長(zhǎng)江學(xué)者石照耀剖析精密減速機(jī)國(guó)產(chǎn)化之路—山坳上的機(jī)器人精密減速器
2018年以來(lái)，猝不及防的美國(guó)對(duì)中興芯片禁運(yùn)事件，讓中國(guó)制造陷入一片恐慌式嘩然。雖然可以清晰的看到美國(guó)對(duì)于中國(guó)的科技力提升感到一種危機(jī)感，但我們也很快意識(shí)到各個(gè)領(lǐng)域中的卡脖子技術(shù)正在制約著中國(guó)實(shí)力的真正發(fā)展。而所謂的卡脖子技術(shù)體現(xiàn)在中國(guó)機(jī)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(jī)莫屬了。
教育部長(zhǎng)江學(xué)者、減速器行業(yè)知名專(zhuān)家石照耀教授
針對(duì)卡脖子技術(shù)精密減速機(jī)，機(jī)器人大講堂特邀北京工業(yè)大學(xué)教授，教育部長(zhǎng)江學(xué)者、國(guó)際齒輪標(biāo)準(zhǔn)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眾做了一次精彩的分析演講。在他看來(lái)中國(guó)的精密減速機(jī)正處在山坳上，后退不可能，向前險(xiǎn)阻重重。為方便大家學(xué)習(xí)，機(jī)器人大講堂將石教授演講內(nèi)容《山坳上的機(jī)器人精密減速器》整理如下（為縮減篇幅，石教授部分演講內(nèi)容以PPT形式呈現(xiàn)）：
山坳上的機(jī)器人精密減速器
今天起了一個(gè)比較口語(yǔ)化的題目山坳上的機(jī)器人精密減速器，因?yàn)槲艺J(rèn)為山坳上比較能準(zhǔn)確的描述我國(guó)精密減速器的現(xiàn)狀。40億市場(chǎng)份額的關(guān)節(jié)減速機(jī)只占2000多億齒輪行業(yè)中很小一部分，本不應(yīng)該受到過(guò)分的關(guān)注。但如今機(jī)器人行業(yè)快速增長(zhǎng)，從政府到民間，從投資到企業(yè)都關(guān)注著減速機(jī)，我總結(jié)下來(lái)有三點(diǎn)原因：
基于這三點(diǎn)原因，KUKA機(jī)器人示教器維修，中國(guó)機(jī)器人減速機(jī)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(xiǎn)阻。我們從世界范圍來(lái)看待這個(gè)話題，同樣機(jī)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(yuǎn)眺與近觀，看看山坳上的減速器；再講講我們所面臨的問(wèn)題與對(duì)策；最后討論一下這個(gè)行業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。
遠(yuǎn)眺與近觀
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)在零部件里是最大的行業(yè)，有自身的發(fā)展規(guī)律和技術(shù)進(jìn)展節(jié)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(jié)為以下這些：
機(jī)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)值是最大的，2017年達(dá)2360億，軸承只有1800多億。過(guò)去30年，中國(guó)齒輪行業(yè)經(jīng)歷了3個(gè)增長(zhǎng)周期，總體上30年來(lái)齒輪行業(yè)都增長(zhǎng)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(guó)制造走向世界過(guò)程中，齒輪行業(yè)體現(xiàn)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(xiàn)了第一次大增長(zhǎng)，從20多億增長(zhǎng)到近200億，這是以機(jī)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(guó)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(zhǎng)，從此齒輪行業(yè)進(jìn)入數(shù)控裝備時(shí)代。齒輪發(fā)展的第三個(gè)周期是十多年前，庫(kù)卡機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器維修，我國(guó)重工業(yè)起飛帶動(dòng)的風(fēng)電、工程機(jī)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(guó)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(zhǎng)周期。我對(duì)這30年中國(guó)齒輪行業(yè)做了一個(gè)評(píng)價(jià)：
現(xiàn)在，經(jīng)過(guò)三年的徘徊，由于國(guó)家轉(zhuǎn)型升級(jí)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(zhǎng)周期。所以現(xiàn)在是風(fēng)投齒輪行業(yè)的一個(gè)好機(jī)會(huì)，因?yàn)檎麄�(gè)大周期已經(jīng)開(kāi)始了。
