你了解吗？发动机内部有个微小部件称为凸轮，其尺寸小于手掌，却关乎车辆“呼吸”是否通畅；风电场中，齿轮箱里高精度凸轮的运转稳定性，直接关系到发电量的多少。这件看似普通的部件，目前正迎来一场深刻转变，由原先依赖匠人手工打磨，转变为采用自动化设备精密制造，技术进步步伐迅猛，未来进入工厂工作，我们极有可能需要与这些先进技术进行互动。
今天咱们换个轻松的说法，说说手艺活儿和电脑控制制作的不同，谈谈以后行业可能会怎么走，还有你们将来可能碰上的工作情形。
传统工艺 vs 数控技术：哪个更适合现在的工厂？
传统凸轮的制造方法，在部分历史悠久的工厂中，工匠们常佩戴老花镜，借助锉刀逐个细节地修整凸轮的形状。有位名叫王的师傅便提到，过去打造一个凸轮需要耗费数小时，并且要不断检测尺寸，唯恐加工出现偏差。这种工艺流程确实存在诸多不便之处：
制作“靠模”（相当于为凸轮准备好的样板）首先很昂贵，并且耗费大量时间，一旦更换不同规格的凸轮，样板就必须重新制作，从而影响工作进度；其次全凭师傅的技艺，经验不足的师傅容易导致尺寸偏差，造成高废品率，每十个产品中可能就有三个无法使用；再者造成材料和工具的浪费，仅打磨用的砂轮，加工五百个凸轮轴就会完全用尽，计算下来每个凸轮的刀具费用都超过一块钱。
数控加工出现之后，情形大相径庭。山东某家工厂里，一台数控铣床运转极快，二十分钟就能完成一根凸轮轴的初步加工。车间主任李先生表示，他们采用双刀盘数控装置，搭配定制化控制系统，尺寸偏差能够压缩在0.005毫米之内（比发丝纤细许多）。若要更换型号,无需更换模板,只需调整设备内的系统,半小时即可继续工作。
数控加工的优势十分突出，首先速度很快，与传统工艺相比节省了63%的时间，其次精度很高，每100件产品中有99件能够达标，再者具备很强的适应性，无论是汽车零件还是机器人部件，只需调整程序即可完成加工，这与当前制造业“多样化、小规模”的生产模式高度契合，同时综合成本能降低40%，因此现在大多数企业都倾向于采用这种方法。
2025 年行业趋势：新能源汽车带火了这些新技术
如今电动车辆日益普及，对凸轮的规格也提出了不同标准，这一变化促使凸轮制造领域开辟了新的发展路径，其核心任务集中体现在以下两点：
减重是新能源汽车实现长续航的关键，因此原先采用钢材制造的凸轮轴，现已逐步转向铝合金与复合材料的运用。例如，浙江省某公司研发的铝合金凸轮轴，其重量比钢制版本减轻了三成，同时使用寿命也延长了半数。另有一种更精密的陶瓷材质凸轮，能够承受极高温度，其耐用程度是钢材的三倍，不过由于造价高昂，现阶段主要应用于航空器和精密设备，随着技术进步，它或许能变得更为常见。
第二个是智能化，工厂里的设备正变得越来越精明，例如西门子研制的一套系统，可以即时监测凸轮的运作状态，预先察觉故障，使设备故障率减少六成，维修成本也能节省三成，现在设计凸轮无需手工绘制，借助电脑软件即可进行模拟，设计周期能缩短超过三成，大型企业对研发的资本投入持续增长，目的就是为了推动技术不断进步。
从应用领域分析，汽车领域使用凸轮最为广泛，占比高达 68%，然而机器人与风电设备领域对凸轮的需求增速迅猛，预计到 2025 年将占据 24.5% 的市场份额，例如工业机器人关节部位多采用直线电机驱动凸轮，这一技术类型在 2021 年的市场渗透率仅为 8%，但预计到 2025 年将显著提升至 22%，未来若进入机器人制造行业，极有可能接触此类技术方案。
国内外企业竞争：咱们本土企业也很厉害
目前从事凸轮制造的企业可以归为两种类型，一类是国外的知名企业，例如德国的舍弗勒和博世，这些公司技术实力雄厚，其生产的高端凸轮主要供应奔驰和宝马等品牌，并且运用激光技术使凸轮的使用寿命提升至原来的三倍；另一类则是日本和瑞士的部分公司，它们在机器人领域的高端凸轮市场中占据主导地位，市场份额高达80%。
国内众多公司正积极提升竞争力。以山东豪迈科技为例，该公司建立了高效的生产体系，客户提出需求后，可在两天之内完成产品供应，在国内商用车凸轮轴领域占据了三成比例的市场地位；浙江双环传动则专注于制造精密凸轮，其产品已成功供应给比亚迪、蔚来等新能源汽车制造商，从而结束了国外品牌在该行业的独占局面。
此外，国家正扶持本土公司，在“十四五”计划中明确凸轮制作精度需达0.001毫米，同时将淘汰陈旧的生产能力，并对钻研精密凸轮的企业给予资金补助，江苏、广东两省的凸轮制造能力占全国总额的百分之六十三，已经构成产业集中区，未来前往这些省份求职将拥有丰富职位选择。
但是我们必须清楚，我国公司在尖端领域仍存在不足，十件顶级凸轮产品中，仅有三件由国内企业生产，未来还有相当长的进步道路要走。同时，产品销往海外时，国际认证标准日趋严格，会带来额外的经济负担，这些挑战都是行业未来发展需要克服的难题。
未来展望：3D 打印和 “卖服务” 成新方向
以后三年，凸轮加工会有两个新趋势，你们以后工作可能会用到：
一种技术是增材制造。当前运用增材制造来制作凸轮已变得十分常见，预计到 2025 年，该细分市场的体量将达到 8 亿元人民币。增材制造无需借助传统模具，能够加工出构造复杂的凸轮，并且材料利用率高，非常适合定制化零件，例如某些专用设备所需的凸轮，通过增材制造可以迅速完成制作。
另一种模式是 “从出售产品到提供配套服务”。过去制造企业仅销售凸轮，如今还会为客户关注凸轮的运行状态，实施远程监测、安排预防性维护，这项业务预计能开拓 18 亿美元的市场空间。例如客户采购凸轮后，企业能借助平台向其发送提示信息 “何时需要实施保养”，协助客户降低设备停运频率，这将成为未来制造行业竞争的关键领域。
技术层面持续进步，数控加工精度将不断提升，未来误差可压缩至 0.0005 毫米，足以满足半导体装备、医疗器械的严苛标准。同时，当前普遍注重绿色制造，未来处理凸轮环节将更为生态友好，有效降低温室气体排放量。
实际上，凸轮制造工艺的革新，能够反映出整个产业水平的提升。比如从手工操作转为计算机控制，又比如从常规材料使用到新型材料应用，未来你们进入制造场所，将接触到更加尖端的技术。
