從技術到成本，為何國產機器人不用國產RV減速器？

全球工業機器人用的精密減速器基本為日本所壟斷，最近幾年，雖然國內也有量產的RV減速器，但卻鮮有國產機器人企業選用，目前中國市場的減速器普遍依賴進口。這是為什麼呢？

在機器人行業，小白都知道這樣一個事實，全球工業機器人用的精密減速器基本為日本所壟斷，最近幾年，雖然國內也有量產的RV減速器，但卻鮮有國產機器人企業選用，目前中國市場的減速器普遍依賴進口。

這是為什麼呢？是技術上仍無法取代國外產品，還是成本太高國產機器人企業難以接受？或者是兩者兼而有之？讓我們來聽聽工程師們是怎麼說的。

技術：能用，但機械壽命不會長

在中國試圖自主製造的高級設備中，都存在類似的問題，在性能指標上短期內能達到要求，但由於質量控制和工藝的問題，很容易磨損報廢。

RV減速機，作為一種小體積，大傳動比，零背隙，超高傳動/體積比的減速機，是精密機械工業的一個巔峰之作，減速機裡面完全是由高精度的元件，齒輪相互嚙合，對材料科學，精密加工裝備，加工精度，裝配技術，高精度檢測技術提出了極高的要求。

我們現在所能做的只是從購買產品裡面拆開分解分析，進行反向工程，完全知其然而不知其所以然。給大家舉個例子吧，18世紀的時候，歐洲的玻璃器及光學用途玻璃領先於世界，因為它的玻璃純凈介質均勻，確保光不會在介質疏密不均情況下發生折射，影響光學性能。其他國家的工匠將一直想要了解清楚緣由，但是一直也沒有破解其奧秘所在，後來直到20世紀這個方法才被完全公開，也就是在玻璃在熱融狀態進行長時間加熱不停的攪拌，並且攪拌的速度角度和方法也各有講究，但是，不知道這一點，憑摸索就是以前很難與突破的。

有這樣一個真實的故事：日本知名的摩托車製造企業鈴木摩托車，在中國有一個合資製造廠叫江門大長江鈴木摩托車製造有限公司，這家公司，在中國肇慶分廠建廠之初曾經碰到一個怪事。他們的一個250cc，59馬力的摩托車發動機在中國組裝的產品硬是只有55個馬力，那丟失的4個馬力不知道到哪裡去了？材料是一樣的，真的生產工藝方法也是一樣的，後來大概花了足足一年的時間進行TQM落實整改，才慢慢的把那4個馬力差異找回來，這裡牽涉到嚴格的工藝規範和質量控制工程，就是工業技術半點來不得馬虎的地方。

網友王哲曾經試用過國產的知名某品牌的RV減速機，他表示確實能用，但是其雜訊和發熱量明顯高於進口品牌納博特斯克的減速機，搞機械的都知道，發生雜訊和發熱都意味著其中的一些齒輪嚙合不良，有超額摩擦磨損，有內部應力，機械不是在一種正常的工況下進行工作，這樣的機械壽命不會很長。後來他們幾番改進，降低了不少，但還是達不到Nab的水平，不同於電氣產品，機械元件的失效和損壞不是立竿見影的，而是一個有時間的過程，哪怕現在能用。誰也不能保證，3個月半年一年之後，是不是會因為磨損報廢，那時候進行對成千上萬的產品召回或者維修的成本就大得嚇人了，所以確實不敢用。

成本：沒有足夠產量支撐，設備攤銷成本高得嚇人

業界有這樣一個笑話：

財經記者採訪某剛剛上市的減速機製造企業的老總：

「請問您融資了幾個億，打算用來幹什麼呢」

「先把拖欠供應商欠款，拖欠工資獎金啥的給發了，然後還一下買美蓋勒的貸款」

「那剩下的呢？」

老闆抬起頭，吐了一口煙

「剩下的啊，慢慢還……」

這當然是個笑話，但其實不光是美蓋勒的磨床。生產減速機的所有設備，所有管理人員都要參在一個非常小的批量上進行設備攤銷，成本下不來。加工減速機的設備有多昂貴呢？以上面笑話中的美蓋勒平面磨床為例，內孔端面外圓一道磨 ，精度0.5μ重複定位0.3μ ，據說加工達到1μ，有砂輪庫。摺合人民幣價值就接近千萬元了。

