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        機(jī)器人多用于需要重復(fù)工作的環(huán)境中，尤其是那些人類難以操作或操作起來十分危險的工作。不同行業(yè)和規(guī)模的制造商正逐步轉(zhuǎn)向利用機(jī)器人進(jìn)行生產(chǎn)，因為機(jī)器人能實現(xiàn)一周7天、一天24小時連軸生產(chǎn)，也能實現(xiàn)當(dāng)今市場對產(chǎn)品品質(zhì)一致性和可追蹤性的需求。
 
        然而，大多數(shù)機(jī)器人制造商最近推出了“cobots”機(jī)器人，它們能夠與人類合作，無需用安全欄進(jìn)行隔離。這種機(jī)器人可以通過與工人進(jìn)行互動來支持他們的工作，幫助他們完成特定的任務(wù)。
 
        如今市場持續(xù)變化，需要制造商高度自動化、快速化、柔性化應(yīng)對，機(jī)器人無疑是最好的解決方案。繼我上篇關(guān)注柔性化制造系統(tǒng)的文章后，(https://www.linkedin.com/pulse/three-key-benefits-modern-flexible-manufacturing-system-hammel-oliver),我認(rèn)為現(xiàn)在是時候分享一些關(guān)于機(jī)器人發(fā)展與生產(chǎn)的深層次思考。
 
        以下是我對亞洲機(jī)器人市場增長以及為何旋轉(zhuǎn)矢量（RV）減速器需求持續(xù)加大的四點關(guān)鍵想法。
   
        1. 世界渴求更多的機(jī)器人
 
        到2019年，全世界范圍內(nèi)工業(yè)機(jī)器人有望增長至300萬臺，大約有70%會應(yīng)用在汽車、電子、電氣及金屬和機(jī)械制造業(yè)1。IDC表明光亞太市場今年預(yù)計達(dá)到660億美元，到2021年能達(dá)到1620億美元。這將占到全球機(jī)器人市場的70%以上2。
 
        縱觀各國機(jī)器人分布規(guī)律，我們可以發(fā)現(xiàn)，在稱之為世界工廠的中國，機(jī)器人使用比例相對于工人來說仍然十分低，因此為了適應(yīng)生產(chǎn)大國的自動化需求，機(jī)器人具有相當(dāng)大的潛在市場。

       
   
        據(jù)估計，到2020年中國每年需要消耗190,000臺機(jī)器人。中國不會把這么大的潛在市場全部拱手相讓給外企，因此目前已出臺了半官方政策，到2020年實現(xiàn)機(jī)器人國產(chǎn)市場份額達(dá)50%（95,000 臺），2025年實現(xiàn)機(jī)器人國產(chǎn)市場份額超70%。

       
  
        在未來五年，這將為中國制造商提供超過740億美元的機(jī)器人及相關(guān)服務(wù)潛在市場。這些數(shù)字的確很大，但考慮到所有主要行業(yè)及制造業(yè)的自動化需求，這并不令人意外。

        在“中國制造”2025年制造業(yè)藍(lán)圖中，中國機(jī)器人行業(yè)將迎來前所未有的機(jī)會，許多大型企業(yè)都將工業(yè)機(jī)器人研發(fā)和設(shè)計作為公司未來幾年戰(zhàn)略計劃的重要組成部分。
 

        2. RV減速器，機(jī)器人核心
 
        大多數(shù)工業(yè)和家用機(jī)器采用的是齒輪減速器，通常由堅固耐用的金屬（如鋼鐵）制成，采用齒輪或齒輪組安全地降低電動機(jī)速度，增加扭矩。旋轉(zhuǎn)矢量（RV）減速器是一種減速機(jī)，它構(gòu)成了最先進(jìn)的機(jī)器人的核心部件。
 
        與其它齒輪減速器相比，它的精度更高、穩(wěn)定性更好、效率更大、尺寸更小。通常機(jī)器人的RV減速器使用的是擺線齒輪。他們能滿足以上各項特性，但設(shè)計更復(fù)雜，制作更困難。

       
          
        我們估計，一臺現(xiàn)代六軸機(jī)器人的設(shè)計成本中，RV減速器占到約36%，因此成為最大的成本因素，同時也是區(qū)別其他機(jī)器人的地方。這個不同之處是指只有高質(zhì)量的RV減速器才能確保機(jī)器人長時間處在正確位置，并保持必要的精度和不同有效負(fù)載的變化。
 
