工業(yè)機器人的“三大”核心部件包括伺服電機、減速機和控制器，這也是制約我國機器人發(fā)展的重要瓶頸。本期將重點談一談精密減速機市場及國產(chǎn)化替代。減速機用來精確控制機器人動作，傳輸更大的力矩。目前全球能夠提供規(guī)模化且性能可靠的精密減速機生產(chǎn)企業(yè)不算多。最主流的精密減速機主要分為兩種，安裝在機座、大臂、肩膀等重負(fù)載位置的RV減速機和安裝在小臂、腕部或手部等輕負(fù)載位置的諧波減速機。日本的Nabtesco(納博特斯克)和Harmonic(哈默納科)分別在RV減速機和諧波減速機方面處于領(lǐng)先地位。

自2013年以來，我國已成為全球第一大機器人市場。與此同時，國產(chǎn)工業(yè)機器人的產(chǎn)量也呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長的趨勢。數(shù)據(jù)顯示，目前國產(chǎn)工業(yè)機器人的市場份額僅占30%左右，且總體而言以分布在低端市場居多，高端工業(yè)機器人依然在很大程度上依賴進口，特別是機器人的三大核心關(guān)鍵部件：伺服電機、減速機和控制器等大部分依賴進口。體現(xiàn)在成本上，這三大關(guān)鍵部件分別占到機器人整機成本的25%、35%和15%。

本公眾號上一篇文章(詳見工業(yè)機器人伺服電機)重點談了電動伺服驅(qū)動系統(tǒng)的市場及國產(chǎn)替代情況。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，國外品牌占據(jù)了中國交流伺服市場80%左右的市場份額。目前，國內(nèi)一些核心零部件企業(yè)正在不斷加強技術(shù)研發(fā)。在機床和機械手等自動化設(shè)備的應(yīng)用中，國產(chǎn)伺服系統(tǒng)的進口替代正在加速進行。

同樣作為工業(yè)機器人三大核心關(guān)鍵部件之一，減速機是技術(shù)壁壘最高的關(guān)鍵零部件。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，減速機可以分為五類：諧波齒輪減速機、擺線針輪行星減速機、RV減速機、精密行星減速機和濾波齒輪減速機。有分析認(rèn)為，在先進機器人的動力傳動中，RV減速機有逐漸取代諧波減速機的趨勢。

目前全球能夠提供規(guī)?；倚阅芸煽康木軠p速機生產(chǎn)企業(yè)不算多，全球絕大多數(shù)市場份額都被日本企業(yè)占據(jù)，在工業(yè)用機器人關(guān)節(jié)上的精密減速機上，納博特斯克產(chǎn)品的全球市場占有率達60%，特別在中/重負(fù)荷機器人上，其RV減速機市場占有率高達90%。哈默納科的諧波減速機約占15%，包括ABB、FANUC和KUKA等國際主流機器人廠商的減速機均由納博特斯克和哈默納科這兩家公司提供。此外，比較領(lǐng)先的減速機供應(yīng)商還有日本住友重機械等。

根據(jù)工信部《關(guān)于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見》，到2020年國內(nèi)機器人使用密度從目前的萬名員工20臺左右提升至100臺以上，未來國內(nèi)對于機器人用精密減速機市場的需求將超過100萬臺/年。由此可見，機器人用精密減速機在國內(nèi)將有很大的發(fā)展空間。

在11月上旬的上海RS機器人展期間，我們就工業(yè)機器人精密減速機產(chǎn)品分別采訪了上海納博特斯克傳動設(shè)備有限公司銷售部營銷總監(jiān)宋杰先生、哈默納科(上海)商貿(mào)有限公司銷售總監(jiān)白澤直巳先生和住友重機械減速機(中國)有限公司MCD產(chǎn)品總監(jiān)橋本研也先生。

?國外著名工業(yè)機器人用減速機生產(chǎn)企業(yè)

1.納博特斯克

納博特斯克成立于2003年9月，由帝人精機(TeijinSeiki，1944年成立)和納博克(Nabco，1956年生產(chǎn)了日本第一個自動門)兩家日本公司強強合并組成。作為運動控制系統(tǒng)和零部件的生產(chǎn)商，這兩家公司都在其特定的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，掌握了高端核心技術(shù)，控制了很高的市場份額，所以Nabtesco一成立，就位居同行業(yè)在日本乃至全世界的首位，世界上大多數(shù)機器人制造商均從Nabtesco的專利RV減速機獲益并帶來成功。

日本納博特斯克的精密減速機產(chǎn)品是一種專為工業(yè)機器人定制的本體核心部件。自1985年發(fā)明至今，其生產(chǎn)的精密減速機轉(zhuǎn)矩大且精度高，高剛性且抗震性強，尤其產(chǎn)品質(zhì)量保障期超長。

