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机器人零部件 爱中痛的涅槃
作者:admin    发布于:2024-05-15 18:10    浏览次数:
  

  2015年5月,国务院印发《中国制造2025》通知凯时旗舰厅注册凯时旗舰厅注册,这是我国实施制造强国战略第一个⼗年的行动纲领。

  工业机器人的主要矛盾在上游核心零部件凯时旗舰厅注册凯时旗舰厅注册,尤其是伺服系统、控制系统和减速器凯时旗舰厅注册。

  另一方面,是尚未成型的”制造强国“对进口零部件的严重依赖凯时旗舰厅注册,以及由此而生的高企成本。

  核心零部件伺服系统、控制系统和减速器之中,减速器占采购成本的份额最大(35%)。而三种核心零部件的进口量都占总购买量的75%以上。

  减速器是机器人的核心零部件,相当于人体的关节部位凯时旗舰厅注册。它是一种精密的动力传达机构凯时旗舰厅注册,主要作用是降低转速,增加转矩。

  我国对工业机器人零部件的需求量居全球之首凯时旗舰厅注册,且逐年递增。2016年全球工业机器人销量达29.4万台,其中中国销量9万台,占全球需求量的30%。中国产业信息网预计2017-2020年中国工业机器人销量增速为20%左右,而平均一套工业机器人需要配备5个减速器/伺服电机和1 套控制系统凯时旗舰厅注册凯时旗舰厅注册凯时旗舰厅注册凯时旗舰厅注册。据此推理,国产工业机器人精密减速器/伺服电机在2020年的需求量将近78万套凯时旗舰厅注册凯时旗舰厅注册。

  现在最常用的精密减速器有两种,RV减速器(60%),和谐波减速器(15%)凯时旗舰厅注册。而这两种减速器分别被日本的Nabtesco和Hamonica Drive垄断。

  谐波减速器适用于20公斤以下的机器人。随着使用时间的增长,谐波减速器会产生一定的变形,效能会减弱。

  RV减速器适用于20公斤以上的机器人,相较于谐波减速器凯时旗舰厅注册凯时旗舰厅注册,它的性能更好,但制造难度更大凯时旗舰厅注册,成本更高凯时旗舰厅注册。

  RV减速器原理比其他类型减速器更为复杂,它有两级传动装置——第一级渐开线圆柱齿轮行星减速机构 + 第二级摆线针轮行星减速机构。复杂的结构为其精准度和耐用性提供了保障。

  核心零部件极度依赖进口。伺服系统凯时旗舰厅注册凯时旗舰厅注册、控制系统和减速器进口量分别达80%, 80%和75%凯时旗舰厅注册凯时旗舰厅注册。国内企业议价能力目前尚弱,购买减速机的价格是国外企业的价格的2~5倍,最终造成减速器在工业机器人中所占成本达到30%。

  RV减速器采用过采用过定位结构,这种结构可以提高工件的局部刚度和定位稳定性凯时旗舰厅注册,但同时它可能会导致定位干涉凯时旗舰厅注册凯时旗舰厅注册,工件或定位元件变形,误差增大的情况凯时旗舰厅注册。因此RV减速器的制造对加工精度、配合度的要求非常高凯时旗舰厅注册凯时旗舰厅注册,基本都是μm级别。下图是RV减速其“关节”拆开后的各个部分。

  日本的Nabtesco和Hamonica Drive两家公司,都是在上世纪50年代左右便已开始投入机器制造的研发,中国的起步则落后了几十年。近年虽有企业能够制造出技术水平相当的核心零部件,但难以保证机器的使用寿命。这同样与制造机器人时的精度有关。为了达到完美的匹配度,日本科研团队曾在实验室一点一滴地调试材料配比,不断地做对比实验凯时旗舰厅注册凯时旗舰厅注册。中国技术要达到相同的高度凯时旗舰厅注册凯时旗舰厅注册,首先需要匠人的沉静凯时旗舰厅注册,其次需要时间的积淀。精度不合适,那么机器人就更容易被磨损。因此尽管出厂时国产机器人可以比肩国际凯时旗舰厅注册,一段时间后凯时旗舰厅注册,效能会下降凯时旗舰厅注册凯时旗舰厅注册。此外凯时旗舰厅注册,由于生产核心零部件的机床成本也很高,国产零件也没有完全实现量产。销售机器人的利润难以填补采购成本的投入,机器人厂商没有更多的资金注入技术研发凯时旗舰厅注册凯时旗舰厅注册。由此产生一个心痛的“研发资金不够—技术达标—销量不好—不能量产—制造成本高—研发资金不够”的恶性循环。

  情况还可以更糟糕凯时旗舰厅注册,着迷于国内强大的市场需求, 国外机器人厂商纷纷进入中国,积极布局长三角。为应对新崛起的国产品牌,外资厂商纷纷采取降价的手段进一步削弱国产机器人的市场竞争力凯时旗舰厅注册。

  2012《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》提出要重点发展“智能制造装备产业”;

  2013工信部《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》 提出将发展工业机器人的重要地位;

  2015工信部《关于开展 2015 年智能制造试点示范专项行动的通知》提出投资超过110 亿元在94 个示范项目,从政策层面上的支持上升至财政上的支持;

  2015《中国制造 2025》,将智能制造确立为中国制造 2025 的“主攻方向”……

  政策大力推动之下,许多地方规划起了机器人产业园凯时旗舰厅注册。但产业园中的企业数目、规模都很小,难以形成聚集优势,存在盲目性和重复建设的现象。 工业和信息化部赛迪研究院发布的《中国机器人产业发展白皮书(2016版)》提出了以下五点建议:

  珍珠毕竟是沙粒经过时间的积淀的,直面不完美的现实,然后以可持续的方式日臻完善技术凯时旗舰厅注册,不慌不急不懈怠凯时旗舰厅注册,才是捷径。该走的路走了凯时旗舰厅注册,该过的劫过了,也就修炼成佛了。

  安信证券《智能制造专题报告:从工业机器人产业链看智能制造机会》凯时旗舰厅注册,2016年7月

脚注信息
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