關(guān)于RV減速器在亞洲機器人市場興起的四個關(guān)鍵點
機器人多用于需要重復工作的環(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)向利用機器人進行生產(chǎn),因為機器人能實現(xiàn)一周7天、一天24小時連軸生產(chǎn),也能實現(xiàn)當今市場對產(chǎn)品品質(zhì)一致性和可追蹤性的需求。
然而,庫卡機器人驅(qū)動器維修,大多數(shù)機器人制造商最近推出了cobots機器人,它們能夠與人類合作,無需用安全欄進行隔離。這種機器人可以通過與工人進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,機器人無疑是最好的解決方案。OliverHammel是大昌華嘉中國區(qū)科技事業(yè)部總經(jīng)理。他的技術(shù)專長包括制造生產(chǎn)、能源、研發(fā)、食品飲料等行業(yè)的高科技系統(tǒng)、產(chǎn)品以及應(yīng)用。他過去7年一直在亞洲區(qū)域工作,對亞洲市場有著十分豐富的經(jīng)驗。
以下是OliverHammel對亞洲機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.世界渴求更多的機器人
到2019年,全世界范圍內(nèi)工業(yè)機器人有望增長至300萬臺,大約有70%會應(yīng)用在汽車、電子、電氣及金屬和機械制造業(yè)1。IDC表明光亞太市場今年預計達到660億美元,到2021年能達到1620億美元。這將占到全球機器人市場的70%以上2。
縱觀各國機器人分布規(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,KUKA機器人維修,機器人具有相當大的潛在市場。
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)機器人國產(chǎn)市場份額達50%(95,000臺),2025年實現(xiàn)機器人國產(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)藍圖中,中國機器人行業(yè)將迎來前所未有的機會,許多大型企業(yè)都將工業(yè)機器人研發(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,機器人核心
大多數(shù)工業(yè)和家用機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速度,增加扭矩。旋轉(zhuǎn)矢量(RV)減速器是一種減速機,它構(gòu)成了最先進的機器人的核心部件。
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)計更復雜,制作更困難。
我們估計,一臺現(xiàn)代六軸機器人的設(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載的變化。
當然,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HRC60-64,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,當零件被測量出需要的公差時,就會自動地修正研磨機)就十分必要。
當然,你需要特殊的機器工具來完成這項任務(wù),而且你需要經(jīng)驗豐富、訓練有素的機床操作員和工程師。
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)主導地位,機器人維修,是因為它在制造業(yè)時代早期就開始研發(fā)機器人,用于應(yīng)對老齡化導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,因此機器人研發(fā)才被提上日程。
3.機器人價格將會下降
未來幾年,由于六軸機器人需求不斷增加,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)圖表預測,六軸機器人平均成本將會大幅降低,比BCG公司預測的幅度更大。
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床展(EMO)的人士可能會意識到,幾乎所有的機床公司都在標準化的接口上工作,并以工業(yè)4.0的名義交換機械機器人數(shù)據(jù)。
這種標準化將使機器人應(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)濟效益)。然而了解這一點,我們必須認識到,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)機器人制造一直依賴進口精密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。