2015年2月，日本納博特斯克株式會社與上海機電的全資子公司上海電氣液壓氣動有限公司合資設(shè)立納博特斯克(中國)精密機器有限公司(納博精機)，股比為67:33，從事機器人精密減速機的生產(chǎn)。2016年1月，精密減速機產(chǎn)品正式投入生產(chǎn)。

據(jù)納博特斯克最新消息，作為在全球工業(yè)機器人用精密減速機領(lǐng)域占有優(yōu)勢地位的廠商，納博特斯克的精密減速機生產(chǎn)能力從2018～2020年將會積極穩(wěn)步增長。由于以中國為中心的自動化需求的增加，伴隨著汽車領(lǐng)域工業(yè)用機器人的導(dǎo)入量增加，因此可預(yù)見未來精密減速機的需求也將會持續(xù)增加。

納博特斯克提供的資料顯示，其精密減速機如今由日本的津工廠(三重縣津市)和中國常州市的納博特斯克(中國)精密機器有限公司共同生產(chǎn)，年生產(chǎn)量由2017年初期定時年產(chǎn)量64萬臺，到2018年下期就增加到84萬臺的投資(投資額約70億日幣)。今后將以津工廠為對象進行投資，以全球生產(chǎn)力于2019年達到106萬臺，2020年將達到120萬臺為目標(biāo)來增加設(shè)備投資(投資額約190億日幣)。

納博特斯克在11月初的上海工博會同期的RS機器人展和11月底東京iREX2017國際機器人展上均展示了其精密減速機RV系列產(chǎn)品。宋杰先生表示，納博特斯克越來越重視中國市場，致力于為本土客戶提供滿足客戶需求的精密減速機產(chǎn)品。

上

2.哈默納科

哈默納科成立于1970年，是全球最大的諧波減速機生產(chǎn)商，和納博特斯克一并被稱為機器人精密減速機領(lǐng)域的兩巨頭。2011年1月，哈默納科在華投資成立了全資銷售子公司哈默納科(上海)商貿(mào)有限公司，主要負(fù)責(zé)其產(chǎn)品在中國大陸及香港地區(qū)的銷售、選型等技術(shù)支持以及售后服務(wù)。

哈默納科是整體運動控制的領(lǐng)軍企業(yè)，其生產(chǎn)的HarmonicDrive組合型諧波減速機，具有輕量小型、無齒輪間隙、高轉(zhuǎn)矩容量等特點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機器人、仿人機器人、半導(dǎo)體液晶生產(chǎn)裝置、光伏設(shè)備、光學(xué)儀器和精密機床等各種尖端領(lǐng)域。

為了涵蓋諧波減速機所不能做到的低減速比領(lǐng)域，哈默納科產(chǎn)品還涉及到精密行星齒輪箱型諧波減速機HarmonicPlanetary。獨特的內(nèi)齒圈形變工藝，可以使得行星齒輪與其嚙合的更緊、消除背隙，已達到精密級的傳動誤差。

諧波傳動減速機(harmonicgeardrive)是一種靠波發(fā)生器使柔性齒輪產(chǎn)生可控彈性變形，并與剛性齒輪相嚙合，從頭傳遞運動和動力的齒輪傳動系統(tǒng)。

3.住友重機械

20世紀(jì)60年代，住友重機械工業(yè)株式會社(SumitomoDriveTechnologies)在日本便開始了電動機和減速機的自行制造生產(chǎn)。住友重機械減速機包含各種型號減速機，如住友大型斜齒輪減速箱、住友行星齒輪減速機、住友斜齒輪減速機和住友蝸輪蝸桿減速機等。減速比大，效率高：一級傳動減速比為9~87，雙級傳動減速比為121～5133，多級混合可達數(shù)萬，且針齒嚙合系套式滾動摩擦，嚙合表面無相對滑動，故一級減速效率達94%。

1995年10月，由住友重機械工業(yè)株式會社和住友商事株式會社共同出資在中國天津成立住友重機械減速機(中國)有限公司，并在2001年成立上海分公司作為其產(chǎn)品在中國的銷售總部，同時在上海的松江設(shè)有維修中心。

住友重機械投放在中國市場的減速機主要是中空型的C系列和類似RV的T系列，主攻方向是系統(tǒng)集成領(lǐng)域。以及4軸、5軸的碼垛機器人領(lǐng)域，典型客戶如上海沃迪、合肥雄鷹等。

隨著納博特斯克對中國市場越來越重視，以及國內(nèi)減速機廠商的崛起，住友重機械減速機在中國的市場正在不斷受到擠壓。

4.Spinea公司

來自斯洛伐克的Spinea公司成立于1994年，致力于高精密軸承減速機的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，在全世界最大的軸承減速機生產(chǎn)商中排名4位。Spinea是全球同類產(chǎn)品中惟一的歐洲生產(chǎn)商。

