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RV减速器:"珠海产"媲美"日本产"

2018-01-04 09:28 来源:南方日报 沈梦怡

  近日,珠海飞马传动机械有限公司(以下简称“飞马传动”)荣获由广东省机器人协会颁发的广东机器人关键零部件突出贡献奖,成为业内关注的焦点。

  在机器人的四大核心部件中,减速器最为关键,成本占比可达35%。然而,这样一个核心零部件,因其制造难度超高,至今仍被国外企业所垄断,成为产业发展的“拦路虎”。

  过去几年间,立志于投身机器人减速器研发的企业不在少数,但因投入大、产出小,能坚持到底的公司寥寥无几。

  咬定青山不放松,4年间,飞马传动不断将传统产业的利润“砸”向机器人RV减速器的研发。目前,公司已成功下线6款产品,关键指标数据均等同日本同类产品的标准,产品性能获得客户高度认可。

  下一步,该公司将继续致力提升RV减速器的量产能力,力争在2018年将产量提高到1万多台,3年后量产能力达到5至10万台。  

  1行业之困

  机器人核心零部件依赖日本进口

  减速器对于机器人来说,为何这么重要?“减速器可以将电机的转速降低,也能提升电机的承载力,主要用在机器人‘关节’上,让其变得更加柔性、多变、灵活。”飞马传动总经理黄志辉形象地描述。

  从结构上看,工业机器人由减速器、伺服电机、控制器、本体四大部件构成。这其中,减速器是最核心的部件,成本占比也最高,可达35%。记者获悉,目前全球能够提供规模化且性能可靠的精密减速器生产企业不算多,约75%的市场份额被日本的纳博特斯克(Nabtesco)和哈默纳克(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。

  在采访中,多位业内人士用这样一句话来描述这种垄断状况:日本厂商说跪,全球机器人没几个能站着。这不可避免地影响到了中国公司。“从这些公司进口零部件,国内企业往往要以比国外厂商高得多的价格购买减速器,同时产品加工期也较长,大大限制了我国机器人产业的发展。”黄志辉说。

  随着中国制造2025的提出,机器人应用已经形成风潮。数据显示,2013年以来,中国已连续4年成为全球最大工业机器人市场。《2017—2021年中国工业机器人用精密减速器市场现状及投资前景分析报告》显示,预计到2019年,中国工业机器人用精密减速器市场需求量将达到86.01万台。

  在这样的背景下,工业机器人精密减速器的关键技术突破显得更加迫切。飞马传动对减速器并不陌生,这家由香港的志富(中国)有限公司、西北工业集团和意大利O·M·G集团共同投资组建的中外合资企业,过去近10年专业从事混凝土搅拌机等工程减速器的研发、制造,在减速器领域积累了丰富经验。

  2013年,公司打响了对于机器人精密减速机的攻坚战。“进入这个领域真的需要下很大的决心,但为了民族工业的发展,必须要做。”黄志辉说。

  2研究成果

  关键指标数据等同日本同类产品标准定价比国外产品低三分之一

  记者了解到,目前应用于机器人领域的精密减速器主要有两种:一种是RV减速器,另一种是谐波减速器。前者因具有更高的刚度和回转精度,一般被放置在大臂、肩部等重负载位置;而后者则被放置在小臂及手腕部。

  “与谐波减速器相比,RV减速机对材料科学、精密加工装备、加工精度,装配技术、高精度检测技术的要求都更高,国产化难度也更大。因此,从一开始我们便将RV减速机作为公司研发的核心目标。”黄志辉告诉记者,在正式投入研发之前,飞马传动花费了大量精力进行市场调研。充分了解行业需求后,接下来,就是不断大量地投入。

  “前5年,甚至前8年都需要不断砸钱,我了解到有一些公司投入了几千万,最终都还是失败了。”黄志辉说,技术没有捷径可走,他给记者算了一笔账,“这些年我们都是靠着传统领域的利润在支撑研发投入,光是在零部件及人才方面的投入就超过了2000万,总投资起码超过1亿元。”

  为何这么难?作为一种全新的传动方式,RV减速器对精度有着极为严苛的要求。“一个减速器约有26至32个零部件,不仅核心零部件精度需要达到1毫米的千分之三以下,组装起来后整体角度更要精确到一分,即1°的1/60。”全国减速机标准化技术委员会副秘书长、江苏省减速机产品质量监督检验中心主任丁军向记者解释称。

  通过引进国外先进的生产加工设备,不断创新减速器设计结构,严格控制生产过程,飞马传动终于在2016年中生产出首部样机。

  其后,便是对产品精益求精的探索。黄志辉透露,目前公司已成功下线6款RV减速器,此外,还有数款产品正在试制及在研。同时,公司还配制超高标准的检测设备,实现所有产品100%全检。在与进口同类产品对标测试中,该公司生产的RV减速器关键指标数据均等同了日本同类产品的标准。产品定价也比国外产品低三分之一左右。

  3量产计划

  3年后年量产能力达到5万至10万台

  产品成功下线后,下一步,摆在飞马传动面前的难题,是如何实现大规模量产。

  “目前国内有超过300家企业在进行RV减速器的研发及生产,以飞马传动为代表的少数企业已实现了关键核心技术的突破,但量产能力仍然是摆在行业面前的一道难题。”

  丁军坦言,因为产品精度要求级高,目前国内企业生产RV减速器最后的组装环节还必须要依赖人工,这大大限制了产品的量产能力。“年产值接近1万台已是目前国内较高的水平。”

  目前,飞马传动年量产能力已达国内较高水平。黄志辉表示,他们正在筹集资金引进后续设备,力争今年将RV减速机产量提高到1万多台。3年后,量产能力达到5至10万台,年产值达到2到3亿元。

  此外,如何获得客户信任也是摆在国产RV减速器面前的一道难题。丁军告诉记者,一般来说,机器人四大家族在采购产品前,均要求进行3年的可靠性测试实验,一般的国内机器人企业也至少要求测试一年以上。

  而飞马传动公司批量生产的RV机器人减速器,已受到各类用户认可。“已有多家机器人生产企业正在试用相关产品,最长的已经试用了一年多,反馈很好。”黄志辉透露,“去年下半年公司已经陆续接到客户订单。”

  ■相关

  飞马传动

  参编首个RV减速器国标

  近日,由飞马传动承办的全国减速机标准化技术委员会二届四次会议在珠海召开。会议对机器人精密减速器的两个国家标准及一项行业标准进行了审查,其中就包括由飞马传动参与编制的RV减速机首个国标——《机器人用精密摆线针轮减速器》。

  “该国标目前已经基本通过讨论,有望于今年正式出台。”丁军告诉记者,该国标水平适度超前,关键指标要求比进口产品的标准还要高。“例如进口产品要求的测试实验时间是6000小时,但国标规定的时间是6000到8000小时。”

  标准化工作是促进行业技术提升和产业协同发展的重要基石,全面深化标准化体系的建设,有利于进一步推动我国减速机产业的发展,塑造大、中、小减速机企业协同发展的和谐产业链。

  而通过参与标准化工作,飞马传动也为自身企业发展赢得了先机。“能参与国标的制定说明我们的技术水平是全国领先的。”飞马传动副总经理耿建伟表示,飞马传动的最新产品远远超过了现行讨论的国家标准。

编辑: 黄嘉瑜
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