【中國傳動網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】 盡管臥薪嘗膽多年,我國機(jī)器人減速器的國產(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)第四個增長周期的典型代表,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學(xué)科、多個產(chǎn)業(yè)鏈、管理運(yùn)營水平的交叉結(jié)晶,堪稱一國機(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)器人的一個部件,目前在齒輪行業(yè)中只占很小的一塊,從產(chǎn)值來說本不應(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,如同汽車一樣將走向家庭。二為壟斷而危險———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———國產(chǎn)機(jī)器人減速器的技術(shù)問題還沒有完全解決,但市場需求卻是實時性的。
日本企業(yè)已形成技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、品牌、市場的巨大優(yōu)勢,業(yè)內(nèi)有一個流傳甚廣的說法———日本讓機(jī)器人跪下,就沒多少機(jī)器人還能站著。日本的這種壟斷優(yōu)勢得益于其30年前就開始的具有前瞻性的強(qiáng)力研發(fā)。為什么在30年前,1980年代,我們沒有開始下功夫研究機(jī)器人精密減速器呢?這是因為:中國勞動力直到2010年前后都還相對廉價,沒有用機(jī)器人替代人工的迫切需求;在1980年代前后,中國的工業(yè)基礎(chǔ)遠(yuǎn)不如日本,齒輪行業(yè)的技術(shù)儲備、人才儲備不能和日本匹敵;最重要的一條,“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,實際是在補(bǔ)之前30年落下的課。
過去幾年,我國機(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———我國齒輪行業(yè)幾十年來,從未有過像少數(shù)機(jī)器人減速器生產(chǎn)企業(yè)那么“吹?!钡臅r刻,但市場最終將給予公證的評判。全國曾有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%多在堅持,30%在觀望,近50%已退出。
潮起潮落,一批企業(yè)在退出。近來,機(jī)器人精密減速器的熱度似乎在下降,整個行業(yè)也開始回歸理性,許多企業(yè)踏踏實實的做法也收獲了豐碩成果。2017年,國產(chǎn)RV減速器生產(chǎn)了2萬多臺,但遠(yuǎn)不能滿足市場需求,而且還存在著性能不穩(wěn)定、精度壽命待驗證、系列化不全、成本不可控、產(chǎn)業(yè)化程度不高等問題。
這個現(xiàn)狀是觸及了我國工業(yè)基礎(chǔ)中一些老大難問題,有技術(shù)積累不足的問題,也有管理問題。盡管我國齒輪行業(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),而且過去幾年的熱潮在一定程度上推動了我國精密減速器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,但行業(yè)仍面臨日本減速器強(qiáng)力競爭、基礎(chǔ)共性技術(shù)難題待解、社會配套不理想、人才短缺等諸多問題。而這些共性問題解決之日,也就是我國機(jī)器人精密減速器自主之時。
在筆者看來,中國機(jī)器人精密減速器產(chǎn)業(yè)正處在山坳上———后退不可能,向前有險阻。
認(rèn)清差距合力破局
國產(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)。與國外產(chǎn)品相比,國產(chǎn)行星擺線減速器在傳動效率方面有較大差距,精度壽命差距很大,在傳動誤差方面差距較小,但在回差上整體水平較好。
國產(chǎn)機(jī)器人精密減速器領(lǐng)域目前亟需解決的瓶頸問題主要有:一是批量化制造、檢測技術(shù)需提升,包括高效、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)計體系待完善,包括系列化設(shè)計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)庫建設(shè)與性能跟蹤反饋優(yōu)化等。
跟蹤加創(chuàng)新,是我國機(jī)器人精密減速器必經(jīng)的自主化之路。自主知識產(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)的及時跟進(jìn)。國產(chǎn)機(jī)器人精密減速器要真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,我國還需要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,加大國家重點(diǎn)研發(fā)項目的支持;二是鼓勵引導(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)揮各自優(yōu)勢,瞄準(zhǔn)市場需求集中發(fā)力。
研判趨勢超前研發(fā)
當(dāng)然,世界范圍內(nèi)都需要思考一個問題:RV和諧波減速器是否就是機(jī)器人精密減速器的最終形態(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,它們也許不再是最理想的機(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)新的問題。目前,歐美日等工業(yè)發(fā)達(dá)國家以及我國都在探索嘗試新型傳動型式,比如壓電諧波、圓理、邏輯傳動、矢量擺線等減速器,以及采用人字齒輪、環(huán)面蝸桿、帶傳動、石墨鋼等等。
我們辛辛苦苦爬到山坳上來,不可能再退回去。如果希望在未來的發(fā)展中占有一席之地,最重要的一點(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。面對新需求,齒輪行業(yè)要敏銳把握市場需求和技術(shù)發(fā)展趨勢,主動研發(fā)、超前研發(fā),實現(xiàn)從追趕式跟跑到并跑的轉(zhuǎn)變,最終實現(xiàn)領(lǐng)跑,這才是齒輪強(qiáng)國的標(biāo)志。
困難是真實存在的,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,別人到過的高度,中國人一定能到,而且能走得更高、更遠(yuǎn)。