鋼齒輪全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究

鋼齒輪全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究齒輪行業(yè)技術(shù)層面發(fā)展趨勢齒輪行業(yè)屬于跨學(xué)科、多種專業(yè)綜合應(yīng)用的行業(yè)，涉及機(jī)、電、材料、化學(xué)、信息和控制等多學(xué)科領(lǐng)域，行業(yè)向著小型化、高精度、高可靠性的方向發(fā)展，并同時(shí)兼顧節(jié)能環(huán)保及柔性化生產(chǎn)的需求。齒輪的設(shè)計(jì)與制造水平將直接影響到機(jī)械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。我國從制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國轉(zhuǎn)型升級，要求工業(yè)整體技術(shù)不斷進(jìn)步與發(fā)展。下游整機(jī)的集成性、經(jīng)濟(jì)性等要求，相應(yīng)地使得齒輪產(chǎn)品發(fā)展更加趨于小型化、輕量化。而整機(jī)的性能、壽命、能耗、噪聲等更高的要求，則對齒輪精度、可靠性提出了更高的要求。強(qiáng)大的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)能力、刀具/模具的設(shè)計(jì)以及精密加工能力和足夠的先進(jìn)的智能化設(shè)備投入，將為應(yīng)對上述趨勢提供有力保障。隨著國家節(jié)能減排、綠色制造產(chǎn)業(yè)政策的實(shí)施，齒輪企業(yè)轉(zhuǎn)型升級極為重要。在此過程中，產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良、環(huán)保設(shè)施配套良好的優(yōu)質(zhì)企業(yè)將取得優(yōu)勢，落后的齒輪制造企業(yè)將面臨淘汰。2013年12月，工信部頒布了《機(jī)械基礎(chǔ)件、基礎(chǔ)制造工藝和基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》），指出國內(nèi)裝備制造生產(chǎn)工藝裝備落后，優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材的先進(jìn)基礎(chǔ)制造工藝和自動(dòng)化、數(shù)字化裝備的普及程度不高，能源消耗、材料利用率及污染排放與國際先進(jìn)水平相比差距較大。同時(shí)，《規(guī)劃》對機(jī)械基礎(chǔ)件的鍛造、鑄造、熱處理制造工藝也提出了節(jié)能降耗的減排目標(biāo)。重點(diǎn)發(fā)展6類先進(jìn)、綠色制造工藝，降低能源、材料消耗、改善環(huán)境，提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率，包括切削加工、鑄造工藝、鍛壓工藝、熱處理工藝等。齒輪行業(yè)作為制造業(yè)中基礎(chǔ)性行業(yè)，未來競爭日趨激烈。下游領(lǐng)域眾多且趨向定制化的特性對產(chǎn)品制造的多樣性和效率要求越來越高。因此，建立彈性生產(chǎn)體系對行業(yè)內(nèi)企業(yè)至關(guān)重要，企業(yè)需要在同一條生產(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(shí)間達(dá)到最小，實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，打造企業(yè)的核心競爭力。智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)的新型生產(chǎn)方式。其目的在于提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品品質(zhì)，降低維護(hù)成本，創(chuàng)造新的價(jià)值。2017年，國家發(fā)改委頒布了《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》，明確表示，針對傳統(tǒng)制造業(yè)關(guān)鍵工序自動(dòng)化、數(shù)字化改造需求，推廣應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、智能制造裝備，提高設(shè)計(jì)、制造、工藝、管理水平，努力提升發(fā)展層次，邁向中高端。