2025中國(guó)鹽城第十屆國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)暨鹽城機(jī)床展覽會(huì)
2024-12-11 【機(jī)床商務(wù)網(wǎng)欄目 市場(chǎng)分析】盡管臥薪嘗膽多年,我國(guó)機(jī)器人減速器的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程仍處在艱難曲折中。但也要看到,作為齒輪行業(yè)第四個(gè)增長(zhǎng)周期的典型代表,在探索中推進(jìn)的機(jī)器人精密減速器是我國(guó)齒輪行業(yè)發(fā)展的新機(jī)遇———不僅是經(jīng)濟(jì)上的機(jī)遇,更關(guān)乎齒輪行業(yè)整體技術(shù)水平的提升。
作為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù),機(jī)器人精密減速器是多個(gè)學(xué)科、多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈、管理運(yùn)營(yíng)水平的交叉結(jié)晶,堪稱(chēng)一國(guó)機(jī)械零部件綜合水平的體現(xiàn)。
部件雖小 作用關(guān)鍵
機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器只是機(jī)器人的一個(gè)部件,目前在齒輪行業(yè)中只占很小的一塊,從產(chǎn)值來(lái)說(shuō)本不應(yīng)該受到太多關(guān)注。但為什么從政府到民間、從投資人到企業(yè)家,都緊盯著機(jī)器人減速器呢?
筆者認(rèn)為主要源于三個(gè)因素:一為普遍而重要———機(jī)器人應(yīng)用廣泛,前景廣闊,如同汽車(chē)一樣將走向家庭。二為壟斷而危險(xiǎn)———在全世界,機(jī)器人減速器兩家獨(dú)大,都是日本企業(yè)。三為艱難而急迫———國(guó)產(chǎn)機(jī)器人減速器的技術(shù)問(wèn)題還沒(méi)有完全解決,但市場(chǎng)需求卻是實(shí)時(shí)性的。
日本企業(yè)已形成技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、品牌、市場(chǎng)的巨大優(yōu)勢(shì),業(yè)內(nèi)有一個(gè)流傳甚廣的說(shuō)法———日本讓機(jī)器人跪下,就沒(méi)多少機(jī)器人還能站著。日本的這種壟斷優(yōu)勢(shì)得益于其30年前就開(kāi)始的具有前瞻性的強(qiáng)力研發(fā)。為什么在30年前,1980年代,我們沒(méi)有開(kāi)始下功夫研究機(jī)器人精密減速器呢?這是因?yàn)椋褐袊?guó)勞動(dòng)力直到2010年前后都還相對(duì)廉價(jià),沒(méi)有用機(jī)器人替代人工的迫切需求;在1980年代前后,中國(guó)的工業(yè)基礎(chǔ)遠(yuǎn)不如日本,齒輪行業(yè)的技術(shù)儲(chǔ)備、人才儲(chǔ)備不能和日本匹敵;重要的一條,“缺少前瞻性”。目前,我們的機(jī)器人減速器水平還趕不上日本,實(shí)際是在補(bǔ)之前30年落下的課。
過(guò)去幾年,我國(guó)機(jī)器人精密減速器領(lǐng)域掀起了一股熱潮。機(jī)器人精密減速器的商業(yè)價(jià)值被高估,技術(shù)難度被低估,概念上被炒作,政策上被扭曲———我國(guó)齒輪行業(yè)幾十年來(lái),從未有過(guò)像少數(shù)機(jī)器人減速器生產(chǎn)企業(yè)那么“吹牛”的時(shí)刻,但市場(chǎng)終將給予公證的評(píng)判。全國(guó)曾有50多家企業(yè)從事機(jī)器人精密減速器研發(fā),到現(xiàn)在有20%多在堅(jiān)持,30%在觀望,近50%已退出。
潮起潮落,一批企業(yè)在退出。近來(lái),機(jī)器人精密減速器的熱度似乎在下降,整個(gè)行業(yè)也開(kāi)始回歸理性,許多企業(yè)踏踏實(shí)實(shí)的做法也收獲了豐碩成果。2017年,國(guó)產(chǎn)RV減速器生產(chǎn)了2萬(wàn)多臺(tái),但遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求,而且還存在著性能不穩(wěn)定、精度壽命待驗(yàn)證、系列化不全、成本不可控、產(chǎn)業(yè)化程度不高等問(wèn)題。
這個(gè)現(xiàn)狀是觸及了我國(guó)工業(yè)基礎(chǔ)中一些老大難問(wèn)題,有技術(shù)積累不足的問(wèn)題,也有管理問(wèn)題。盡管我國(guó)齒輪行業(yè)幾十年的發(fā)展積累為自主創(chuàng)新發(fā)展奠定了基礎(chǔ),而且過(guò)去幾年的熱潮在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)精密減速器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,但行業(yè)仍面臨日本減速器強(qiáng)力競(jìng)爭(zhēng)、基礎(chǔ)共性技術(shù)難題待解、社會(huì)配套不理想、人才短缺等諸多問(wèn)題。而這些共性問(wèn)題解決之日,也就是我國(guó)機(jī)器人精密減速器自主之時(shí)。
