机器人产业链上大体分为上游关键零部件、中游整机系统集成和下游应用。从产业链的角度来说,上游关键零部件和国外差距比较大。在所有核心零部件中,减速机最为关键。工业机器人成本结构大致如下:本体22%、伺服系统25%、减速器38%、控制系统10%以及其他5%。简单拆分国内6轴工业机器人成本(总成本25万元),可以看出减速器和伺服电机两项成本接近13万元,主要以进口为主,一旦完成国产化成本将大幅下降。
在减速机领域,国际供应商主要有纳博特斯克和Harmonic两家。在工业用机器人关节上的精密减速机上,纳博特斯克Nabtesco产品的全球市场占有率达60%,特别在中/重负荷机器人上,其RV减速机市场占有率高达90%。
据东莞市机器人技术协会副会长罗百辉介绍,一台精密减速器四大国际巨头采购价为3万元~5万元,卖给国内关系好的客户约7万元,关系一般的普通客户约12万元,内资企业采购精密减速机的成本比国际巨头贵一倍还多,可见其间的利润差别有多大。
精密减速机国产化已经迫在眉睫,下面一起来看看中国国内的机器人减速机的领军企业吧。
一、RV减速机厂家
1、山东帅克机械制造股份有限公司
山东帅克机械制造股份有限公司(改制前名称:潍坊帅克机械有限责任公司)成立于2005年6月29日,是一个大型民营股份制企业。
公司主要从事大型农业装备核心部件(拖拉机驾驶室总成、收割机驾驶室总成、拖拉机前后桥总成及箱体、收割机桥总成及箱体、收割机搅龙等);植保机;插秧机;青贮机;脱粒机;秸秆还田机;汽车配件(钣金件、结构件);工程机械配件(驾驶室、覆盖件、销轴);离合器总成(拖拉机离合器、汽车离合器);异性材及模具制造;工业机器人(焊接、切割、搬运、码垛、喷漆、机床上下料);谐波减速器;RV减速器;机器人系统集成设备等产品的研发生产销售。
公司拥有国家专*35项、国家级著作权5项、申请国际发明专*1项、专有技术数十项。公司拥有ISO9001:2008、ISO/TS16949/2009管理体系认证。公司是中国农业机械工业协
会授予的中国农业机械零部件“龙头企业”,其产品被列为“国家级重点新产品”、“国家级星火计划产品”。公司拥有工业机器人及关键核心零部件(谐波减速器、RV减速器)的研发制造技术,在国内排列前茅,达到国内首创、世界先进水平。公司是“中国农机零部件协会副会长单位”,“中国机器人产业联盟协会理事单位”。
2、秦川发展
2013年7月15日,秦川发展董事会通过了投资1.94亿元实施9万套工业机器人关节减速器技改项目的议案,预计2015年达产,新增销售收入6.5亿元(不含税),新增利润总额1.82亿元。
齿轮加工、精密制造两大优势是秦川发展进入工业机器人关节减速器领域的重要支撑。秦川发展是国内齿轮磨床龙头企业,按台份市场占有率逾70%。秦川发展既提供齿轮加工装备,还从事齿轮加工,并且齿轮加工精度在国内处于领先水平。此外,秦川发展对箱体、轴等其他各种零件的精密加工能力也十分突出。这些都与公司做磨齿机出身有关,因为磨齿机在机床中精度要求最高。
秦川发展15年前就承担了国家863项目——机器人用减速器,2009年公司在此基础上更新涉及、改进工艺,奠定了本次技改项目的技术基础,目前技术已成熟并进入“高档数控机床与基础制造装备”2014年度科技重大专项。
2009年,秦川发展关注到工业机器人的发展,成立了机器人项目小组专门研究机器人项目。工业机器人的核心在于关键零部件的突破,其中涉及很多技术和工艺难点,需要一个
公司长期的积累和对零件透彻的分析。经过深思熟虑,秦川发展决定做自己最擅长做的事,将对机器人整机的研究聚焦到核心关键部件——关节减速器上,放到了对其中每一个零件的研究上。据悉,秦川发展的样机已拿到国外公司做过技术测试,传动精度等关键指标与国外水平接近,能够满足用户对性能指标的要求。
目前,秦川发展有一条齿轮自动生产线,可为机器人关节减速器批量化生产零件。要实现关节减速器的高效批量化生产需要多条专用生产线(包括齿壳、行星架、偏心轴等生产线)。国内任何一个厂家要进入工业机器人领域,关键在于如何优化出最好的工艺、设计出最好的生产线,满足对成本控制的要求。
在这方面秦川也有独到的优势。秦川发展不仅身为磨齿机制造企业,大股东秦川集团内也有多种资源可以借力,包括专用刀具、特种装备、专用工装以及自动生产线的设计、制造的经验积累。
3、南通振康
南通振康创始于1993年,其CO2/MAG送丝装置和埋弧焊送丝小车的综合性能一直处于行业领先水平。专注焊接行业20年,产品一度占据中国市场80%以上的份额。印刷电机产品更是填补了国内焊接行业高灵敏度送丝电机的空白,使得气保焊焊接技术发生了质的飞跃。能够满足不同国家、不同厂家、不同焊接领域的各种焊接送丝装置要求,年产送丝装置50万台。是目前世界电焊机行业专业生产送丝装置最大生产商之一。
“技术创新,是企业的核心竞争力,是振康从一家乡镇小厂做到行业龙头的关键。”公司董事长汤子康解释,20年来,机器人“RV精密减速机”一直被日本企业垄断,振康自主研发生产出了同类产品,性能达到国际先进水平。
公司展厅内,显眼位置有一类似车轮轱辘的部件,“那就是‘RV精密减速机’,俗称机器人的‘关节’。”谈起新产品,汤子康如数家珍:“机器人制造有三大核心技术,第一个就是RV减速机,也是我国‘十二五’863计划机器人领域需要重点攻克的技术瓶颈。”
2010年,振康公司敏锐地意识到未来机器人市场巨大的潜力,有重点选择了开发机器人中的核心部件——关节(RV减速机)和启动关节的动力部件伺服电机。当年,公司投入3000多万元,引进了德国先进的自动化设备,并借助西安微电机研究所等高校科研院所,开发出了第一代、第二代关节,精密伺服电机也同步研发。“RV精密减速机”对技术的要求特别严格。毫米是日常生活中最小的单位,但在RV制造技术上,振康精确到了千分之一毫米。两年后,机器人关节的设计、加工、装配等一系列工程化技术难题纷纷破解。