简析机器人减速器的市场现状及差距

减速器在国内的潜在市场规模

据行业专家及协会资料调研，在全球范围内，机器人行业应用的精密减速机可分为 RV 减速机、谐波减速机和 SPINEA 减速机，三者的市场销售数量占比约为 40%、40%、20%。 其中，RV减速器和谐波减速器是工业机器人最主流的精密减速器。

RV减速器：传动比大、传动效率高、运动精度高、回差小、低振动、刚性大和高可靠性等特点。在关节型机器人中，一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置。

谐波减速器：传动比大、外形轮廓小、零件数目少且传动效率高。在关节型机器人中，谐波减速器一般放置在小臂、腕部或手部。

据估计，到2020年中国每年需要消耗190000台机器人，到2020年实现机器人国产市场份额达50%（95000 台），2025年实现机器人国产市场份额超70%。在未来五年，这将为中国制造商提供超过740亿美元的机器人及相关服务潜在市场。随着我国工业机器人应用市场的快速发展，工业机器人用减速器市场需求规模也随之增长。一般情况下，一台工业机器人需要的减速器个数为4-6台。随着未来工业机器人的发展，中投顾问产业研究中心预测到2020年我国工业机器人减速器市场规模将超过40亿元，未来五年复合增长率约为30%。

据行业人士介绍，一台精密减速器四大国际巨头采购价为3万元~5万元，卖给国内关系好的客户约7万元，关系一般的普通客户约12万元，内资企业采购精密减速器的成本比国际巨头贵一倍还多，可见其间的利润差别有多大。

减速器在国内的市场现状

长期以来，机器人用精密减速器技术一直由美国、德国、日本、捷克等国家掌控，其中世界75%的精密减速器市场被日本的哈默纳科和纳博特斯克占领，纳博特斯克生产RV减速器，约占60%的份额，哈默纳科生产谐波减速器，约占15%的份额。

从成本上来说，目前全球机器人产业的成本构成，35%左右是减速器，20%左右是伺服电机，15%左右是控制系统，机械加工本体可能只占15%左右，其他的部分主要就是应用。可以看出，减速器是制约机器人产业发展的关键因素。目前中国机器人的核心技术上还缺乏整体的突破。导致我国高端装备制造领域机器人产业发展缓慢，只能依靠进口RV减速器。

关键部件进口比例较高，就会导致国内制造机器人成本高。特别是减速机，国内企业购买减速机的价格是国外企业的价格的将近数倍。这样国产机器人难以形成价格优势，只有年产量上500-1000台，才有一定的规模效应。因此，中国如果想要形成机器人产业化， 摆脱国外机器人企业的掣肘，在机器人领域赢得自主，必须要将减速器国产化加速提上日程。

目前减速器发展还存在产能扩大的瓶颈，涉及收费口、管理、技术等问题，日本的减速器出现供货周期延后的现象，最长的供货周期已经达到6个月以上，日本纳博特斯克的供货周期已从原来的2-3个月延长到现在的4-6个月，国产减速器产能不能在很短时间内实现成倍增长，无法满足不断扩大的市场需求。所以扩产不仅是国产减速器面临的问题，也是日本减速器面临的问题之一。

国内RV减速器的差距

RV减速器的技术差距

RV减速器需要的技术是很高的．其核心难点在各项工艺的密切配合。

齿面热处理，这是输入条件，粗加工精度下的应力残留，在热处理的时候表面的刚度强度要一致；

加工精度，热处理表面外硬内软，加工去除量不同，造成露出部分的性能的方差是关键；

零件对称性，不同零件在不同角度下要一致；

成组技术：如何进行相互配合；

装配精度：如此高精密的装配；

以上公差总的分配带来的结果是磨损和寿命．

动力方面

仿真难点：在建模完成动力学的多体动力学仿真之后，才可能知道各阶振动的情况；

非线性特征，造成差异巨大，一旦存在共振点在工作点附近，则受影响；

与系统集成发生耦合，集成后的机器人的运行点（额定转速）作为激振频率，会造成部件损毁，系统运行的范围往往是连续调速，6轴机器人总有1个轴可能会再额定点20％附近，除非经过良好的设计和实施；