齒輪是智能制造中不可替代的基礎(chǔ)零部件，是各行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級、技術(shù)進(jìn)步的重要保障。因此，提高智能化生產(chǎn)能力對于齒輪制造企業(yè)也及為重要。長遠(yuǎn)看來，齒輪行業(yè)發(fā)展將會(huì)淘汰更多落后產(chǎn)能，優(yōu)勢產(chǎn)能集中度進(jìn)一步提高，推動(dòng)齒輪制造行業(yè)整體向高端智能制造方向轉(zhuǎn)型。齒輪行業(yè)競爭格局分析（一）國際齒輪行業(yè)的競爭格局齒輪及齒輪產(chǎn)品是機(jī)械裝備的重要基礎(chǔ)件，全球巨大的裝備市場持續(xù)推動(dòng)對齒輪產(chǎn)品的需求，進(jìn)而造就了巨大的齒輪市場。從齒輪產(chǎn)品制造與研發(fā)實(shí)力來看，美國、德國和日本處于領(lǐng)先地位，其齒輪產(chǎn)品的可靠性好，工藝先進(jìn)、使用壽命長，其次是意大利、英國和法國等歐洲國家?；谑澜绻S時(shí)代的積累，亞洲等新興經(jīng)濟(jì)體在齒輪制造方面也逐步呈現(xiàn)出較大競爭優(yōu)勢。中國齒輪行業(yè)經(jīng)過多年的迅猛發(fā)展，目前在產(chǎn)銷規(guī)模上位居世界前列，但是在技術(shù)與性能上與歐美、日本國家存在較大差距。目前，國際上主要的整車/整機(jī)生產(chǎn)廠商都在加快實(shí)行新型專業(yè)化分工，將主要精力集中在新產(chǎn)品研發(fā)和終端市場的開拓上，而將大量的零部件業(yè)務(wù)外包，只保留部分核心的和高附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)業(yè)務(wù)，在此背景下，國際廠商開始將齒輪產(chǎn)品外包給專業(yè)的零件生產(chǎn)商，逐步形成一批與之配套的零件生產(chǎn)企業(yè)。在國際市場上，規(guī)模較大、知名度較高的齒輪及減速電機(jī)制造商包括美國的格里森（Gleason）；德國的弗蘭德（Flender）、Sew-傳動(dòng)設(shè)備（Sew）、倫茨（Lenze）；日本的住友（Sumitomo）；意大利的邦飛利（Bonfiglioli）、西帝（Siti）等企業(yè)。（二）國內(nèi)齒輪行業(yè)競爭格局目前，外資龍頭企業(yè)在國內(nèi)市場產(chǎn)能不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品覆蓋范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，產(chǎn)品延伸步伐更快。外資龍頭企業(yè)在中高端下游應(yīng)用市場占有率較高，在某些應(yīng)用領(lǐng)域有獨(dú)特優(yōu)勢和地位，如工業(yè)機(jī)器人用精密減速器。國內(nèi)不同類型的齒輪制造企業(yè)根據(jù)自身特點(diǎn)和優(yōu)勢專注于不同的應(yīng)用領(lǐng)域，單個(gè)企業(yè)占整體市場份額較小，國內(nèi)齒輪市場集中度較低。目前，國內(nèi)齒輪行業(yè)大致可分為如法士特、南高齒和雙環(huán)傳動(dòng)等已經(jīng)成為全球重型汽車變速器、風(fēng)電齒輪箱、汽車等行業(yè)著名品牌的龍頭企業(yè)，和如海昌新材、兆威機(jī)電等滿足細(xì)分領(lǐng)域市場做專、精、特產(chǎn)品的企業(yè)，以及大量依靠成本和價(jià)格優(yōu)勢維持的中小企業(yè)。機(jī)器人行業(yè)對齒輪行業(yè)需求前景預(yù)測我國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模處于世界領(lǐng)先地位，但仍有巨大的發(fā)展空間。當(dāng)前，我國制造企業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型建設(shè)步伐日益加快，有力推動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人市場的快速發(fā)展。2023年，我國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模將突破600億元。隨著人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，醫(yī)療、物流、安防領(lǐng)域的服務(wù)機(jī)器人市場潛力巨大，目前已經(jīng)成為發(fā)展熱點(diǎn)。