減速機(jī)在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，減速機(jī)是一種相對(duì)精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。
雖然筆者是機(jī)器人行業(yè)的外行，但是從去年開始到現(xiàn)在筆者走訪、專訪十幾家機(jī)器人初創(chuàng)企業(yè)，對(duì)機(jī)器人用的減速機(jī)行業(yè)的情況也略知一二。過去的一個(gè)月，筆者扒過整個(gè)機(jī)器人行業(yè)整體狀況，也做過伺服電機(jī)的行業(yè)深度分析。作為機(jī)器人三大核心部件之一的減速機(jī)，小麥穗以為有必要為大家做個(gè)簡(jiǎn)單的梳理，當(dāng)然后續(xù)還有控制器的分析，敬請(qǐng)期待ing。
什么叫減速機(jī)？
減速機(jī)在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，減速機(jī)是一種相對(duì)精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。舉個(gè)例子，機(jī)器人領(lǐng)域，減速機(jī)主要應(yīng)用在機(jī)器人關(guān)節(jié)上，減速機(jī)可以讓機(jī)器人的關(guān)節(jié)更加柔性、多變、靈活。
減速機(jī)市場(chǎng)現(xiàn)狀
日本的減速機(jī)技術(shù)最牛逼，當(dāng)行業(yè)霸主好多年，連ABB、發(fā)那科、安川、庫卡等著名的國際工業(yè)機(jī)器人四大家族都一直用日本的Nabtesco和HarmonicDrive這兩家公司的減速機(jī)。國內(nèi)企業(yè)也大量用著日本雖然性能確實(shí)夠好，但確實(shí)貴的要死的減速機(jī)。這也嚴(yán)重壓制了國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的利潤空間。
接著往下看，下面是重點(diǎn)
技術(shù)價(jià)格死循環(huán)。還不僅僅是國內(nèi)的機(jī)器人減速器行業(yè)的困境。更是中國企業(yè)在以數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人為代表的，現(xiàn)代化高技術(shù)裝備行業(yè)中面臨的困境。
應(yīng)該說，這個(gè)問題并不僅僅是中國在國產(chǎn)RV減速機(jī)的問題，它也是所有中國在試圖自主制造高級(jí)設(shè)備企業(yè)面臨的共性問題。之所以有這些問題，到底難點(diǎn)在什么地方呢？有什么破解之法呢？
兩個(gè)方面的難點(diǎn)
1.技術(shù)方面
RV減速機(jī)，作為一種小體積，大傳動(dòng)比，零背隙，超高傳動(dòng)/體積比的減速機(jī)，是精密機(jī)械工業(yè)的一個(gè)巔峰之作，減速機(jī)里面完全是由高精度的元件，齒輪相互嚙合，對(duì)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(cè)技術(shù)提出了極高的要求。
我們現(xiàn)在所能做的只是從購買產(chǎn)品里面拆開分解分析，進(jìn)行反向工程，完全知其然而不知其所以然。
筆者給大家舉兩個(gè)小例子幫助大家理解這種狀況：
18世紀(jì)的時(shí)候，歐洲的玻璃器及光學(xué)用途玻璃領(lǐng)先于世界，因?yàn)樗牟ＡЪ儍艚橘|(zhì)均勻，確保光不會(huì)在介質(zhì)疏密不均情況下發(fā)生折射，影響光學(xué)性能。其他國家的工匠將一直想要了解清楚緣由，但是一直也沒有破解其奧秘所在，后來直到20世紀(jì)這個(gè)方法才被完全公開，也就是在玻璃在熱融狀態(tài)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間加熱不停的攪拌，并且攪拌的速度角度和方法也各有講究，但是，不知道這一點(diǎn)，憑摸索就是以前很難與突破的。
還有一個(gè)真實(shí)的故事，日本知名的摩托車制造企業(yè)鈴木摩托車，庫卡機(jī)器人，在中國有一個(gè)合資制造廠叫江門大長(zhǎng)江鈴木摩托車制造有限公司，這家公司，在中國肇慶分廠建廠之初曾經(jīng)碰到一個(gè)怪事。他們的一個(gè)250cc，59馬力的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)在中國組裝的產(chǎn)品硬是只有55個(gè)馬力，KUKA機(jī)器人維修，那丟失的4個(gè)馬力不知道到哪里去了？材料是一樣的，真的生產(chǎn)工藝方法也是一樣的，后來大概花了足足一年的時(shí)間進(jìn)行TQM落實(shí)整改，才慢慢的把那4個(gè)馬力差異找回來，這里牽涉到嚴(yán)格的工藝規(guī)范和質(zhì)量控制工程，就是工業(yè)技術(shù)半點(diǎn)來不得馬虎的地方。
