上篇文章中说到工业机器人的核心部件减速器的应用场景和市场规模,本篇文章继续分析叙述一下目前世界上关于工业机器人减速器的市场格局以及国内外工业机器人减速器的现状。
一、工业机器人减速器市场格局:日本主导
工业机器人使用的精密减速器制造对材料、设备、工艺等多个环节都有严格要求,具有明显的投资门槛高、技术难度大等特点,行业壁垒****高。也正因此,长期以来全球工业机器人减速器市场一直呈现高度集中状态。其中,日本纳博特斯克是生产RV 减速器的世界巨头,约占60%的全球减速器市场份额,在中/重负荷工业机器人领域,其RV 减速器产品在全球RV 减速器市场占有率更是高达90%以上。
(网图,侵删)
哈默纳科则在谐波减速器领域拥有****优势,约占15%的全球减速器市场份额,大部分工业机器人厂商都依赖其产品。除此之外,以住友为代表的日系工业机器人RV 减速器生产厂商以及以新宝为代表的日系谐波减速器生产厂商合计占全球减速器市场份额也高达10%以上,全球减速器市场呈现出以日本企业一派独大的高度集中化局面。
纳博特斯克和哈默纳科在减速器领域的垄断地位给予两者****强的议价能力,由于国际工业机器人生产巨头很早就开始了与这两家企业的合作,而且采购规模****大,所以工业机器人四大家族能以远低于国内工业机器人厂商的价格购买其减速器产品。这对于性能上本就处于弱势的国产工业机器人而言,可谓雪上加霜。
国内减速器供应商以外资品牌为主导。2018 年国产减速器出货量占国内市场份额不足30%,而近70%以上的市场份额则由外资品牌占据,哈默纳科和纳博特斯克分别在工业机器人谐波减速器和工业机器人RV 减速器出货量上稳居国内市场份额****,国产知名工业机器人厂家采用的减速器都依赖于此。国产品牌起步较晚,目前已有苏州绿的等多家工业机器人减速器厂商实现量产,市场接受度逐年提升。
二、工业机器人减速器国内外差距与原因
在工业机器人使用的谐波减速器方面,在基本性能指标上,国产品牌与哈默纳科相差无几,部分指标能够超越世界先进水平。
(网图,侵删)
工业机器人使用的RV 减速器方面,国内厂商介入工业机器人RV 减速器市场的时间较短,技术少有突破,整体竞争力均弱于国外品牌。在基本性能指标上,国产工业机器人减速器主要表现在空程与背隙、启动转矩,以及扭转刚度等指标与国外产品差距明显,这表明国产RV 减速器在扭转力矩的作用下,国产工业机器人减速器产品工作精度与抗扭转变形的能力要劣于世界先进水平,即齿形设计以及负载能力有待加强。同时,国产工业机器人RV 减速器产品物理寿命、稳定性、以及发热和噪音等隐性指标也与纳博特斯克差距甚远。纳博特斯克RV 减速器产品的平均寿命一般可达10000 小时以上,在设定的工作寿命时间内可严格保持精度和刚度不下降,而国产产品均低于6000 小时,这是工业机器人RV 减速器的重要差距之一。在产品噪音和发热上,国产品牌的噪声和发热量明显高于国外品牌。噪声和发热意味着减速器内部存在齿轮啮合不良,有超额摩擦磨损现象,即减速器不是在一种正常的工况下进行工作,对减速器机械寿命将产生不良影响。
高精度、高可靠性、高稳定性、一致性好的工业机器人精密减速器的生产出是一项系统性工程,设计、仿真、材料、精密加工、精密装配、检测等每个环节都有若干个因素对产品****终性能产生影响,任何一个环节的一个因素处理不好,都会像木桶出现短板一样,导致整体性能与先进水平相差甚远。从设计上看,世界领先的工业机器人减速器厂商如纳博特斯克和哈默纳科在其产品的齿形设计、传动机理方面已申请专利,其它厂商不得使用其专利产品类似的齿形设计和传动机理,只能研发自有独特的齿形设计和传动机理。两家厂商的先发优势使得其占据特殊齿形设计的有利地位,而齿形设计及传动机理对精密减速器产品的工作精度、传动效率等性能至关重要,我国工业机器人减速器厂商作为后来者,避开专利限制去设计性能同样优良的齿形面临更高难度。
睿易智能——工业自动化集成应用方案提供者
