2018年以來(lái)，猝不及防的美國對中興芯片禁運事件，讓中國制造陷入一片恐慌式嘩然。雖然可以清晰的看到美國對于中國的科技力提升感到一種危機感，但我們也很快意識到各個(gè)領(lǐng)域中的卡脖子技術(shù)正在制約著(zhù)中國實(shí)力的真正發(fā)展。而所謂的卡脖子技術(shù)體現在中國機器人行業(yè)的核心零部件領(lǐng)域，就非被日本壟斷的精密減速機莫屬了。

　　針對卡脖子技術(shù)精密減速機，機器人大講堂特邀北京工業(yè)大學(xué)教授，教育部長(cháng)江學(xué)者、國際齒輪標準委員會(huì )（ISO/TC60）委員、減速器行業(yè)知名專(zhuān)家石照耀先生為大講堂觀(guān)眾做了一次精彩的分析演講。在他看來(lái)中國的精密減速機正處在山坳上，后退不可能，向前險阻重重。為方便大家學(xué)習，機器人大講堂將石教授演講內容《山坳上的機器人精密減速器》整理如下（為縮減篇幅，石教授部分演講內容以PPT形式呈現）：

　　今天起了一個(gè)比較口語(yǔ)化的題目“山坳上的機器人精密減速器”，因為我認為山坳上比較能準確的描述我國精密減速器的現狀。40億市場(chǎng)份額的關(guān)節減速機只占2000多億齒輪行業(yè)中很小一部分，本不應該受到過(guò)分的關(guān)注。但如今機器人行業(yè)快速增長(cháng)，從政府到民間，從投資到企業(yè)都關(guān)注著(zhù)減速機，我總結下來(lái)有三點(diǎn)原因：

　　基于這三點(diǎn)原因，中國機器人減速機產(chǎn)業(yè)就在山坳上，后退是不可能了，即使向前也是艱難險阻。我們從世界范圍來(lái)看待這個(gè)話(huà)題，同樣機器人精密減速器也處在山坳上。

　　今天我講三個(gè)問(wèn)題，首先做一個(gè)遠眺與近觀(guān)，看看山坳上的減速器；再講講我們所面臨的問(wèn)題與對策；后討論一下這個(gè)行業(yè)的創(chuàng )新與發(fā)展。

　　我們先從齒輪行業(yè)的大背景下來(lái)看精密減速器。齒輪行業(yè)在零部件里是的行業(yè)，有自身的發(fā)展規律和技術(shù)進(jìn)展節拍。先給大家普及一下齒輪行業(yè)的概念，齒輪就分兩種，我們書(shū)上講很多，齒輪就是兩種，工業(yè)齒輪和車(chē)輛齒輪，齒輪行業(yè)的特點(diǎn)可以總結為以下這些：

　　機械零部件有很多種，如軸承、緊固件、模具等等，但齒輪行業(yè)的產(chǎn)值是的，2017年達2360億，軸承只有1800多億。過(guò)去30年，中國齒輪行業(yè)經(jīng)歷了3個(gè)增長(cháng)周期，總體上30年來(lái)齒輪行業(yè)都增長(cháng)很快，但是2014、2015、2016徘徊了三年。齒輪行業(yè)還有一個(gè)特點(diǎn)，在中國制造走向世界過(guò)程中，齒輪行業(yè)體現的是逆差，這點(diǎn)我后面再講。

　　90年代，伴隨摩托車(chē)的大發(fā)展，齒輪行業(yè)出現了次大增長(cháng)，從20多億增長(cháng)到近200億，這是以機械裝備為主的時(shí)代。2001年以后汽車(chē)齒輪的發(fā)展使我國齒輪行業(yè)產(chǎn)值從幾百億躍升到了1000多億，這是第二次大增長(cháng)，從此齒輪行業(yè)進(jìn)入數控裝備時(shí)代。齒輪發(fā)展的第三個(gè)周期是十多年前，我國重工業(yè)起飛帶動(dòng)的風(fēng)電、工程機械等齒輪箱的快速發(fā)展，行業(yè)產(chǎn)值突破2000多億。這期間我國齒輪技術(shù)也得到了全面提升。

　　齒輪行業(yè)經(jīng)歷了30年的發(fā)展和三個(gè)增長(cháng)周期。我對這30年中國齒輪行業(yè)做了一個(gè)評價(jià)：

　　現在，經(jīng)過(guò)三年的徘徊，由于國家轉型升級政策和齒輪行業(yè)技術(shù)突破等等，齒輪行業(yè)迎來(lái)了第四個(gè)增長(cháng)周期。所以現在是風(fēng)投齒輪行業(yè)的一個(gè)好機會(huì )，因為整個(gè)大周期已經(jīng)開(kāi)始了。

