读而思
科技创新是推动轴承产业升级的核心动力。在全球制造业竞争日益激烈的当下，只有加快乘“数”而上、向“智”而行，强化数智技术在轴承行业全链条、各环节深度融合应用，才能突破传统产业发展的瓶颈，实现产业向高端化、智能化升级。
许旭 李书品 高婴劢
中国电子信息产业发展研究院信息化与软件产业研究所
轴承是工业的“关节”，其技术水平直接影响高端装备制造业发展。今年5月，习近平总书记考察河南洛阳轴承集团时指出，现代制造业离不开科技赋能，要大力加强技术攻关，走自主创新的发展路子。当前，我国轴承产业发展迅猛，2024年全国轴承行业营业收入同比增长6.20%，轴承产量同比增长17.3%，产业规模连续多年稳居世界第三。在我国轴承产业高速发展中，科技赋能发挥了重要作用，帮助企业在国际市场竞争中谋求更多主动。
产业转型升级着力点
当前，科技创新已成为驱动我国轴承产业变革的核心力量，一些轴承企业正通过数智技术创新应用突破传统的研发、生产、管理、产业链协同模式，加快生产效率提升、成本优化、高端化智能化升级，带动产业发展向更高质量、更具竞争力的方向迈进。
一是深化数字孪生、大数据技术集成应用，优化研发设计范式。
开展多物理场虚拟仿真，缩短产品开发周期。在研发设计环节，基于数字孪生平台集成CAD/CAE等工具，模拟推演轴承在高速、重载、极端温度等复杂工况下载荷分布、磨损趋势等，优化结构参数，提高产品设计迭代效率。如，万向精工依托数字孪生平台，在虚拟环境中模拟产品生产，优化设备参数设计，缩短产品研发周期 20%。洛阳轴研所创新开发轴承产品参数化设计软件和工艺参数化设计软件，构建轴承研发新模式。
开展数据驱动的研发创新，优化产品设计方案。推动数据与轴承研发创新流程相结合，应用数据模型、智能算法等，推动研发创新范式从实物试验验证向基于数据的创新方案发现。浙江天马轴承在风电主轴轴承设计中，构建形成“数据训练—方案生成—虚拟验证”的闭环研发体系，利用10万台现役轴承的载荷谱数据训练深度学习模型，自动生成300组结构方案，经仿真筛选后推出的新型轴承疲劳寿命提高3倍，重量降低15%。
二是深化智能装备、数字化系统在重点场景的协同应用，推动生产流程智能化升级。
聚焦生产制造，开展软硬协同的智能产线建设升级。洛阳轴研科技建设风电齿轮箱轴承智能生产线，采用机器人视觉系统自动抓取上下料，配备高灵敏度温度传感器实现在线温度补偿，基于实时数据分析自动调整磨削进给量，保证轴承加工精度的一致性和稳定性。黄石人本从智能在线质量检测、在线运行监测、智能立体仓储等智能化场景应用着手，加快产线智能化升级，重塑生产制造模式。
聚焦质量管控，开展基于AI的产品智能质测。哈轴集团自主研发的检测机器人通过机器学习优化算法，可识别头发丝级偏差，提升产品一致性。河南科技大学联合昇腾AI开发轴承滚子缺陷检测系统，利用昇思 MindSpore 模型训练实现外观缺陷、尺寸偏差全面检测，为行业提供了高效精准的AI 质检解决方案。
聚焦工艺技术能力沉淀，构建轴承AI+知识图谱。哈轴集团将沉淀几十年的设计理论、3000余项工艺标准、5000余个失效模型、20000余份检测报告转化为数字模型系统，建立“轴承材料—设计—工艺测试—应用—工况—失效”关联模型，通过构建轴承知识图谱使AI能像老技师一样“诊断”问题。
三是探索人工智能赋能应用，基于“数据+模型”驱动管理服务创新。
面向供应链管理需求，拓展供需智能匹配、库存可视化管理等服务。数商云B2B平台针对轴承行业型号复杂的特点，采用自然语言处理（NLP）解析采购需求，自动补全技术参数，将匹配效率从2天缩短至1小时。京东与长江轴承合作构建数智化采购平台，通过大数据、人工智能等技术，在采购计划、商品供应、履约售后等环节提供智能化采购分析服务，实现采购成本与交付周期的双重优化。大连瓦房店市建设轴承钢集采平台，汇总轴承企业用钢需求，推动统一钢材型号规格的批量采购，实现供应链优化配置；依托平台整合分析产业上下游数据，开展库存抵押贷款服务，减轻轴承工业企业金融压力。
