【產(chǎn)業(yè)圖譜 | 機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈全景圖譜】

【工業(yè)機(jī)器人 | 工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用】

【工業(yè)機(jī)器人 | 中國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析】

　　機(jī)器人概念中，我們主要關(guān)注兩類(lèi)產(chǎn)品：服務(wù)與仿人型的智能機(jī)器人;多關(guān)節(jié)和多自由度的工業(yè)機(jī)器人。在“中國(guó)制造2025”和“工業(yè)4.0”影響下，數(shù)字化制造生態(tài)成為大趨勢(shì)。工業(yè)機(jī)器人作為生產(chǎn)環(huán)節(jié)的發(fā)力點(diǎn)，成為資本火熱追逐的對(duì)象。

　　在騰訊、高瓴等資本不斷加碼工業(yè)機(jī)器人的背后：中國(guó)本土工業(yè)機(jī)器人早已進(jìn)入生產(chǎn)的方方面面。

　　但僅僅8年前，中國(guó)本土工業(yè)機(jī)器人企業(yè)還在被一個(gè)拳頭大的小部件卡住脖子，掙扎于成本和利潤(rùn)的漩渦。

　　不搞定諧波減速機(jī)，中國(guó)機(jī)器人就沒(méi)有明天。

　　2013年，中國(guó)成為全球第一大工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)。以新松、埃夫特、埃斯頓、廣數(shù)等企業(yè)為首的頭部廠商已經(jīng)出現(xiàn)。

　　但是，和繁榮的機(jī)器人市場(chǎng)相對(duì)應(yīng)的，是曾經(jīng)極度失衡的上游產(chǎn)業(yè)鏈。

　　由于核心技術(shù)的缺失，2013年的中國(guó)本土工業(yè)機(jī)器人廠商更像是組裝企業(yè)，減速機(jī)、伺服電機(jī)、控制器——工業(yè)機(jī)器人三大核心零部件，全部依賴(lài)于進(jìn)口。

　　其中，減速機(jī)是連接動(dòng)力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的中間裝置，通過(guò)利用齒輪、鏈條、皮帶傳動(dòng)等減速裝置，把電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過(guò)輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)達(dá)到減速的目的，并傳遞更大的轉(zhuǎn)矩。

　　更直觀地說(shuō)，減速機(jī)將動(dòng)力轉(zhuǎn)換成精度，因此把握著工業(yè)生產(chǎn)最精細(xì)的命脈。

　　在一臺(tái)常規(guī)六軸工業(yè)機(jī)器人中，往往需要用到三個(gè)RV減速機(jī)和三個(gè)諧波減速機(jī)。總體需求量很大。是當(dāng)時(shí)中國(guó)本土工業(yè)機(jī)器人成本構(gòu)成里占比36%的“獨(dú)一檔”，也是產(chǎn)業(yè)鏈里最亟待突破的核心技術(shù)。

　　在減速機(jī)技術(shù)的細(xì)分中，諧波減速機(jī)相較RV減速機(jī)，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，回轉(zhuǎn)精度要求較低，對(duì)于軸承、材料、熱處理工藝——這些中國(guó)與國(guó)外相比工業(yè)積累比較薄弱的產(chǎn)業(yè)、技術(shù)環(huán)節(jié)需求更小。

　　RV減速機(jī)具有高剛性和扭矩承載能力，同時(shí)體積較大，適合機(jī)器人大臂、基座等重負(fù)載超過(guò)20kg以上的部位;

　　諧波減速機(jī)的體積小，運(yùn)動(dòng)精度高，適合機(jī)器人小臂、腕部、手部等需要精細(xì)化操作的部位。

　　3C電子、半導(dǎo)體、磨具、醫(yī)療、食品、注塑等行業(yè)的生產(chǎn)中，更依賴(lài)輕負(fù)載、精細(xì)化操作的工業(yè)機(jī)器人，因此諧波減速機(jī)不可或缺。

　　讓諧波減速機(jī)能夠擁有國(guó)產(chǎn)替代，是中國(guó)本土工業(yè)機(jī)器人核心技術(shù)突破的首要目標(biāo)。

　　在下文中我們將為你梳理——

　　1、中國(guó)本土工業(yè)機(jī)器人表面風(fēng)光下的隱痛

　　2、為什么面對(duì)機(jī)器人零部件高價(jià)壟斷時(shí)束手無(wú)策?

　　3、一家代工廠受了什么刺激要孤注一擲搞研發(fā)?

　　4、什么是日本尖端技術(shù)的軟肋?

