滾動軸承產業技術創新戰略聯盟2012年工作總結

   滾動軸承產業技術創新戰略聯盟自2010年7月簽約成立以來,在國家科技部、中國軸承工業協會等領導的支持關懷下,在第一屆理事會的領導和推動下,在聯盟成員單位的相互支持和共同努力下,2012年堅持“促進產業發展、推動技術創新”戰略方針,在完善聯盟運行機制、組織策劃和承擔實施國家重大科技計劃項目實施和成果轉化、開展行業共性關鍵技術研究和研制開發重大典型新產品方面,以及在探索建立以企業為主體、市場為導向、“產學研用”相結合的產業技術創新機制,搭建科技創新平臺方面開展了系列具有創造性的工作,取得了顯著成效。

  一、科學規劃,完善運行機制,引領軸承行業發展方向

  為了充分發揮科技支撐作用,促進聯盟自身良性發展,制定了聯盟“十二五”科技發展規劃,更加明確了聯盟科技發展的指導思想、目標、原則、思路和主要任務。優化了聯盟運行機制,推進聯盟有效、健康運行,落實資金和人力等各項條件,依托成員單位國家、省部級研發機構資源,建立了以企業為主體、市場為導向、“產學研用”相結合的產業技術創新機制。

  聯盟成員單位重點著力加強自主創新和結構調整,著力加強科技成果轉化,著力加強企業品牌建設,著力加強信息化和工業化的融合,大幅度提高我國戰略性新興產業和關鍵領域重大裝備配套軸承的自主化率,為的是顯著提高軸承產品的可靠性和一致性,加快建設軸承強國的步伐。

  2012年聯盟單位結合國家戰略性新興產業重大技術需求,整體與分步推進相結合,圍繞重點主機的配套軸承,包括中高檔轎車用新一代輪轂軸承、重載汽車軸承、渦輪增壓器軸承;高速鐵路客車及城市軌道交通車輛軸承;高速高精度冶金軸承;深井和海洋鉆機軸承;中、大型電機低噪音軸承;中高檔數控機床精密軸承;風力發電機組關鍵軸承、工程機械用長壽命、高可靠性軸承等。實現以滾動軸承技術理論研究及數字化設計、可靠性、標準試驗共性技術平臺建設為基礎,以重點裝備關鍵部件技術研究為核心,全面推進產業重大關鍵技術裝置研究與開發,促進產業技術標準戰略實施,突破高性能滾動軸承產業共性和關鍵技術瓶頸,培育高性能滾動軸承產業集群主體,全面推進我國戰略性新興產業重點主機裝備國產化進程,支撐我國裝備制造業現代化發展。

  二、善于運用科研管理機制,提升軸承產業技術水平

  聯盟圍繞應對國際企業在國內的競爭,重點提升軸承行業整體技術水平,加快推進了以企業為主體,產、學、研、用聯合的項目攻關機制,并積極組織實施國家各類科技計劃項目,推動了軸承行業資金、設備、人才、基地以及市場等資源的有效利用和協同發展,對國家創新體系建設起到了有益探索。

  聯盟先后組織實施了“十一五”國家科技支撐計劃重大項目“高速、精密、重載軸承關鍵技術研究”和先進制造技術領域863重點項目“大型風力發電機專用軸承試驗臺、大型高速鐵路軸承試驗臺、風電機組軸承設計與制造技術”等國家科技計劃項目。參與聯盟成員有軸研科技、哈軸、洛軸、瓦軸、浙江天馬、人本集團、襄軸、萬向集團、河南科技大學等國內軸承行業骨干和院校,項目經費支持在第三代汽車輪轂軸承、精密機床軸承、高速鐵路客車軸承以及礦山機械軸承、風力發電機組關鍵軸承等相關技術與裝備方面開展產、學、研聯合研究開發及產業化,其中“十一五”國家科技支撐計劃重大項目“高速、精密、重載軸承關鍵技術研究”課題是迄今為止軸承行業參加單位和參與人數最多,覆蓋面最廣、產品成果最多的項目,所開發產品為國家重點工程或重大裝備中關鍵配套軸承,包括高速鐵路配套用客車軸承、第三代轎車輪轂軸承單元、礦機振動篩軸承、高檔數控機床用精密軸承等,課題制訂國家技術標準4項、行業標準1項,申請國家專利54項,申請國際專利(PCT)1項,其中申請發明專利30項,授權發明專利17項,實用新型21項,獲準軟件著作權登記2項。發表/錄用論文14篇,出版專著3部,培養博士生2名,研究生9名。

