長江學(xué)者石照耀剖析精密減速機國產(chǎn)化之路—山坳上的機器人精密減速器
2018年以來，猝不及防的美國對中興芯片禁運事件，讓中國制造陷入一片恐慌式嘩然。雖然可以清晰的看到美國對于中國的科技力提升感到一種危機感，但我們也很快意識到各個領(lǐng)域中的卡脖子技術(shù)正在制約著中國實力的真正發(fā)展。而所謂的卡脖子技術(shù)體現(xiàn)在中國機器人行業(yè)的核心零部件領(lǐng)域，就非被日本壟斷的精密減速機莫屬了。
教育部長江學(xué)者、減速器行業(yè)知名專家石照耀教授
針對卡脖子技術(shù)精密減速機，機器人大講堂特邀北京工業(yè)大學(xué)教授，教育部長江學(xué)者、國際齒輪標準委員會（ISO/TC60）委員、減速器行業(yè)知名專家石照耀先生為大講堂觀眾做了一次精彩的分析演講。在他看來中國的精密減速機正處在山坳上，后退不可能，向前險阻重重。為方便大家學(xué)習(xí)，機器人大講堂將石教授演講內(nèi)容《山坳上的機器人精密減速器》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)）：
山坳上的機器人精密減速器
今天起了一個比較口語化的題目山坳上的機器人精密減速器，因為我認為山坳上比較能準確的描述我國精密減速器的現(xiàn)狀。40億市場份額的關(guān)節(jié)減速機只占2000多億齒輪行業(yè)中很小一部分，本不應(yīng)該受到過分的關(guān)注。但如今機器人行業(yè)快速增長，從政府到民間，從投資到企業(yè)都關(guān)注著減速機，我總結(jié)下來有三點原因：
基于這三點原因，KUKA機器人示教器維修，中國機器人減速機產(chǎn)業(yè)就在山坳上，后退是不可能了，即使向前也是艱難險阻。我們從世界范圍來看待這個話題，同樣機器人精密減速器也處在山坳上。
今天我講三個問題，首先做一個遠眺與近觀，看看山坳上的減速器；再講講我們所面臨的問題與對策；最后討論一下這個行業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。
遠眺與近觀
我們先從齒輪行業(yè)的大背景下來看精密減速器。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，我們書上講很多，齒輪就是兩種，工業(yè)齒輪和車輛齒輪，齒輪行業(yè)的特點可以總結(jié)為以下這些：
機械零部件有很多種，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2360億，軸承只有1800多億。過去30年，中國齒輪行業(yè)經(jīng)歷了3個增長周期，總體上30年來齒輪行業(yè)都增長很快，但是2014、2015、2016徘徊了三年。齒輪行業(yè)還有一個特點，在中國制造走向世界過程中，齒輪行業(yè)體現(xiàn)的是逆差，這點我后面再講。
90年代，伴隨摩托車的大發(fā)展，齒輪行業(yè)出現(xiàn)了第一次大增長，從20多億增長到近200億，這是以機械裝備為主的時代。2001年以后汽車齒輪的發(fā)展使我國齒輪行業(yè)產(chǎn)值從幾百億躍升到了1000多億，這是第二次大增長，從此齒輪行業(yè)進入數(shù)控裝備時代。齒輪發(fā)展的第三個周期是十多年前，庫卡機器人驅(qū)動器維修，我國重工業(yè)起飛帶動的風(fēng)電、工程機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)展和三個增長周期。我對這30年中國齒輪行業(yè)做了一個評價：
現(xiàn)在，經(jīng)過三年的徘徊，由于國家轉(zhuǎn)型升級政策和齒輪行業(yè)技術(shù)突破等等，齒輪行業(yè)迎來了第四個增長周期。所以現(xiàn)在是風(fēng)投齒輪行業(yè)的一個好機會，因為整個大周期已經(jīng)開始了。
第四次增長的增長點主要在3個領(lǐng)域：第一是汽車自動變速器；第二是精密減速機；第三是軌道交通用齒輪箱。目前齒輪行業(yè)在這三個點上風(fēng)口比較多。