　　5、在諧波減速機(jī)突破技術(shù)封鎖，擁有中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)之后，我們?cè)诋a(chǎn)業(yè)鏈上還有哪些隱憂?

　　一、中國(guó)機(jī)器人的盈利危機(jī)

　　以中國(guó)機(jī)器人“長(zhǎng)子”新松機(jī)器人為例。2013年前后，新松的收入規(guī)模一直跟隨市場(chǎng)的繁榮正向發(fā)展，但每臺(tái)機(jī)器的利潤(rùn)越來(lái)越低，毛利率節(jié)節(jié)下滑。

　　原因就在于減速機(jī)等核心技術(shù)的缺失，讓新松在2012-2016年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)30%的市場(chǎng)環(huán)境中，利潤(rùn)增速“開(kāi)倒車(chē)”。

　　面對(duì)中國(guó)異軍突起的市場(chǎng)，外資機(jī)器人品牌沒(méi)有絲毫慌亂，仍然奉行一貫的對(duì)華銷(xiāo)售策略——通過(guò)降價(jià)普及產(chǎn)品，擴(kuò)大市場(chǎng)占有率，再提供后續(xù)的服務(wù)與配件來(lái)盈利。

　　2003年，外資品牌一臺(tái)有效荷載5公斤的六軸機(jī)器人，在中國(guó)的售價(jià)為80~90萬(wàn)元;到2013年，已經(jīng)降至20~30萬(wàn)元。

　　僅比外資產(chǎn)品價(jià)格低10%的中國(guó)本土工業(yè)機(jī)器人，面對(duì)前者經(jīng)年制霸的市場(chǎng)占比，下游客戶(hù)更高的品牌信任度，更大更全的營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，本土優(yōu)勢(shì)蕩然無(wú)存。

　　由于每臺(tái)產(chǎn)品的高昂造價(jià)，其時(shí)中國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)內(nèi)流傳這樣一個(gè)說(shuō)法：“100臺(tái)起步，500臺(tái)持平，1000臺(tái)盈利”。但縱觀所有本土廠商，能夠賣(mài)出200臺(tái)的已屬“稀缺物種”。

　　國(guó)家科研院所誕生的新松，是本土品牌的大哥。在剛成為全球最大工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的中國(guó)，這位大哥帶上所有小弟，以總銷(xiāo)量9700多臺(tái)的成績(jī)、26%的市場(chǎng)占比，與外資對(duì)比處于極端下風(fēng)。

　　更糟糕的是，中國(guó)本土工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)陷入“高端產(chǎn)業(yè)低端化”的困境，六成銷(xiāo)量都集中在搬運(yùn)和上下料領(lǐng)域。在汽車(chē)制造、焊接等關(guān)節(jié)機(jī)器人使用場(chǎng)景中，外資占比高達(dá)92%。

　　“壟斷”一詞，絕非虛言恫嚇。

　　但真正阻隔中國(guó)本土工業(yè)機(jī)器人前進(jìn)的壁壘，還橫亙?cè)诟嫌蔚漠a(chǎn)業(yè)鏈前。

　　二、“特供”中國(guó)的高價(jià)減速機(jī)

　　外資廠商的機(jī)器人能夠大幅降價(jià)的根本原因，在于應(yīng)對(duì)上游配件時(shí)的成本掌控力。

　　當(dāng)時(shí)，兩家日本企業(yè)——哈默納科(諧波減速機(jī))，納博特斯克(RV減速機(jī))，壟斷全球減速機(jī)75%市場(chǎng)份額。

　　同樣是買(mǎi)家，世界機(jī)器人巨頭ABB和發(fā)那科采購(gòu)一臺(tái)減速機(jī)的價(jià)格卻比中國(guó)企業(yè)低不少。

　　之所以出現(xiàn)巨大價(jià)格差，有兩方面原因：

　　1.中國(guó)機(jī)器人企業(yè)的規(guī)模普遍較小，采購(gòu)減速機(jī)只能以“小批量，多品種”的模式進(jìn)行，非常容易形成被動(dòng)局面。

　　反觀國(guó)外機(jī)器人巨頭，一方面很早就開(kāi)始與哈默納科、納博合作;另一方面，規(guī)模化的生產(chǎn)帶來(lái)每月上千套減速機(jī)的采購(gòu)量，采購(gòu)價(jià)自然就會(huì)降低。

　　2.外資機(jī)器人企業(yè)，特別是日企對(duì)中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的搶占態(tài)勢(shì)明確。2013年甚至被人稱(chēng)為日本工業(yè)機(jī)器人轉(zhuǎn)戰(zhàn)中國(guó)生產(chǎn)“元年”：