減速機(jī)是機(jī)器人的關(guān)鍵傳動(dòng)部件，也是決定機(jī)器人性能與質(zhì)量的重要因素。減速機(jī)是一種應(yīng)用廣泛的減速傳動(dòng)裝置，可達(dá)到調(diào)節(jié)輸出軸轉(zhuǎn)速和扭矩的作用。減速機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)應(yīng)用廣泛，在相關(guān)政策文件的大力支持和宏觀經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長的背景下，工業(yè)自動(dòng)化的趨勢和環(huán)保、新能源發(fā)電等新興行業(yè)的發(fā)展為減速機(jī)行業(yè)需求帶來了新的增長點(diǎn)。齒輪與上下游行業(yè)之間的關(guān)系（一）齒輪與上游行業(yè)的關(guān)聯(lián)性齒輪材料是實(shí)現(xiàn)齒輪承載能力、傳動(dòng)功能和保證齒輪裝置高可靠性、穩(wěn)定性及長壽命運(yùn)行的基礎(chǔ)。齒輪材料以鋼為主，其次是鑄鐵、有色合金、高強(qiáng)度工程塑料及其他各種特殊材料。行業(yè)齒輪業(yè)務(wù)主要以研發(fā)、生產(chǎn)和銷售鋼齒輪為主。因此，產(chǎn)業(yè)上游主要為鋼材供應(yīng)商。近幾年，鋼材的價(jià)格波動(dòng)對齒輪行業(yè)的盈利水平產(chǎn)生一定影響。齒輪產(chǎn)品作為傳動(dòng)系統(tǒng)中較為精密的產(chǎn)品，對鋼材的質(zhì)量要求較高，同時(shí)齒輪產(chǎn)品工作條件較為復(fù)雜，對材料的特性提出了更高的要求。以電動(dòng)工具齒輪為例，電動(dòng)工具齒輪產(chǎn)品多采用30CrNiMo8、35CrMo、20CrMo等齒輪鋼制成。目前，我國雖然齒輪鋼生產(chǎn)企業(yè)眾多，但對于某些高性能齒輪鋼材料，能夠生產(chǎn)的企業(yè)數(shù)量還較少，部分高端齒輪用的齒輪鋼還依賴進(jìn)口，這也限制了我國高端齒輪制造業(yè)的發(fā)展。（二）齒輪與下游行業(yè)的關(guān)聯(lián)性齒輪主要配用于各類運(yùn)輸工具、發(fā)電裝備、電動(dòng)工具、工程機(jī)械、艦船、軌道交通裝備和機(jī)器人等。行業(yè)小模數(shù)齒輪主要用于電動(dòng)工具行業(yè)。作為電動(dòng)工具傳遞動(dòng)力的部件，行業(yè)小模數(shù)齒輪產(chǎn)品是電動(dòng)工具的最為核心的部件之一，齒輪產(chǎn)品的質(zhì)量將直接影響電動(dòng)工具產(chǎn)品的性能。同時(shí)，由于小模數(shù)齒輪生產(chǎn)過程中涉及的工藝流程繁多。行業(yè)與下游電動(dòng)工具客戶確定價(jià)格時(shí)會(huì)參考對標(biāo)齒輪鋼等主要原材料價(jià)格，因此上游原材料價(jià)格的波動(dòng)將逐步轉(zhuǎn)移到下游整機(jī)廠商，進(jìn)而保證了行業(yè)合理盈利水平。齒輪行業(yè)的發(fā)展趨勢（一）齒輪市場向定制化方向發(fā)展隨著專業(yè)化分工和精益化生產(chǎn)模式的推廣，為了企業(yè)提高效率、降低成本、增加競爭力，電動(dòng)工具、汽車、家電等工藝復(fù)雜的制造業(yè)逐漸剝離非核心零部件業(yè)務(wù)，由傳統(tǒng)的一體化的生產(chǎn)模式向以產(chǎn)品設(shè)計(jì)、核心零部件制造、成品組裝和品牌推廣為主的專業(yè)化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變，逐步降低了非核心零部件的自制率，提高了向外部專業(yè)化制造企業(yè)采購非核心零部件的比率。為保證供應(yīng)商技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、品質(zhì)穩(wěn)定和交貨及時(shí)，終端廠商在篩選零部件的生產(chǎn)商合作時(shí)，一般會(huì)經(jīng)過嚴(yán)格的審核或第三方認(rèn)證，以保障終端產(chǎn)品的競爭力。在此背景下，終端廠商與零部件企業(yè)之間日益形成穩(wěn)定的供應(yīng)鏈合作關(guān)系，零部件行業(yè)也逐漸形成了根據(jù)終端廠商需求向定制化生產(chǎn)的經(jīng)營模式發(fā)展。（二）齒輪技術(shù)層面發(fā)展趨勢齒輪行業(yè)屬于跨學(xué)科、多種專業(yè)綜合應(yīng)用的行業(yè)，涉及機(jī)、電、材料、化學(xué)、信息和控制等多學(xué)科領(lǐng)域，行業(yè)向著小型化、高精度、高可靠性的方向發(fā)展，并同時(shí)兼顧節(jié)能環(huán)保及柔性化生產(chǎn)的需求。