上接本站2015年10月28日热处理商务网动态资讯·最新动态《热处理行业“十三五”发展规划》（连载一）
（二）存在差距及原因分析
我国机械产品质量水平与工业发达国家同类名牌产品相比，在可靠性和使用寿命方面依然存在较大差距，涉及的原因是多方面的，但我国目前热处理技术及质量管理水平较低、产品质量稳定性较差是重要原因之一。在热处理过程中精确掌控和随机调整各类工艺参数、气氛成分、表面沉积层化学成分、金相组织及分布状态、产品畸形规律及硬度分布会直接影响机械产品可靠性和使用寿命。在这些方面与先进工业国家热处理相比，还有很大差距，仍然是我国机械工业由大变强的瓶颈之一。其主要原因在于：
1.热处理加工产业整体上还是多而弱、小而散、管理粗，技术提升缓慢，不利于产品质量的迅速提高
我国各地区的热处理加工企业发展差距明显。在劳动生产率方面，广东珠三角热处理企业全员生产率一般可达20万元人民币/人年以上，有些企业的全员生产率可达40万元人民币/人年；上海2014年热处理行业平均劳动生产率约30万元人民币/人年；很多地区热处理企业全员劳动生产率不足20万元人民币/人年。航空航天、军工、重型机械、矿山机械等大型国有企业的热处理规模稍大，而已超过热处理加工厂总数60%的、占主导地位的民营热处理加工企业基本上属小微型企业。以工业水平较先进的无锡市为例，专营热处理加工企业的平均员工数量约20人；上海市热处理企业生产规模参见表1.这些小微企业靠劳动密集型生产，热处理生产管理粗放，工艺质量和生产效率与国外先进水平相比仍存在较大差距。主要表现为“五低”：
（1）能源利用率低：
（2）设备自动化程度低；
（3）生产工艺水平低；
（4）精确化生产和质量管理水平低；
（5）信息化管理程度低。
热处理设备带病运行，传感器和仪表不能按期校验，不同材料和尺寸零件混装，超载装炉，校验手段不全，校验制度不完善，很多企业只用单一的硬度检测，而缺乏金相组织检验手段，也没有相应的技术人才分析热处理产品的金相组织，缺乏稳定的质量管控能力。这些企业自主技术改造能力很弱。由于产业集中度过低，受资金、人才等资源和条件制约，迅速做精做强的动力和活力不足，严重影响着产品质量的快速提高。
表1 上海市热处理加工企业产值统计表
年加工产值 （万元） | “十一五”期间（324家） | “十二五”期间（260家） | ||
| 企业数量 | 比例（%） | 企业数量 | 比例（%） | |
| ＞1000 | 13 | 4 | 58 | 22.3 |
| 1000~500 | 40 | 12.4 | 91 | 35.0 |
| 500~300 | 81 | 25.0 | 62 | 23.85 |
| ＜300 | 190 | 58.6 | 49 | 18.85 |
2.热处理技术创新能力弱，生产技术智能化、数字化进步慢
“十二五”期间，我国热处理行业的热处理工艺装备和工艺技术的先进程度有了较大提升，但由于热处理工艺及设备自主创新能力不强，总体上热处理技术还相对落后，尤其是智能化、数字化热处理起步晚，发展慢。工业发达国家热处理行业中高压气淬真空炉、真空渗碳高压气淬炉、控制气氛多用炉、保护气氛热处理生产线等先进装备占热处理设备总量的75%~85%，而我国热处理行业仅达到30%左右。工业发达国家80%以上的热处理设备采用计算机或计算机在线控制，自动化生产已成为热处理生产先的标准配置。在欧美以及日本现在已经有很多数字化真空热处理车间实现了无人值守，由机器人和计算机对热处理过程实行工艺参数和过程的全面控制，在一条生产线上可组合多用炉、渗氮炉、精铣机、回火炉等各种热处理设备，使生产线的功能更具多样化，提高设备的综合利用率，实现工艺参数和质量的在线精密精确控制。这种系统还可设置优先等级，确保需要的产品优先完成。料车装卸料定位采用编码器定位，料车行走采用激光定位，定位精确度可达每百米±1mm。感应加热设备更加注重自动化和测温控制，测温装置可随感应器移动时时监控，强导磁体的应用适应着各种异型加热面。热处理产品质量稳定性和重复性好，性能的离散性小，热处理硬度散差可控制在±0.5HRC范围，渗碳层均匀性达≤0.1mm，产品经热处理后，力学性能优良，从而形成为国际品牌热处理企业及知名品牌设备。而我国则因设备可靠性差、材料化学成分波动性大、淬火介质可选择性不足、工艺技术不先进、人工操作等因素，热处理产品质量离散性大，热处理件硬度仅能控制在±1HRC范围，产品质量稳定性差。因此，需要通过技术创新，不断提高自动化、数字化水平，优化热处理工艺过程，以实现优质、高效、清洁和精确热处理。表2列出了我国几种典型的热处理技术装备与工业先进国家的差距。
表2 我国热处理技术装备与工业先进国家的差距
| 热处理装备名称 | 与工业先进国家的主要差距 | |
| 国内状况 | 国际先进水平 | ||
| 1 | 自动化热处理生产线 | 全行业能实现精密控制的自动化、数字化生产装备不足10% | 自动化生产已成为热处理生产线的标准配置 |
| 2 | 真空热处理设备 | 单台套周期式炉 炉气压力：10bar， 最大装炉量：5吨 | 单台套周期式， 炉气压力：10bar， 最大装炉量：50吨； 连续式， 炉气压力：20bar，最大装炉量：20吨 |