　　年初，不二越公司在江蘇張家港開(kāi)始生產(chǎn)機(jī)器人;

　　6月，世界機(jī)器人四大家族之一日本安川電機(jī)，在常州啟動(dòng)新工廠。

　　“薄利多銷(xiāo)”是小商品市場(chǎng)才有的慰藉，對(duì)于中國(guó)工業(yè)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，似乎連這一點(diǎn)“慰藉”都快要變成泡影。

　　再者，機(jī)器人作為“專(zhuān)精特新”產(chǎn)業(yè)，微薄的利潤(rùn)不僅是阻礙研發(fā)，讓企業(yè)原地踏步的圈套;也是輕易就會(huì)導(dǎo)致“翻車(chē)”的陷阱。

　　但整個(gè)中國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)毫無(wú)議價(jià)能力。不是沒(méi)有破釜沉舟的勇氣——在國(guó)內(nèi)沒(méi)有替代品的情況下，實(shí)在無(wú)法繞開(kāi)壁壘。

　　對(duì)于擔(dān)負(fù)有軍工、科研任務(wù)的高端機(jī)器人企業(yè)，為了提升機(jī)器人的質(zhì)量，付出高成本采購(gòu)來(lái)自納博和哈默納科的RV與諧波減速機(jī)，保證質(zhì)量的可靠性，是具有實(shí)際效益的。但如果有國(guó)產(chǎn)高質(zhì)量替代品出現(xiàn)，無(wú)疑能為后續(xù)的產(chǎn)品研發(fā)和市場(chǎng)布局打開(kāi)獨(dú)立自主的新局面。

　　同樣，中低端技術(shù)層級(jí)的自主品牌機(jī)器人廠商，在面對(duì)“成本大戶(hù)”減速機(jī)時(shí)，如果能有實(shí)惠的國(guó)產(chǎn)替代品選擇，那么他們的同級(jí)產(chǎn)品也將比國(guó)外品牌更具優(yōu)勢(shì)，利潤(rùn)更有保障，也更有余力去進(jìn)行自身的轉(zhuǎn)型與升級(jí)。

　　就在中國(guó)本土工業(yè)機(jī)器人企業(yè)面臨來(lái)自諧波減速機(jī)的高價(jià)壟斷時(shí)，也催生出不少研發(fā)減速機(jī)核心技術(shù)的企業(yè)。

　　但壟斷諧波減速機(jī)長(zhǎng)達(dá)半個(gè)世紀(jì)的哈默納科，早在1965年就造出初代機(jī);1970年比較成熟的產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)。

　　相隔數(shù)十年的技術(shù)鴻溝，難以復(fù)刻的精工制造體系。即使諧波減速機(jī)的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，也很難通過(guò)拆解后的測(cè)量進(jìn)行1:1的仿制。就算能仿制成功，面對(duì)減速機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊的特性，以及需要毫米級(jí)精加工的制造技術(shù)，也無(wú)法立竿見(jiàn)影地進(jìn)行量產(chǎn)。

　　自主機(jī)器人品牌的脖子，還要被卡多久?

　　三、一家代工廠商的自我救贖

　　轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在2003年，機(jī)器人四大家族之一瑞士ABB，已經(jīng)在中國(guó)機(jī)器人企業(yè)之前吃到日企的苦頭——來(lái)自哈默納科的諧波減速機(jī)價(jià)格連年攀升，伴隨而來(lái)的卻是交貨周期的遲滯。

　　這股怨氣甚至傳到中國(guó)。一名ABB中國(guó)員工對(duì)此事的吐槽，恰巧被一個(gè)代工廠商的高管聽(tīng)見(jiàn)。

　　這家廠商名為恒加金屬，正是后來(lái)榮獲“專(zhuān)精特新”企業(yè)——綠的諧波的前身。當(dāng)時(shí)作為ABB在國(guó)內(nèi)的供應(yīng)商之一，專(zhuān)門(mén)提供精密儀器代工。

　　諧波減速機(jī)是什么?一個(gè)日企生產(chǎn)的小部件怎能產(chǎn)生壟斷?甚至讓ABB這種國(guó)際機(jī)器人巨頭如此頭疼?

