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)技術層面發(fā)展趨勢齒輪行業(yè)屬于跨學科、多種專業(yè)綜合應用的行業(yè)，涉及機、電、材料、化學、信息和控制等多學科領域，行業(yè)向著小型化、高精度、高可靠性的方向發(fā)展，并同時兼顧節(jié)能環(huán)保及柔性化生產(chǎn)的需求。齒輪的設計與制造水平將直接影響到機械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。我國從制造業(yè)大國向制造業(yè)強國轉型升級，要求工業(yè)整體技術不斷進步與發(fā)展。下游整機的集成性、經(jīng)濟性等要求，相應地使得齒輪產(chǎn)品發(fā)展更加趨于小型化、輕量化。而整機的性能、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。強大的產(chǎn)品設計開發(fā)能力、刀具/模具的設計以及精密加工能力和足夠的先進的智能化設備投入，將為應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)政策的實施，齒輪企業(yè)轉型升級極為重要。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《機械基礎件、基礎制造工藝和基礎材料產(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)材的先進基礎制造工藝和自動化、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水平相比差距較大。同時，《規(guī)劃》對機械基礎件的鍛造、鑄造、熱處理制造工藝也提出了節(jié)能降耗的減排目標。重點發(fā)展6類先進、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)中基礎性行業(yè)，未來競爭日趨激烈。下游領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)至關重要，企業(yè)需要在同一條生產(chǎn)線上通過設備調(diào)整來完成不同品種的批量生產(chǎn)任務。既滿足多品種的多樣化要求，又使設備流水線的停工時間達到最小，實現(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與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產(chǎn)、管理、服務等制造活動的各個環(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)，降低維護成本，創(chuàng)造新的價值。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)關鍵工序自動化、數(shù)字化改造需求，推廣應用數(shù)字化技術、系統(tǒng)集成技術、智能制造裝備，提高設計、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零部件，是各行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級、技術進步的重要保障。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。長遠看來，齒輪行業(yè)發(fā)展將會淘汰更多落后產(chǎn)能，優(yōu)勢產(chǎn)能集中度進一步提高，推動齒輪制造行業(yè)整體向高端智能制造方向轉型。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)品是機械裝備的重要基礎件，全球巨大的裝備市場持續(xù)推動對齒輪產(chǎn)品的需求，進而造就了巨大的齒輪市場。從齒輪產(chǎn)品制造與研發(fā)實力來看，美國、德國和日本處于領先地位，其齒輪產(chǎn)品的可靠性好，工藝先進、使用壽命長，其次是意大利、英國和法國等歐洲國家。基于世界工廠時代的積累，亞洲等新興經(jīng)濟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/整機生產(chǎn)廠商都在加快實行新型專業(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，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制造商包括美國的格里森（Gleason）；德國的弗蘭德（Flender）、Sew-傳動設備（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)能不斷擴大，產(chǎn)品覆蓋范圍進一步擴大，產(chǎn)品延伸步伐更快。外資龍頭企業(yè)在中高端下游應用市場占有率較高，在某些應用領域有獨特優(yōu)勢和地位，如工業(yè)機器人用精密減速器。國內(nèi)不同類型的齒輪制造企業(yè)根據(jù)自身特點和優(yōu)勢專注于不同的應用領域，單個企業(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)傳動等已經(jīng)成為全球重型汽車變速器、風電齒輪箱、汽車等行業(yè)著名品牌的龍頭企業(yè)，和如海昌新材、兆威機電等滿足細分領域市場做專、精、特產(chǎn)品的企業(yè)，以及大量依靠成本和價格優(yōu)勢維持的中小企業(yè)。機器人行業(yè)對齒輪行業(yè)需求前景預測我國工業(yè)機器人市場規(guī)模處于世界領先地位，但仍有巨大的發(fā)展空間。當前，我國制造企業(yè)數(shù)字化、智能化轉型建設步伐日益加快，有力推動了工業(yè)機器人市場的快速發(fā)展。2023年，我國工業(yè)機器人市場規(guī)模將突破600億元。隨著人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，醫(yī)療、物流、安防領域的服務機器人市場潛力巨大，目前已經(jīng)成為發(fā)展熱點。減速機是機器人的關鍵傳動部件，也是決定機器人性能與質(zhì)量的重要因素。減速機是一種應用廣泛的減速傳動裝置，可達到調(diào)節(jié)輸出軸轉速和扭矩的作用。減速機在國民經(jīng)濟各行業(yè)應用廣泛，在相關政策文件的大力支持和宏觀經(jīng)濟的穩(wěn)步增長的背景下，工業(yè)自動化的趨勢和環(huán)保、新能源發(fā)電等新興行業(yè)的發(fā)展為減速機行業(yè)需求帶來了新的增長點。齒輪與上下游行業(yè)之間的關系（一）齒輪與上游行業(yè)的關聯(lián)性齒輪材料是實現(xiàn)齒輪承載能力、傳動功能和保證齒輪裝置高可靠性、穩(wěn)定性及長壽命運行的基礎。齒輪材料以鋼為主，其次是鑄鐵、有色合金、高強度工程塑料及其他各種特殊材料。行業(yè)齒輪業(yè)務主要以研發(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商。近幾年，鋼材的價格波動對齒輪行業(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，同時齒輪產(chǎn)品工作條件較為復雜，對材料的特性提出了更高的要求。以電動工具齒輪為例，電動工具齒輪產(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)的關聯(lián)性齒輪主要配用于各類運輸工具、發(fā)電裝備、電動工具、工程機械、艦船、軌道交通裝備和機器人等。行業(yè)小模數(shù)齒輪主要用于電動工具行業(yè)。作為電動工具傳遞動力的部件，行業(yè)小模數(shù)齒輪產(chǎn)品是電動工具的最為核心的部件之一，齒輪產(chǎn)品的質(zhì)量將直接影響電動工具產(chǎn)品的性能。