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“山坳上”的機（jī）器人精密減速器國產化進程艱難但更（gèng）有曙光

2018-9-5 來源：-- 作者（zhě）：--

　　在現代社會，產品的要害，往往不是最顯（xiǎn）眼（yǎn）的功能，而是表（biǎo）麵看起來不起眼的小零件、小工藝，但這些不起眼的小零件、小工藝卻是（shì）係統功能實現（xiàn）的必要條件。這種小零件、小工藝就是製造業的核心技術。機器人精密減速器就是機（jī）器人產（chǎn）業的核心技（jì）術。核心技術的表現形式小，但它（tā）的內涵博大精深（shēn）。這種博大精深不僅體現在它對產品整體功能的支撐，還體現在它是多個學科、多個（gè）產業鏈、管理運營水平的交叉（chā）結晶，是（shì）一國綜合國力（lì）的體現。為此，本報特約中國機械通用零（líng）部件工業協會齒輪分會副會長兼常務副秘書長石照耀相關文章，對於我國機器人精（jīng）密減速器這（zhè）一核心零部件的現狀及問題進行深度分（fèn）析，以饗讀者。

石照（zhào）耀（yào）

　　盡管臥薪嚐膽多年，我國機器人減速器（qì）的國產化進程仍處在艱難曲折中（zhōng）。但也要看到（dào），作為齒（chǐ）輪行業第四個增長周期的典（diǎn）型代表，在探（tàn）索中推進的機器（qì）人精密減速（sù）器是我國齒輪（lún）行（háng）業發展的新機遇———不僅是經濟上的機遇，更關乎齒輪行業整（zhěng）體技術水平的提升。

　　作為機（jī）器人產業的核心技術，機（jī）器人精密減速器是多個學（xué）科、多（duō）個產業鏈、管理運營水平的交叉結晶，堪稱一國機械零（líng）部件綜合水平的體現。

部件雖小（xiǎo）作用關鍵

　　機器（qì）人（rén）關節（jiē）減速器隻是機器人的一個部件（jiàn），目前在齒輪行業中隻（zhī）占很小的一塊，從產值來說（shuō）本（běn）不應（yīng）該受到太多關注。但為什麽從政府到（dào）民（mín）間、從投資人到企業家，都緊盯著機器人減速器呢？

　　筆者認為主要源於三（sān）個因素：一為普（pǔ）遍而重要———機器人應用廣泛，前景廣闊，如同汽車一樣將走向家庭。二為壟斷而危險———在（zài）全世界，機器人減速器兩家獨大，都（dōu）是（shì）日本企業。三為艱難（nán）而急迫———國產機器人減速器的技術問題還沒有完全解決，但市場需求卻是實時性的。

　　日本企業（yè）已形成技術、標準、品牌、市場的巨大優勢，業內有一（yī）個（gè）流傳（chuán）甚廣的說法———日本讓機器人（rén）跪下，就沒多少機器人（rén）還能站（zhàn）著。日本的這（zhè）種壟斷優勢得（dé）益於（yú）其30年前就開始的具有前瞻性的（de）強力研發。為什麽在（zài）30年前，1980年代，我們沒有開始下功夫（fū）研究機器人精密減速器（qì）呢？這是因為：中國（guó）勞（láo）動力直到（dào）2010年前後都還相對廉價（jià），沒有用機器人替代人工的迫切需求；在1980年代（dài）前後，中國的工業基礎遠不如日本，齒輪（lún）行業的技術儲備、人才儲備不能和（hé）日本匹敵；最重要的一條，“缺少前瞻性”。目前，我們（men）的機器人減速器水平還（hái）趕不上日（rì）本（běn），實際是在補之前（qián）30年落下的課。

　　過去幾年，我國機器人精密減速器領域掀起（qǐ）了一股熱潮。機器人精密減速器的商業價值被高估，技術難度被低估，概念上被炒作，政（zhèng）策上被扭曲———我國齒輪（lún）行業幾十年來，從未有過像少數機器人減速器（qì）生產企業那麽“吹牛”的時刻，但市場最終將給予公證的評判。全國曾有50多家企業從事機器人精密減速器研發，到現（xiàn）在有20%多（duō）在堅持，30%在（zài）觀望，近50%已（yǐ）退出。

　　潮起潮落，一批企業在退出。近（jìn）來，機器人精密減速器的（de）熱度似乎（hū）在（zài）下降，整個行業也開始回歸理性（xìng），許多企業踏踏實實的做法也收獲了豐碩成果。2017年，國產（chǎn）RV減速（sù）器生（shēng）產了2萬多台，但（dàn）遠不能滿足市場需（xū）求，而且還（hái）存（cún）在著性能不穩定、精度壽命待驗證、係列化不全、成本不可控（kòng）、產業化程度不高等問題。