面向产品运维管理需求，提供基于算法模型的产品全生命周期监测维护服务。大连柏盛源集成高速传感采集、多种信息融合、智能核心算法等，自主开发轴承检修智能诊断系统，精准识别轴承裂纹、磨损等潜在故障，保证智能动车组安全运行。天马轴承开发了高端轴承状态监测与健康管理系统，在风电、轨道交通行业企业进行应用验证，实现故障诊断准确率超95%，推动产品由“定期维护”转向“预知维护”。
四是加快数智化赋能平台建设推广，促进创新链、产业链一体协同。
建设线上线下结合的创新服务平台，推动科技创新和产业创新深度融合。新昌县建设轴承产业创新服务综合体、轴承产业工程师协同创新中心等公共服务平台，汇聚服务机构、专家团队、工程师、检验检测等资源，解决行业技术创新难题，提升产业核心竞争力。其中，工程师协同创新中心汇集全球300余名轴承产业工程师，解决行业关键技术难题，有力提升产业链核心竞争力。洛阳市构建“国家级实验室+产业研究院+企业技术中心”多层次创新平台体系，形成技术攻关、中试孵化、成果转化闭环，在16MW风电主轴轴承研发中实现设计、工艺、检测全流程协同。
推广应用产业大脑，赋能行业链式转型。山东省轴承产业大脑平台整合2000多家企业数据，开发数字化诊断、全链条质量追溯、产学研服务等应用场景，促进上下游企业间产能共享、原材料集采集销、研发供需有效对接。普佑机电依托新昌县轴承产业大脑平台的数字化诊断服务，优化生产流程，缓解原材料采购资金占用大、融资难等问题。
四大关键瓶颈待破解
应该看到，科技赋能轴承产业仍面临技术不足、数据不通、协同不够、服务不深等瓶颈，既制约了数智技术赋能催化作用的充分释放，又影响了轴承产业向高端化跃升的步伐。
技术不足：关键数智技术工具的供给能力有待提升。性能优异的国产工业软件较为缺乏，轴承设计、仿真、检测等核心工业软件被达索、ANSYS等企业垄断，有自主知识产权的设计分析软件缺乏。数字模型的性能优化仍需精进，数字孪生模型对轴承实际工况（如磨损、热变形等非线性因素）的模拟映射存在偏差，尤其对高速旋转下的动力学行为预测误差较大，工艺知识沉积、检索推送和应用的体系化能力不足。
数据不通：跨部门数据共享协同仍有壁垒。一些中小企业工艺设备役龄较长，缺乏协同采集、数据融合的新制造设备，在研发设计、生产排程、质量控制等环节存在数据“断点”。一些轴承企业数据治理有技术瓶颈，设备传感器、工艺参数等多源异构数据无法有效融合和处理，产品设计与材料、工艺等技术环节难以做到数据和知识集成共享，无法支撑全链条数字化技术协作。
协同不够：产业上下游数字化协同程度不高。一些轴承产业集群平台、数据、资源开放程度不高，需求、生产、库存、物流等供应链各环节信息贯通共享不畅，生产和需求匹配度不高。轴承生产与上游材料供应商、下游设备制造商等各环节主体系统标准不一，产业链生态协同仍需加强。
服务不深：科技服务体系不完善制约技术成果转化、产业化。轴承检测试验技术较弱，摩擦磨损试验、台架试验、模拟试验等试验设备、平台建设应用不够，科技服务体系有待完善。高技术人才缺乏，高技术轴承研究人才培养体系不完善，行业人员流动性较强，具有长期技术工艺经验且掌握数智技术的复合型人才短缺。
技术层面：多元主体协同 加强数智技术集成创新
以科技赋能轴承产业，需要以系统性、链条化思路统筹推进，建议从核心技术突破、场景方案供给、产业数智化应用、创新生态培育四个维度协同发力，构建“技术—方案—应用—生态”赋能闭环，助力实现轴承行业高质量发展。
技术层面：多元主体协同 加强数智技术集成创新