1、齒輪行業(yè)小型化高精度高可靠性齒輪的設(shè)計(jì)與制造水平將直接影響到機(jī)械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。我國從制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國轉(zhuǎn)型升級，要求工業(yè)整體技術(shù)不斷進(jìn)步與發(fā)展。下游整機(jī)的集成性、經(jīng)濟(jì)性等要求，相應(yīng)地使得齒輪產(chǎn)品發(fā)展更加趨于小型化、輕量化。而整機(jī)的性能、壽命、能耗、噪聲等更高的要求，則對齒輪精度、可靠性提出了更高的要求。強(qiáng)大的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)能力、刀具/模具的設(shè)計(jì)以及精密加工能力和足夠的先進(jìn)的智能化設(shè)備投入，將為應(yīng)對以上趨勢提供有力保障。2、齒輪行業(yè)提升節(jié)能環(huán)保能力隨著國家節(jié)能減排綠色制造產(chǎn)業(yè)政策的實(shí)施，齒輪企業(yè)轉(zhuǎn)型升級極為重要。在此過程中，產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良、環(huán)保設(shè)施配套良好的優(yōu)質(zhì)企業(yè)將取得優(yōu)勢，落后的齒輪制造企業(yè)將面臨淘汰。2013年12月，工信部頒布了《機(jī)械基礎(chǔ)件、基礎(chǔ)制造工藝和基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》），指出國內(nèi)裝備制造生產(chǎn)工藝裝備落后，優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材的先進(jìn)基礎(chǔ)制造工藝和自動(dòng)化、數(shù)字化裝備的普及程度不高，能源消耗、材料利用率及污染排放與國際先進(jìn)水平相比差距較大。同時(shí)，《規(guī)劃》對機(jī)械基礎(chǔ)件的鍛造、鑄造、熱處理制造工藝也提出了節(jié)能降耗的減排目標(biāo)。重點(diǎn)發(fā)展6類先進(jìn)、綠色制造工藝，降低能源、材料消耗、改善環(huán)境，提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率，包括切削加工、鑄造工藝、鍛壓工藝、熱處理工藝等。3、齒輪行業(yè)提升柔性化智能化生產(chǎn)能力齒輪行業(yè)作為制造業(yè)中基礎(chǔ)性行業(yè)，未來競爭日趨激烈。下游領(lǐng)域眾多且趨向定制化的特性對產(chǎn)品制造的多樣性和效率要求越來越高。因此，建立彈性生產(chǎn)體系對行業(yè)內(nèi)企業(yè)至關(guān)重要，企業(yè)需要在同一條生產(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(shí)間達(dá)到最小，實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，打造企業(yè)的核心競爭力。智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)的新型生產(chǎn)方式。其目的在于提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品品質(zhì)，降低維護(hù)成本，創(chuàng)造新的價(jià)值。2017年，國家發(fā)改委頒布了《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》，明確表示，針對傳統(tǒng)制造業(yè)關(guān)鍵工序自動(dòng)化、數(shù)字化改造需求，推廣應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、智能制造裝備，提高設(shè)計(jì)、制造、工藝、管理水平，努力提升發(fā)展層次，邁向中高端。齒輪是智能制造中不可替代的基礎(chǔ)零部件，是各行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級、技術(shù)進(jìn)步的重要保障。因此，提高智能化生產(chǎn)能力對于齒輪制造企業(yè)也及為重要。