汽車自動變速器曾經(jīng)是我國齒輪行業(yè)的一個痛。我國年產(chǎn)近2900萬輛汽車，自動變速箱曾幾乎全依賴進口和外資企業(yè)生產(chǎn)，齒輪行業(yè)100多億的逆差主要來源于自動能變速箱的進口。
這兩年我國在自動變速箱方面迎來了大突破，AT、DCT、CVT全部突破，全面開花。國產(chǎn)自動變速器的發(fā)展帶來兩個結(jié)果：國內(nèi)自動變速器市場在劇烈地重新洗牌；另外手動變速器的市場需求下降，手動變速器企業(yè)的日子越來越難過。
增長點之二就是精密減速器，涉及面很寬。數(shù)控機床曾經(jīng)連齒輪都沒有更別說減速器了，現(xiàn)在高檔數(shù)控機床都帶有精密減速器，因為添加減速器能提高整個機床的動態(tài)性能。此外自動化生產(chǎn)線對減速器的需求也很大。這個市場國內(nèi)發(fā)展很快，空白點也很多，現(xiàn)在成規(guī)模進口；再一個是機器人的關(guān)節(jié)減速器；還有智能器具和IT設(shè)備對精密減速器的需求，也是風(fēng)投最熱的一塊。比如全屏手機的鏡頭，就是由微小減速器驅(qū)動彈出的，各種密碼鎖也對減速器有巨量需求；值得特別關(guān)注的是：控制+電機+減速器集成為機電動力模塊將是未來增長最快的。
第三個增長點是軌道交通的�，F(xiàn)在和諧號、復(fù)興號上的高鐵齒輪箱已經(jīng)國產(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80萬公里，30年是2400萬公里。
那么第四次增長有什么特點呢？前三次基本上是引進、消化、再創(chuàng)新，現(xiàn)在減速器技術(shù)只能靠自己研發(fā)了。第四次增長的特點，一是自有技術(shù)，二是綜合性。在座的很多搞研究的，這是一個很好的機會，減速器行業(yè)的專家收入都很高，這個領(lǐng)域的機會還是蠻多的。綜合性體現(xiàn)在技術(shù)、裝備、人才、管理等多個方面，而不是依靠單要素的。
第四次增長給大家?guī)砹诵碌臋C會，我國也將從齒輪大國成長為齒輪強國，將形成新的產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。對企業(yè)來說，是一個重新洗牌的機會，很多龍頭企業(yè)會脫穎而出。
第四次增長周期也存在很多挑戰(zhàn)。
總之第四次增長，是中國齒輪行業(yè)的一次全面的、有質(zhì)有量的提升；產(chǎn)值將突破3000億，機器人精密減速器領(lǐng)域的產(chǎn)值將達到150億；最終將實現(xiàn)我國從齒輪制造大國成為齒輪制造強國的轉(zhuǎn)變。
下面我們從齒輪大背景下怎么來看機器人精密減速器？以下是石照耀教授總結(jié)的其個人觀點：
問題和對策
下面我講問題和對策，主要是講一些共性問題。潮起潮落一批企業(yè)退出去了，這很正常，近來機器人精密減速器的投入在下降，是回歸到理性了嗎？已經(jīng)走過了喊口號的階段了，現(xiàn)在很多企業(yè)是實實在在干活，大浪淘沙留下來的才是金。
過去一些年，我們解決了許多問題，回顧就會發(fā)現(xiàn)，我們精密減速器行業(yè)的進步還是很明顯的，但目前遠遠不能滿足我國機器人產(chǎn)業(yè)的需求！精密減速器現(xiàn)在存在一些共性問題，需要全行業(yè)共同面對。我曾去日本參觀過一家著名的精密減速器企業(yè)，重點考察了精加工車間和裝備車間。我發(fā)現(xiàn)，日本的工藝技術(shù)、專用裝備、工量夾具等，是幾十年不斷積累下來的。這需要時間，這不是一天兩天能解決的問題；我們在專用設(shè)備和配套輔具等各個方面的差距還很大，需要不斷積累才能趕上。還有一個最大問題是后續(xù)投入！很多企業(yè)前期投了幾千萬乃至幾個億，后續(xù)看不到效益的時候就停下來的，所以后續(xù)投入是很多企業(yè)面臨的問題。2014年全國有50多家做機器人相關(guān)減速器的，現(xiàn)在可能也就10多家了，20%在堅持，30%觀望，50%退出去了。還在堅持的企業(yè)，能堅持下去嗎？從事機器人精密減速器是有窗口期的，留給中國精密減速器窗口期大概是3~5年吧。很多企業(yè)如果是沒有國家項目的支持，僅僅靠自己的一年一兩千萬的投入，不要說買裝備，窗口期不會太長。