源、交通、制造等领域高端轴承的产品开发工作。**的重大项目在立项前,提前对高端轴承研发进行布局和投入,在主机项目立项时合理安排高端轴承的配套辅助项目,以重大产品工程模式推进各类高性能轴承产品产业化技术进步,并以点带面,实现轴承产业化技术与基础研究的全面提升。
轴承被誉为机械装备的“关节”,可以代表一个国家的工业水平。本书针对高端滚动轴承、高端滑动轴承和磁悬浮轴承介绍了国内外在材料、设计、制造、检测等方面的发展现状和趋势,从技术和政策层面给出了我国发展高端轴承技术的具体建议。本书适合高校、科研机构机械专业的师生、研究人员和生产企业从事机械设计和制造的技术人员阅读,也可供各级行政管理人员阅读参考。
高端轴承发展战略研究报告
第一章我国轴承工业概述
概述一、 轴承工业在国民经济和国防领域的地位轴承是重大装备的基础零部件,集成了诸多设计理论和制造技术,体现了国家极端制造能力和制造水平,是国民经济和国防安全重大设备的重要基础保障。16项重大科技专项中明确提出,飞机、机床等重大装备的核心技术问题之一就是轴承,它对整个装备制造业的发展水平有着举足轻重的作用。高速、重载、精密的高性能轴承几乎制约着当前整个装备制造业整体关键技术的发展水平,这一类轴承广泛用于高速铁路机车、精密机床、风电、精密轧机、大型发电机组、核泵、石油化工设备、航空发动机、火箭发动机、舰船以及其他国防重装备等关键技术领域,是提高这类尖端技术产品工作能力、运转精度、稳定性和使用寿命最关键和最直接的环节之一。2010年10月10日正式颁布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,旨在将战略性新兴产业培育成为国民经济的先导产业和支柱产业,抢占科技和经济制高点,以促进我国经济社会战略转型,保持经济社会可持续发展。
轴承作为核心基础零部件,其发展水平体现了一个国家在先进基础工艺、关键基础材料和产业技术基础的综合实力,已经成为制约我国工业转型升级和创新驱动发展、实现由大到强转变的重大问题,必须引起全社会的高度重视。目前,我国轴承工业中仅滚动轴承的年产值已经达到1500亿元以上,年产轴承超过150亿套,人均年消耗滚动轴承12套左右。作为机械设备最重要的基础零部件,与之直接相关的机械产业规模达到4.7万亿元/年(按照轴承占主机产值的1%~2%计算)。然而,虽然我国轴承生产总量已经跃居世界第三,但人均消耗量与发达国家相比仍有很大差距。更严重的是,目前我国大多数的高端轴承仍然依赖进口,每年进口轴承近18亿套,每年花费34.5亿美元(相当于人民币210亿元)。与此同时,轴承也一直是国防装备的重要基础零部件,被认为是重要的战略物资,备受重视。
“二战”期间,德国对苏联发动战争时,首批轰炸目标就包括几个主要轴承生产厂。日本也一直把轴承作为重要的战略物资进行控制,不允许外资进入其国内的轴承企业。时至今日,西方国家仍然严禁向我国出口军用轴承以及可用于生产军用轴承的设备和仪器。随着我国国民经济的提升和国防建设的需要,对旋转机械中起支承、减振等作用的轴承提出了更高的要求:轴承需要具有高转速、高精密、高性能、高精度、低噪声、长寿命等特点,并能够应用在高转速及高精度动力设备中。由于起步较晚,研究基础薄弱以及研究体系等问题,我国在这些有特殊要求的轴承方面的建树不大,与国外差距较大,我国必须在这些方面实现自主化研究,摆脱国外对我国高端和重要设备的限制。二、 我国轴承工业的发展历程和现状中国是世界上最早发明滚动轴承的国家之一。从考古文物与资料看, 中国最古老的具有现代滚动轴承结构雏形的轴承,出现于公元前221—207年(秦朝)的今山西省永济县薛家崖村。公元1280年(元朝)在中国古代的天文仪器上也使用了圆柱滚动支承。尽管历史上中国在滚动轴承技术领域曾走在世界文明的前列,但在旧中国轴承工业却十分落后。新中国建立前,轴承制造业几乎是一片空白。
机械设备配套和维修需要的轴承,基本上依赖进口。当时,仅在辽宁省瓦房店和沈阳、上海及山西省长治等地有一些轴承厂、店,但能独立生产轴承四元件(内外套圈、滚动体和保持架)的工厂没有一家。1949年,全国轴承年产量仅为13.8万套。新中国建立50年来,轴承工业飞速发展,轴承品种从少到多, 产品质量和技术水平从低到高,行业规模从小到大。我国滚动轴承工业的发展历程,大致可分为四个阶段:1949年到1957年,是中国轴承的奠基阶段。瓦房店轴承厂恢复生产,成为中国第一家独立生产轴承的企业。抗美援朝期间,瓦房店轴承厂部分北迁哈尔滨,于1951年4月建成哈尔滨轴承厂并投入生产。1953年上海市轴承行业形成秦福兴轴承厂、上工轴承厂、荣泰新机器厂和金兴铁工厂4个中心厂及10多个卫星厂。在苏联援助下,全国156项重点工程之一的洛阳轴承厂1954年3月底破土动工兴建,1957年开始试制普通轴承13.6万套。至此,我国轴承工业瓦房店、哈尔滨、洛阳、上海四个主要生产基地初步形成,为轴承制造业的发展奠定了基础。1957年,全国轴承产量首次突破1000万套大关。1958年到1977年是我国轴承体系形成阶段。建设了一批大中型轴承企业。哈、瓦、洛、上形成了轴承骨干企业。
科研院所和教育体系也得以建立。为了配合三线建设,在贵州建立了贵州虹山轴承总厂、银川建立了西北轴承厂、甘肃天水建立了海林轴承厂、湖北襄阳建立了襄阳轴承厂、陕西建立了海红轴承厂,此外还建立了一批轴承小厂。从解放初期的轴承生产主要为农业、矿业服务,逐步建立了军工轴承生产基地,并形成了专用轴承的研发力量。
轴承专用设备和测试仪器也得到了发展。其中石家庄轴承专用设备厂、烟台轴承仪器厂、兴中轴承仪器厂(甘肃天水)都发挥了作用。在此期间,我国还援助朝鲜、越南建立了轴承厂。1978年到2000年,是轴承行业的快速发展时期,在此期间,重点发展了“三车”、“三机”、“三高”轴承产品。形成了哈、瓦、洛、西北、上海的大型骨干企业,以及许多的中小型企业。民营资本的轴承企业也初见端倪。浙江的民营资本异常活跃,为轴承工业的出口创汇做出了贡献。外国的大型轴承生产企业也开始与国内厂家合资、独资建厂。
2000年全国轴承产量22.3亿套,工业总产值240亿元,仅次于日本、瑞典、美国和德国。中国步入了轴承生产大国。2001年至今是中国向轴承工业强国迈进阶段。但是,这个过程并不顺利,民用大型飞机的生产才刚刚起步,其轴承生产也在酝酿之中。高速铁路虽然为我们的出行带来了方便,但是,轴承还是NTN、SKF、SCHAEFFLER、NSK的产品,形势仍然很严峻。轴承出口还是以中小型普通精度轴承为主,轴承生产的附加值不高。
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