        當(dāng)然，這些要求也會給擺線齒輪的制造過程帶來額外的挑戰(zhàn)：
 
        擺線齒輪由耐用材料制成，齒輪表面硬度達(dá)HRC 60-64，主要通過打磨制成。打磨過程不僅要考慮到尺寸限制，又要考慮打磨形狀，因為擺線齒輪齒形以表形和hpo圓弧形曲線為基礎(chǔ)，不僅對機(jī)器而言是一項挑戰(zhàn)，而且對設(shè)計也有很高要求。也就是說，你需要用硬鋼打磨一種自由形態(tài)曲線——精確到幾微米。這并不是一件容易的事情。
 
        一旦機(jī)器加工完成，你就需要有合適的測量技術(shù)，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量。我們知道這些減速器需求量很大，因此使研磨和測量這些過程自動化并與閉合回路相連（也就是說，當(dāng)零件被測量出需要的公差時，就會自動地修正研磨機(jī)）就十分必要。
 
        當(dāng)然，你需要特殊的機(jī)器工具來完成這項任務(wù)，而且你需要經(jīng)驗豐富、訓(xùn)練有素的機(jī)床操作員和工程師。

        
  
        鑒于這些原因，全世界只有幾家專業(yè)公司能制造這種擺線齒輪。目前，工業(yè)機(jī)器人使用的大多數(shù)RV減速器來自日本品牌，其次是韓國和捷克。全世界由國際機(jī)器人制造公司如ABB、Fanuc和Kuka使用的精密減速器中，有近75%為日本公司制造。
 
        日本之所以占據(jù)主導(dǎo)地位，是因為它在制造業(yè)時代早期就開始研發(fā)機(jī)器人，用于應(yīng)對老齡化導(dǎo)致的勞動力減少問題。而另一方面，由于近年來，中國面臨著持續(xù)增長的生產(chǎn)需求和有限的勞動力資源問題，因此機(jī)器人研發(fā)才被提上日程。
 
        3.機(jī)器人價格將會下降
 
        未來幾年，由于六軸機(jī)器人需求不斷增加，其價格開始大幅降低。下圖是ARK投資公司發(fā)布的圖表，根據(jù)圖表預(yù)測，六軸機(jī)器人平均成本將會大幅降低，比BCG公司預(yù)測的幅度更大。

       
  
        但是不僅硬件成本會下降，集成成本也會降低。九月份出席漢諾威歐洲機(jī)床展（EMO）的人士可能會意識到，幾乎所有的機(jī)床公司都在標(biāo)準(zhǔn)化的接口上工作，并以工業(yè)4.0的名義交換機(jī)械機(jī)器人數(shù)據(jù)。
       
        這種標(biāo)準(zhǔn)化將使機(jī)器人應(yīng)用至制造過程中的實際技術(shù)集成變得更容易，成本更低，因此也將打開機(jī)器人應(yīng)用大門（盡管到目前為止，這一應(yīng)用的自動化仍都被視為不具有經(jīng)濟(jì)效益）。然而了解這一點，我們必須認(rèn)識到，牢固的工藝知識一直是任何自動化成功的基礎(chǔ)。
       
        4. 與日本制造商的競爭
       
        中國不僅是過去四年工業(yè)機(jī)器人銷量最大的市場，也是未來最大的潛在市場，但國產(chǎn)機(jī)器人制造一直依賴進(jìn)口精密RV減速器。
       
        然而，這種情況也正在逐步轉(zhuǎn)變。越來越多的中國RV減速器制造商開始投資由國際公司如大昌華嘉提供的關(guān)鍵解決方案。這可以幫助他們實現(xiàn)RV減速器的國產(chǎn)，滿足國內(nèi)機(jī)器人制造商的需求。
       
        去年年底，有20多家中國公司推出了國產(chǎn)的精密減速器 4。據(jù)估計，到2020年中國工業(yè)機(jī)器人減速器市場需求將超過40億人民幣，其中有30億人民幣來自RV減速器。

       最終，最大的資助者將是機(jī)器人制造商和他們國內(nèi)外的客戶，因為機(jī)器人價格下降，更多的應(yīng)用變得可承擔(dān)。中國將不會錯失在這個市場大展拳腳的機(jī)會。

       如果你在機(jī)器人制造業(yè)或行業(yè)有應(yīng)用RV減速器，歡迎與我分享你對市場最新發(fā)展的見解。