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工業(yè)機(jī)器人三大核心部件分別是減速器、伺服電機(jī)和控制器,其中減速器是研發(fā)難度最大、成本比例最高的部件朝陽旭日重工。在部分小型機(jī)器人中,精密減速器占成本比例高達(dá)50%。
在減速器領(lǐng)域,日本憑借先發(fā)優(yōu)勢以及技術(shù)優(yōu)勢,取得了較高的市場份額,僅日本納博特斯克和哈默納科便占有全球減速器市場70%的市場份額??梢哉f,減速器能否國產(chǎn),是工業(yè)機(jī)器人能否實現(xiàn)國產(chǎn)的要害所在。
中國發(fā)展較晚,技術(shù)水平有限,之前一直受制于人。但近年來受益于國家政策鼓勵,中國已經(jīng)有部分廠商可以量產(chǎn)精密減速器,其中綠的諧波在2013年成為第一家量產(chǎn)諧波減速器的企業(yè),這也代表著中國諧波減速器“突圍成功”。
目前,綠的諧波已經(jīng)和諸多國內(nèi)外機(jī)器人公司達(dá)成合作:如新松機(jī)器人(300024)、華數(shù)機(jī)器人(300161)、埃夫特等國內(nèi)機(jī)器人龍頭企業(yè);以及Universal Robots、Kollmorgen、Varian Medical System等國外知名企業(yè)。
因此,綠的諧波近年來也得到了快速發(fā)展,從一個小型制造加工廠,一躍成為營收上億的企業(yè):2018年,營收達(dá)到2.2億;雖然2019年出現(xiàn)了營收下滑,但仍有1.89億的收入。
綠的諧波是如何研制出機(jī)器人核心部件諧波減速器,并實現(xiàn)量產(chǎn)的?在2019年,綠的諧波營收下降,原因是什么?綠的諧波未來發(fā)展是否會受到不利影響?
諧波減速器全球第二
綠的諧波前身是一家小型民營機(jī)械加工廠,主要從事精密儀器代工,ABB是其客戶之一。2003年,綠的諧波了解到,國際巨頭ABB對日本公司高度壟斷諧波減速器頗有怨言:價格較高,且交貨時間長。
于是,綠的諧波創(chuàng)始人左昱昱前往日本參觀學(xué)習(xí),他發(fā)現(xiàn)到日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)非常發(fā)達(dá),繼而敏銳地意識到:隨著中國人口結(jié)構(gòu)的老齡化以及智能制造發(fā)展,各行業(yè)機(jī)器換人將是大勢所趨,也意識到精密儀器代工未來將是一片紅海,綠的諧波必須轉(zhuǎn)型。
綠的諧波抽出部分骨干員工,研發(fā)機(jī)器人核心部件諧波減速器,但是進(jìn)展緩慢,直到2006年這一情形發(fā)生扭轉(zhuǎn):
過去,綠的諧波一直為某歐洲客戶代工離心機(jī)潤滑系統(tǒng)的部分部件,潤滑系統(tǒng)包括1根軸和3個零件,已經(jīng)代工3個零件的綠的諧波,還希望能代工潤滑系統(tǒng)中的軸。
綠的諧波提供的樣品,不僅品質(zhì)達(dá)標(biāo),而且價格是其他歐洲企業(yè)報價的十分之一,但是該客戶卻拒絕把訂單交給綠的諧波,理由是:“綠的諧波已經(jīng)負(fù)責(zé)了3個零件的加工,如果再將軸也交給綠的諧波代工,那么綠的諧波就掌握了高速離心機(jī)的核心技術(shù)。這個技術(shù)稍加改造后,還可以用來濃縮鈾,這是不可能的?!?
這一事件無疑刺痛了綠的諧波管理層的神經(jīng),他們開始意識到必須擁有自己的核心產(chǎn)品,才能不受制于人。
減速器分類
相比于之前,綠的諧波對諧波減速器研發(fā)投入有限,這一次綠的諧波幾乎把所有機(jī)加工利潤都投入到諧波減速器的研發(fā)。歷經(jīng)前后共10年的努力,綠的諧波終于突破諸多材料、設(shè)備等多方面障礙,在2012年成功研發(fā)出第一臺諧波減速器樣機(jī),2013年便成為國內(nèi)第一家可以量產(chǎn)諧波減速器的廠家。
在日本企業(yè)壟斷行業(yè)40多年,且有眾多仿制企業(yè)失敗的不利條件下,綠的諧波決定自主研發(fā),在齒型上獲得突破,最終獨創(chuàng)性地開發(fā)出了“P型齒”,開發(fā)出屬于自己的諧波減速器。
雖然綠的諧波齒型和日本廠商不一樣,但是其產(chǎn)品輸出效率、承載扭矩、傳動誤差等各項主要性能指標(biāo)均已達(dá)到國際先進(jìn)水平。
優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品讓綠的諧波聞名業(yè)內(nèi),其諧波減速器國內(nèi)市占率在2017年達(dá)到60%,即使在全球,其諧波減速器出貨量也僅次于日本哈默納科。
能夠取得如此成績,得益于綠的諧波對于研發(fā)的投入,2017年至2019年,其研發(fā)投入占總營收比例逐漸提高,從9.2%,提升至13.04%。
綠的諧波營收、研發(fā)費用和研發(fā)費率
由于綠的諧波擁有填補(bǔ)中國空白的核心技術(shù),其受邀參與了《機(jī)器人用諧波齒輪減速器》、《機(jī)器人用精密齒輪傳動裝置試驗方法》等多項精密減速器領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)的起草。