　　這個(gè)故事有很多版本：一說(shuō)是機(jī)緣巧合的談話讓恒加金屬的高管對(duì)諧波減速機(jī)產(chǎn)生興趣，同為恒加領(lǐng)導(dǎo)層——后來(lái)的綠的諧波創(chuàng)始人左昱昱，專(zhuān)門(mén)去日本考察該項(xiàng)目;一說(shuō)是左昱昱為了尋求恒加未來(lái)的轉(zhuǎn)型，赴日調(diào)研后才發(fā)現(xiàn)諧波減速機(jī)這一藍(lán)海市場(chǎng)。

　　總之，左昱昱從日本回國(guó)后，就在當(dāng)時(shí)恒加金屬的技術(shù)團(tuán)隊(duì)中抽調(diào)了3人，進(jìn)行諧波減速機(jī)理論方向的研究。

　　一切好像已經(jīng)開(kāi)始，但又沒(méi)完全開(kāi)始。如果指望一個(gè)“3人小組”能打破日企幾十年的壟斷，未免太過(guò)異想天開(kāi)。

　　三年后發(fā)生的一件事，成為推動(dòng)恒加金屬快速轉(zhuǎn)型成綠的諧波的主要原因。

　　2006年，恒加金屬為歐洲的客戶(hù)制作了一根金屬軸樣品。這根軸是客戶(hù)離心機(jī)產(chǎn)品的核心潤(rùn)滑系統(tǒng)中的四個(gè)零部件之一，另外三個(gè)都已經(jīng)交由恒加金屬代工。恒加此舉是為了向客戶(hù)爭(zhēng)取最后這個(gè)零件的代工權(quán)。

　　經(jīng)過(guò)測(cè)試，恒加制作的樣品質(zhì)量和歐洲相當(dāng)，報(bào)價(jià)1000元。而客戶(hù)的歐洲供應(yīng)商，報(bào)價(jià)則高達(dá)1000歐元。

　　本以為勝券在握的恒加金屬最后才發(fā)現(xiàn)，小丑竟是自己——客戶(hù)立即拒絕他們的提議，原因是如果將所有零部件交由中國(guó)代工，那么等于是將高速離心機(jī)的核心技術(shù)全都暴露給中國(guó)。

　　“這個(gè)技術(shù)稍加改造后，還可以用來(lái)制作濃縮鈾，這怎么得了!”

　　這時(shí)恒加金屬的高管們真正感覺(jué)到，“壟斷”離自己并不遠(yuǎn)。要想在行業(yè)內(nèi)站穩(wěn)腳跟，就必須擁有屬于自己的核心技術(shù)。而且國(guó)內(nèi)代工商市場(chǎng)已成紅海，繼續(xù)突圍不僅困難，回報(bào)也并不豐厚。

　　就此，“夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”里的恒加金屬搖身一變，成為“專(zhuān)精特新”的綠的諧波。潛心進(jìn)行三年理論研發(fā)的諧波減速機(jī)項(xiàng)目，成為一家代工廠商轉(zhuǎn)型時(shí)孤注一擲的最終選擇。

　　剛進(jìn)入21世紀(jì)的中國(guó)，代工廠商林立，所接觸的資源也大同小異，與綠的諧波幾乎同時(shí)期注意到諧波減速機(jī)這一藍(lán)海市場(chǎng)的企業(yè)有十多家。

　　綠的諧波作為其中一員并且轉(zhuǎn)型成功，是減速機(jī)領(lǐng)域“專(zhuān)精特新”民企很好的研究標(biāo)本。

　　接下來(lái)，我們從中國(guó)企業(yè)的視角，看看諧波減速機(jī)的自主研發(fā)，到底怎樣繞過(guò)日企立下的技術(shù)壁壘。

　　四、壁壘之下——“精密”的破綻

　　堅(jiān)固的堡壘往往都是從內(nèi)部被攻破，哈默納科作為掌握尖端技術(shù)的巨頭也無(wú)法免俗。

　　在市場(chǎng)上，因?yàn)閴艛嗖抛屖澜鐧C(jī)器人行業(yè)苦“日”久矣，進(jìn)而催生出如綠的諧波的一眾“反抗”企業(yè)。

　　在技術(shù)上，當(dāng)時(shí)哈默納科的諧波減速機(jī)仍然以60年代日本科學(xué)家依托漸開(kāi)線齒輪建立的理論作為基礎(chǔ)。

　　諧波減速機(jī)的基本原理，是依靠齒輪的形變產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)差，獲得減速比。由柔輪、剛輪、諧波發(fā)生器三部分組成。

　　在工作狀態(tài)下，隨著諧波發(fā)生器的轉(zhuǎn)動(dòng)，柔輪與剛輪的輪齒會(huì)依次嚙合。由于柔輪比剛輪更大，因此相對(duì)于后者，與諧波發(fā)生器會(huì)產(chǎn)生反方向的微小轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　以齒數(shù)100的剛輪和齒數(shù)為98的柔輪組合為例，隨著諧波發(fā)生器每轉(zhuǎn)動(dòng)一周就會(huì)產(chǎn)生2/100的轉(zhuǎn)動(dòng)差，從而獲得較大的減速比。

