機器人產業鏈上大體分為上游關鍵零部件、中游整機系統集成和下游應用。從產業鏈的角度來說,上游關鍵零部件和國外差距比較大。在所有核心零部件中,減速機最為關鍵。工業機器人成本結構大致如下:本體22%、伺服系統25%、減速器38%、控制系統10%以及其他5%。簡單拆分國內6軸工業機器人成本(總成本25萬元),可以看出減速器和伺服電機兩項成本接近13萬元,主要以進口為主,一旦完成國產化成本將大幅下降。
在減速機領域,國際供應商主要有納博特斯克和Harmonic兩家。在工業用機器人關節上的精密減速機上,納博特斯克Nabtesco產品的全球市場占有率達60%,特別在中/重負荷機器人上,其RV減速機市場占有率高達90%。
據東莞市機器人技術協會副會長羅百輝介紹,一臺精密減速器四大國際巨頭采購價為3萬元~5萬元,賣給國內關系好的客戶約7萬元,關系一般的普通客戶約12萬元,內資企業采購精密減速機的成本比國際巨頭貴一倍還多,可見其間的利潤差別有多大。
精密減速機國產化已經迫在眉睫,下面一起來看看中國國內的機器人減速機的領軍企業吧。
一、RV減速機廠家
1、山東帥克機械制造股份有限公司
山東帥克機械制造股份有限公司(改制前名稱:濰坊帥克機械有限責任公司)成立于2005年6月29日,是一個大型民營股份制企業。
公司主要從事大型農業裝備核心部件(拖拉機駕駛室總成、收割機駕駛室總成、拖拉機前后橋總成及箱體、收割機橋總成及箱體、收割機攪龍等);植保機;插秧機;青貯機;脫粒機;秸稈還田機;汽車配件(鈑金件、結構件);工程機械配件(駕駛室、覆蓋件、銷軸);離合器總成(拖拉機離合器、汽車離合器);異性材及模具制造;工業機器人(焊接、切割、搬運、碼垛、噴漆、機床上下料);諧波減速器;RV減速器;機器人系統集成設備等產品的研發生產銷售。
公司擁有國家專*35項、國家級著作權5項、申請國際發明專*1項、專有技術數十項。公司擁有ISO9001:2008、ISO/TS16949/2009管理體系認證。公司是中國農業機械工業協
會授予的中國農業機械零部件“龍頭企業”,其產品被列為“國家級重點新產品”、“國家級星火計劃產品”。公司擁有工業機器人及關鍵核心零部件(諧波減速器、RV減速器)的研發制造技術,在國內排列前茅,達到國內首創、世界先進水平。公司是“中國農機零部件協會副會長單位”,“中國機器人產業聯盟協會理事單位”。
2、秦川發展
2013年7月15日,秦川發展董事會通過了投資1.94億元實施9萬套工業機器人關節減速器技改項目的議案,預計2015年達產,新增銷售收入6.5億元(不含稅),新增利潤總額1.82億元。
齒輪加工、精密制造兩大優勢是秦川發展進入工業機器人關節減速器領域的重要支撐。秦川發展是國內齒輪磨床龍頭企業,按臺份市場占有率逾70%。秦川發展既提供齒輪加工裝備,還從事齒輪加工,并且齒輪加工精度在國內處于領先水平。此外,秦川發展對箱體、軸等其他各種零件的精密加工能力也十分突出。這些都與公司做磨齒機出身有關,因為磨齒機在機床中精度要求最高。
秦川發展15年前就承擔了國家863項目——機器人用減速器,2009年公司在此基礎上更新涉及、改進工藝,奠定了本次技改項目的技術基礎,目前技術已成熟并進入“高檔數控機床與基礎制造裝備”2014年度科技重大專項。
2009年,秦川發展關注到工業機器人的發展,成立了機器人項目小組專門研究機器人項目。工業機器人的核心在于關鍵零部件的突破,其中涉及很多技術和工藝難點,需要一個
公司長期的積累和對零件透徹的分析。經過深思熟慮,秦川發展決定做自己最擅長做的事,將對機器人整機的研究聚焦到核心關鍵部件——關節減速器上,放到了對其中每一個零件的研究上。據悉,秦川發展的樣機已拿到國外公司做過技術測試,傳動精度等關鍵指標與國外水平接近,能夠滿足用戶對性能指標的要求。
目前,秦川發展有一條齒輪自動生產線,可為機器人關節減速器批量化生產零件。要實現關節減速器的高效批量化生產需要多條專用生產線(包括齒殼、行星架、偏心軸等生產線)。國內任何一個廠家要進入工業機器人領域,關鍵在于如何優化出最好的工藝、設計出最好的生產線,滿足對成本控制的要求。
在這方面秦川也有獨到的優勢。秦川發展不僅身為磨齒機制造企業,大股東秦川集團內也有多種資源可以借力,包括專用刀具、特種裝備、專用工裝以及自動生產線的設計、制造的經驗積累。
3、南通振康
南通振康創始于1993年,其CO2/MAG送絲裝置和埋弧焊送絲小車的綜合性能一直處于行業領先水平。專注焊接行業20年,產品一度占據中國市場80%以上的份額。印刷電機產品更是填補了國內焊接行業高靈敏度送絲電機的空白,使得氣保焊焊接技術發生了質的飛躍。能夠滿足不同國家、不同廠家、不同焊接領域的各種焊接送絲裝置要求,年產送絲裝置50萬臺。是目前世界電焊機行業專業生產送絲裝置最大生產商之一。
“技術創新,是企業的核心競爭力,是振康從一家鄉鎮小廠做到行業龍頭的關鍵。”公司董事長湯子康解釋,20年來,機器人“RV精密減速機”一直被日本企業壟斷,振康自主研發生產出了同類產品,性能達到國際先進水平。
公司展廳內,顯眼位置有一類似車輪轱轆的部件,“那就是‘RV精密減速機’,俗稱機器人的‘關節’。”談起新產品,湯子康如數家珍:“機器人制造有三大核心技術,第一個就是RV減速機,也是我國‘十二五’863計劃機器人領域需要重點攻克的技術瓶頸。”
2010年,振康公司敏銳地意識到未來機器人市場巨大的潛力,有重點選擇了開發機器人中的核心部件——關節(RV減速機)和啟動關節的動力部件伺服電機。當年,公司投入3000多萬元,引進了德國先進的自動化設備,并借助西安微電機研究所等高校科研院所,開發出了第一代、第二代關節,精密伺服電機也同步研發。“RV精密減速機”對技術的要求特別嚴格。毫米是日常生活中最小的單位,但在RV制造技術上,振康精確到了千分之一毫米。兩年后,機器人關節的設計、加工、裝配等一系列工程化技術難題紛紛破解。