1　认清产业定位

1. 1　轴承是高科技支撑的产品滚动轴承的设计和制造需要高科技的支撑。滚动轴承设计的有关问题,包括轴承内部的弹性接触、内部游隙与原始接触角、载荷引起的接触角变化、轴承内部的载荷分布与载荷引起的内外圈相对位移、滚动轴承的寿命、基本额定动载荷、当量动载荷、基本额定静载荷、径向积分与轴向积分、深沟球轴承的轴向承载能力、Weibull分布与寿命数据的处理、轴承的运动学、配合应力与变形等等,除了要应用数学和物理的方法,同时依赖一系列深厚的理论研究基础,例如经典的Hertz接触理论、轴承套圈滚道控制理论和进而发展的滚动轴承动力学模型、还在继续发展的滚动轴承弹流润滑理论以及以摩擦学设计研究为基础的滚动轴承失效准则的研究等。   NTN轴承

对滚动轴承的研究虽已取得很大的进展,但仍有很多问题需进一步解决,如运行条件下的分析模型中要考虑的因素、高速旋转下的惯性力效应、材料弹塑性变形、接触表面微观粗糙度存在时弹流膜形成规律和保持性、承受压力的变化、摩擦磨损和温度升高、振动和噪声及这些问题耦合影响等。这些都是十分复杂的研究问题,不仅需要多学科理论的综合支持,还需要有效的数值方法和功能强大的计算工具。

在机械产品中,轴承属于高精度产品。看似结构并不复杂的轴承产品,却需要复杂的工艺加工过程。要高效率、低成本地加工出精度、性能、寿命和可靠性达到要求的轴承产品,需要材料科学、热处理技术、精密机械加工技术、数控技术等多学科的理论和技术的支撑。

1. 2　轴承产业是战略性的产业

轴承是各类机械装备的重要基础件,在机械装备中起着承受力和传递运动的作用,被誉为机械装备的“关节”。轴承的精度、性能、寿命和可靠性对主机的精度、性能、寿命和可靠性起着至关重要的作用。轴承的可靠性直接关系运载火箭、人造卫星、航天飞船、飞机、火车、汽车等的安全运行。轴承精度决定了机床主轴的旋转精度和钢板的轧制精度等等。正因如此,工业发达的国家都极其重视轴承工业的发展,如美国、日本和德国等,都是世界轴承工业强国。

第二次世界大战期间,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。苏联在二战大反攻时,首批轰炸的目标中,就有德国FAG轴承公司。日本一直把轴承作为重要的战略物资进行控制,绝对不准外资染指其国内的轴承企业。西方国家过去和现在都严禁军用轴承向中国出口,连可用于军用轴承生产的设备也严禁向中国出口。轴承工业的战略重要性可见一斑。

1. 3轴承工业的作用和地位

轴承工业在国民经济和国防建设中具有重要的地位和作用。经过艰苦攻关,我国轴承行业开发了一系列重大装备和重点工程需要的轴承,没有受制于人,为重大装备国产化作出了重要贡献,如宝钢、武钢轧线轴承,石油钻采机械轴承,提速铁路货车轴承,第二代、第三代轿车轮毂轴承,长江三峡工程和黄河小浪底工程配套轴承,风力发电机轴承等等。

由于西方国家的禁运,我国航空航天和军事装备所用的轴承全部立足国内,例如神舟系列飞船轴承、历代国产战机轴承、各种型号的运载火箭轴承、各种型号的战车轴承、包括核潜艇在内的军用舰船轴承、包括核反应堆用的原子能工业轴承及人造地球卫星轴承等。