據了解，國產減速機不便宜，並不是指其絕對的價格，而是在達到同樣的效果的基礎上，國產減速機並不便宜。

網友錢德勒對比了一個國外機器人165kg和某一個國內機器人165kg型號用的減速機的價格。

國外機器人減速機採購價是2.1萬，佔總成本的13%，國內機器人減速機採購成本是9.2萬，佔總成本的31%（兩個品牌均不指名）。差價這麼大，原因在於Nab本身就有差價地供貨，當然，這也跟國產機器人的需求量沒什麼議價能力有關。這時候，國產機器人廠商都希望有國產減速機能替代進口產品，以2.1W作為參考報價，但實際上，國產減速機雖然能造出來，但價格也要8.2W。

錢德勒還講到他親身經歷過的一個例子：機器人後三軸的諧波減速器，「報價分別來自於國外的某寶和國內的某品牌，就拿第六軸的來說，兩者相差的價格還不到1K，就算我後面可以跟國產減速機品牌進一步議價，按六個減速機來計算，節約的成本也只有6K左右，這個成本優勢，在一台20W左右的機器人上，還不夠買十送一。」

當然，這也很難把責任全部都歸結於減速機廠商。國產機器人每年就那麼幾千台，RV減速機的用量乘以三，數量也很有限。分攤到每一個減速機廠，都是數量有限卻需要不合理的高投入。沒人買單的研發，一般的企業確實難以支撐得下去。

減速機的市場現狀

目前應用於機器人領域的減速機主要有兩種，一種是RV減速器，另一種是諧波減速器。在關節型機器人中，由於RV減速器具有更高的剛度和迴轉精度，一般將RV減速器放置在機座、大臂、肩部等重負載的位置，而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部。對於高精度機器人減速器，日本具備絕對領先優勢，目前全球機器人行業75%的精密減速機被日本的Nabtesco和HarmonicDrive兩家壟斷（業界俗稱RV減速機和諧波減速機），包括ABB、FANUC、KUKA等國際主流機器人廠商的減速器均由上述兩家公司提供。其中HarmonicDrive在工業機器人關節領域擁有15%的市場佔有率。

據行業人士介紹，一台精密減速器四大國際巨頭採購價為3萬元~5萬元，賣給國內關係好的客戶約7萬元，關係一般的普通客戶約12萬元，內資企業採購精密減速機的成本比國際巨頭貴一倍還多，可見其間的利潤差別有多大。

全球絕大多數市場份額都被日本企業佔據：Nabtesco的RV減速器約佔60%，Harmonica的諧波減速器約佔15%。

值得一提的是，日本納博特斯克公司從1980年代初提出RV型設計到1986年RV減速器研究獲得實質性突破，花了6-7年時間；而國內率先出結果的南通振康和恆豐泰花費時間也為6-8年；可以看出，技術是沒有捷徑可走的。換句話說，國內RV減速器現在的發展水平還停留在日本八十年代後期。

據行業內不具名人士透露，ABB、發那科、安川、庫卡等國際主流機器人整機廠商均由以上兩家日本公司提供減速機，並且與兩家公司有著非常苛刻的合作條件，即在使用這兩家公司產品時不能再使用別家的產品，否則將解除合作關係。

南通振康去年的年產量是200多台，產品已被多家機器人廠商試用，包括國外的ABB、KUKA、發那科以及國內的埃夫特、埃斯頓等企業等。其中，埃夫特已經通過試用後購買了幾百台RV減速器產品。

來源：EDN電子設計技術

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