轴承行业是制造业的基础行业，是装备制造业中的关键性零部件，是国民经济建设必不可少的“关节”，机械装备的性能、质量和可靠性都取决于轴承的性能。


一、我国轴承行业发展现状


轴承工业在全世界已经有一百多年的发展历史。20世纪60年代以前轴承工业主要被欧美国家所垄断；随着日本汽车、摩托车、办公自动化设备、家电、机床等行业的大力发展，20世纪60年代以后，日本在微、小型轴承领域已逐步取代了欧美国家的垄断地位。



近年来我国轴承制造产业发展势头强劲，据统计，目前我国轴承产量达20亿套以上，产值已超过200亿元，年出口量逾7.7亿套，出口创汇约达7亿美元，世界排名第4，满足国内所需产品品种的70%以上，满足所需数量90%以上，出口量也以较高的比例递增。轴承企业有1400多家，从业人员约30多万人。虽然总体势态向好，但与世界轴承工业强国相比，我国轴承行业还存在不小的差距。


虽说我国轴承行业经过多年的发展已经具备了相当的生产规模和生产技术，但当下中国轴承制造行业必须着眼提高产品档次和降低制造成本，实现从“大”向“强”的战略转变。同时随着我国城镇化建设的不断推进和战略性新兴产业的大力发展，我国工业企业转型升级将不断深化，由此促进我国轴承行业的市场规模将保持长期稳定增长的态势。为此国家也出台一系列稳增长政策支持，随着“一带一路”、京津冀协同发展、长江经济带的战略实施，以及高铁和高端装备制造业等加速发展，巨大的轴承市场正在打开。



二、轴承行业突出问题


当前我国轴承行业主要面临三大突出问题：


第一，行业生产集中度低。世界轴承市场70%以上的份额，被十大跨国轴承集团公司所分享。其中占全球市场23%的美国、21%的欧盟以及19%的日本基本由日本NSK 等五大公司、瑞典SKF 公司、德国FAG 等两家公司、美国Timken 等几家公司所主导。同时，世界轴承行业的高端市场被上述企业所垄断，而中低档市场则主要集中于中国。而我国瓦轴等10家最大的轴承企业，销售额仅占全行业的24.7%，前30家的生产集中度也仅为37.4%。


第二，研发和创新能力低。全行业基础理论研究弱，参与国际标准制订力度弱，少原创技术，少专利产品。目前，我国轴承行业高精度、高技术含量、高附加值、长寿命产品的比例普遍偏低、产品的稳定性和创新性有待进一步改进。当前我们的设计和制造技术基本上是模仿，产品开发能力低，在某些核心技术的研发领域甚至还是空白，表现在：虽然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。


第三，制造技术水平低。我国轴承工业制造工艺和工艺装备技术发展缓慢，车加工数控率低，磨加工自动化水平低，全国仅有200多条自动生产线。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，许多技术难题攻关未能取得突破。轴承钢新钢种的研发，钢材质量的提高，润滑、冷却、清洗和磨料磨具等相关技术的研发，尚不能适应轴承产品水平和质量提高的要求。因而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。


现代轴承行业的制造生产，特别是中小型轴承的制造生产，其产品基本上具有少品种大批量的特点。因此，此类大批量轴承的生产线自动化程度很高，生产效率和设备利用率也很高。但只能加工生产线设计时对应的一种或几种非常相似的产品。随着如今产品的高速更新换代，客户需求的不断精细甚至定制，市场对多品种小批量轴承产品的需求越来越多。面对这样的情况，这种“刚性”或低柔性的生产线要么无能为力，要么调整成本过高。因此，提升生产线的柔性，并保持大规模生产一样的低成本——即高柔性大规模生产是未来轴承智能制造的一个重要挑战。


三、智能制造企业案例


1、瓦轴集团


作为曾产生新中国第一套工业轴承的老国企，瓦轴经过持续技术改造，自身关键制造装备达到世界先进水平，智能化水平显著提高。借助国际市场“洗牌”的机会，瓦轴于2013年一举收购德国有百年历史的KRW公司。