  課題累計新增產值22000萬元,經濟效益顯著,課題的實施為我國高速鐵路客車的發展提供了新的機遇,對促進我國高速鐵路客車科研成果的轉化、提高科技創新能力產生了積極的促進作用。同時實現了第三代轎車輪轂軸承單元的國產化生產,使輪轂軸承單元的壽命和可靠性達到國際先進水平;實現了我國礦山機械重載軸承和數控機床高速精密主軸軸承的全面升級換代。形成了我國第一流的高速精密重載軸承研發基地和生產基地,典型產品質量達到了國際同類產品實物水平,一方面替代了進口,滿足了國產化配套需要,另一方面擴大了出口,參與國際市場競爭得到提升,有力提升了軸承行業創新能力和產業技術水平,顯著提高了軸承行業整體的技術水平。

  2012年由聯盟理事長單位洛陽軸研科技股份有限公司組織實施的國家“十二五”科技支撐計劃“高速鐵路和城市軌道交通車輛軸承關鍵技術研究與應用”重大項目,由4家軸承骨干企業、6所大學、3家用戶單位,牽頭組成了技術特色資源相對集中,生產制造能力充分發揮,創新要素向企業聚集的,以企業為主體、“產、學、研、用”結合的創新團隊,包括了聯盟成員單位9家,近200名科技人員協同攻關。同時洛軸牽頭實施的國家“十二五”科技支撐計劃“2兆瓦以上風電裝備系列軸承關鍵技術研究與應用”課題聯盟成員參與3家。

  2012年7月,以上2個支撐計劃課題分別通過了國家科技部組織的中期檢查。作為軸承行業重要的應用技術研究課題,通過對高速鐵路和城市軌道交通車輛、風力發電機組關鍵專用軸承的開發研制,掌握該類軸承的設計分析、加工制造、檢測和試驗中的關鍵技術,形成批量生產能力,逐步替代進口,實現高速鐵路、城市軌道交通車輛、風力發電機組裝備軸承的國產化和產業化。

  “高性能滾動軸承基礎研究”重點項目是“十二五”國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)先進制造技術領域首次設立的軸承行業項目。項目由聯盟成員西安交通大學牽頭,軸研科技、瓦軸等單位參加,項目瞄準高速鐵路、精密機床、風力發電機等重大裝備關鍵零部件——軸承的設計、制造及服役所面臨的共性關鍵技術與瓶頸問題,如界面系統的動態接觸與潤滑等摩擦學行為、軸承材料組織結構與組件表面狀態的控制、軸承服役性能調控等為出發點,圍繞:高速重載精密軸承多界面系統動態潤滑接觸理論,高速重載精密軸承組件的控形控性制造,復雜工況下軸承服役性能創成機理三個關鍵科學問題,開展軸承復雜界面系統相互作用的動態接觸機理及軸承失效;高速重載精密軸承潤滑機理及熱失穩機制;軸承多重潤滑膜生成機理及新型軸承潤滑材料設計;高速重載精密軸承材料熱處理工藝與組織性能調控;軸承滾道基體組織與表面狀態可控性制造;高速重載精密軸承服役性能控制研究等6個方面的基礎研究,通過該項目的實施,最終提供自主創新的軸承界面系統微接觸、系統動力學及相應的復雜性摩擦學行為演化過程的大規模數值模擬方法、軸承組件的控形控性制造技術、軸承摩擦界面多重潤滑膜構建和服役狀態的在線監測與服役性能的在線調控技術等關鍵原型,培養一批創新能力強的學術帶頭人和研究骨干,提升我國軸承設計制造的技術水平,解決我國重大裝備發展對高性能滾動軸承的需求瓶頸。

  “高速精密數控機床軸承系列產品升級及產業化關鍵技術研發”是聯盟組織實施的軸承行業最大的一個國家重大科技專項。項目總經費預算10707萬元,其中國撥經費3109萬元,該課題由聯盟理事長單位洛陽軸研科技股份有限公司牽頭,哈軸、洛軸、浙江天馬等國內數控機床精密軸承聯盟成員生產企業以及聯盟成員清華大學、河南科技大學等高等院校等參加,以“產、學、研、用”研究合作模式實施。課題的主要目標覆蓋典型數控車床主軸軸承、高速銑床主軸軸承、高速精密磨床主軸軸承、精密銑鏜加工中心主軸軸承、高速車銑加工中心主軸軸承、重型數控立車或臥車工作轉臺及主軸軸承、數控機床精密分度園工作臺軸承、數控機床滾珠絲杠支撐軸承、數控磨齒機轉臺軸承及高速精密數控機床電主軸軸承等軸承系列產品,其立項目標瞄準國際先進,解決“高檔數控機床與基礎制造裝備”專項中研制的高檔數控機床行業主機配套所急需。