所以，對(duì)于國產(chǎn)的RV減速機(jī)，庫卡機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器維修，應(yīng)該說確實(shí)能用，但是其噪聲和發(fā)熱量明顯高于進(jìn)口品牌納博特斯克的減速機(jī)，搞機(jī)械的都知道，發(fā)生噪聲和發(fā)熱都意味著其中的一些齒輪嚙合不良，有超額摩擦磨損，有內(nèi)部應(yīng)力，機(jī)械不是在一種正常的工況下進(jìn)行工作，這樣的機(jī)械壽命不會(huì)很長(zhǎng)。后來他們幾番改進(jìn)，降低了不少，但還是達(dá)不到納博的水平，不同于電氣產(chǎn)品，機(jī)械元件的失效和損壞不是立竿見影的，而是一個(gè)有時(shí)間的過程，哪怕現(xiàn)在能用。誰也不能保證，3個(gè)月半年一年之后，是不是會(huì)因?yàn)槟p報(bào)廢，那時(shí)候進(jìn)行對(duì)成千上萬的產(chǎn)品召回或者維修的成本就大得嚇人了，所以確實(shí)不敢用。
2.成本方面
加工制造減速機(jī)的設(shè)備都非常昂貴，比如美蓋勒平面磨床，內(nèi)孔端面外圓一道磨，精度0.5μ重復(fù)定位0.3μ，據(jù)說加工達(dá)到1μ，有砂輪庫。折合人民幣價(jià)值就接近千萬元了。在沒有足夠的產(chǎn)量支撐下，他的設(shè)備攤銷成本就高得嚇人。
為此，筆者給大家找了一個(gè)減速機(jī)行業(yè)的段子：
請(qǐng)問您融資了幾個(gè)億，打算用來干什么呢
先把拖欠供應(yīng)商欠款，拖欠工資獎(jiǎng)金啥的給發(fā)了，然后還一下買美蓋勒的貸款
那剩下的呢？
老板抬起頭，吐了一口煙
剩下的啊，慢慢還
雖然這個(gè)段子有點(diǎn)搞笑，但是折射出的是國產(chǎn)減速機(jī)的真實(shí)現(xiàn)狀：
其實(shí)不光是美蓋勒的磨床（瑞士Magerle美蓋勒平面和成型磨床長(zhǎng)期享譽(yù)世界。該品牌機(jī)床是公認(rèn)的頂級(jí)機(jī)床，以高切屑率和加工精密度著稱。其性能和應(yīng)用多樣性可滿足渦輪機(jī)行業(yè)、汽車和航空航天、液壓行業(yè)和能源部門以及機(jī)械制造和刀具制造業(yè)公司日常運(yùn)行的嚴(yán)苛要求。在這些行業(yè)中，凡涉及到機(jī)械、符合人體工程學(xué)和管理質(zhì)量嚴(yán)苛要求的均適用此機(jī)床。）生產(chǎn)減速機(jī)的所有設(shè)備，所有管理人員都要參在一個(gè)非常小的批量上進(jìn)行設(shè)備攤銷，成本下不來。而形成對(duì)比的是納博特斯克一家，就幾乎壟斷了全球的大負(fù)載大傳動(dòng)比機(jī)器人用減速機(jī)的供應(yīng)。我們的批量再怎么樣也不過是納博的1%。
所以這就變成了一個(gè)惡性循環(huán)，成本比國外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手高性能卻比性的對(duì)手差，銷量當(dāng)然高不了，然后也不可能實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)盈利，而沒有盈利，沒有批量就沒有足夠的資源進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)探索研發(fā)，沒有足夠的銷售批量就沒有辦法形成質(zhì)量控制，也沒有辦法改進(jìn)技術(shù)和性能。
現(xiàn)在所說的這個(gè)，技術(shù)價(jià)格死循環(huán)。還不僅僅是國內(nèi)的機(jī)器人減速器行業(yè)的困境。更是中國企業(yè)在以數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人為代表的，現(xiàn)代化高技術(shù)裝備行業(yè)中面臨的困境。
破解之法
小麥穗以為，國內(nèi)減速機(jī)行業(yè)想要突圍，下血本是肯定的，上周小麥穗也說了，國產(chǎn)伺服電機(jī)突圍之法：
1.國家、企業(yè)層面需要在研發(fā)上不計(jì)成本的投入資源、資金，這也是最最重要的；
2.適當(dāng)?shù)臅r(shí)候成立減速機(jī)行業(yè)的清華紫光，張開血盆大口猛吃產(chǎn)業(yè)鏈上下游；
3.制造業(yè)巨鱷反向收購技術(shù)品牌，類似美的吃掉庫卡；
中國的工業(yè)從業(yè)者們，仍然任重而道遠(yuǎn)啊！