在筆者看來(lái),中國(guó)機(jī)器人精密減速器產(chǎn)業(yè)正處在山坳上———后退不可能,向前有險(xiǎn)阻。
認(rèn)清差距 合力破局
國(guó)產(chǎn)機(jī)器人減速機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊、差異明顯,在性能的穩(wěn)定性方面普遍需要加強(qiáng)。與國(guó)外產(chǎn)品相比,國(guó)產(chǎn)行星擺線減速器在傳動(dòng)效率方面有較大差距,精度壽命差距很大,在傳動(dòng)誤差方面差距較小,但在回差上整體水平較好。
國(guó)產(chǎn)機(jī)器人精密減速器領(lǐng)域目前亟需解決的瓶頸問(wèn)題主要有:一是批量化制造、檢測(cè)技術(shù)需提升,包括、高精度制造工藝與裝備,零件與整機(jī)的批量化高精度快檢等;二是精度壽命待驗(yàn)證,包括失效機(jī)理及規(guī)律、高性能材料優(yōu)選等;三是系列化優(yōu)化設(shè)計(jì)體系待完善,包括系列化設(shè)計(jì)體系與擺線輪修形優(yōu)化等;四是工程應(yīng)用數(shù)據(jù)反饋與優(yōu)化缺失,包括工程應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)與性能跟蹤反饋優(yōu)化等。
跟蹤加創(chuàng)新,是我國(guó)機(jī)器人精密減速器必經(jīng)的自主化之路。自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的精密減速器,理應(yīng)包括裝備自主化、工裝體系化和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的及時(shí)跟進(jìn)。國(guó)產(chǎn)機(jī)器人精密減速器要真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,我國(guó)還需要3~5年;要達(dá)到日本減速器的水平,大概還需要6~8年。這需要我們耐得住性子,埋頭苦干,也需要三種力量合力破局:一是強(qiáng)化政府支持力度,加大國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目的支持;二是鼓勵(lì)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)基金進(jìn)入精密減速器領(lǐng)域;三是團(tuán)結(jié)行業(yè),發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì),瞄準(zhǔn)市場(chǎng)需求集中發(fā)力。
研判趨勢(shì) 超前研發(fā)
當(dāng)然,世界范圍內(nèi)都需要思考一個(gè)問(wèn)題:RV和諧波減速器是否就是機(jī)器人精密減速器的終形態(tài)?在目前技術(shù)條件下,這兩種減速器是必然選擇;但幾十年或者百年后,它們也許不再是理想的機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器,甚至機(jī)器人都不再需要精密減速器了。
站在發(fā)展的角度來(lái)看,世界范圍內(nèi)的機(jī)器人精密減速器也處在山坳上,都面臨著再創(chuàng)新的問(wèn)題。目前,歐美日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家以及我國(guó)都在探索嘗試新型傳動(dòng)型式,比如壓電諧波、圓理、邏輯傳動(dòng)、矢量擺線等減速器,以及采用人字齒輪、環(huán)面蝸桿、帶傳動(dòng)、石墨鋼等等。
我們辛辛苦苦爬到山坳上來(lái),不可能再退回去。如果希望在未來(lái)的發(fā)展中占有一席之地,重要的一點(diǎn),就是不論政府,還是企業(yè)家、投資人、科研人員,都要有前瞻性。面對(duì)新需求,齒輪行業(yè)要敏銳把握市場(chǎng)需求和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),主動(dòng)研發(fā)、超前研發(fā),實(shí)現(xiàn)從追趕式跟跑到并跑的轉(zhuǎn)變,終實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑,這才是齒輪強(qiáng)國(guó)的標(biāo)志。
困難是真實(shí)存在的,是齒輪行業(yè)自身發(fā)展規(guī)律決定的。不能妄想一步跨越必經(jīng)階段。但困難是可以克服的,別人到過(guò)的高度,中國(guó)人一定能到,而且能走得更高、更遠(yuǎn)。
(本文作者系北京工業(yè)大學(xué)教授、長(zhǎng)江學(xué)者、中國(guó)機(jī)械通用零部件工業(yè)協(xié)會(huì)齒輪分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)兼常務(wù)副秘書(shū)長(zhǎng))
(原標(biāo)題:“山坳上”的機(jī)器人精密減速器國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程艱難但更有曙光)
(原標(biāo)題:“山坳上”的機(jī)器人精密減速器國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程艱難但更有曙光)
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