一是推动系统设计与仿真、多学科联合仿真、三维几何建模引擎等关键核心技术研发；围绕重大关键技术实施“揭榜挂帅”“赛马制”等机制，推动企业与高校联合申报国家重大科技项目，补齐轴承工业软件技术短板。
二是深化边缘计算、数字孪生、AI大模型等数智技术集成协同，构建形成“物理感知—虚拟推演—自主决策”的技术闭环体系。
三是推动构建轴承模型知识库，聚焦工艺流程、数据模型、场景应用等环节，打造“轴承技术工艺软件化封装—高质量轴承数据集支撑—模型算法推理分析—工业软件和解决方案应用迭代”的数智技术能力体系，加速赋能行业知识沉淀、创新和转化。
场景层面：供需两侧联动 建设轴承行业典型应用场景
支持数智技术企业聚焦轴承产品辅助设计、智能柔性生产、智能供应链管理、产品质量管控、检验检测等场景需求，开发工业视觉检测、仿真设计、数字孪生、智能检测等新技术、新产品、新工具，形成一批专业化、可复制推广的数智技术应用方案。
推进轴承行业特色应用场景建设，结合技术创新与融合应用发展趋势，组织编制轴承行业数智技术典型应用场景建设指南，总结形成一批高价值、标准化、可推广的典型场景，加强对企业智能化升级的引领。
支持轴承行业企业运用基于模型的系统工程、数字孪生、可靠性仿真等技术提高轴承产品可靠性设计水平。深化产品故障预测、智能化运维等技术在轴承产品使用过程中的应用，降低产品故障风险。
强化供需对接，依托行业协会，线下线上相结合构建对接接口，定期举办技术交流会、需求接洽会等，形成场景建设需求“收集—匹配—落地—校验-创新”的全闭环。
产业层面：点面一体推进轴承行业数字化智能化升级
持续建设轴承行业“未来工厂”“智能工厂”，推进数字孪生、AI等新技术与核心业务融合，引入工业机器人、AI视觉检测设备等，推动生产装备、产线、车间智能化升级，促进轴承企业生产过程数据实时采集与闭环控制、全业务流程高效协同。根据轴承产品多品种、小批量的特点，推动建设具有高度柔性的生产线，快速切换产品型号，响应市场需求变化。
推广建设区域轴承产业大脑，优化平台运营模式和协同合作机制，推动集群内技术共享、设备共享、产能共享、集采共享，基于平台实现需求预测、产能调配、质量追溯一体化等，加快集群高端化、智能化升级。
打造多层次轴承行业数字化转型公共服务平台，通过平台沉淀研发经验、材料数据，提高技术、金融、人才、知识产权等公共服务水平；形成一批优质数字化服务商清单，强化细分行业数字化解决方案产品包供给，降低企业转型门槛。
生态层面：多方共建轴承产业科技创新网络
创新协同创新组织形式，支持行业龙头企业联合高校、科研院所、数智企业建立产业技术研究院、产业创新联盟等新型创新载体，建立完善上下游紧密合作机制，加大研发投入，提升基础研究和应用创新能力。
建立“龙头企业出题—科研院所答题—市场阅题”的产业科技创新模式，以企业攻关需求为导向配置创新资源，提高要素整合和资源配置效率，开展联合技术攻关。
支持行业龙头企业、科技服务企业、国家重点实验室、高校、研究院（所）等合作建设行业级共性研发平台，整合高端检测设备、仿真软件、数据资源，为中小企业提供低成本技术服务。推动建设检验检测中心和中试车间，支持科技成果的二次开发、工艺验证和试生产，加速科技成果转化。
实施“轴承工匠”培养计划，鼓励轴承企业与高校、职业院校开展合作，优化“企校双制、工学一体”培养模式，定向精准培养高水平轴承专业技术人才。支持企业建立覆盖新员工、技术骨干、管理人员的多层次培训体系，结合生产场景开展实战训练。建立健全人才激励机制，如采用技能等级与薪酬挂钩等方法，激发人才的创新活力和工作积极性。支持行业协会整合高校、企业、服务商资源，建立完善轴承行业数字化培训资源库，汇聚行业优质的培训课程、案例、工具和平台，为企业和院校提供资源支持。
来源：中国工业和信息化
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