讀而思

科技創新是推動軸承產業升級的核心動力。在全球制造業競爭日益激烈的當下，只有加快乘“數”而上、向“智”而行，強化數智技術在軸承行業全鏈條、各環節深度融合應用，才能突破傳統產業發展的瓶頸，實現產業向高端化、智能化升級。

許旭　李書品　高嬰勱

中國電子信息產業發展研究院信息化與軟件產業研究所

軸承是工業的“關節”，其技術水平直接影響高端裝備制造業發展。今年5月，習近平總書記考察河南洛陽軸承集團時指出，現代制造業離不開科技賦能，要大力加強技術攻關，走自主創新的發展路子。當前，我國軸承產業發展迅猛，2024年全國軸承行業營業收入同比增長6.20%，軸承產量同比增長17.3%，產業規模連續多年穩居世界第三。在我國軸承產業高速發展中，科技賦能發揮了重要作用，幫助企業在國際市場競爭中謀求更多主動。 

產業轉型升級著力點

當前，科技創新已成為驅動我國軸承產業變革的核心力量，一些軸承企業正通過數智技術創新應用突破傳統的研發、生產、管理、產業鏈協同模式，加快生產效率提升、成本優化、高端化智能化升級，帶動產業發展向更高質量、更具競爭力的方向邁進。

一是深化數字孿生、大數據技術集成應用，優化研發設計范式。

開展多物理場虛擬仿真，縮短產品開發周期。在研發設計環節，基于數字孿生平臺集成CAD/CAE等工具，模擬推演軸承在高速、重載、極端溫度等復雜工況下載荷分布、磨損趨勢等，優化結構參數，提高產品設計迭代效率。如，萬向精工依托數字孿生平臺，在虛擬環境中模擬產品生產，優化設備參數設計，縮短產品研發周期 20%。洛陽軸研所創新開發軸承產品參數化設計軟件和工藝參數化設計軟件，構建軸承研發新模式。

開展數據驅動的研發創新，優化產品設計方案。推動數據與軸承研發創新流程相結合，應用數據模型、智能算法等，推動研發創新范式從實物試驗驗證向基于數據的創新方案發現。浙江天馬軸承在風電主軸軸承設計中，構建形成“數據訓練—方案生成—虛擬驗證”的閉環研發體系，利用10萬臺現役軸承的載荷譜數據訓練深度學習模型，自動生成300組結構方案，經仿真篩選后推出的新型軸承疲勞壽命提高3倍，重量降低15%。

二是深化智能裝備、數字化系統在重點場景的協同應用，推動生產流程智能化升級。 

聚焦生產制造，開展軟硬協同的智能產線建設升級。洛陽軸研科技建設風電齒輪箱軸承智能生產線，采用機器人視覺系統自動抓取上下料，配備高靈敏度溫度傳感器實現在線溫度補償，基于實時數據分析自動調整磨削進給量，保證軸承加工精度的一致性和穩定性。黃石人本從智能在線質量檢測、在線運行監測、智能立體倉儲等智能化場景應用著手，加快產線智能化升級，重塑生產制造模式。

聚焦質量管控，開展基于AI的產品智能質測。哈軸集團自主研發的檢測機器人通過機器學習優化算法，可識別頭發絲級偏差，提升產品一致性。河南科技大學聯合昇騰AI開發軸承滾子缺陷檢測系統，利用昇思 MindSpore 模型訓練實現外觀缺陷、尺寸偏差全面檢測，為行業提供了高效精準的AI 質檢解決方案。

聚焦工藝技術能力沉淀，構建軸承AI+知識圖譜。哈軸集團將沉淀幾十年的設計理論、3000余項工藝標準、5000余個失效模型、20000余份檢測報告轉化為數字模型系統，建立“軸承材料—設計—工藝測試—應用—工況—失效”關聯模型，通過構建軸承知識圖譜使AI能像老技師一樣“診斷”問題。

三是探索人工智能賦能應用，基于“數據+模型”驅動管理服務創新。 

面向供應鏈管理需求，拓展供需智能匹配、庫存可視化管理等服務。數商云B2B平臺針對軸承行業型號復雜的特點，采用自然語言處理（NLP）解析采購需求，自動補全技術參數，將匹配效率從2天縮短至1小時。京東與長江軸承合作構建數智化采購平臺，通過大數據、人工智能等技術，在采購計劃、商品供應、履約售后等環節提供智能化采購分析服務，實現采購成本與交付周期的雙重優化。大連瓦房店市建設軸承鋼集采平臺，匯總軸承企業用鋼需求，推動統一鋼材型號規格的批量采購，實現供應鏈優化配置；依托平臺整合分析產業上下游數據，開展庫存抵押貸款服務，減輕軸承工業企業金融壓力。

