智能化与绿色制造正引领传统工业实现深刻变革。在无缝钢管热轧生产领域，一项被称为“伺服直驱”的颠覆性技术正推动传统生产方式的全面升级。太原磬泓智能装备股份有限公司董事长张国庆——同时担任协会理事单位成员、物装委副主任，并荣获首届“钢管工匠”荣誉称号——带领团队率先实现大功率智能伺服电机在穿孔机上的直接应用。该技术彻底摒弃了传统传动系统中的变速箱结构，将原有“电机→减速箱→轧辊”的传动路径革新为“伺服电机→轧辊”，实现了传动链的革命性精简与优化。
一、技术优势：四大突破点
相较于传统热轧穿孔技术，伺服直驱系统在能效、精度、维护及环境友好性方面实现了显著提升，具体体现为以下四大突破：
能效显著提升：系统综合能耗降低20%–25%，部分辅助设备节电率超过80%，有效推动生产成本下降。
控制精度飞跃：运动控制精度可达一转的百万分之一，带动钢管壁厚精度提升约28%，为高品质管材制造提供可靠保障。
设备维护简化：取消减速机与稀油站等复杂传动结构，设备整体架构更为简洁，运行噪声显著降低，维护工作量与成本大幅减少。
运行环境改善：车间整体运行环境得到优化，设备噪音低、运行平稳，更符合绿色制造与环保要求。
二、创新本质：三大核心技术突破
伺服直驱技术的先进性源于其底层原理与系统集成的根本性创新，主要体现在以下三大技术突破：
传动链革命性缩短：彻底重构传统传动路径，将原有“电机→减速箱→轧辊”的多级传动，简化为“伺服电机→ 轧辊”的直接驱动方式。这一变革不仅显著降低了能量在传递过程中的损耗，也从根源上消除了因齿轮啮合误差、油液泄漏等引起的精度损失与维护问题。
智能化控制系统赋能：系统搭载高精度伺服驱动器，可依据轧制过程中的负载变化，实时、智能地调节输出扭矩与转速，实现动态响应与精准控制。该能力赋予产线以往机械传动方式难以企及的稳定性和制程精度。
核心部件国产化突破：依托我国在稀土永磁材料方面的资源优势，结合大功率伺服驱动器关键技术的自主突破，成功实现了核心部件的国产化，显著降低了该技术的应用成本，为其规模化推广奠定了经济与产业基础。
三、应用实效：从概念验证到生产实践
伺服直驱技术已完成从理论验证到工业应用的跨越，目前已在安徽、河北等地的无缝钢管生产线实现稳定运行。实际运行数据表明，该技术可助力钢铁企业实现节能降本约20%，同时提升生产效率10%以上。
在采用该技术的某生产企业中，芯棒及毛管在轧制过程中的甩动幅度由传统方式的20mm–30mm降低至5mm以内，显著增强了轧制过程的稳定性，为产品质量提升提供了可靠保障。
四、市场前景：需求稳固与结构机遇并存
当前，国内无缝钢管市场总体需求保持稳定。据行业统计，2025年上半年，我国无缝钢管表观消费量达1267.71万吨，同比增加36.7万吨，增幅为3.0%。
从下游需求结构来看，能源化工（占比42.1%）与机械制造（占比26.7%）是主要应用领域，两者合计占据总需求的近70%。
随着“十四五”期间国家能源安全战略的深入推进，以及对非常规油气资源开发依赖度的不断提高，油气开采领域对高性能、高可靠性无缝钢管的需求将进一步凸显。该领域有望持续成为钢管行业中增长确定性强、附加值高的关键市场。
五、推广潜力：从现有场景向多领域拓展
基于当前成功实践，伺服直驱技术具备广泛的推广应用前景：
新建产线与旧线改造：该技术既适用于新建的高效高精度生产线，也为现有产线的节能增效改造提供了成熟路径。目前国内已有整线多设备协同改造的成功案例。
延伸至高端管材及相近工业领域：系统所具备的高精度控制能力，尤其适用于石油套管、电站锅炉管等高端能源用钢管的生产。同时，该技术正逐步尝试拓展至线棒材轧机等相近工业场景，展现出良好的跨领域适用性。
政策与市场双轮驱动：在工业“低碳智能”转型与“双碳”目标推动的政策背景下，该技术凭借其在节能降耗与质量提升方面的显著优势，形成了强有力的市场吸引力。
结语
技术变革的号角已经吹响。随着“低碳智能，质赢未来”成为行业共识，伺服直驱技术有望在更广泛的钢铁企业中落地生根。它不仅代表着传动控制技术的重大进步，也契合中国制造业从规模扩张向质量提升转型的深层需求。
正如太原磬泓智能装备股份有限公司董事长张国庆在2025年9月上海工博会学术交流会上所展示的，这项技术正在为我国无缝钢管生产装备的智能化、数字化与绿色化进程注入持续动能。
孙永喜 张耀飞
2025年10月12日