　　這個現狀是觸及了我國工業基礎中一些老大難問題，有技術積累不足的問題，也有管理問題。盡管我國齒輪行業幾十年的發展積（jī）累為自主創新發展奠（diàn）定了基礎，而且過去幾（jǐ）年的（de）熱潮在一定程度上推動了我國精密減速器產業的（de）發展，但行業仍麵臨日本減速器強力競爭、基礎共性技術難題待（dài）解、社會配套不理想、人才短缺等諸多問題。而這些共性問題解決之日，也就是我國機器人（rén）精密減速器自主之時。

　　在筆者看來，中（zhōng）國機器人精密減速器產業正（zhèng）處在山坳上（shàng）———後退不可（kě）能，向前有險阻。

認清差距合力破局

　　國產機器人減速機產品質量（liàng）參差不齊（qí）、差異明顯，在性能的穩定性方（fāng）麵普遍需要加強。與國外產品（pǐn）相比，國產行星擺線減速器在傳動效率方麵有較大差距，精度壽命差（chà）距很（hěn）大，在傳動誤差方麵差距較小，但在回差上整體水（shuǐ）平較好。

　　國產機器人（rén）精密減速器領域目前亟需解決的瓶頸問題（tí）主要（yào）有：一是批量化製造、檢測技術需提升，包括高效、高精度（dù）製造工（gōng）藝與裝備，零（líng）件與整機（jī）的批量化高（gāo）精度快檢等；二是精度壽命待驗證，包括失效機理及規律、高性能材料優選等；三是係列化優化設計體係待完善（shàn），包括係（xì）列化設計（jì）體係（xì）與（yǔ）擺線輪修形優化等；四（sì）是工程應用數據反饋與優化缺失，包括工程應用數據庫（kù）建設與性（xìng）能跟蹤反饋優化等（děng）。

　　跟蹤加創新，是我國機（jī）器人精密減速器必經的自主（zhǔ）化之路。自主知識產權的精密減速器，理應包括裝備（bèi）自主（zhǔ）化、工裝體係化和（hé）技術標（biāo）準的及時跟進。國產機器人精密減速器要真正實現產業化，我國還需要3~5年；要達到日本減速器的水平，大概還需要6~8年。這需要我們耐得住性（xìng）子（zǐ），埋頭苦幹，也需要三種力量合力破局：一是強化（huà）政府支持力（lì）度，加大國家重（chóng）點研發項目（mù）的支持（chí）；二是鼓勵引（yǐn）導產業基金進（jìn）入精密減（jiǎn）速器領域（yù）；三是團結行業，發揮各自優勢，瞄準（zhǔn）市場需求集中發力。

研判趨勢超前研發

　　當然，世界範（fàn）圍內都需要思考（kǎo）一個問題：RV和諧（xié）波減速器（qì）是否就是機器人精密減速器的最（zuì）終形態（tài）？在目前技術條件下，這兩種減速器是必然選擇；但（dàn）幾十年或者百年後，它（tā）們也（yě）許不再是最理（lǐ）想的機器人（rén）關節減速器，甚至機器人都不再需要精密減速器了。

　　站在發（fā）展的（de）角度來（lái）看，世界範圍內的機器人精密減（jiǎn）速器也（yě）處在山坳上，都麵臨著再創新（xīn）的問題（tí）。目前，歐美日等工業發達國家以及我國都在探索嚐試新型傳動型（xíng）式，比如壓電諧波、圓理、邏輯傳動、矢量擺線等減速器，以及（jí）采用（yòng）人字齒輪、環麵蝸杆、帶（dài）傳動、石墨鋼等等。

　　我們辛辛（xīn）苦苦爬到山坳上來，不可能再退回去。如果希望在未來的（de）發（fā）展（zhǎn）中占有一席之地（dì），最重要的一點，就是不論政府，還是企業家、投資人、科研人員，都要有前瞻性。麵對新需求，齒輪行業要敏銳把握市（shì）場需求和技術發（fā）展趨勢，主動研發、超前（qián）研發，實現從追趕（gǎn）式（shì）跟跑到並跑的轉（zhuǎn）變，最終實（shí）現領跑，這才是齒輪強國的標誌。

　　困難是（shì）真實存在的，是（shì）齒輪行業自身發展規（guī）律決定的。不能妄想一步跨越必經階（jiē）段。但（dàn）困難是可以克服的，別人到過的高度，中國人一定能到，而且能走得更高、更遠。

　　（本文作者係北京工業大學教（jiāo）授、長江學者、中國機械通用零部件工業協會齒輪分會副會長兼常務副秘書長）

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