产品参数波动大，如此精密配合的系统，游隙／过盈配合只要偏差一点点，则接触刚度／啮合刚度都会差几倍，刚度矩阵的巨大变化造成了固有频率的波动。

寿命优化和迭代方面

一个稳定的车和一个振动的车，寿命可能差很多倍，想想也知道寿命去哪里了；

有些材料的事情，不经历真实环境全生命周期测试是发现不了问题的。所以，必须要有一轮出现问题，然后再迭代设计的过程。

目前机器人面临的问题看似是60％价格做不出来东西，90％价格做出来30％寿命的东西，其实寿命本身就是机械行业的水平的标志。

RV减速器行业存在着管理问题

国产减速器一直以来参考的对象都是横向的国外进口减速器某型号，从没听说过某减速器专门为某国产机器人深度定制，一个工业机器人，并不是只有减速器就足够了，更重要的是和伺服系统、运动控制系统的结合才能达到高精度和高稳定性，各家的技术都不一样，没听过国外的某两家机器人说自己的减速器和别家可以通用。国产减速器参考对象是怎样性能更逼近国外品牌，而不是怎样更适合国产机器人。一旦方向错了，那么后续使用就需要机器人厂商与国产减速器厂商不断协调、磨合、再协调、再磨合，对于研发工程师来说，研发周期也确实给不了他这么长时间。所以在管理减速器研发、生产方面，应该有一个行业标准，研发出属于中国机器人自己使用的减速器。

目前，工业机器人使用的大多数RV减速器来自日本品牌，其次是韩国和捷克。全世界由国际机器人制造公司如ABB、Fanuc和Kuka使用的精密减速器中，有近75%为日本公司制造。

减速器在国内、外的知名企业

RV减速器

纳博特斯克

纳博特斯克由帝人精机株式会社和纳博克株式会社2003年合并而来，是全球最大的精密摆线针轮减速机制造商，自1986年由垂井工厂开始投入量产以来，截至2017年年底已累计生产精密RV减速器超700万台。

住友重机械减速机(中国)有限公司

住友重机投放在中国市场的机器人用减速器主要是UV系列减速机(即市面RV减速机)，UV系列从2014年开始进入中国，产品在日本生产，并在中国上海、广州设有组装基地。

南通振康焊接机电有限公司

南通振康是国内较早涉足机器人用RV减速器的厂商，技术团队依托于西安微电机研究所资源研发。南通振康目前有“ZKRV”品牌减速器RV-E、RV-C、RD三个系列共10种规格，具备年产3万台的生产能力。

秦川机床工具集团股份公司

秦川机床主营业务有机床(齿轮磨床和螺纹磨床)、减速机(机器人用)、各类型齿轮等。机器人部门人数200多人，生产员工150人，研发占人员占比 20%。在北京、上海、重庆、西安、广州设有分公司。

上海力克精密机械有限公司

力克精密成立于1998年，系专业制造齿轮厂商，于2013年研发RV减速器，2015年正式推出LKRV-E、LKRV-C、LKRV-N、LKRV-S共4大系列精密控制减速器产品，与国内大部分本体厂家如埃斯顿和广州启帆合作，并可向厂商供货试用。力克精密的RV减速器型号齐全，系作为国内唯一一家可以实现替代日本全系列减速器的企业。

浙江恒丰泰减速机制造有限公司

恒丰泰在2006年开始研制第一台CORT活齿技术精密减速机，2013年研制出7种型号CORT精密减速器系列样机。截至目前已开发出3大系列CORT、HORT(RV)、KORT型号减速器20多种规格减速器，基本满足5-500kg工业机器人的使用要求。恒丰泰的RV减速器已被埃夫特、博实自动化等机器人厂商部分采用。

谐波减速器

哈默纳科

哈默纳科成立于1970年，拥有40多年谐波传动研究经验，是全球最大的谐波减速器生产商，和纳博特斯克并称为机器人精密减速器的两大巨头。2011年1月投资成立全资子公司哈默纳科(上海)商贸有限公司。

苏州绿的谐波传动科技有限公司

苏州绿的成立于2011年，公司拥有研发人员30余名，在谐波传动领域已拥有多项国家专利，是《机器人用谐波齿轮减速器》国家标准的主要编制起草方。苏州绿的标准减速器产品有6大系列，共100多个型号。

日本电产新宝(浙江)有限公司

新宝成立于2003年，主要产品有减速器(谐波及RV)、冲床、计测器等。新宝减速器在2015年进入中国市场，2017年其中国市场月均出货量近3000台，RV减速器出货量较少。减速器产品生产主要在日本，国内尚无生产基地。

浙江来福谐波传动股份有限公司

来福谐波是一家从事高精密谐波减速器的专业化公司，拥有自主研发中心，在谐波传动领域，拥有多项技术专利。来福谐波δ齿形谐波减速机具有噪音小、精度高、运转平稳性好等特点，在机器人领域得到广泛应用。

北京中技克美谐波传动有限责任公司

中技克美从事谐波传动减速器的研发、生产与销售，于2017年7月挂牌新三板上市，成为第一家登陆资本市场的谐波减速器企业。中技克美有近10个标准系列谐波减速器产品，包括XB1/2/3/6、XBF、XBFF、XBS、XBD、XBHS等，产能近2万台。