機器人多用於需要重複工作的環（huán）境中，尤其是（shì）那（nà）些人類難以操作或操（cāo）作起來十分危險的（de）工作。不同行業和規模的製造商正逐步轉向（xiàng）利用機器人進（jìn）行生產，因為機器人能實（shí）現一周7天、一天24小時連軸生產，也能（néng）實現當今市（shì）場對產（chǎn）品品質一致性和可追蹤性的需求。
 
        然而，大多數機器人製造商最近推出了（le）“cobots”機器人，它們能夠與人類合作，無需用安全欄（lán）進行隔離。這（zhè）種機（jī）器人可以通過與工人進行（háng）互動來支持他們的工作，幫助他們完成特定的任（rèn）務。
 
        如今市場持續變化，需要製造商高度自動化、快速化、柔（róu）性化（huà）應（yīng）對，機（jī）器人無疑是最好（hǎo）的解決方案。繼我上篇關注柔（róu）性化製造係統的文章後，(https://www.linkedin.com/pulse/three-key-benefits-modern-flexible-manufacturing-system-hammel-oliver),我認為現在是時候分享一些關於機器人發展與生產的深層次思考。
 
        以下是我（wǒ）對亞洲機器人市場增長以及為何旋轉矢量（RV）減速器需求持續加大的四點（diǎn）關（guān）鍵（jiàn）想法。
   
        1. 世界（jiè）渴求（qiú）更多的機器人
 
        到2019年，全世界範圍內工業機器人（rén）有（yǒu）望增長（zhǎng）至300萬台，大約有70%會應用（yòng）在汽車（chē）、電（diàn）子、電（diàn）氣及（jí）金屬和機械製造業1。IDC表明光亞（yà）太市場今年預計（jì）達到660億美元，到2021年能達到1620億美元。這將占到全球（qiú）機器人市場的70%以（yǐ）上2。
 
        縱觀各國機器人分布規律（lǜ），我們可以發現，在稱之為世界工廠的中國，機器人使（shǐ）用比例（lì）相對於工人來說仍然十分低（dī），因此為了（le）適應生產大國的自動化需求，機器人具有相當（dāng）大的潛在市場。

       
   
        據估計，到2020年中國每年需要消耗190,000台機器人。中國不會把（bǎ）這麽大的潛在市場（chǎng）全部拱手相讓給外企，因此目前已出台了半官方政策，到（dào）2020年實現機器人國產市場份額達50%（95,000 台），2025年（nián）實（shí）現機器人國產市場份（fèn）額超70%。

       
  
        在未來五年，這將為中國製造商（shāng）提供超過740億美元的（de）機器人及相關（guān）服務潛在市場。這些數字的確很大，但（dàn）考慮（lǜ）到所有主要行業及製造業的自動化需求，這並不令人（rén）意外。

        在“中國製造”2025年製造業藍圖中，中國機器人行（háng）業將迎來前所未（wèi）有的機會，許（xǔ）多大型企業都（dōu）將工業機器人研發和設計作為公司未來幾年戰略計劃的重要組（zǔ）成部分。
 

        2. RV減速器，機器人核心
 
        大多數工業（yè）和家用機（jī）器采用的是齒輪減速器，通常（cháng）由堅固耐用的金屬（如鋼鐵）製成，采（cǎi）用齒輪或齒輪組安全地降低電動機速度（dù），增加扭矩。旋轉矢量（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（bù）件。
 
        與其它（tā）齒輪（lún）減速器相比，它的精度更高、穩定性更好、效（xiào）率更（gèng）大、尺寸更小。通常機（jī）器人的RV減速器使用的是擺線齒輪。他們能（néng）滿（mǎn）足以上各項特性，但設計更複雜，製作更困難。

       
          
        我們估計，一台現代六（liù）軸機器人的設計成本中，RV減速器占到約36%，因此成為最大的成本因素，同時也是區別其他機器（qì）人的地方。這個不同之處是指隻有高質量的RV減速器才能確保機器人長時間處在正確位置，並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製造過程帶來額外的挑戰：
 
        擺線齒輪由耐（nài）用材料（liào）製成，齒輪表麵硬度達HRC 60-64，主要通過打磨（mó）製成。打磨過程不僅要考慮到尺寸限製，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，不僅對機（jī）器而言是一項（xiàng）挑戰，而且對（duì）設計也（yě）有很高要求。也（yě）就是說，你需要用硬鋼打磨一（yī）種自由（yóu）形態（tài）曲線——精確到（dào）幾微米。這並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，從而保證產品的質量（liàng）。我們知道這些減速器（qì）需求（qiú）量很大，因此使研磨和測量這些過程自動化並與閉合回路相連（也就是（shì）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（fèn）必（bì）要。
 
        當然，你需要特殊（shū）的機器工具來完成這（zhè）項（xiàng）任務，而（ér）且你（nǐ）需要經驗豐富、訓練有素的機床操作（zuò）員和工程師。

        
  
        鑒於這些原因，全世界隻有幾家專業公司能製造這（zhè）種擺線齒輪。目前（qián），工業機器人使用的大（dà）多數RV減速器來自日本品牌，其次是韓國和捷克。全世（shì）界由國際機器人製造公司如ABB、Fanuc和Kuka使用的精密（mì）減（jiǎn）速（sù）器中，有近（jìn）75%為（wéi）日本公司製造（zào）。
 
        日本之所以占據主導地位，是因為它在（zài）製造業時代早期就開始研發機器人，用於應對老齡化導致的勞動力減少問題。而另一（yī）方麵，由於近年來，中國麵臨著（zhe）持續增長的生產需求和有限的勞動力資源問題，因此機器人研發才被提上日程。
 
        3.機器人價格將會下降
 
        未來幾年，由於六軸機器人需求不斷增加，其（qí）價格開（kāi）始大幅降低。下圖是ARK投資公（gōng）司（sī）發布的圖表，根據圖表預測，六軸機器人平均成本將會大（dà）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（kě）能（néng）會意識（shí）到，幾（jǐ）乎所有（yǒu）的機床公司都在標準化的接口上工作，並以工業（yè）4.0的名義交換機械機器人（rén）數據。
       
        這種標準化將使機器人（rén）應用（yòng）至製造過程中的實際技術集成（chéng）變得更（gèng）容易，成本更低，因此也將打（dǎ）開機（jī）器人應用大門（盡管到目前為（wéi）止，這一應用的自動化仍都被視（shì）為不具有經濟（jì）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。
       
        4. 與日本製造商的競（jìng）爭
       
        中國不僅是過去四年工業機器人銷（xiāo）量最大的市場，也是未來最大的潛在市場，但國產機器人製造一直依賴（lài）進口精密RV減速器。
       
        然而，這種情況（kuàng）也正在逐（zhú）步轉變。越來越多的中國RV減速器製造商開始投資由國際公司如大昌華嘉提供的關鍵解決方案。這可以幫助他們實現RV減速器的國產，滿足國（guó）內機器人（rén）製造商的需求（qiú）。
       
        去年年底，有20多家中國公司推出了國產的（de）精密減（jiǎn）速器 4。據估計，到2020年中（zhōng）國工業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（lái）自（zì）RV減速器。

       最終，最（zuì）大（dà）的資助者將是機（jī）器人製造（zào）商和他們國內外的（de）客戶，因為機器人（rén）價格下降，更多的應用變得可承擔。中國將不會錯失在這（zhè）個市場大展拳腳的機會。

       如果你在機器人製造業或行業有應用RV減速（sù）器，歡迎（yíng）與我分享你對市（shì）場最新發展（zhǎn）的見解。