從技術(shù)到成本，為何國交流電機(jī)產(chǎn)機(jī)器人不用國產(chǎn)RV減速器？

時間：2019-08-17 13:01

　　全球工業(yè)機(jī)器人用的精密減速器基本為日本所壟斷，最近幾年，雖然國內(nèi)也有量產(chǎn)的RV減速器，但卻鮮有國產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)選用，目前中國市場的減速器普遍依賴進(jìn)口。這是為什么呢?

　　在機(jī)器人行業(yè)，小白都知道這樣一個事實(shí)，全球工業(yè)機(jī)器人用的精密減速器基本為日本所壟斷，最近幾年，雖然國內(nèi)也有量產(chǎn)的RV減速器，但卻鮮有國產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)選用，目前中國市場的減速器普遍依賴進(jìn)口。

　　這是為什么呢?是技術(shù)上仍無法取代國外產(chǎn)品，還是成本太高國產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)難以接受?或者是兩者兼而有之?讓我們來聽聽工程師們是怎么說的。

　　技術(shù)：能用，但機(jī)械壽命不會長

　　在中國試圖自主制造的高級設(shè)備中，都存在類似的問題，在性能指標(biāo)上短期內(nèi)能達(dá)到要求，但由于質(zhì)量控制和工藝的問題，很容易磨損報廢。

　　RV減速機(jī)，作為一種小體積，大傳動比，零背隙，超高傳動/體積比的減速機(jī)，是精密機(jī)械工業(yè)的一個巔峰之作，減速機(jī)里面完全是由高精度的元件，齒輪相互嚙合，對材料科學(xué)，精密加工裝備，加工精度，裝配技術(shù)，高精度檢測技術(shù)提出了極高的要求。

　　我們現(xiàn)在所能做的只是從購買產(chǎn)品里面拆開分解分析，進(jìn)行反向工程，完全知其然而不知其所以然。給大家舉個例子吧，18世紀(jì)的時候，歐洲的玻璃器及光學(xué)用途玻璃領(lǐng)先于世界，因?yàn)樗牟ＡЪ儍艚橘|(zhì)均勻，確保光不會在介質(zhì)疏密不均情況下發(fā)生折射，影響光學(xué)性能。其他國家的工匠將一直想要了解清楚緣由，但是一直也沒有破解其奧秘所在，后來直到20世紀(jì)這個方法才被完全公開，也就是在玻璃在熱融狀態(tài)進(jìn)行長時間加熱不停的攪拌，并且攪拌的速度角度和方法也各有講究，但是，不知道這一點(diǎn)，憑摸索就是以前很難與突破的。

　　有這樣一個真實(shí)的故事：日本知名的摩托車制造企業(yè)鈴木摩托車，在中國有一個合資制造廠叫江門大長江鈴木摩托車制造有限公司，這家公司，在中國肇慶分廠建廠之初曾經(jīng)碰到一個怪事。他們的一個250cc，59馬力的摩托車發(fā)動機(jī)在中國組裝的產(chǎn)品硬是只有55個馬力，那丟失的4個馬力不知道到哪里去了?材料是一樣的，真的生產(chǎn)工藝方法也是一樣的，后來大概花了足足一年的時間進(jìn)行TQM落實(shí)整改，才慢慢的把那4個馬力差異找回來，這里牽涉到嚴(yán)格的工藝規(guī)范和質(zhì)量控制工程，就是工業(yè)技術(shù)半點(diǎn)來不得馬虎的地方。

　　網(wǎng)友王哲曾經(jīng)試用過國產(chǎn)的知名某品牌的RV減速機(jī)，他表示確實(shí)能用，但是其噪聲和發(fā)熱量明顯高于進(jìn)口品牌納博特斯克的減速機(jī)，搞機(jī)械的都知道，發(fā)生噪聲和發(fā)熱都意味著其中的一些齒輪嚙合不良，有超額摩擦磨損，有內(nèi)部應(yīng)力，機(jī)械不是在一種正常的工況下進(jìn)行工作，這樣的機(jī)械壽命不會很長。后來他們幾番改進(jìn)，降低了不少，但還是達(dá)不到Nab的水平，不同于電氣產(chǎn)品，機(jī)械元件的失效和損壞不是立竿見影的，而是一個有時間的過程，哪怕現(xiàn)在能用。誰也不能保證，3個月半年一年之后，是不是會因?yàn)槟p報廢，那時候進(jìn)行對成千上萬的產(chǎn)品召回或者維修的成本就大得嚇人了，所以確實(shí)不敢用。

　　成本：沒有足夠產(chǎn)量支撐，設(shè)備攤銷成本高得嚇人

　　業(yè)界有這樣一個笑話：

　　財經(jīng)記者采訪某剛剛上市的減速機(jī)制造企業(yè)的老總：

　　;請問您融資了幾個億，打算用來干什么呢

　　;先把拖欠供應(yīng)商欠款，拖欠工資獎金啥的給發(fā)了，然后還一下買美蓋勒的貸款

　　;那剩下的呢?

