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解读|机器人减速机产业发展现状及主要企业盘
2018-07-16 13:35

  基于 2018 年各厂商出货预期及国内本体制造商 RV 减速器出货需求,计算了国内各产商的预期市占率。2018 年,南通振康预计出货量为 2.5 万台,为国内厂商之首,预计市占率为 13.10%;双环传动及秦川机床紧随其后,预计出货量约 2 万台,市占率超10%。(考虑到纳博与上海机电合资子公司产 RV 减速器下游应用领域更广,且客户群体包含四大家族,因此并未直接计算其市占率。)

  南通振康于2010年开始开发机器人RV减速机和伺服电机。“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。目前,南通振康已有200台“RV精密减速机”投向市场,有多家机器人生产厂家发来订单。

  虽然起步晚,但国内机器人减速机生产企业近年来也加大了研发的力度,并取得了一定的进展,发展较好的企业主要包括秦川机床、力克精密、双环传动等等,但总体来看,国内企业的机器人减速机量产之路还有待观望,除了企业自身规划发展以及技术突破之外,还有赖于未来国内机器人企业的发展。

  国产RV减速器在额定扭矩和传动效率等方面与国外产品差距较小,但在扭转刚度、传动精度等稳定性和精度指标方面差距还比较明显,由于材料和工艺水平差距,耐疲劳强度方面差距也比较明显。

  力克精密成立于1998年,系专业制造齿轮厂商,于2013年研发RV减速器,2015年正式推出LKRV-E、LKRV-C、LKRV-N、LKRV-S共4大系列精密控制减速器产品,与国内大部分本体厂家如埃斯顿和广州启帆合作,并可向厂商供货试用。力克精密的RV减速器型号齐全,系作为国内唯一一家可以实现替代日本全系列减速器的企业。

  北京谐波传动技术研究所成立于1983年,具有长期的关于谐波齿轮传动技术的研发及为用户服务的丰富经验,是从事谐波传动及特种传动技术的研发销售的专业化企业。经多年的研发实践,目前已经形成包括XB1系列谐波减速机、XB2系列谐波减速机和XB2系列谐波减速机等整机及组件产品体系,可以满足用户的各种需求。

  山东帅克成立于2005年6月29日,是“中国农机零部件协会副会长单位”以及“中国机器人产业联盟协会理事单位”。主要从事大型农业装备核心部件、工业机器人、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。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,研发目前已达到国内首创、世界先进水平。

  自成立以来,浙江双环传动已专注齿轮零件及系统研发制造36年。在RV减速机的研发上,名仕娱乐送彩金浙江双环传动重点关注RV减速器的各项性能指标测试,搭建了完善的测试台架,并且以测试结果为依据。注重关键零部件的工艺创新,以高效、低能耗为宗旨布局产线建设。目前,浙江双环所有已开发产品都已经实现了批量生产,已经装机后大面积用在了公司内部车间生产线上,到现在为止已经正常运行近2年。

  从成本上来说,目前全球机器人产业的成本构成,35%左右是减速器,20%左右是伺服电机,15%左右是控制系统,机械加工本体可能只占15%左右,其他的部分主要就是应用。可以看出,减速器是制约机器人产业发展的关键因素。目前中国机器人的核心技术上还缺乏整体的突破。

  目前减速器发展还存在产能扩大的瓶颈,涉及收费口、管理、技术等问题,日本的减速器出现供货周期延后的现象,最长的供货周期已经达到6个月以上,日本纳博特斯克的供货周期已从原来的2-3个月延长到现在的4-6个月,国产减速器产能不能在很短时间内实现成倍增长,无法满足不断扩大的市场需求。所以扩产不仅是国产减速器面临的问题,也是日本减速器面临的问题之一。

  其实在“十二五”时期,国家“863”计划将其列入重点攻克的技术瓶颈。国内顶尖大学和科研机构几年攻关也只有论文,没有实物。近两年随着工业机器人的发展有部分企业开始投资研发国产RV减速器,目前大多数处在技术研发和攻关阶段。

  上海机电股份有限公司是一家引领中国机电装备制造企业快速发展的大型上市公司,是其母公司中国最大的装备制造业集团。上海机电于1992年在上海证券交易所上市,公司业务涉及电梯制造、冷冻空调设备制造、印刷包装机械制造、等七大领域。2011年5月,上海机电以现金增资入股纳博传动51%股权,共同合作机器人项目,开发精密减速机。目前,公司年销售收入110亿元。