　　諧波減速機(jī)的特點(diǎn)，就是結(jié)構(gòu)緊湊，減速比大，承載能力強(qiáng)，傳動(dòng)精度、效率高。其中，諧波發(fā)生器自身轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大，如果制造精密度和材料使用不到位，就極易出現(xiàn)噪聲大、震動(dòng)強(qiáng)、扭轉(zhuǎn)剛度不足的情況。

　　哈默納科早期產(chǎn)品使用漸開(kāi)線齒輪理論，大概在90年代時(shí)，獨(dú)創(chuàng)的IH齒形技術(shù)已經(jīng)成熟。但I(xiàn)H齒形仍然在漸開(kāi)線齒輪的范疇之內(nèi)，只是在精度、強(qiáng)度、剛性、使用壽命方面實(shí)現(xiàn)革新。

　　日本以“精”為綱要的企業(yè)文化，導(dǎo)致日企即使在尖端科技產(chǎn)業(yè)上，仍然保持“不率先創(chuàng)新，但是把細(xì)節(jié)做到極致”的特點(diǎn)。

　　日企的流程體系和人才培養(yǎng)機(jī)制極端嚴(yán)謹(jǐn)，所帶來(lái)的弊端就是，新生代的專(zhuān)家想要革新或推翻資歷更高的“老師傅”創(chuàng)立的成法，光憑專(zhuān)業(yè)能力是不夠的，還得苦熬“工齡”。

　　體現(xiàn)在諧波減速機(jī)上：漸開(kāi)線理論，并不是日本人的原創(chuàng)，而是來(lái)自英國(guó)科學(xué)家Willis。但在取得這項(xiàng)技術(shù)專(zhuān)利后，哈默納科等企業(yè)迅速吃透，在短時(shí)間內(nèi)就能以領(lǐng)先的工藝開(kāi)始量產(chǎn)，迅速占領(lǐng)市場(chǎng)。

　　哈默納科雖然早早完成專(zhuān)利壟斷和市場(chǎng)占有，但由于以上種種原因，前代專(zhuān)家的理論在幾十年中一直被奉為圭臬，產(chǎn)品的更新?lián)Q代并不頻繁。

　　擅長(zhǎng)從無(wú)到有、自主突破的中國(guó)企業(yè)，從日企的“精耕細(xì)作”中找到了破綻。

　　五、跨越鴻溝——等時(shí)與造勢(shì)

　　諧波減速機(jī)本質(zhì)上就是齒輪傳動(dòng)技術(shù)，如果決定從基礎(chǔ)研發(fā)開(kāi)始突破，那么將主要聚焦于齒輪的嚙合方式。

　　但在2006年，綠的諧波減速機(jī)研發(fā)組的帶頭人畢業(yè)于低溫物理專(zhuān)業(yè)，最初成立的研發(fā)團(tuán)隊(duì)中，連一個(gè)齒輪技術(shù)專(zhuān)家都沒(méi)有。

　　僅有的資料，是哈默納科的產(chǎn)品——一個(gè)結(jié)構(gòu)精密緊湊，將所有細(xì)節(jié)和制造工藝嚙合在一起的技術(shù)黑箱。

　　僅有的優(yōu)勢(shì)，是多年精密儀器代工制造，積累下的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和機(jī)床設(shè)備。

　　這是當(dāng)時(shí)絕大部分開(kāi)始自主研發(fā)諧波減速機(jī)的中國(guó)企業(yè)，所遇到的共同困境。

　　剛起步的幾年，綠的諧波從鉆研諧波減速機(jī)齒輪嚙合原理入手，用計(jì)算機(jī)制作模型進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)拆解哈默納科的產(chǎn)品以了解細(xì)節(jié)。

　　2008年，哈默納科專(zhuān)利年限到期，成為公開(kāi)性技術(shù)，有了大量可供參考的資料。綠的諧波迅速吃透IH齒形背后的漸開(kāi)線齒輪原理，結(jié)合之前對(duì)諧波減速機(jī)長(zhǎng)達(dá)6年的深入研究，最后跳出漸開(kāi)線齒輪理論，自成一派地建立擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的齒形設(shè)計(jì)模型——P型齒。