  課題通過對上述產品的設計、制造、裝配及服役全過程研究,建立支持各系列軸承產品系統研發的專業化實驗室及檢測系統,完成關鍵技術機理性實驗、基本技術特征實驗、關鍵技術識別專項實驗、以及技術集成綜合實驗,形成相應的軸承系列產品精度可靠性評價方法和設計原則,提出基于狀態和精度壽命為基礎的可靠性保持方法和維護技術,建立可靠性應用驗證平臺,并進行精密軸承的可靠性試驗驗證,保證軸承在精密機床行業的產業化應用。同時建設完成各系列軸承研發、產業化制造、主機應用及服務全過程技術發展與運行管理系統,為中國整個軸承行業奠定中高端機床軸承產品技術升級與發展基礎。

  同時通過對各系列產品的產業化技術研究,制定各系列產品設計與制造技術規范及工藝標準、檢測規范、質量控制方法等,建立完善的產品制造及質量檢測控制方法和檢測裝置,建設完成中高檔數控機床配套所需各系列軸承產品產業化示范生產基地。

  本課題任務的完成,不僅可以為國產高檔機床提供具有自主知識產權的高精度機床系列配套軸承,同時通過建設機床軸承技術集成綜合實驗室,可以大大提高國產精密機床軸承的可靠性,為提高國產數控機床的設計、制造和運行水平提供直接支持,顯著提高國產數控機床的技術水平。

  課題實施的過程,將凝聚國內優勢單位,形成產、學、研、用密切結合的開發、研究和制造隊伍,為精密機床軸承研究和應用開發培養與造就一支高水平研發優勢團隊,提高我國軸承行業自主創新開發的實力。

  本課題在國家“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項的所有研究任務中,處于十分重要的關鍵地位,具有非常重要的基礎支撐作用。

  2012年度,聯盟還在軸承相關技術裝備及數控機床功能部件領域開展了項目合作,包括聯盟理事長單位牽頭組織實施的國家重大科技專項“新型高效、高速、高剛度、大功率電主軸及驅動裝置、高效、高速、高剛度、大功率電主軸的可靠性設計與性能試驗技術”2項,聯盟成員西安交通大學組織實施的國家重大科技專項“高速精密數控機床動態綜合補償技術、數控機床故障預警診斷技術及基于功能部件的可重構監測診斷系統、高速高效加工工藝及裝備技術創新平臺”3項,聯盟成員新鄉日升數控軸承裝備股份有限公司組織的實施的國家重大科技專項“數控立式車磨加工中心”1項。

  以上系列重大項目的策劃實施,牽頭完成重大科技成果63項,制修訂國家、行業標準85項,合作項目獲得國家專利63項,其中發明專利24項,有利地推動了軸承及相關產業的技術創新,促進了軸承領域先進技術的研究開發與應用,有力地推動我國裝備制造業的發展和進步,也為聯盟繼續承擔國家科技計劃任務奠定了基礎、積累了經驗,也使得聯盟真正成為了國家創新體系的重要組成部分。

  三、強化聯盟技術創新平臺建設,優化聯盟資源組合

  充分發掘和優化組合聯盟資源,聯盟成員共建共享,依托聯盟理事長單位以及國家軸承質量監督檢驗中心,完成了以行業共性技術研究為核心的高性能滾動軸承共性技術研究院士工作站的建設,組建了以服務軸承行業中小企業為主的精密軸承研發技術創新服務平臺。

  1、高性能滾動軸承共性技術研究院士工作站利用盧秉恒院士及其團隊(主要為聯盟西安交通大學人才)在超高速加工及其裝備領域的研究優勢,聯合研究解決“各種工況下,精度可控”這一軸承行業的共性問題,圍繞研究重點及需技術研究方向為:軸承的摩擦學設計理論、表面改性及試驗技術;軸承的精度設計理論、檢測及試驗技術;高速軸系轉子動力學分析及其結構優化設計;基于概率模型的可靠性增長技術等前沿技術方向,并將研究的結果針對航空、鐵路領域和電主軸產品開發相應系列的軸承產品,并在軸承行業中推廣應用(首先在聯盟內應用)。