在未来的很长一段时间,国家加快振兴装备制造业的16个关键领域,需要轴承行业开发大量的高精度高速度高可靠性轴承,如大型清洁高效发电装备轴承、大型薄板冷热连轧及涂镀层成套设备轴承、大型煤炭提升和洗选设备轴承、海洋石油工程装备轴承、轨道交通装备轴承、环保设备轴承、大型施工机械轴承、大型精密高速数控装备轴承、新型纺织机械轴承、新型大马力农业装备轴承和大型民用飞机轴承等等。2　明确自主创新内涵创造核心技术知识产权是自主创新的核心内涵。对于工业企业来说,知识产权主要是工业产权。工业产权是指包括发明专利、实用新型专利和外观设计专利的创造性成果权利,以及包括商标、服务标记、厂商名称和原产地名称等的识别性标记权利。还有企业所拥有的经营秘密和技术秘密等商业秘密也属于工业产权范围。发明专利是核心技术知识产权的表征。核心技术知识产权也大量存在于商业秘密中,特别是“KNOW-HOW”中。具体到我国轴承行业,究竟有哪些核心技术知识产权,是需要认真深入讨论的问题。要防止二种倾向:一种是“妄自菲薄”认为轴承是结构简单的标准件,没有什么核心技术自主知识产权;另一种是“夜郎自大”,认为产品图纸是自己设计的,工艺规程是自己编制的,又有自己的商标,自己企业的所有产品就都有核心技术自主知识产权。中国轴协正在组织对这个问题的研讨,希望行业内有更多的有识之士积极参加讨论。只有把这个问题搞清楚了,才会对全行业的自主创新正确导向。

我国轴承行业的产品水平究竟与国际先进水平有哪些差距,差距有多大,这也是一个必须搞清楚的问题。应该说,经过改革开放以来的发展,特别是对引进国外技术的消化吸收再创新,我国轴承行业的产品与国际先进水平的差距在缩小,特别是微小型轴承的精度和性能,优势企业的产品有些指标已接近或达到国际先进水平。但是,从总体上看,我国轴承行业的产品水平还与国际先进水平有很大的差距,特别是轴承的寿命和可靠性,滚子轴承的振动噪声与国际先进水平的差距更大。我们必须通过对我国轴承行业产品水平与国际先进水平的差距,以及跨国轴承公司的最新发展情况的深入调研,包括大量的资料收集分析和对比检测、试验,力求准确地回答这个问题。中国轴协技术委员会和规划发展咨询工作委员会正在进行这方面的工作,希望得到全行业的广泛支持和参与。只有把与国际先进水平的差距搞准了,全行业的自主创新才能抓住重点。

全国轴承行业质量跨标杆、精品轴承认定、轴承产品质量国抽行检等工作要力求做到准确反映行业产品水平的现状,分析研究轴承用户行业重点主机,特别是目前国产轴承难以进入的主机,如高速、准高速铁路客车,高、中档轿车,高速精密轧机,高、中档数控机床等的准入条件,以利于正确引导全行业根据现状和需求,有针对性地进行自主创新。

自主创新一定要紧密结合国民经济发展的需要,才有正确的方向,才有生机和活力。国家关于加快振兴装备制造业的战略决策为轴承行业的自主创新指明了方向, 16个关键领域需用轴承的自主创新和国产化任务十分艰巨和紧迫。我们一定要紧紧盯住振兴装备制造业的16个关键领域对轴承的需求,与主机制造厂家共同进行所需轴承的前瞻性研发或同步研发,为加快振兴装备制造业作出贡献。

此外,在做好行业内部自主创新的同时,还要注意行业自主创新的外延,推动行业上下游相关行业的创新。如对轴承寿命和可靠性至关重要的轴承钢质量,要通过组织对特钢企业生产的轴承钢进行抽样检测和用户评价,找出国产轴承钢存在的问题,提出改进措施,促进特钢企业通过技术创新和加强管理,提高轴承钢的质量。又如对轴承工艺装备,要通过组织轴承生产企业对轴承装备制造企业的产品进行用户评价,褒优贬劣,扶优治劣,促进轴承装备制造企业创新发展,提高轴承工艺装备的设计制造水平,使轴承产业整体水平的提高获得有力的技术力撑。希望全行业对中国轴协技术委员会和规划发展咨询委员会正在组织开展的这二项工作给予重视和支持。