　　綠的諧波的投入不可謂不大，六年研發(fā)耗資4000多萬(wàn)，相當(dāng)于之前代工業(yè)務(wù)十年的全部利潤(rùn)。

　　很多同期的企業(yè)正是因?yàn)榫薮蟮耐顿Y，遲遲無(wú)法從市場(chǎng)獲得回報(bào)，不得不放棄諧波減速機(jī)的研發(fā);還有一些廠商選擇以“皮尺”代替研發(fā)，最終因?yàn)橹圃旃に嚨穆浜螅瑢?zhuān)利的限制等等原因而失敗;此外，還有通過(guò)合資引進(jìn)技術(shù)，走上另一條道路的企業(yè)……

　　他們對(duì)中國(guó)諧波減速機(jī)技術(shù)發(fā)展做出的貢獻(xiàn)，同樣不可忽視。

　　2009年底，綠的諧波生產(chǎn)出第一臺(tái)采用P型齒的諧波減速機(jī)樣機(jī)。從這里開(kāi)始，國(guó)產(chǎn)、能用于工業(yè)機(jī)器人的諧波減速機(jī)真正從理論意義上破開(kāi)了壟斷的陰云。

　　在送檢國(guó)內(nèi)外權(quán)威機(jī)構(gòu)，對(duì)樣機(jī)進(jìn)行反復(fù)測(cè)試并修改后。2010年，綠的諧波減速機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)就已經(jīng)達(dá)到日企同類(lèi)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，甚至在某些參數(shù)上還有所超越。

　　早期研發(fā)時(shí)，綠的諧波對(duì)于哈默納科的產(chǎn)品進(jìn)行過(guò)細(xì)致的拆解鉆研，因此最后跳出日系框架，擁有獨(dú)特P型齒的諧波減速機(jī)，不僅是自主的，也是創(chuàng)新的。

　　最初樣機(jī)的設(shè)計(jì)上，通過(guò)降低齒高、增大齒寬和齒根弧度，減小柔輪的變形量，從而極大提升柔輪的使用壽命和承受扭矩;

　　在性能參數(shù)上，P型齒諧波減速機(jī)的極限荷載也優(yōu)于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品，極限荷載下的使用壽命是國(guó)外產(chǎn)品的4倍。

　　僅有當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)其他產(chǎn)品1/2體積的特性，帶來(lái)超穩(wěn)定的低頻輸出，搭配低誤差的精確傳動(dòng)，已經(jīng)非常適合有精密點(diǎn)位控制和穩(wěn)定性要求的工業(yè)機(jī)器人使用。

　　2012年，綠的諧波減速機(jī)先后通過(guò)庫(kù)卡和ABB的“20000小時(shí)壽命精度測(cè)試”，而當(dāng)時(shí)行業(yè)設(shè)定的及格線僅6000小時(shí)。

　　隨后，綠的諧波開(kāi)始嘗試將產(chǎn)品推向市場(chǎng)端，甫一發(fā)售便有數(shù)百臺(tái)的銷(xiāo)量;2015年達(dá)到收支平衡。核心技術(shù)的突破最終得到市場(chǎng)的回報(bào)。

　　綠的諧波的崛起之勢(shì)，讓哈默納科在中國(guó)諧波減速機(jī)市場(chǎng)節(jié)節(jié)敗退，諧波減速機(jī)價(jià)格快速下降了30%~40%。

　　六、專(zhuān)精特新——制定中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)

　　2008年哈默納科專(zhuān)利到期后，諧波減速機(jī)領(lǐng)域入門(mén)門(mén)檻降低。從原先無(wú)人問(wèn)津，到大量資本涌入，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)逐漸變得激烈。

　　如何讓產(chǎn)業(yè)快速規(guī)范化，成為當(dāng)時(shí)諧波減速機(jī)領(lǐng)域的頭號(hào)難題。

　　2014年，技術(shù)基本成熟的綠的諧波作為主導(dǎo)，與哈工大、上海交大、大連理工等科研院校，新松、埃夫頓等中國(guó)機(jī)器人廠商共同合作，組件研發(fā)團(tuán)隊(duì)，編制中國(guó)機(jī)器人領(lǐng)域的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)——《機(jī)器人用諧波齒輪減速機(jī)》。

　　2018年，同樣由減速機(jī)企業(yè)、機(jī)器人企業(yè)、科研院校起草的《機(jī)器人用精密齒輪傳動(dòng)裝置試驗(yàn)方法》開(kāi)始實(shí)施。

　　中國(guó)諧波減速機(jī)產(chǎn)業(yè)，終于有屬于自己的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)體系。憑借綠的諧波、秦川機(jī)床等諧波與RV減速機(jī)頭部廠商產(chǎn)品的性能參數(shù)，給后來(lái)國(guó)產(chǎn)減速機(jī)提供技術(shù)參考，在研究過(guò)程中有據(jù)可依，以領(lǐng)先國(guó)際水平的標(biāo)準(zhǔn)提高減速機(jī)性能。