　　老板抬起頭，吐了一口煙

　　;剩下的啊，慢慢還……

　　這當(dāng)然是個笑話，但其實(shí)不光是美蓋勒的磨床。生產(chǎn)減速機(jī)的所有設(shè)備，所有管理人員都要參在一個非常小的批量上進(jìn)行設(shè)備攤銷，成本下不來。加工減速機(jī)的設(shè)備有多昂貴呢?以上面笑話中的美蓋勒平面磨床為例，內(nèi)孔端面外圓一道磨 ，精度0.5μ重復(fù)定位0.3μ ，據(jù)說加工達(dá)到1μ，有砂輪庫。折合人民幣價值就接近千萬元了。

　　據(jù)了解，國產(chǎn)減速機(jī)不便宜，并不是指其絕對的價格，而是在達(dá)到同樣的效果的基礎(chǔ)上，國產(chǎn)減速機(jī)并不便宜。

　　網(wǎng)友錢德勒對比了一個國外機(jī)器人165kg和某一個國內(nèi)機(jī)器人165kg型號用的減速機(jī)的價格。

　　國外機(jī)器人減速機(jī)采購價是2.1萬，占總成本的13%，國內(nèi)機(jī)器人減速機(jī)采購成本是9.2萬，占總成本的31%。差價這么大，原因在于Nab本身就有差價地供貨，當(dāng)然，這也跟國產(chǎn)機(jī)器人的需求量沒什么議價能力有關(guān)。這時候，國產(chǎn)機(jī)器人廠商都希望有國產(chǎn)減速機(jī)能替代進(jìn)口產(chǎn)品，以2.1W作為參考報價，但實(shí)際上，國產(chǎn)減速機(jī)雖然能造出來，但價格也要8.2W。

　　錢德勒還講到他親身經(jīng)歷過的一個例子：機(jī)器人后三軸的諧波減速器，;報價分別來自于國外的某寶和國內(nèi)的某品牌，就拿第六軸的來說，兩者相差的價格還不到1K，就算我后面可以跟國產(chǎn)減速機(jī)品牌進(jìn)一步議價，按六個減速機(jī)來計算，節(jié)約的成本也只有6K左右，這個成本優(yōu)勢，在一臺20W左右的機(jī)器人上，還不夠買十送一。

　　當(dāng)然，這也很難把責(zé)任全部都?xì)w結(jié)于減速機(jī)廠商。國產(chǎn)機(jī)器人每年就那么幾千臺，RV減速機(jī)的用量乘以三，數(shù)量也很有限。分?jǐn)偟矫恳粋€減速機(jī)廠，都是數(shù)量有限卻需要不合理的高投入。沒人買單的研發(fā)，一般的企業(yè)確實(shí)難以支撐得下去。

　　減速機(jī)的市場現(xiàn)狀

　　目前應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域的減速機(jī)主要有兩種，一種是RV減速器，另一種是諧波減速器。在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中，由于RV減速器具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度，一般將RV減速器放置在機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置，而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部。對于高精度機(jī)器人減速器，日本具備絕對領(lǐng)先優(yōu)勢，目前全球機(jī)器人行業(yè)75%的精密減速機(jī)被日本的Nabtesco和HarmonicDrive兩家壟斷，包括ABB、FANUC、KUKA等國際主流機(jī)器人廠商的減速器均由上述兩家公司提供。其中HarmonicDrive在工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)領(lǐng)域擁有15%的市場占有率。

　　據(jù)行業(yè)人士介紹，一臺精密減速器四大國際巨頭采購價為3萬元~5萬元，賣給國內(nèi)關(guān)系好的客戶約7萬元，關(guān)系一般的普通客戶約12萬元，內(nèi)資企業(yè)采購精密減速機(jī)的成本比國際巨頭貴一倍還多，可見其間的利潤差別有多大。

　　全球絕大多數(shù)市場份額都被日本企業(yè)占據(jù)：Nabtesco的RV減速器約占60%，Harmonica的諧波減速器約占15%。

　　值得一提的是，日本納博特斯克公司從1980年代初提出RV型設(shè)計到1986年RV減速器研究獲得實(shí)質(zhì)性突破，花了6-7年時間;而國內(nèi)率先出結(jié)果的南通振康和恒豐泰花費(fèi)時間也為6-8年;可以看出，技術(shù)是沒有捷徑可走的。換句話說，國內(nèi)RV減速器現(xiàn)在的發(fā)展水平還停留在日本八十年代后期。

　　據(jù)行業(yè)內(nèi)不具名人士透露，ABB、發(fā)那科、安川、庫卡等國際主流機(jī)器人整機(jī)廠商均由以上兩家日本公司提供減速機(jī)，并且與兩家公司有著非?？量痰暮献鳁l件，即在使用這兩家公司產(chǎn)品時不能再使用別家的產(chǎn)品，否則將解除合作關(guān)系。

　　南通振康前年的年產(chǎn)量是200多臺，產(chǎn)品已被多家機(jī)器人廠商試用，包括國外的ABB、KUKA、發(fā)那科以及國內(nèi)的埃夫特、埃斯頓等企業(yè)等。其中，埃夫特已經(jīng)通過試用后購買了幾百臺RV減速器產(chǎn)品。