3　落实自主创新措施

按《轴承行业“十一五”发展规划》的安排,有一系列自主创新的措施需要落实。3. 1　充分发挥企业在技术创新中的主体作用建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,使企业真正成为研究开发投入的主体、技术创新活动的主体和创新成果应用的主体,全面提升企业的自主创新能力。

推动企业加强以技术中心为核心的技术创新体系的建设,建立企业自主创新的基础支撑平台。力争“十一五”期间国家级企业技术中心由5家增加到8家,创建省级企业技术中心20~30家。企业博士后科研工作站由4家增加到7家。国家级实验室由5家增加到8家。

制订和发布轴承企业技术创新体系和能力建设评价指标体系,开展评价活动,引导广大轴承企业根据自身的能力和需求,从组织体系、资金投入和人才开发等方面加强技术创新能力建设。发挥各类企业特别是中小企业的创新活力,鼓励技术革新和发明创造。

引导企业建立健全专利、商标等自主知识产权的申报、管理、转让、保护等制度和运行机制,使企业的自主创新得到鼓励和保护。将自主创新指标列入企业主要负责人的业绩的考核体系。

3. 2　培养和造就富有创新精神的人才队伍营造有利于创新人才脱颖而出,在自主创新事业中建功立业的社会环境和体制机制。重点遴选和培养一批技术创新的领军人才,培育建设具有相当理论基础和创新精神的研发团队。

3. 3　建立产学研战略联盟

发挥洛轴所、中机十院、河南科技大学在行业自主创新中的骨干和引领作用,通过争取政策支持,强化其在研发和创新上为行业提供咨询服务和技术依托的功能。鼓励和推动企业与科研院所、高等学校实行产学研的有效结合,由传统的产学研结合模式向建立产学研战略联盟发展,合理配置资源,有效整合优势,增强研发和创新能力。

3. 4　实现基础资源共享

以技术中心协作网形式,实现大型、精密试验和检测设备、仪器以及基础信息等的有偿服务,资源共享。

3. 5　基础理论研究整体跟进和局部突破

洛轴所、中机十院、河南科技大学和国家级企业技术中心、企业博士后科研工作站要瞄准国际先进水平,进行能引领未来发展的基础理论和前沿技术的研究,积极参与国际标准制订,力争在改变我国轴承行业“二弱二少”上有所突破。

3. 6　组织关键技术的研发

洛轴所、中机十院、河南科技大学牵头,有研发能力的大型企业参加,进行以下关键技术的研究开发:①新一代CAD、CAPP技术;②轴承仿真设计和试验技术;③轴承应用工况智能诊断技术;④提高铁路和轧机轴承寿命和可靠性设计制造与试验技术;⑤提高轿车轴承寿命与可靠性设计制造与试验技术;⑥第三代轿车轴承设计制造与试验技术;⑦通用轴承密封装置单元化、系列化设计制造与组配技术;⑧G3级精密钢球制造技术;⑨O级、I级精密滚子制造技术;⑩精密冲压保持架设计制造技术;○11圆锥、圆柱滚子和套圈滚道凸度合理组配函数曲线的设计制造技术;○12低噪声(静音与超静音)等级标准制订与制造检测技术。

同时,推动相关行业进行相关技术的研发:

①氧含量5×10-6以下的高质量轴承钢;②新型轴承钢种(超长寿命轴承钢、高强度轴承钢等);③轿车滚针轴承用低碳、低合金钢冷轧钢带(板);④特殊轴承用材料(陶瓷、无磁钢、耐高温钢、新型不锈钢等);⑤新型润滑油(脂)、冷却液、清洗液、防锈液;⑥新型刀具材料、磨料磨具。