作为辽宁省智能制造试点示范标杆企业，瓦轴集团稳步推进智能制造技术应用，建设智能车间和智能工厂。公司轨道交通轴承事业部货车轴承工厂和汽车轴承事业部高端汽车轴承辽阳分公司已实现在线加工、检测、装备的全过程自动化。


瓦轴集团还聚焦高端化和专业化，加速技术研发平台建设和技术资源整合利用，全面提升企业的质量竞争力、技术竞争力和营销竞争力，技术创新水平不断提升。公司与国内科研院所及高校联合建设大连市高端轴承创新中心，突破了系列高端轴承核心技术瓶颈；与中科院沈阳自动化所和中科院金属所开展全面战略合作，为实现智能制造、高端制造增添了动力，企业核心竞争力不断提升。



2、天马轴承


在天马轴承厂区5号厂房北侧，全新的1000平方米玻璃房车间里，4条小型球轴承自动化生产线已投入使用。


车间内三四名员工正在认真操作，生产线采用智能控制，内圈、外圈零件从毛坯到成品，轴承所需的15道工序全部自动化完成，一条生产线，只需要1名放料工和1名检修工。这条自动化生产线上，产生一个球轴承大约耗时30分钟，要知道，这在以前，原来一道工序就得一名工人，从毛坯到成品耗时起码3个钟头。


生产时间大大缩短、人工大大减少，小型球轴承自动化生产线在产品品质上也是得到了保证。大刀阔斧技改，带来的是实实在在的效益。2017年以来，天马轴承的产值已超3.5亿元，同比增长超过15%，市场需求十分旺盛。与此同时，对天马轴承而言，该车间的投产也是加快打造“智能工厂”的重要一步。目前，天马轴承已实现了膜加工、小型球轴承加工等8条生产线实现了全自动化。



3、慈兴轴承


慈兴“轴承制造车间数字化改造提升试点项目”是宁波轴承行业首个智能化成套装备试点专项，根据德国宝马汽车专用轴承的需求，运用大数据、云计算等技术，由单机自动化生产改造成自动化联线生产模式，通过数据采集分析、流程模式匹配、资源在线优化，实现机器与机器、机器与人的多层次数字化闭环运作体系。


在慈兴轴承的智能化车间里，四五名工人在显示屏前熟练操作，就运转起一整个车间的生产线。作为宁波"智能工厂"的样板，试点车间3条智能化装配线，目前，热处理车间已实现智能化无人操作。整体完成后人员可减少30%左右。慈兴通过打造“自动化+信息化”的智能工厂，推动产品、装备工艺技术的升级，为“慈溪制造”转型升级树立了标杆。


此外，慈兴集团工业机器人轴承打造智能制造“核芯”，短短两年，连折“863”项目、国家标准起草单位、工业强基工程三个国字号桂冠。智造的全球高端汽车轴承，每套单价是普通轴承的12倍多，而万元产值能耗则降低了50%以上，与国际品牌同质同价。



4、西北轴承


西北轴承已有五十二年的发展历史，近年来，以信息化与工业化深度融合为主线，有序推进高端轴承产业基地建设，先后研发了地铁轴箱轴承、铁路货车轴承、军工装备轴承、机床主轴轴承等新产品。形成年产轨道交通、风电、军工、石油、冶金、矿山工程、重载汽车等高端配套轴承419万套的能力，技术水平处于国内同行业前列。目前，西北轴承有限公司已被定为“国家两化融合贯标单位”。


西北轴承厂（下称“西轴”）偌大、安静的车间内，一排排崭新的轴承半成品排列整齐，正在等待进入机床进行下一步处理，从密封的机床内部传出有节奏的打磨声，上千平米的车间内只有十来个工人有条不紊地忙着。在经历过旧日的辉煌和改革时代的坎坷后，西轴多年前“傻大黑粗”的生产车间已被今日国内一流的数字化、信息化、绿色化、智能化的轨道交通轴承车间取代。以前生产轴承都是一人一台机床靠单机作业，劳动成本高不说，产品质量也不是很稳定。经过智能化改造以后，以前用500多人完成的作业，现在只要几十个人就完成了，产品质量也大幅提高。