　　從“標(biāo)準(zhǔn)“開(kāi)始，國(guó)產(chǎn)減速機(jī)在諧波領(lǐng)域的盲區(qū)徹底突破，被國(guó)外公司壟斷的減速機(jī)市場(chǎng)以及市場(chǎng)定價(jià)權(quán)有了讓中國(guó)企業(yè)重新奪回的機(jī)會(huì)。

　　以上種種，都是中國(guó)的機(jī)器人、減速機(jī)等核心部件行業(yè)能否持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵所在。

　　七、轉(zhuǎn)機(jī)后的危機(jī)來(lái)自產(chǎn)業(yè)鏈的隱患

　　技術(shù)的突破，規(guī)范的出臺(tái)，中國(guó)諧波減速機(jī)行業(yè)似乎已經(jīng)走出被壟斷的陰霾，但來(lái)自產(chǎn)業(yè)鏈的隱患浮現(xiàn)，開(kāi)始影響到初具規(guī)模的廠商。

　　1.高端機(jī)床，自動(dòng)化設(shè)備

　　雖然號(hào)稱(chēng)僅次于哈默納科的諧波減速機(jī)廠商，但綠的諧波的產(chǎn)能卻只有對(duì)方的1/10，2020年產(chǎn)量11萬(wàn)臺(tái)。

　　根據(jù)綠的諧波招股書(shū)，UR機(jī)器人2019年的訂單銷(xiāo)售額2890.71萬(wàn)元，成為綠的諧波第一大客戶(hù)。

　　當(dāng)前UR對(duì)諧波減速機(jī)的年需求量超過(guò)10萬(wàn)臺(tái)，在綠的諧波的產(chǎn)能分配中有極高占比，產(chǎn)量分配中有絕對(duì)優(yōu)先級(jí)。這將會(huì)引發(fā)其他客戶(hù)對(duì)于綠的諧波供貨量和時(shí)效性的擔(dān)憂。

　　擴(kuò)張產(chǎn)能并非易事。雖然綠的諧波減速機(jī)的核心零件都能自己研發(fā)生產(chǎn)，但使用的加工設(shè)備、自動(dòng)化機(jī)床卻要從國(guó)外進(jìn)口，對(duì)日企的依賴(lài)仍然很高。

　　機(jī)床設(shè)備動(dòng)輒百萬(wàn)級(jí)的投資成本，還會(huì)因?yàn)閰?shù)調(diào)試降低產(chǎn)品一致性——這就是國(guó)內(nèi)很多減速機(jī)廠商不愿輕易擴(kuò)產(chǎn)的原因。更遑論高檔數(shù)控機(jī)床本身就是國(guó)外壟斷并限制出口中國(guó)的設(shè)備。

　　2.產(chǎn)業(yè)覆蓋

　　打破技術(shù)壟斷的樂(lè)觀過(guò)后，中國(guó)諧波減速機(jī)企業(yè)發(fā)現(xiàn)：自己剛剛走出百層巨塔的地下室，而哈默納科已經(jīng)在向最高的天臺(tái)發(fā)起沖刺。

　　諧波減速機(jī)覆蓋領(lǐng)域非常廣泛。除工業(yè)機(jī)器人外，在航空航天、半導(dǎo)體、醫(yī)療設(shè)備、光伏發(fā)電等“專(zhuān)精特新”產(chǎn)業(yè)上，都有大量應(yīng)用。

　　隨著中國(guó)企業(yè)對(duì)減速機(jī)的研發(fā)越來(lái)越深入，哈默納科“瞻之在前忽焉在后”的身影也越發(fā)讓他們感到壓力。

　　每年研發(fā)投入超過(guò)10%的綠的諧波，盡管逐年增加研發(fā)費(fèi)用，也僅能維持自身在對(duì)比國(guó)內(nèi)其他公司中所擁有的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

　　哈默納科之所以在工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)被中國(guó)品牌后來(lái)居上，深層次的原因就是其產(chǎn)品不止供給機(jī)器人行業(yè)，因此交貨響應(yīng)才會(huì)非常遲滯。

　　在哈默納科2019年全球下游市場(chǎng)營(yíng)收分布中，工業(yè)機(jī)器人雖然占比仍然最高，但數(shù)值上僅有44.9%，半導(dǎo)體制造設(shè)備(21.7%)和其他高端應(yīng)用領(lǐng)域共同占比接近40%。

　　在中國(guó)市場(chǎng)，相比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，哈默納科在半導(dǎo)體設(shè)備等高端市場(chǎng)已有客戶(hù)積累，優(yōu)勢(shì)明顯。