Spinea減速機有T系列(包括60-140的TB小型系列，170-300大型系列)、E系列、H系列以及B系列。

我們的視線回到國內(nèi)市場，我們對工業(yè)機器人用精密減速機的研究相比國外較晚，技術(shù)不成熟，與國外先進水平存在較大差距，形成了諧波減速機和RV減速機等精密減速機不能自給自足，嚴(yán)重依賴進口。這嚴(yán)重制約了我國工業(yè)機器人的發(fā)展，特別是在我國工業(yè)機器人逐漸產(chǎn)業(yè)化時期，工業(yè)機器人精密減速機的關(guān)鍵技術(shù)突破顯得更加迫切。

?國內(nèi)著名工業(yè)機器人用減速機生產(chǎn)企業(yè)

?RV減速機廠家

1.秦川機床集團有限公司

齒輪加工、精密制造兩大優(yōu)勢是秦川機床集團有限公司(原名秦川機床廠)進入工業(yè)機器人關(guān)節(jié)減速機領(lǐng)域的重要支撐。秦川機床曾承擔(dān)了國家863項目——機器人用減速機，2009年公司在此基礎(chǔ)上更新涉及、改進工藝，奠定了本次技改項目的技術(shù)基礎(chǔ)。

2009年，秦川機床關(guān)注到工業(yè)機器人的發(fā)展，成立了機器人項目小組專門研究機器人項目。工業(yè)機器人的核心在于關(guān)鍵零部件的突破，其中涉及很多技術(shù)和工藝難點，需要一個公司長期的積累和對零件透徹的分析。經(jīng)過深思熟慮，秦川機床決定對機器人整機的研究聚焦到核心關(guān)鍵部件——關(guān)節(jié)減速機上，放到了對其中每一個零件的研究上。據(jù)悉，秦川機床的產(chǎn)品的傳動精度等關(guān)鍵指標(biāo)與國外水平接近，能夠滿足用戶對性能指標(biāo)的要求。

2.恒豐泰精密機械股份有限公司

恒豐泰精密機械股份有限公司在2006年開始研制第一臺CORT活齒技術(shù)精密減速機，承擔(dān)國家“十二五”863計劃“工業(yè)機器人高精度高效率減速機工程化研究”課題。2013年研制出7種型號CORT精密減速機系列樣機。

恒豐泰RV減速機已經(jīng)進入量產(chǎn)階段，是國產(chǎn)RV減速機研制較為成熟的廠商。截至目前，恒豐泰擁有與減速機相關(guān)的大量發(fā)明專利，其部分型號產(chǎn)品已經(jīng)在埃夫特、蘇州博實等本體企業(yè)中得到應(yīng)用驗證。

3.山東帥克機械制造股份有限公司

山東帥克機械制造股份有限公司成立于2005年6月29日，主要從事大型農(nóng)業(yè)裝備核心部件植保機、插秧機、青貯機、脫粒機、秸稈還田機、汽車配件、工程機械配件、離合器總成、工業(yè)機器人(焊接、切割、搬運、碼垛、噴漆及機床上下料)、諧波減速機、RV減速機和機器人系統(tǒng)集成設(shè)備等產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)銷售。擁有工業(yè)機器人及關(guān)鍵核心零部件(諧波減速機、RV減速機)的研發(fā)制造技術(shù)，在國內(nèi)排列前茅，達到國內(nèi)首創(chuàng)、世界先進水平。該公司是“中國農(nóng)機零部件協(xié)會副會長單位”，“中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟協(xié)會理事單位”。

4.南通振康機械有限公司

南通振康機械有限公司創(chuàng)始于1993年，2010年敏銳地意識到未來機器人市場巨大的潛力，有重點選擇了開發(fā)機器人中的核心部件——RV減速機和啟動關(guān)節(jié)的動力部件伺服電機。當(dāng)年，公司投入3000多萬元人民幣，引進了德國先進的自動化設(shè)備，并借助西安微電機研究所等高校科研院所，開發(fā)出了第一代、第二代關(guān)節(jié)，精密伺服電機也同步研發(fā)。

5.武漢市精華減速機制造有限公司

2014年7月，武漢產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所出具檢驗報告，顯示武漢市精華減速機制造有限公司自主研發(fā)的一種精密減速機指標(biāo)合格，這意味著湖北省在工業(yè)機器人核心部件研發(fā)上取得突破。據(jù)媒體報道，當(dāng)時這一產(chǎn)品的售價比日企低30%以上，安徽埃夫特等國內(nèi)多家機器人企業(yè)表現(xiàn)出濃厚的興趣。

