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国产谐波减速器艰难“突围”

国产谐波减速器艰难“突围”

  • 分类:行业新闻
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  • 发布时间:2021-04-29
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【概要描述】近年来,以纳博特斯克为代表的日企在不断加快核心零部件在华布局的同时,国产谐波减速器厂商也开始奋起直追。
  
  尤其是,近日《机器人用谐波齿轮减速器》国家标准的发布再次引发了业界对国产谐波减速器企业的广泛关注。

国产谐波减速器艰难“突围”

【概要描述】近年来,以纳博特斯克为代表的日企在不断加快核心零部件在华布局的同时,国产谐波减速器厂商也开始奋起直追。
  
  尤其是,近日《机器人用谐波齿轮减速器》国家标准的发布再次引发了业界对国产谐波减速器企业的广泛关注。

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近年来,以纳博特斯克为代表的日企在不断加快核心零部件在华布局的同时,国产谐波减速器厂商也开始奋起直追。
  
  尤其是,近日《机器人用谐波齿轮减速器》国家标准的发布再次引发了业界对国产谐波减速器企业的广泛关注。
  
  《机器人用谐波齿轮减速器》标准主要包含机器人用谐波齿轮减速器分类原则、技术要求、性能指标等方面的内容,对谐波减速器的产品型号、分类、温升、使用寿命等技术指标以及相应的试验方法、试验设备等主要技术内容进行规范。
  
  “新标准的制定将进一步指导国产谐波减速器的发展,起到一定的促进作用。”参与制定的ABB上海自动化有限公司相关负责人张佳凡表示。
  
  一般情况下,减速器约占据机器人成本的34%,在所有核心零部件中成本占比最高。但一直以来,国产减速器的发展却极不给力,减速器被称为是国产机器人发展路上的“钉子户”、“老大难”。
  
  国内多名机器人厂家和集成业务的负责人均表示,尽管新标准的制定会为国内谐波减速器企业的发展注入新的能量,但是其产品跟外资品牌相比,仍然任重而道远。
  
  关键技术遭外企垄断
  
  “从没见过一项技术像工业机器人谐波减速器这样全球市场被一家公司全垄断的。”苏州绿的谐波传动科技有限公司(以下简称“绿的”)副总经理李谦无奈地向《高工机器人》表示。
  
  据了解,目前全球只有3家公司可以大批量生产机器人谐波减速器,分别是德国Harmonic Drive AG公司,负责欧洲、中近东、非洲及南美地区的销售;美国的Harmonic Drive L.L.C负责北美地区的销售;全球其余市场由日本的Harmonic Drive Systems Inc.公司负责销售。其中美国哈默纳科已经完全被日本哈默纳科控股,而德国哈默纳科也被日本Harmonic Drive Systems Inc.控股30%。
  
  因此,国际主要的工业机器人谐波减速器几乎都掌握在日本Harmonic Drive Systems Inc.公司。
  
  由于日本Harmonic谐波传动产品已经垄断了主要国际市场,垄断了市场定价权。并且日本Harmonic对合作伙伴的要求近乎严苛,“Harmonic会跟每一家合作的厂商签订合同,在Harmonic Drive供货期内不得使用或测试别家的产品,否则将停止供货。”李谦向记者透露,目前还没有哪家机器人企业敢真的挑战Harmonic的威胁。
  
  据了解,谐波减速器主要运用于关节机器人中,这两年工业关节机器人出货量增长迅速,推动了相关减速器需求激增。据高工机器人产业研究所(GRII)数据统计,2013年全球工业关节机器人减速器出货量为73万台,同比增长6%;GRII预计到2014年工业关节机器人减速器出货量将达到82万台,同比增长12%。
  
  不过,虽然谐波减速器的需求在不断增长,利润的雪球也越滚越大,但是绝大部分利润最终都落入了日本哈默纳科公司。
  
  对于国产RV减速器企业而言,技术薄弱、制造成本高、利润低、发展不成熟等诸多因素已经使他们步履维艰,更要面对外企的市场垄断和技术封锁,其生存处境尤为艰难。
  
  国产厂商“突围”艰难
  
  事实上,我国对谐波减速器技术的研究可以回溯到上个世纪六七十年代。
  
  早在1961年,我国就已经组建了北京传动研究所对谐波传动进行研究,也取得了一些成就。后来以项目牵头人李克美为首的6名主要研究人员分别出来组建了以北京中技克美谐波传动有限公司(以下简称“中技克美”)、北京谐波传动技术所(以下简称“北京传动所”)为代表的谐波传动公司,并先后研制了多种类型的谐波齿轮传动装置。
  
  “这一批公司的产品大多停留在以前的技术上,应用到一般设备上没问题,但是没有跟上机器人发展的需求。”张佳凡博士如是说。
  
  我国现阶段谐波减速器的制造能力还只相当于日本七八十年代的水平。国内谐波传动产业主要的问题是精度和精度保持能力差,承载能力差、噪声大,生产设备落后,产品种类少,企业规模偏小、研发人员和投入都不足。
  