　　反觀綠的諧波產(chǎn)品的下游應(yīng)用，工業(yè)機(jī)器人占比達(dá)到3/4，半導(dǎo)體設(shè)備等高端應(yīng)用占比都在小個(gè)位數(shù)上徘徊。

　　即使綠的諧波最值得夸耀、擊退哈默納科的工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，在細(xì)分市場(chǎng)的應(yīng)用占比仍然暴露出嚴(yán)重問(wèn)題。

　　SCARA機(jī)器人(Selective Compliance Assembly Robot Arm，水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人)，主要應(yīng)用于裝配印刷電路板和電子零部件。2019年中國(guó)電子制造業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到11萬(wàn)億元，對(duì)于SCARA機(jī)器人的需求也在持續(xù)上漲。

　　但綠的諧波輸送給SCARA機(jī)器人的產(chǎn)品，卻只占總銷(xiāo)量的4.72%。

　　近年熱度高漲的DELTA(協(xié)作機(jī)器人)和服務(wù)機(jī)器人加起來(lái)不到總銷(xiāo)量的3%。

　　在中國(guó)不斷取得突破的航空航天領(lǐng)域，綠的諧波也只有0.83%的銷(xiāo)售業(yè)績(jī)。

　　八、尾聲

　　一條循環(huán)往復(fù)、螺旋上升的健康產(chǎn)業(yè)鏈正在形成。

　　“上海節(jié)卡”研發(fā)的節(jié)卡小助協(xié)作機(jī)器人，2020年開(kāi)始為一個(gè)特殊的客戶(hù)提供服務(wù)，生產(chǎn)由柔輪、剛輪、諧波發(fā)生器等部件組成的諧波減速機(jī)。這個(gè)客戶(hù)，就是綠的諧波。

　　“使用綠的諧波減速機(jī)的機(jī)器人，正在幫助綠的諧波生產(chǎn)機(jī)器人用的諧波減速機(jī)。”

　　套娃似的玩笑話，其實(shí)代表著中國(guó)本土工業(yè)機(jī)器人在擺脫成本危機(jī)后，已經(jīng)向更高端的技術(shù)發(fā)展。與此同時(shí)，這些技術(shù)正在反哺?jìng)涫墚a(chǎn)能困擾的中國(guó)諧波減速機(jī)廠商，降低他們對(duì)于國(guó)外自動(dòng)化技術(shù)的依賴(lài)。

　　龐大市場(chǎng)下復(fù)雜的風(fēng)口把控，絕不是一家企業(yè)的突破或一個(gè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的影響所主導(dǎo)。國(guó)家的宏觀推動(dòng)，也絕非“補(bǔ)貼”、“政策傾斜”就能解釋清楚：

　　第一步：開(kāi)放競(jìng)爭(zhēng)與保存實(shí)力。中國(guó)一方面引進(jìn)外資品牌做大工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)，緩解市場(chǎng)需求，推動(dòng)本土企業(yè)市場(chǎng)洗牌，催生更有競(jìng)爭(zhēng)力的專(zhuān)精特新企業(yè);另一方面，利用軍工訂單維系國(guó)企生存，保持高端技術(shù)的研發(fā)。

　　第二步：保護(hù)核心部件國(guó)產(chǎn)替代。中國(guó)本土工業(yè)機(jī)器人利潤(rùn)不斷被壓縮的關(guān)頭，競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占比更小的日本新寶在中國(guó)建廠投產(chǎn)，而哈默納科的中國(guó)工廠始終未獲批準(zhǔn)。因此綠的諧波等企業(yè)在技術(shù)突破后，才能夠快速占領(lǐng)市場(chǎng)。

　　第三步：制定標(biāo)準(zhǔn)，直面競(jìng)爭(zhēng)。部分企業(yè)取得技術(shù)突破，行業(yè)擁有國(guó)產(chǎn)替代品后，國(guó)家牽頭企業(yè)與科研院所制定賽道標(biāo)準(zhǔn)，提高門(mén)檻，淘汰技術(shù)落后的產(chǎn)能。同時(shí)“專(zhuān)精特新”政策精準(zhǔn)扶持，快速催生頭部企業(yè)。進(jìn)而和外資品牌正面競(jìng)爭(zhēng)。

　　《大國(guó)重器》中，工業(yè)機(jī)器人與高鐵、大飛機(jī)、火箭并列。在中國(guó)制造業(yè)從落后、追趕到領(lǐng)先的過(guò)程中，和諧波減速機(jī)一樣的“小”突破正在迸發(fā)出巨大的力量。