  2、精密軸承研發技術創新服務平臺項目由聯盟理事長單位洛陽軸研科技股份有限公司投資1629.50萬元建設完成,現經過2~3年的開放運行,為軸承行業技術創新和科技進步作出了重要貢獻。

  該平臺分為技術研發服務平臺、檢測服務平臺、信息分析服務平臺、技術培訓平臺。在技術研發服務、為聯盟成員以及軸承行業相關企業和機構提供各類咨詢檢測等服務,內容以特種精密軸承(航空航天)、精密機床軸承及數控機床用電主軸等研究開發以及以軸承專用工裝及檢測儀器、試驗機等為主,從基礎技術工藝到產品及裝備研究,開展面向行業共性關鍵技術實驗研究和聯合開發,向中小企業進行成果轉化和技術輻射、行業標準制訂與試驗檢測、人才聯合培養以及國際交流。截止到2012年底累計完成服務企業超過200家,其中現有18家聯盟企業全部服務到位。

  該創新平臺借助聯盟理事長單位行業領頭地位優勢,通過該平臺,提高了聯盟的行業服務能力,通過平臺的信息資源模塊,及時有效的掌握國外著名軸承公司重要的技術研發領域和技術前沿發展趨勢,有利于軸承企業的技術創新能力和市場競爭力的提升,對促進國家軸承基礎件行業的進步有著重要的意義。

  3、深化聯盟內部合作,建立產、學、研聯合研究開發中心,加速產業技術創新專業化與創新價值鏈對接。

  在聯盟的框架下,依照專業化分工協作原則,集中各方優勢重點突破當前熱點問題,建立以市場為導向、企業為主體、產學研聯合研究開發中心,推進聯盟內成員單位的多元化的合作交流,加速推進了軸承行業技術創新專業化與技術創新價值鏈的對接,提高了軸承行業科技資源的利用率和技術創新的速度,有效縮短了技術開發周期和成果轉化周期。

  ——軸研科技、合肥工業大學聯合建立了“軸研科技•合肥工大復雜裝備關鍵部件工程技術研究中心”,加強產研合作,合作開發汽車、高速鐵路客車等關鍵軸承技術。

  ——清華大學、軸研科技依托“國家摩擦學重點實驗室”構建了高性能軸承摩擦機理研究技術研發團隊,共同研究開研究軸承表面改性技術、摩擦和潤滑技術。

  ——軸研科技、廣州大學等構建了軸承抗疲勞設計及加工的研發團隊,致力于研究軸承加工表面應力分布與壽命的關系,優化預應力硬態切削和軸承強化研磨加工工藝參數,分析強化研磨加工對軸承表面的強度、精度、耐磨性及耐蝕性等機械性能的影響,為高性能軸承的設計與試驗及產業化提供科學的依據。

  ——軸研科技、洛軸、哈軸、浙江天馬、瓦軸以及重慶大學等組成智能軸承開發聯合團隊,利用智能傳感器技術解決因汽車、風電、高速鐵路客車軸承等突然失效造成主機停機事故,確保主機裝備運行安全。

  四、完善組織運行機制,促進聯盟持續健康發展

  聯盟成立之初,聯盟成員單位按照共同開發、共擔風險、協力競爭、共同受益的自愿原則,簽訂《滾動軸承產業技術創新戰略聯盟協議書》,健全完善聯盟管理和運行機制,形成聯盟理事會、專家技術委員會、秘書處議事的工作機制。聯盟秘書處為常設管理機構,設立辦公室、項目執行管理、產業技術戰略研究、科技計劃管理等專職為主、兼職為輔的秘書處組織機構,協調推進聯盟各項工作。

  聯盟自籌建以來,分別就聯盟秘書處專職化建設,推進聯盟組織化、規范化運行,組織開展產業重大關鍵共性技術研究、開展聯合項目申報工作,組織開展行業科技發展調研和規劃,推進多元化的合作交流等多項工作進行深入探討,明確了聯盟的工作重點和發展方向,促進了聯盟良性運行和發展。

  推進聯盟秘書處的專職化建設。根據國家科技部的部署以及聯盟發展需要,聯盟秘書處的專職化建設是重點工作之一。秘書處為聯盟理事會常設的執行機構,通過聯盟秘書處專職化建設,形成健全完善的聯盟秘書處工作機制和聯盟項目等各項管理制度和專職為主兼職為輔的秘書處組織機構,推進聯盟目標實現。