精華產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于紡織、印染、輕工、食品、冶金、礦山、石油、化工、建筑、運輸、機械等各行業(yè)的傳動、驅(qū)動領(lǐng)域，產(chǎn)品系列齊全，有擺線針輪減速機、微型擺線針輪減速機、蝸輪蝸桿減速機、齒輪減速機、無級變速機和調(diào)速電機。

精華技術(shù)研究所，已與國內(nèi)多所高校及科研機構(gòu)在研發(fā)、制造領(lǐng)域內(nèi)開展合作，共同研發(fā)高性能的減速機系列產(chǎn)品，取得了具有前瞻性的科研成果，減速機在使用壽命、承載能力、材料工藝、產(chǎn)品精度等多個方面的性能得到了極大提高。

?諧波減速機廠家

1.北京諧波傳動技術(shù)研究所

北京諧波傳動技術(shù)研究所成立于1983年，具有長期的關(guān)于諧波齒輪傳動技術(shù)的研發(fā)及為用戶服務(wù)的豐富經(jīng)驗，是從事諧波傳動及特種傳動技術(shù)的研發(fā)銷售的專業(yè)化企業(yè)，主要研發(fā)、銷售標(biāo)準(zhǔn)諧波減速機、諧波傳動組件及按用戶所需設(shè)計非標(biāo)電機套裝。

經(jīng)過多年的研發(fā)實踐，于1993年編寫制定了“諧波傳動減速機國家標(biāo)準(zhǔn)”，目前已形成包括XB1系列諧波減速機、XB2系列諧波減速機和XB2系列諧波減速機等整機及組件產(chǎn)品體系，可以滿足用戶的各種需求。

2.北京中技克美諧波傳動有限責(zé)任公司

北京中技克美諧波傳動有限責(zé)任公司成立于1994年12月9日，是國家科技部批準(zhǔn)的國家諧波傳動技術(shù)研究推廣中心和諧波傳動國家重點工業(yè)性試驗基地，是我國第一個專業(yè)從事諧波傳動技術(shù)設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)的高新技術(shù)實業(yè)公司。

公司產(chǎn)品主要有以下四個標(biāo)準(zhǔn)系列：XB1單級諧波傳動減速機和組件、XB2內(nèi)嚙復(fù)波諧波傳動減速機和組件、XB3扁平式諧波傳動減速機和組件、XBF相位調(diào)節(jié)器用諧波傳動減速機和組件，年產(chǎn)已達萬臺套。

3蘇州綠的諧波傳動科技有限公司

蘇州綠的諧波傳動科技有限公司是一家從事精密諧波傳動裝置的研發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn)的專業(yè)化公司，主要的生產(chǎn)和檢驗均采用目前世界一流的先進設(shè)備。蘇州綠的諧波傳動科技有限公司技術(shù)力量雄厚，匯集了國內(nèi)、外多名頂尖學(xué)者，擁有自己的研發(fā)中心，在諧波傳動領(lǐng)域已擁有多項國家發(fā)明專利和實用新型專利，是國家標(biāo)準(zhǔn)《機器人用諧波齒輪減速機》的主要編制起草方。

目前，蘇州綠的諧波傳動科技有限公司的諧波減速機已經(jīng)在國產(chǎn)機器人上面有廣泛應(yīng)用。

國務(wù)院印發(fā)的《中國制造2025》提出，“突破機器人本體、減速機、伺服電機、控制器、傳感器與驅(qū)動器等關(guān)鍵零部件及系統(tǒng)集成設(shè)計制造等技術(shù)瓶頸”。

工信部部長苗圩在2017世界機器人大會開幕式上發(fā)表致辭，他表示，近五年我國機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)?；颈３?0%以上增速，今年1～7月份共生產(chǎn)工業(yè)機器人7.16萬臺，同比增長57%。工業(yè)機器人、服務(wù)機器人和特種機器人的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，成長起來一批創(chuàng)新能力強的優(yōu)秀企業(yè)，初步形成了一批各具特色的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。

此前，苗圩在回答媒體記者提問時表示，到2020年中國計劃培育3至5家具有國際競爭力的龍頭企業(yè)和8～10個配套產(chǎn)業(yè)集群，高端機器人方面國產(chǎn)機器人占到45%左右市場。

近年來，一些國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)開始在工業(yè)機器人用精密減速機領(lǐng)域發(fā)力研發(fā)和制造，上海機電、秦川機床、恒豐泰、帥克機械和精華減速機等公司已經(jīng)開始量產(chǎn)RV減速機，盡管與日本企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品在性能方面仍存在一定差距，但國內(nèi)已有可替代產(chǎn)品。相較于RV減速機，國產(chǎn)諧波減速機的差距相對較小，有些企業(yè)的產(chǎn)品已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。