面向產品運維管理需求，提供基于算法模型的產品全生命周期監測維護服務。大連柏盛源集成高速傳感采集、多種信息融合、智能核心算法等，自主開發軸承檢修智能診斷系統，精準識別軸承裂紋、磨損等潛在故障，保證智能動車組安全運行。天馬軸承開發了高端軸承狀態監測與健康管理系統，在風電、軌道交通行業企業進行應用驗證，實現故障診斷準確率超95%，推動產品由“定期維護”轉向“預知維護”。 

四是加快數智化賦能平臺建設推廣，促進創新鏈、產業鏈一體協同。 

建設線上線下結合的創新服務平臺，推動科技創新和產業創新深度融合。新昌縣建設軸承產業創新服務綜合體、軸承產業工程師協同創新中心等公共服務平臺，匯聚服務機構、專家團隊、工程師、檢驗檢測等資源，解決行業技術創新難題，提升產業核心競爭力。其中，工程師協同創新中心匯集全球300余名軸承產業工程師，解決行業關鍵技術難題，有力提升產業鏈核心競爭力。洛陽市構建“國家級實驗室+產業研究院+企業技術中心”多層次創新平臺體系，形成技術攻關、中試孵化、成果轉化閉環，在16MW風電主軸軸承研發中實現設計、工藝、檢測全流程協同。

推廣應用產業大腦，賦能行業鏈式轉型。山東省軸承產業大腦平臺整合2000多家企業數據，開發數字化診斷、全鏈條質量追溯、產學研服務等應用場景，促進上下游企業間產能共享、原材料集采集銷、研發供需有效對接。普佑機電依托新昌縣軸承產業大腦平臺的數字化診斷服務，優化生產流程，緩解原材料采購資金占用大、融資難等問題。 

四大關鍵瓶頸待破解

應該看到，科技賦能軸承產業仍面臨技術不足、數據不通、協同不夠、服務不深等瓶頸，既制約了數智技術賦能催化作用的充分釋放，又影響了軸承產業向高端化躍升的步伐。

技術不足：關鍵數智技術工具的供給能力有待提升。性能優異的國產工業軟件較為缺乏，軸承設計、仿真、檢測等核心工業軟件被達索、ANSYS等企業壟斷，有自主知識產權的設計分析軟件缺乏。數字模型的性能優化仍需精進，數字孿生模型對軸承實際工況（如磨損、熱變形等非線性因素）的模擬映射存在偏差，尤其對高速旋轉下的動力學行為預測誤差較大，工藝知識沉積、檢索推送和應用的體系化能力不足。

數據不通：跨部門數據共享協同仍有壁壘。一些中小企業工藝設備役齡較長，缺乏協同采集、數據融合的新制造設備，在研發設計、生產排程、質量控制等環節存在數據“斷點”。一些軸承企業數據治理有技術瓶頸，設備傳感器、工藝參數等多源異構數據無法有效融合和處理，產品設計與材料、工藝等技術環節難以做到數據和知識集成共享，無法支撐全鏈條數字化技術協作。

協同不夠：產業上下游數字化協同程度不高。一些軸承產業集群平臺、數據、資源開放程度不高，需求、生產、庫存、物流等供應鏈各環節信息貫通共享不暢，生產和需求匹配度不高。軸承生產與上游材料供應商、下游設備制造商等各環節主體系統標準不一，產業鏈生態協同仍需加強。

服務不深：科技服務體系不完善制約技術成果轉化、產業化。軸承檢測試驗技術較弱，摩擦磨損試驗、臺架試驗、模擬試驗等試驗設備、平臺建設應用不夠，科技服務體系有待完善。高技術人才缺乏，高技術軸承研究人才培養體系不完善，行業人員流動性較強，具有長期技術工藝經驗且掌握數智技術的復合型人才短缺。

技術層面：多元主體協同 加強數智技術集成創新

以科技賦能軸承產業，需要以系統性、鏈條化思路統籌推進，建議從核心技術突破、場景方案供給、產業數智化應用、創新生態培育四個維度協同發力，構建“技術—方案—應用—生態”賦能閉環，助力實現軸承行業高質量發展。