| 3 | 可控气氛热处理设备 | 自动化程度低，烟气排放较大 | 全自动，完全燃烧排放 |
| 4 | IGBT晶体管感应加热设备 | 开始推广使用 | 已普遍使用 |
| 5 | 真空清洗设备 | 开始推广使用 | 已普遍使用 |
3.热处理企业能源管理制度不完善，环保措施薄弱，节能环保型热处理装备普及率偏低
欧美的热处理企业均制定有严格的热处理工艺制度和健全的能源管理措施，能源利用体现出碳交换原则——采用阶梯电价方式，热处理厂实行每年年初预计电费，若年终用电少于预计，则电费计费标准还会降低。我国热处理行业在“十二五”期间不断推行节能减排和清洁生产技术，取得一定的成果，“十二五”末热处理平均综合能耗降至500kWh/t，但仍高于工业发达国家30%以上。原因一方面是很多企业的节能制度不健全；另一方面，小型企业因设备改造更新资金不足，尚多用高耗能加热设备，环保治理不力，未达到预期的治理效果。我国每年热处理耗电总量达200多亿 kWh，消耗燃油100多万吨，天然气和液化气约400亿Nm3，淬火油10万余吨；总计约合每年耗能4000多万吨标准煤；排放二氧化碳约8000万吨/年。在工业发达国家，热处理车间排烟气系统完善，在厂房外有集中烟气处理设施，能保证排放达标。零件淬火后彻底清洗除油，可避免回火时产生油烟。零件清洗施加超声波、采用加热系统和循环风扇，完成清洗后，用风机排除水汽。风机后接有冷凝系统，可将水分冷凝后送回水槽循环使用。有贯通式连续清洗机，类似热处理网带炉，适用于大批量零件淬火后的清洗。我国的热处理企业，真空清洗、超声波清洗、烟气处理设备的普及率不到1%，烟气排放和处理设施尚不完善，致使大量室温和有害气体（CO2、SOx、NOx）直接向大气排放。
4、热处理基础技术研发不足，技术储备匮乏，影响高端设备和技术创新
当前，我国热处理行业还明显存在着主要依靠引进国外先进热处理设备和热处理技术来提升生产技术水平的问题。在科研和生产中存在重传统、模仿，轻基础、创新，重硬件、轻软件倾向。由于基础理论和技术研究缺失，导致无法解析工程应用中的一系列难题，使新技术产业化提高缓慢，企业核心竞争力弱，后劲乏力。在引进技术和设备方面，我国引进费用和消化、吸收之比约为10：1，而韩国、日本为1:10。由于执行技术引进政策的失误，如处理行业曾走过“引进、仿制、再引进”的歪路，而韩日则通过“引进、消化、吸收、创新”之路，建立了自主的知识产权和技术体系。我国一方面是企业满足于通过引进设备增强市场竞争力的现状，另一方面又缺少自主创新、工艺优化改进，实现超越的思想观念；一方面基础技术的研究落在了企业肩上，另一方面企业技术基础差，力量薄弱，人才缺乏，资金不足，未形成与高校或科研院所联合开发创新的机制和平台；一方面对热处理件基础研究的人力/物力投入不够，未建立起共性技术研究体系，使基础性与共性技术研究弱化，行业基础数据的传承、跟踪、积累和共享机制不健全，也是阻碍热处理行业快速发展的一个重要因素。我国亟待重视热处理基础理论和共性技术研究，在当前材料科学和相关学科的科研成果基础上，结合热处理生产实际需求，广泛采用信息技术，才能逐步优化热处理生产技术和不断研发创新热处理技术。研究在不用温度场、压力场下，各类气氛与金属表面反应变化规律，优化和研发新型化学热处理技术和各类新型加热元件和辅助材料；研究在各类新型冷却介质下，热处理产品的组织变化规律及变形规律，更有效的提高热处理产品质量；建立各类相关数据库，为热处理工艺和装备信息化、数字化创造必要的技术基础。
5.高校取消热处理专业，职业院校招生困难，造成高级科研、研发人员断档，企业技术人员和高技能工人短缺后果
热处理企业十多年来的发展，热处理加工企业如雨后春笋般涌出，致使热处理技术人员和高技能操作人员严重缺乏。对上海、江苏、浙江和广东这些热处理条件较好地区的初步统计，热处理技术人员和高级人才（高级工、技师、高级技师）的比例低于企业总人数的6%，按国家要求的15%比例相差甚大，一些民营企业甚至无专业的技术人员，尤其是操作工人中农民工占绝大多数。“十二五”以来热处理行业以真空热处理、可控气氛热处理、感应淬火生产线等配备数字控制的先进设备明显增加，由于专业技术人员匮乏，操作人员不熟悉新技术设备，热处理工艺优选困难，新技术不易推广，新型装备潜力得不到发挥。面对不断出现的新产品，使用保守的老工艺，使新材料的性能潜力得不到发挥，即使更新设备，产品质量水平却得不到明显提高。“十一五”期间，一些民营企业纷纷聘请大专院校、研究院所或国企退休专家，技术人才问题得到一时缓解，但到“十二五”末期，这些人年事已高，难于在生产一线坚持工作，企业技术人才短缺更雪上加霜。目前，热处理行业面临着一方面热处理技术人员特别是高级工缺乏，另一方面出现热处理企业留不住技术人才，而且由于人员流动大热处理员工上岗培训也不易实现。高等职业院校、中等专业技校以及技工学校毕业生是很受热处理企业欢迎的技能人才来源，但这些学校的热处理专业连年招生不足，这需要国家教育部门在专业招生培养政策（待遇和补贴）上考虑倾斜。 （未完待续）