  工业机器人市场的发展带来了机器人减速机市场需求的增长,但从全球的市场竞争格局来看,日本企业把控了80%以上的市场份额,可谓是机器人减速机领域的绝对霸主,而其中仅纳博特斯克这一家公司的市场份额就已经达到了60%左右。

  苏州绿的谐波传动科技有限公司是一家从事精密谐波传动装置的研发、设计和生产的专业化公司,拥有10000m2的标准厂房,主要生产、检验设备均采用目前世界一流的先进设备。在谐波传动领域已拥有12项国家发明专利和19项实用新型专利,是即将实施的国家标准《机器人用谐波齿轮减速器》的主要编制起草方。

  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。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。

  工业机器人主要包括控制系统、动力系统及本体机械结构三大部分。减速机是动力系统子结构传动装置的核心零部件,其主要功能是达到减速增矩的作用。减速机是工业机器人制造中的技术壁垒最高的核心零部件,根据相关企业的成本统计,减速机在机器人制造成本中占比在33%-38%之间。

  当前,精华产品和解决方案已广泛应用于各行业的传动、驱动领域,产品系列齐全,有摆线针轮减速机、微型摆线针轮减速机、蜗轮蜗杆减速机等。当前,精华的产品、解决方案和服务已得到越来越多客户的认同和信任,年生产减速机能力达80000余套,在减速机行业全国排名前列。

  关键部件进口比例较高,就会导致国内制造机器人成本高。特别是减速器,国内企业购买减速器的价格是国外企业的价格的将近数倍。这样国产机器人难以形成价格优势,只有年产量上500-1000台,才有一定的规模效应。因此,中国如果想要形成机器人产业化, 摆脱国外机器人企业的掣肘,在机器人领域赢得自主,必须要将减速器国产化加速提上日程。

  根据市场调研,一般情况下通用工业机器人有4-6个自由度,需要的减速器个数为4-6个。取中间值,假定我国工业机器人平均需要减速器5台,减速机存量替换量为5%,结合我国近年来工业机器人销售量以及保有量,测算出2016年我国机器人减速机的市场需求量在52万台左右。结合工业机器人产业相关的发展预测所得出的工业机器人未来的销售量和保有量,以及减速机平均需求量(考虑到工业机器人应用范围的夸扩大以及小型化发展,综合各方观点,认为工业机器人减速机平均需求量将会呈下降趋势),可以预测到2020年我国机器人减速机需求量约为74万台,到2025年将达到105万台,市场需求规模将在77亿元左右。

  北京中技克美谐波传动有限责任公司成立于1994年12月9日,是国家科技部批准的国家谐波传动技术研究推广中心和谐波传动国家重点工业性试验基地,是我国第一个专业从事谐波传动技术设计、开发、生产、销售、服务的高新技术实业公司。公司集中了我国多年来从事谐波传动技术研究的专家、教授及科技人员,曾主持完成了我国多项谐波传动科技成果,并获得了国家及部委多项奖励。

  RV减速器在国际上仅有极少数国家能生产,最近几年,虽然国内也有量产的RV减速器,产品性能指标短期内能达到要求,但由于质量控制和工艺的问题,很容易磨损报废,所以鲜有国产机器人企业选用。

  RV减速器的技术难点在于该部件需要保证传递很大的扭矩,承受很大的过载冲击,并保证预期的工作寿命,因而在设计上使用了过定位结构,这使得零件加工精度要求极高,加工十分困难,机器人其规模化生产的重要制约则在于加工设备和加工工艺。

  浙江恒丰泰以减速机、搅拌设备为主导产品,相继拓展延伸到升降设备、铝工业设备、高效沉降槽设备、铝电解槽阳极提升机、母线提升框架等大型机电自控一体化的机械装备。恒丰泰现有专利45项,其中技术填补国内空白,达到国际先进,公司高新技术产品被列入国家级重点新产品名单和国家火炬计划。

  目前,国内 RV 减速器厂商历史供货业绩最为饱满的是南通振康, 2017 年 3 月,其与上海欢颜签订 1.5 万台供货合同、 2018 年初,与埃夫特签订 3000 台供货单。今年国内减速器厂商纷纷进入放量期,继双环传动与埃夫特签下 1 万台采购合同后,中大力德拿下伯朗特 3 万台需求大单,为目前国内厂商单笔业务体量之最。

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