  据《高工机器人》记者多方了解,国内目前唯一专注在机器人谐波减速器,并且能批量生产的就只有苏州绿的。其它如中技克美、北京传动等企业均表示,如果有企业定制的话可以设计出产品,但不能实现大批量生产。
  
  国产减速器的“寿命”掣肘一直是目前国内很多机器人厂家和系统集成商对国产谐波减速器望之却步的技术瓶颈。由于机器人成本很高,相应配套的核心零部件的寿命自然就成为了应用企业考虑的重点。
  
  机器人减速器的寿命主要有两个层面的意义,一个就是将减速器用坏的一个实际寿命,另一个则指的是精度寿命,即谐波减速器连续工作多少个小时后,在精度上会出现误差。国际上对谐波减速器合格的检测标准是工作6000个小时才算合格。
  
  爱普生(中国)有限公司深圳分公司相关负责人蔡创生和温州金石机器人科技有限公司副总经理贺干群均表示,目前暂时不会考虑用国产谐波减速器,主要原因是国产谐波减速器可能在寿命上与日系产品相差较大。
  
  “最困难的其实是谐波减速器在机器人的应用上。”李谦表示,做减速器的企业的对机器人不了解,机器人企业对减速器也不了解,双方信息不对称,导致机器人没办法形成一个完整的设计,寿命自然也就无法达到最佳。
  
  而这一点也得到了张佳凡博士的认同,“目前国产谐波减速器的发展最大的难题不在于谐波减速器本身的寿命或性能,而在于使用谐波减速器过程中的使用端设计准则的应用上。”张佳凡博士表示,国内工业机器人用谐波产品在检测上的数据显示寿命与日企的产品已经相差不大。
  
  例如ABB、KUKA等外资机器人企业,在机器人研发和生产上已经有了一定的时间和经验积累。在机器人组装和工艺装备方面有着非常严格的工控流程,具体细节到一个螺丝用自动扭矩拧几下。
  
  国产机器人由于发展时间尚短,经验尚浅,加上国内的工控设备历史本身就与国外相差甚远,在装配细节和精度掌控上缺乏严苛的态度等都是造成国产谐波减速器在机器人上的应用难的原因。
  
  而这也是众多国内外机器人企业宁可选择国外产品的重要原因--国外拥有成熟的设置方案经验。
  
  此外,测试时间周期长、成本高是导致谐波减速器应用到机器人上的另一大难点。张佳友表示,国内机器人企业普遍不具备冒险精神,相比于花费长时间的人力、物力、财力在新产品的测试上,国内机器人企业大多会选择价格昂贵但有成熟经验的国外产品。
  
  寄望价格优势抢市
  
  据《日本经济新闻》近日报道,日本控制设备巨头纳博特斯克将自2016年起开始在中国生产工业机器人用的核心零部件。日本机器人企业正不断加速在中国的布局,布局范围从机器人本体逐渐细化到核心部件。
  
  有业界人士质疑,这对于当前仍处于“摇篮”中的国产核心零部件厂商而言,无异于雪上加霜。
  
  不过,李谦却表示对此却并不太担心,“公司在2013年实现谐波产品销售三千多台,其中机器人用谐波减速器已占据八成左右比重。”
  
  实际上,李谦的信心主要来自于产品的价格,“我们的价格比日系产品便宜将近50%。”
  
  据了解,目前绿的的主要客户是国内机器人厂家,其中以埃夫特、新时达、新松为主,还有很多机器人厂家还是在测试当中,测试名单中也不乏国外的机器人企业。
  
  “就目前使用情况来看,国产谐波减速器在总体性能、效率方面的使用反馈还是非常不错的。”作为国内使用绿的谐波减速器最多的安徽埃夫特智能装备有限公司的副总经理于晓东表示,现在已经有接近三分之一的客户会选择使用国产谐波减速器。
  
  不难看出,选择使用国产谐波减速器的应用企业主要考虑的是国产谐波减速器诱人的价格因素,但是随着日企在中国实现本土化生产,国产谐波减速器的价格优势或许将不复存在。
  
  因此,寻求一条适合自身的突围之路对于国产谐波减速器厂家而言显得至关重要。
  
  在不少业界人士看来,国产谐波减速器企业可与机器人生产厂商及系统集成厂商建立合作关系,共同攻克技术壁垒,发挥协同效应,不断降低成本,以逐渐提升国产厂商的市场议价能力。

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浙江众兴智能科技股份有限公司成立于2015年,公司开发生产的精密谐波减速器采用国际最新的S形齿传动机构,是国内唯一一家有能力量化生产该类齿形谐波减速器的企业。

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