　　第四次增長(cháng)的增長(cháng)點(diǎn)主要在3個(gè)領(lǐng)域：是汽車(chē)自動(dòng)變速器；第二是精密減速機；第三是軌道交通用齒輪箱。目前齒輪行業(yè)在這三個(gè)點(diǎn)上風(fēng)口比較多。

　　汽車(chē)自動(dòng)變速器曾經(jīng)是我國齒輪行業(yè)的一個(gè)痛。我國年產(chǎn)近2900萬(wàn)輛汽車(chē)，自動(dòng)變速箱曾幾乎全依賴(lài)進(jìn)口和外資企業(yè)生產(chǎn)，齒輪行業(yè)100多億的逆差主要來(lái)源于自動(dòng)能變速箱的進(jìn)口。

　　這兩年我國在自動(dòng)變速箱方面迎來(lái)了大突破，AT、DCT、CVT全部突破，全面開(kāi)花。國產(chǎn)自動(dòng)變速器的發(fā)展帶來(lái)兩個(gè)結果：國內自動(dòng)變速器市場(chǎng)在劇烈地重新洗牌；另外手動(dòng)變速器的市場(chǎng)需求下降，手動(dòng)變速器企業(yè)的日子越來(lái)越難過(guò)。

　　增長(cháng)點(diǎn)之二就是精密減速器，涉及面很寬。數控機床曾經(jīng)連齒輪都沒(méi)有更別說(shuō)減速器了，現在高檔數控機床都帶有精密減速器，因為添加減速器能提高整個(gè)機床的動(dòng)態(tài)性能。此外自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)對減速器的需求也很大。這個(gè)市場(chǎng)國內發(fā)展很快，空白點(diǎn)也很多，現在成規模進(jìn)口；再一個(gè)是機器人的關(guān)節減速器；還有智能器具和IT設備對精密減速器的需求，也是風(fēng)投熱的一塊。比如全屏手機的鏡頭，就是由微小減速器驅動(dòng)彈出的，各種密碼鎖也對減速器有巨量需求；值得特別關(guān)注的是：“控制+電機+減速器”集成為“機電動(dòng)力模塊”將是未來(lái)增長(cháng)快的。

　　第三個(gè)增長(cháng)點(diǎn)是軌道交通的?，F在和諧號、復興號上的高鐵齒輪箱已經(jīng)國產(chǎn)化了，高鐵齒輪箱要求比較高，壽命是30年，風(fēng)電要求是20年，一輛高鐵一年跑80萬(wàn)公里，30年是2萬(wàn)公里。

　　那么第四次增長(cháng)有什么特點(diǎn)呢？前三次基本上是引進(jìn)、消化、再創(chuàng )新，現在減速器技術(shù)只能靠自己研發(fā)了。第四次增長(cháng)的特點(diǎn)，一是自有技術(shù)，二是綜合性。在座的很多搞研究的，這是一個(gè)很好的機會(huì )，減速器行業(yè)的專(zhuān)家收入都很高，這個(gè)領(lǐng)域的機會(huì )還是蠻多的。綜合性體現在技術(shù)、裝備、人才、管理等多個(gè)方面，而不是依靠單要素的。

　　第四次增長(cháng)給大家帶來(lái)了新的機會(huì )，我國也將從齒輪大國成長(cháng)為齒輪強國，將形成新的產(chǎn)業(yè)聚集區。對企業(yè)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)重新洗牌的機會(huì )，很多龍頭企業(yè)會(huì )脫穎而出。

　　總之第四次增長(cháng)，是中國齒輪行業(yè)的一次全面的、有質(zhì)有量的提升；產(chǎn)值將突破3000億，機器人精密減速器領(lǐng)域的產(chǎn)值將達到150億；終將實(shí)現我國從齒輪制造大國成為齒輪制造強國的轉變。

　　下面我們從齒輪大背景下怎么來(lái)看機器人精密減速器？ 以下是石照耀教授總結的其個(gè)人觀(guān)點(diǎn)：

　　下面我講問(wèn)題和對策，主要是講一些共性問(wèn)題。潮起潮落一批企業(yè)退出去了，這很正常，近來(lái)機器人精密減速器的投入在下降，是回歸到理性了嗎？已經(jīng)走過(guò)了喊口號的階段了，現在很多企業(yè)是實(shí)實(shí)在在干活，大浪淘沙留下來(lái)的才是金。