技術層面：多元主體協同 加強數智技術集成創新

一是推動系統設計與仿真、多學科聯合仿真、三維幾何建模引擎等關鍵核心技術研發；圍繞重大關鍵技術實施“揭榜掛帥”“賽馬制”等機制，推動企業與高校聯合申報國家重大科技項目，補齊軸承工業軟件技術短板。

二是深化邊緣計算、數字孿生、AI大模型等數智技術集成協同，構建形成“物理感知—虛擬推演—自主決策”的技術閉環體系。

三是推動構建軸承模型知識庫，聚焦工藝流程、數據模型、場景應用等環節，打造“軸承技術工藝軟件化封裝—高質量軸承數據集支撐—模型算法推理分析—工業軟件和解決方案應用迭代”的數智技術能力體系，加速賦能行業知識沉淀、創新和轉化。 

場景層面：供需兩側聯動 建設軸承行業典型應用場景

支持數智技術企業聚焦軸承產品輔助設計、智能柔性生產、智能供應鏈管理、產品質量管控、檢驗檢測等場景需求，開發工業視覺檢測、仿真設計、數字孿生、智能檢測等新技術、新產品、新工具，形成一批專業化、可復制推廣的數智技術應用方案。

推進軸承行業特色應用場景建設，結合技術創新與融合應用發展趨勢，組織編制軸承行業數智技術典型應用場景建設指南，總結形成一批高價值、標準化、可推廣的典型場景，加強對企業智能化升級的引領。

支持軸承行業企業運用基于模型的系統工程、數字孿生、可靠性仿真等技術提高軸承產品可靠性設計水平。深化產品故障預測、智能化運維等技術在軸承產品使用過程中的應用，降低產品故障風險。

強化供需對接，依托行業協會，線下線上相結合構建對接接口，定期舉辦技術交流會、需求接洽會等，形成場景建設需求“收集—匹配—落地—校驗-創新”的全閉環。 

產業層面：點面一體推進軸承行業數字化智能化升級

持續建設軸承行業“未來工廠”“智能工廠”，推進數字孿生、AI等新技術與核心業務融合，引入工業機器人、AI視覺檢測設備等，推動生產裝備、產線、車間智能化升級，促進軸承企業生產過程數據實時采集與閉環控制、全業務流程高效協同。根據軸承產品多品種、小批量的特點，推動建設具有高度柔性的生產線，快速切換產品型號，響應市場需求變化。

推廣建設區域軸承產業大腦，優化平臺運營模式和協同合作機制，推動集群內技術共享、設備共享、產能共享、集采共享，基于平臺實現需求預測、產能調配、質量追溯一體化等，加快集群高端化、智能化升級。

打造多層次軸承行業數字化轉型公共服務平臺，通過平臺沉淀研發經驗、材料數據，提高技術、金融、人才、知識產權等公共服務水平；形成一批優質數字化服務商清單，強化細分行業數字化解決方案產品包供給，降低企業轉型門檻。

生態層面：多方共建軸承產業科技創新網絡

創新協同創新組織形式，支持行業龍頭企業聯合高校、科研院所、數智企業建立產業技術研究院、產業創新聯盟等新型創新載體，建立完善上下游緊密合作機制，加大研發投入，提升基礎研究和應用創新能力。

建立“龍頭企業出題—科研院所答題—市場閱題”的產業科技創新模式，以企業攻關需求為導向配置創新資源，提高要素整合和資源配置效率，開展聯合技術攻關。

支持行業龍頭企業、科技服務企業、國家重點實驗室、高校、研究院（所）等合作建設行業級共性研發平臺，整合高端檢測設備、仿真軟件、數據資源，為中小企業提供低成本技術服務。推動建設檢驗檢測中心和中試車間，支持科技成果的二次開發、工藝驗證和試生產，加速科技成果轉化。  

實施“軸承工匠”培養計劃，鼓勵軸承企業與高校、職業院校開展合作，優化“企校雙制、工學一體”培養模式，定向精準培養高水平軸承專業技術人才。支持企業建立覆蓋新員工、技術骨干、管理人員的多層次培訓體系，結合生產場景開展實戰訓練。建立健全人才激勵機制，如采用技能等級與薪酬掛鉤等方法，激發人才的創新活力和工作積極性。支持行業協會整合高校、企業、服務商資源，建立完善軸承行業數字化培訓資源庫，匯聚行業優質的培訓課程、案例、工具和平臺，為企業和院校提供資源支持。

來源：中國工業和信息化