長遠(yuǎn)看來，齒輪行業(yè)發(fā)展將會(huì)淘汰更多落后產(chǎn)能，優(yōu)勢產(chǎn)能集中度進(jìn)一步提高，推動(dòng)齒輪制造行業(yè)整體向高端智能制造方向轉(zhuǎn)型。齒輪行業(yè)市場向定制化方向發(fā)展隨著專業(yè)化分工和精益化生產(chǎn)模式的推廣，為了企業(yè)提高效率、降低成本、增加競爭力，電動(dòng)工具、汽車、家電等工藝復(fù)雜的制造業(yè)逐漸剝離非核心零部件業(yè)務(wù)，由傳統(tǒng)的一體化的生產(chǎn)模式向以產(chǎn)品設(shè)計(jì)、核心零部件制造、成品組裝和品牌推廣為主的專業(yè)化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變，逐步降低了非核心零部件的自制率，提高了向外部專業(yè)化制造企業(yè)采購非核心零部件的比率。為保證供應(yīng)商技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、品質(zhì)穩(wěn)定和交貨及時(shí)，終端廠商在篩選零部件的生產(chǎn)商合作時(shí)，一般會(huì)經(jīng)過嚴(yán)格的審核或第三方認(rèn)證，以保障終端產(chǎn)品的競爭力。在此背景下，終端廠商與零部件企業(yè)之間日益形成穩(wěn)定的供應(yīng)鏈合作關(guān)系，零部件行業(yè)也逐漸形成了根據(jù)終端廠商需求向定制化生產(chǎn)的經(jīng)營模式發(fā)展。齒輪行業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)（一）齒輪行業(yè)面臨的機(jī)遇1、齒輪行業(yè)國家產(chǎn)業(yè)政策規(guī)劃的支持近年來，國家發(fā)布了一系列政策，明確要支持齒輪及其他關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件的發(fā)展?！堆b備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》提出了堅(jiān)持發(fā)展整機(jī)與提高基礎(chǔ)配套水平相結(jié)合，努力實(shí)現(xiàn)重大技術(shù)裝備自主化，帶動(dòng)基礎(chǔ)配套產(chǎn)品發(fā)展，把重點(diǎn)發(fā)展高精度齒輪傳動(dòng)裝置作為產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興的主要任務(wù)之一。2016年，工業(yè)和信息化部等三部委聯(lián)合印發(fā)的《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》，明確要大力發(fā)展高精密減速器等機(jī)器人五大關(guān)鍵零部件。一帶一路也為國內(nèi)齒輪行業(yè)等機(jī)械制造企業(yè)搭建了重要平臺，通過海外并購、海外投資建廠等方式，越來越多的機(jī)械制造企業(yè)將走出國門，為推動(dòng)中國機(jī)械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。在國家戰(zhàn)略的帶動(dòng)下，一帶一路已成為中國機(jī)械制造流通渠道的重要組成部分，為企業(yè)順利實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，更好地參與國際競爭提供了舞臺。2、齒輪行業(yè)下游需求增長帶來發(fā)展機(jī)會(huì)我國電動(dòng)工具產(chǎn)業(yè)在承接國際分工轉(zhuǎn)移中不斷發(fā)展，已成為世界電動(dòng)工具主要的生產(chǎn)基地。國際市場中持續(xù)高漲的家庭需求驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)工具已從原有生產(chǎn)工廠和建筑業(yè)中逐漸向民生領(lǐng)域轉(zhuǎn)移。我國擁有巨大的人口基數(shù)，隨著居民生活水平的逐步提高，國內(nèi)市場的潛力也有望被逐步挖掘出來，成為新的增長點(diǎn)。此外，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等技術(shù)的成熟與融合，助力智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等新應(yīng)用場景不斷凸顯，將有助于齒輪制造企業(yè)快速地轉(zhuǎn)型升級，把握住市場機(jī)遇和高端產(chǎn)品的機(jī)會(huì)。（二）齒輪行業(yè)面臨的挑