从技术到成本，为何国交流电机产机器人不用国产RV减速器？

时间：2019-08-17 13:01

　　全球工业机器人用的精密减速器基本为日本所垄断，最近几年，虽然国内也有量产的RV减速器，但却鲜有国产机器人企业选用，目前中国市场的减速器普遍依赖进口。这是为什么呢?

　　在机器人行业，小白都知道这样一个事实，全球工业机器人用的精密减速器基本为日本所垄断，最近几年，虽然国内也有量产的RV减速器，但却鲜有国产机器人企业选用，目前中国市场的减速器普遍依赖进口。

　　这是为什么呢?是技术上仍无法取代国外产品，还是成本太高国产机器人企业难以接受?或者是两者兼而有之?让我们来听听工程师们是怎么说的。

　　技术：能用，但机械寿命不会长

　　在中国试图自主制造的高级设备中，都存在类似的问题，在性能指标上短期内能达到要求，但由于质量控制和工艺的问题，很容易磨损报废。

　　RV减速机，作为一种小体积，大传动比，零背隙，超高传动/体积比的减速机，是精密机械工业的一个巅峰之作，减速机里面完全是由高精度的元件，齿轮相互啮合，对材料科学，精密加工装备，加工精度，装配技术，高精度检测技术提出了极高的要求。

　　我们现在所能做的只是从购买产品里面拆开分解分析，进行反向工程，完全知其然而不知其所以然。给大家举个例子吧，18世纪的时候，欧洲的玻璃器及光学用途玻璃领先于世界，因为它的玻璃纯净介质均匀，确保光不会在介质疏密不均情况下发生折射，影响光学性能。其他国家的工匠将一直想要了解清楚缘由，但是一直也没有破解其奥秘所在，后来直到20世纪这个方法才被完全公开，也就是在玻璃在热融状态进行长时间加热不停的搅拌，并且搅拌的速度角度和方法也各有讲究，但是，不知道这一点，凭摸索就是以前很难与突破的。

　　有这样一个真实的故事：日本知名的摩托车制造企业铃木摩托车，在中国有一个合资制造厂叫江门大长江铃木摩托车制造有限公司，这家公司，在中国肇庆分厂建厂之初曾经碰到一个怪事。他们的一个250cc，59马力的摩托车发动机在中国组装的产品硬是只有55个马力，那丢失的4个马力不知道到哪里去了?材料是一样的，真的生产工艺方法也是一样的，后来大概花了足足一年的时间进行TQM落实整改，才慢慢的把那4个马力差异找回来，这里牵涉到严格的工艺规范和质量控制工程，就是工业技术半点来不得马虎的地方。

　　网友王哲曾经试用过国产的知名某品牌的RV减速机，他表示确实能用，但是其噪声和发热量明显高于进口品牌纳博特斯克的减速机，搞机械的都知道，发生噪声和发热都意味着其中的一些齿轮啮合不良，有超额摩擦磨损，有内部应力，机械不是在一种正常的工况下进行工作，这样的机械寿命不会很长。后来他们几番改进，降低了不少，但还是达不到Nab的水平，不同于电气产品，机械元件的失效和损坏不是立竿见影的，而是一个有时间的过程，哪怕现在能用。谁也不能保证，3个月半年一年之后，是不是会因为磨损报废，那时候进行对成千上万的产品召回或者维修的成本就大得吓人了，所以确实不敢用。

　　成本：没有足够产量支撑，设备摊销成本高得吓人

　　业界有这样一个笑话：

　　财经记者采访某刚刚上市的减速机制造企业的老总：

　　;请问您融资了几个亿，打算用来干什么呢

　　;先把拖欠供应商欠款，拖欠工资奖金啥的给发了，然后还一下买美盖勒的贷款

　　;那剩下的呢?

　　老板抬起头，吐了一口烟

　　;剩下的啊，慢慢还……

　　这当然是个笑话，但其实不光是美盖勒的磨床。生产减速机的所有设备，所有管理人员都要参在一个非常小的批量上进行设备摊销，成本下不来。加工减速机的设备有多昂贵呢?以上面笑话中的美盖勒平面磨床为例，内孔端面外圆一道磨 ，精度0.5μ重复定位0.3μ ，据说加工达到1μ，有砂轮库。折合人民币价值就接近千万元了。

　　据了解，国产减速机不便宜，并不是指其绝对的价格，而是在达到同样的效果的基础上，国产减速机并不便宜。

　　网友钱德勒对比了一个国外机器人165kg和某一个国内机器人165kg型号用的减速机的价格。

　　国外机器人减速机采购价是2.1万，占总成本的13%，国内机器人减速机采购成本是9.2万，占总成本的31%。差价这么大，原因在于Nab本身就有差价地供货，当然，这也跟国产机器人的需求量没什么议价能力有关。这时候，国产机器人厂商都希望有国产减速机能替代进口产品，以2.1W作为参考报价，但实际上，国产减速机虽然能造出来，但价格也要8.2W。

　　钱德勒还讲到他亲身经历过的一个例子：机器人后三轴的谐波减速器，;报价分别来自于国外的某宝和国内的某品牌，就拿第六轴的来说，两者相差的价格还不到1K，就算我后面可以跟国产减速机品牌进一步议价，按六个减速机来计算，节约的成本也只有6K左右，这个成本优势，在一台20W左右的机器人上，还不够买十送一。

　　当然，这也很难把责任全部都归结于减速机厂商。国产机器人每年就那么几千台，RV减速机的用量乘以三，数量也很有限。分摊到每一个减速机厂，都是数量有限却需要不合理的高投入。没人买单的研发，一般的企业确实难以支撑得下去。

　　减速机的市场现状

　　目前应用于机器人领域的减速机主要有两种，一种是RV减速器，另一种是谐波减速器。在关节型机器人中，由于RV减速器具有更高的刚度和回转精度，一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置，而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部。对于高精度机器人减速器，日本具备绝对领先优势，目前全球机器人行业75%的精密减速机被日本的Nabtesco和HarmonicDrive两家垄断，包括ABB、FANUC、KUKA等国际主流机器人厂商的减速器均由上述两家公司提供。其中HarmonicDrive在工业机器人关节领域拥有15%的市场占有率。

　　据行业人士介绍，一台精密减速器四大国际巨头采购价为3万元~5万元，卖给国内关系好的客户约7万元，关系一般的普通客户约12万元，内资企业采购精密减速机的成本比国际巨头贵一倍还多，可见其间的利润差别有多大。

　　全球绝大多数市场份额都被日本企业占据：Nabtesco的RV减速器约占60%，Harmonica的谐波减速器约占15%。

　　值得一提的是，日本纳博特斯克公司从1980年代初提出RV型设计到1986年RV减速器研究获得实质性突破，花了6-7年时间;而国内率先出结果的南通振康和恒丰泰花费时间也为6-8年;可以看出，技术是没有捷径可走的。换句话说，国内RV减速器现在的发展水平还停留在日本八十年代后期。

　　据行业内不具名人士透露，ABB、发那科、安川、库卡等国际主流机器人整机厂商均由以上两家日本公司提供减速机，并且与两家公司有着非常苛刻的合作条件，即在使用这两家公司产品时不能再使用别家的产品，否则将解除合作关系。

　　南通振康前年的年产量是200多台，产品已被多家机器人厂商试用，包括国外的ABB、KUKA、发那科以及国内的埃夫特、埃斯顿等企业等。其中，埃夫特已经通过试用后购买了几百台RV减速器产品。