  通過專職化建設,聯盟秘書處形成專職4人,兼職6人的工作隊伍。為保障聯盟秘書處的日常工作運行,在理事長單位洛陽軸研科技股份有限公司技術中心辦公樓專門安排了辦公室作為聯盟秘書處辦公室和聯盟聯合研發辦公室,并依托理事長單位精密軸承技術創新服務平臺建立聯合研發平臺,保障了聯盟日常綜合事務運作與聯盟集中聯合研發。

  秘書處公用辦公經費由理事長所在單位洛陽軸研科技股份有限公司承擔。

  五、下一步工作計劃

  1、積極推進聯盟組織化、制度化和規范化建設

  進一步完善聯盟的組織架構,確保聯盟理事會、專家技術委員會和秘書處的有效運行;根據聯盟運行和形式發展,完善聯盟理事會、專家技術委員會和秘書處等的運行和工作制度,優化聯盟理事會、專家技術委員會和秘書處的人員結構。

  進一步推進聯盟秘書處的專職化,強化聯盟秘書處的日常運行。不斷優化聯盟運行與管理機制,建立聯盟承擔國家各類科技計劃項目的機制和管理辦法,研究修訂聯盟自立研發項目管理辦法,研究聯盟運行經費籌集與管理辦法。

  積極開展聯盟內院所及高??萍寂c人才為企業服務工作,推進企業技術研發,加快成果轉化,培養技術和管理人才,改善企業技術創新管理水平。

  進一步探討聯盟未來發展問題,推進聯盟的組織化、制度化、規范化以及獨立運作等問題。

  2、廣泛擇優吸納行業優勢單位,擴展聯盟成員,提升服務水平

  為了更好地發揮滾動軸承產業技術創新戰略聯盟在行業中的引領作用,實現強強聯合、優勢互補,優化創新資源要素,突破行業共性技術,按照“面向市場、優勢突出、地域特色、平等自愿”原則,從軸承行業發展急需的基礎理論設計技術、熱處理材料技術等方面,吸納具有創新能力的知名企業,具有基礎研究與共性技術研發優勢的大學和科研院所,形成全產業鏈技術創新支持平臺。

  3、繼續組織實施國家重大科技計劃任務,提升產業創新能力

  組織實施好國家“十二五”科技支撐技術重點課題“高速鐵路和城市軌道交通車輛軸承關鍵技術研究與應用(2011BAF09B01)、2兆瓦以上風電裝備系列軸承關鍵技術研究與應用(2011BAF09B02)”、863計劃重點項目“大型風力發電機專用軸承試驗臺、大型高速鐵路軸承試驗臺、風電機組軸承設計與制造技術”、973項目“高性能滾動軸承基礎研究”以及國家重大科技專項“高速精密數控機床軸承系列產品升級及產業化關鍵技術研發”;做好“十二五”國家國際合作專項“高性能滾動軸承數字化設計分析系統合作研究”的啟動及實施工作;推進落實《聯盟科技發展規劃(2012~2015年)》,組織聯盟內新項目的立項工作;繼續推進包括中高檔轎車用新一代輪轂軸承、重載汽車軸承、渦輪增壓器軸承;高速鐵路客車及城市軌道交通車輛軸承;高速高精度冶金軸承;深井和海洋鉆機軸承;中、大型電機低噪音軸承;中高檔數控機床精密軸承;風力發電機組關鍵軸承、工程機械用長壽命、高可靠性軸承等一批重大產品技術攻關和產業化轉化工作,為我國重點主機裝備提供技術支撐。

  4、積極配合中國軸承工業協會推薦軸承行業“十二五”發展規劃任務

  中國軸承行業 “十二五”發展略及指導思想中提出要“大幅度提高戰略性新興產業和關鍵領域重大裝備配套軸承的自主化率,顯著提高軸承產品的可靠性和一致性,加快建設軸承強國步伐,為2020年建成世界軸承強國打下決定性的堅實基礎,為做強做大我國裝備制造業作出重大貢獻。”,滾動軸承產業技術創新戰略聯盟作為國家層次的技術創新體系,在戰略思想方面與中國軸承行業 “十二五”發展規劃一致,下一步聯盟將針對行業重點技術裝備開展技術創新工作,實現重大技術裝備綜合自主化率達80%以上。