　　過(guò)去一些年，我們解決了許多問(wèn)題，回顧就會(huì )發(fā)現，我們精密減速器行業(yè)的進(jìn)步還是很明顯的，但目前遠遠不能滿(mǎn)足我國機器人產(chǎn)業(yè)的需求！精密減速器現在存在一些共性問(wèn)題，需要全行業(yè)共同面對。我曾去日本參觀(guān)過(guò)一家著(zhù)名的精密減速器企業(yè)，重點(diǎn)考察了精加工車(chē)間和裝備車(chē)間。我發(fā)現，日本的工藝技術(shù)、專(zhuān)用裝備、工量夾具等，是幾十年不斷積累下來(lái)的。這需要時(shí)間，這不是一天兩天能解決的問(wèn)題；我們在專(zhuān)用設備和配套輔具等各個(gè)方面的差距還很大，需要不斷積累才能趕上。還有一個(gè)問(wèn)題是后續投入！很多企業(yè)前期投了幾千萬(wàn)乃至幾個(gè)億，后續看不到效益的時(shí)候就停下來(lái)的，所以后續投入是很多企業(yè)面臨的問(wèn)題。2014年全國有50多家做機器人相關(guān)減速器的，現在可能也就10多家了，20%在堅持，30%觀(guān)望，50%退出去了。還在堅持的企業(yè)，能堅持下去嗎？從事機器人精密減速器是有窗口期的，留給中國精密減速器窗口期大概是3~5年吧。很多企業(yè)如果是沒(méi)有國家項目的支持，僅僅靠自己的一年一兩千萬(wàn)的投入，不要說(shuō)買(mǎi)裝備，窗口期不會(huì )太長(cháng)。

　　現在機器人精密減速器行業(yè)處在雙重壓力之中。感覺(jué)日本人在給我們做“局”，知道中國的東西快出來(lái)了，就開(kāi)始降價(jià)，你做的成本比他的銷(xiāo)售價(jià)還高，讓你沒(méi)辦法賣(mài)出去，憋得你很難受。第二個(gè)是限制相關(guān)專(zhuān)用設備進(jìn)入中國，逼你中國買(mǎi)價(jià)格昂貴多的瑞士和德國設備，就是加大你投入成本，讓你成本下不來(lái)，延遲你產(chǎn)品上市。

　　我們是一個(gè)大國，我們必須走自主化之路。我們自主化之路應該是幾個(gè)方面，一個(gè)還是要有自主知識產(chǎn)權，減速器必須有自主知識產(chǎn)權。第二是裝備的自主化。

　　我講一點(diǎn)技術(shù)的，我們所有的減速器跟現在的市場(chǎng)不匹配，大家都知道原因在哪里，性能的問(wèn)題、精度、壽命、系列化不強、成本不可控等等，無(wú)論是RV還是別的減速器，跟日本有明顯的差異。在設計方面，我們現在的設計體系沒(méi)有完成，系列化優(yōu)化設計體系待完善。日本有一套成體系的設計分析軟件，積累了很多數據庫，能完成全生命周期的仿真分析。第二是批量化制造與檢測技術(shù)需提升。第三個(gè)精度保持壽命提升問(wèn)題。再一個(gè)就是應用，工程應用數據反饋與優(yōu)化缺失，畢竟國產(chǎn)減速器在機器人領(lǐng)域的應用歷史不長(cháng)，這是一個(gè)閉環(huán)系統，只有用戶(hù)使用中發(fā)現了問(wèn)題才能促進(jìn)我們減速器的持續改進(jìn)。

　　想想這個(gè)問(wèn)題，為什么30年前，1980年代，我們沒(méi)有和日本同時(shí)開(kāi)始下功夫研究機器人精密減速器？說(shuō)白了我們還是沒(méi)有這個(gè)產(chǎn)業(yè)需求，10年前中國的勞動(dòng)力還沒(méi)有這么貴，我們沒(méi)有前瞻性?，F在實(shí)際上整個(gè)行業(yè)在補課，補20年前、30年前的課，我們研究的產(chǎn)業(yè)的、風(fēng)投的等等，都是在補課。

　　這段線(xiàn)年以后RV還是不是理想的關(guān)節減速器，RV減速器以后，是不是機器人終的形態(tài)？就像筷子一樣，筷子一千多年前就有了，還是兩根棍子。我感覺(jué)到減速器現在這種形態(tài)肯定是要改變的，它本身存在著(zhù)一些問(wèn)題，那么復雜，要求那么高，帶來(lái)了方方面面的問(wèn)題，說(shuō)不定哪天一個(gè)前瞻的出現把這些東西都改變了。

　　工業(yè)機器人就一定要有減速器嗎？這個(gè)問(wèn)題我們在國內爭論了好久，到底為什么一定要用？現在的結論是，工業(yè)機器人減速器其實(shí)是不可替代的，在目前階段。所以現在很多人在探討這個(gè)問(wèn)題。

　　我覺(jué)得目前在這方面有很多探索，整體上來(lái)講，我覺(jué)得目前所有的努力沒(méi)有顛覆性的。
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