【中國傳動網(wǎng) 市場分析】 國產(chǎn):能用,但機械壽命不會長
RV減速機,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,是精密機械工業(yè)的一個巔峰之作,減速機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。
在機器人行業(yè),小白都知道這樣一個事實,全球工業(yè)機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)機器人企業(yè)選用,目前中國市場的減速器普遍依賴進口。
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)能達到要求,但由于質(zhì)量控制和工藝的問題,很容易磨損報廢。
部件雖小,作用關(guān)鍵
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——日本讓機器人跪下,就沒多少機器人還能站著。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力研發(fā)。
為什么在30年前,80年代,我們沒有開始下功夫研究機器人精密減速器呢?這是因為:中國勞動力直到2010年前后都還相對廉價,沒有用機器人替代人工的迫切需求;在80年代前后,中國的工業(yè)基礎(chǔ)遠不如日本,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,我們的機器人減速器水平還趕不上日本,實際是在補之前30年落下的課。
過去幾年,我國機器人精密減速器領(lǐng)域掀起了一股熱潮。機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,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。近年來,機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,也就是我國機器人精密減速器自主之時。
在筆者看來,中國機器人精密減速器產(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)機器人減速機產(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。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,零件與整機的批量化高精度快檢等;二是精度壽命待驗證,包括失效機理及規(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。國產(chǎn)機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:一是強化政府支持力度,加大國家重點研發(fā)項目的支持;二是鼓勵引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)基金進入精密減速器領(lǐng)域;三是團結(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器人關(guān)節(jié)減速器,甚至機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,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。