同時，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)與下游電動工具客戶確定價格時會參考對標齒輪鋼等主要原材料價格，因此上游原材料價格的波動將逐步轉移到下游整機廠商，進而保證了行業(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，電動工具、汽車、家電等工藝復雜的制造業(yè)逐漸剝離非核心零部件業(yè)務，由傳統(tǒng)的一體化的生產(chǎn)模式向以產(chǎn)品設計、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。為保證供應商技術先進、質(zhì)量可靠、品質(zhì)穩(wěn)定和交貨及時，終端廠商在篩選零部件的生產(chǎn)商合作時，一般會經(jīng)過嚴格的審核或第三方認證，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)定的供應鏈合作關系，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）齒輪技術層面發(fā)展趨勢齒輪行業(yè)屬于跨學科、多種專業(yè)綜合應用的行業(yè)，涉及機、電、材料、化學、信息和控制等多學科領域，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計與制造水平將直接影響到機械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。我國從制造業(yè)大國向制造業(yè)強國轉型升級，要求工業(yè)整體技術不斷進步與發(fā)展。下游整機的集成性、經(jīng)濟性等要求，相應地使得齒輪產(chǎn)品發(fā)展更加趨于小型化、輕量化。而整機的性能、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。強大的產(chǎn)品設計開發(fā)能力、刀具/模具的設計以及精密加工能力和足夠的先進的智能化設備投入，將為應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)政策的實施，齒輪企業(yè)轉型升級極為重要。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《機械基礎件、基礎制造工藝和基礎材料產(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)材的先進基礎制造工藝和自動化、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水平相比差距較大。同時，《規(guī)劃》對機械基礎件的鍛造、鑄造、熱處理制造工藝也提出了節(jié)能降耗的減排目標。重點發(fā)展6類先進、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)中基礎性行業(yè)，未來競爭日趨激烈。下游領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)至關重要，企業(yè)需要在同一條生產(chǎn)線上通過設備調(diào)整來完成不同品種的批量生產(chǎn)任務。既滿足多品種的多樣化要求，又使設備流水線的停工時間達到最小，實現(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與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產(chǎn)、管理、服務等制造活動的各個環(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)，降低維護成本，創(chuàng)造新的價值。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)關鍵工序自動化、數(shù)字化改造需求，推廣應用數(shù)字化技術、系統(tǒng)集成技術、智能制造裝備，提高設計、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零部件，是各行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級、技術進步的重要保障。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。長遠看來，齒輪行業(yè)發(fā)展將會淘汰更多落后產(chǎn)能，優(yōu)勢產(chǎn)能集中度進一步提高，推動齒輪制造行業(yè)整體向高端智能制造方向轉型。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，電動工具、汽車、家電等工藝復雜的制造業(yè)逐漸剝離非核心零部件業(yè)務，由傳統(tǒng)的一體化的生產(chǎn)模式向以產(chǎn)品設計、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。為保證供應商技術先進、質(zhì)量可靠、品質(zhì)穩(wěn)定和交貨及時，終端廠商在篩選零部件的生產(chǎn)商合作時，一般會經(jīng)過嚴格的審核或第三方認證，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)定的供應鏈合作關系，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)面臨的機遇與挑戰(zhàn)（一）齒輪行業(yè)面臨的機遇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鍵基礎零部件的發(fā)展?！堆b備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》提出了堅持發(fā)展整機與提高基礎配套水平相結合，努力實現(xiàn)重大技術裝備自主化，帶動基礎配套產(chǎn)品發(fā)展，把重點發(fā)展高精度齒輪傳動裝置作為產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興的主要任務之一。2016年，工業(yè)和信息化部等三部委聯(lián)合印發(fā)的《機器人產(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器人五大關鍵零部件。一帶一路也為國內(nèi)齒輪行業(yè)等機械制造企業(yè)搭建了重要平臺，通過海外并購、海外投資建廠等方式，越來越多的機械制造企業(yè)將走出國門，為推動中國機械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。在國家戰(zhàn)略的帶動下，一帶一路已成為中國機械制造流通渠道的重要組成部分，為企業(yè)順利實現(xiàn)轉型升級，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)展機會我國電動工具產(chǎn)業(yè)在承接國際分工轉移中不斷發(fā)展，已成為世界電動工具主要的生產(chǎn)基地。國際市場中持續(xù)高漲的家庭需求驅動，電動工具已從原有生產(chǎn)工廠和建筑業(yè)中逐漸向民生領域轉移。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。此外，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等技術的成熟與融合，助力智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等新應用場景不斷凸顯，將有助于齒輪制造企業(yè)快速地轉型升級，把握住市場機遇和高端產(chǎn)品的機會。（二）齒輪行業(yè)面臨的挑