第四次增長(zhǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)主要在3個(gè)領(lǐng)域：第一是汽車(chē)自動(dòng)變速器；第二是精密減速機(jī)；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(guó)齒輪行業(yè)的一個(gè)痛。我國(guó)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(guó)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(guó)產(chǎn)自動(dòng)變速器的發(fā)展帶來(lái)兩個(gè)結(jié)果：國(guó)內(nèi)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(zhǎng)點(diǎn)之二就是精密減速器，涉及面很寬。數(shù)控機(jī)床曾經(jīng)連齒輪都沒(méi)有更別說(shuō)減速器了，現(xiàn)在高檔數(shù)控機(jī)床都帶有精密減速器，因?yàn)樘砑訙p速器能提高整個(gè)機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能。此外自動(dòng)化生產(chǎn)線對(duì)減速器的需求也很大。這個(gè)市場(chǎng)國(guó)內(nèi)發(fā)展很快，空白點(diǎn)也很多，現(xiàn)在成規(guī)模進(jìn)口；再一個(gè)是機(jī)器人的關(guān)節(jié)減速器；還有智能器具和IT設(shè)備對(duì)精密減速器的需求，也是風(fēng)投最熱的一塊。比如全屏手機(jī)的鏡頭，就是由微小減速器驅(qū)動(dòng)彈出的，各種密碼鎖也對(duì)減速器有巨量需求；值得特別關(guān)注的是：控制+電機(jī)+減速器集成為機(jī)電動(dòng)力模塊將是未來(lái)增長(zhǎng)最快的。
第三個(gè)增長(zhǎng)點(diǎn)是軌道交通的。現(xiàn)在和諧號(hào)、復(fù)興號(hào)上的高鐵齒輪箱已經(jīng)國(guó)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2400萬(wàn)公里。
那么第四次增長(zhǎng)有什么特點(diǎn)呢？前三次基本上是引進(jìn)、消化、再創(chuàng)新，現(xiàn)在減速器技術(shù)只能靠自己研發(fā)了。第四次增長(zhǎng)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(jī)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(jī)會(huì)還是蠻多的。綜合性體現(xiàn)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(zhǎng)給大家?guī)?lái)了新的機(jī)會(huì)，我國(guó)也將從齒輪大國(guó)成長(zhǎng)為齒輪強(qiáng)國(guó)，將形成新的產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)重新洗牌的機(jī)會(huì)，很多龍頭企業(yè)會(huì)脫穎而出。
第四次增長(zhǎng)周期也存在很多挑戰(zhàn)。
總之第四次增長(zhǎng)，是中國(guó)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(jī)器人精密減速器領(lǐng)域的產(chǎn)值將達(dá)到150億；最終將實(shí)現(xiàn)我國(guó)從齒輪制造大國(guó)成為齒輪制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。
下面我們從齒輪大背景下怎么來(lái)看機(jī)器人精密減速器？以下是石照耀教授總結(jié)的其個(gè)人觀點(diǎn)：
問(wèn)題和對(duì)策
下面我講問(wèn)題和對(duì)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(jī)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(hào)的階段了，現(xiàn)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(xiàn)，我們精密減速器行業(yè)的進(jìn)步還是很明顯的，但目前遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的需求！精密減速器現(xiàn)在存在一些共性問(wèn)題，需要全行業(yè)共同面對(duì)。我曾去日本參觀過(guò)一家著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(xiàn)，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?cè)趯?zhuān)用設(shè)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)最大問(wèn)題是后續(xù)投入！很多企業(yè)前期投了幾千萬(wàn)乃至幾個(gè)億，后續(xù)看不到效益的時(shí)候就停下來(lái)的，所以后續(xù)投入是很多企業(yè)面臨的問(wèn)題。2014年全國(guó)有50多家做機(jī)器人相關(guān)減速器的，現(xiàn)在可能也就10多家了，20%在堅(jiān)持，30%觀望，50%退出去了。還在堅(jiān)持的企業(yè)，能堅(jiān)持下去嗎？從事機(jī)器人精密減速器是有窗口期的，留給中國(guó)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(guó)家項(xiàng)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(zhǎng)。