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国产来凑,稳定不够?减速机国产替代要迈过几道坎?

大头 高工机器人 2023-06-29


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*本文共约 3467 字,阅读完成需 分钟。


撰文 | 大头


在上篇文章《进口不够,国产来凑?机器人减速机国产化有多难?》中,主要讨论了2021年订单的激增导致供不应求,缺货是必然的结果,国产减速机中的“替换派”与“颠覆派”又迎来了一次生机。经历了产品研发阶段后,将进入产品试用、小批量产、年产5万套以上等各个阶段,我们再聊一聊国产减速机在接下来的替换之路有多艰难。
 

产品试用:谁愿吃螃蟹?
 

做出产品并不难(站着说话不腰疼),但仅是迈出了第一步,找到愿意试用并反馈的客户可就难得多了。前面讲过,产品出世的速度越来越快,拿钱也容易,但“丑媳妇总要见公婆”,研发的测试相对单一,最终还是要面对市场的验证。
 
首批用户尤为重要。然而,要找到愿意试用的客户,并且愿意仔细测试并反馈的客户实在不容易。
 
首先要排除新手客户,新手客户本身对减速机了解不多,无法提供有效测试结果,反而需要大量技术支持,对产品提升没有太大作用;其次要排除超级客户,确切地说是不要浪费时间,超级客户都有很强的供应链,对减速机的认知水平也非常高,一般会关注,但不会轻易测试初创品牌,只有成长到一定规模跟水平才有可能会纳入测试对象。
 
再来排除求稳与求低价的客户,这类客户要么省事只用大品牌,要么只求最低价,并不想花时间在这种耗时耗力的零部件测试上。好了,排除以上几类,剩下的愿意花大量时间与精力测试,愿意进一步与减速机厂家共同改善的客户就不多了。
 
为了让客户愿意测试,厂家也不容易,一来价格要能吸引客户,毕竟国产卖得比HD跟纳博还贵,似乎不是一个合理的逻辑。
 
二来性能要能打动客户。对替换派来说大多是比数据,“全面赶超”是过去的老套话,现在一般突出重点,精度更高,或者噪音更小,或者扭矩更大,或者振动更小,而颠覆派相对来说更容易吸引试用客户的点是,新结构好不好不知道,但总让人跃跃欲试。
 
三来要减少客户替换麻烦,这对替换派来说毫无压力,就是奔着无缝替换来的,但是对于颠覆派来说,却是个艰难的选择,新结构一般在尺寸或者孔位上都会有所差异,然而大部分客户都不愿意为了一个新的供应商而修改设计,或者修改模具,或者新开一个产品,客户不愿变,初创厂家当然要妥协,所以会看到即使是新结构,也会有对应纳博的E系列或者C系列以便客户替换,这种妥协有时无关紧要,有时却不得不牺牲部分性能。
 
并且从客户角度,如果针对一家独特的减速机厂家去设计机器人,风险也是很大的,万一哪一天供应不上,或者大涨价,或者出现重大问题难以再合作,要替换可就难了,即使是龙头企业,也曾遭遇这样的惨痛教训。
 
四来最直接的就是免费送样品,广撒网,这也是最常见的招式。
 
不管是技术吸引还是情怀还是商务手段,只要有客户需要测试并反馈,产品就会快速提升,测试客户越多,样品越多,测试的问题越多,提升也就越快。

 

小批量产:研发跟量产是两回事
 

试用的样品大多精挑细选,并且客户测试样本数量有限,因此少量测试通过的概率还是相对较大的。那么接下来就是小批量的测试与使用。对减速机厂家来说,意味着开始有订单了。
 
那么问题来了,研发样品可以百里挑一,可以由工程师或者老师傅仔细装配,可以层层测试筛选,但一旦上量就不行了。先不考虑成本问题,交付压力是重点。
 
这个阶段厂家大多不会真正考虑低本问题,毕竟前期积累的口碑不能砸,所以该什么样的材料,什么样的精度都不会变,更多的是决定原先的测试如何规范,如何设计夹治具提高效率,如何降低装配人员素质要求(不可能都由工程师组装),如何制定测试顺序,如何制定标准……团队的分工在变细。
 
然而,研发跟量产是两回事。一方面,样品装配精挑细选,工程师有“感觉”,而量产需要标准化,靠的不是感觉,而是标准,这个东西只能摸索,很难一次到位;另一方面,前面我们讲研发阶段很容易有假象,精度、扭矩这种在产品初期很容易达到较高水平,但这种都是短期指标,长期要看的漏油、磨损、噪音、发热、一致性等等。这里涉及到修型、热处理控制、配合间隙控制、润滑脂等等,牵一发而动全身
 
因此,量产阶段问题必然激增,鸡飞狗跳,然后再慢慢收敛,趋于平缓。撑过这一阶段,算是在业界有了一席之地,活下来了。
 

年产5万:作坊与品牌之别
 

到了这个阶段,其实没颠覆派什么事了,到目前为止,国产减速机能到年产几万(实际产量,不是所谓生产能力)的似乎还只有HD与纳博的追随者,全新结构的似乎还没有哪一家走到这一步。
 
那对替换派而言,既然活了下来,说明产品确有可圈可点之处,订单自然会增长,再遇上国产机器人发展浪潮,甚至像2018年与2021年这样的缺货出现,订单更是爆增,自然是要扩产。
 
虽然我短期无法做强,但我可以做大呀!
 
有一个比较有意思的现象是,当减速机厂家达到年产5万台左右时(5万只是一个大概,RV可能会在3万左右,不要杠),都会遭遇“批量质量事故”。家家都有坑,家家坑不同。这里列举几个典型。
 

1、材料替换。减速机各个厂家使用的材料都相似而不相同。想买跟HD、纳博完全一样的材料不太可能,虽然可以做电镜扫描、可以做元素分析,但也只能是猜测,无限接近而无法相同。

 
随着产量与技术的演进,材料改善是常有的事,但是有一个很大风险在于:即使是某个元素的微量修改,提升了某项性能,但隐性的其他性能是否受影响有时很难察觉。
 
因为目前绝大多数厂家对减速机的对比测试都是做“加速试”,更大的负载,更高的速度,更大的加速度。加速试验确实可以快速对比出很多问题,比如加速试验可以很好的测试过载下的寿命,比如5倍负载下原来能跑一周,现在能跑一个月,就宣称寿命提升了4倍,这不是一个很严谨的逻辑。
 
曾经做了一个很无聊的测试,不同品牌,额定负载,额定转速运行,看谁先坏。结果是,跑了一万多小时(当然不是每家都能跑过一万小时),“你大爷还是你大爷”。虽然大爷老了,负重冲刺不行,但长跑还是你大爷有耐力。所以很容易出现前期以为改善了,出货一段时间后爆发寿命问题。

 

2、热处理。材料与热处理,这是我认为国产谐波最大的瓶颈,齿型加工其实是钱的问题,采用什么样的机床与工艺达到最佳性价比

 
早期很多厂家热处理是外包的方式,到后面发现不可控时又转为收购热处理厂或者自建的方式。HD跟纳博的热处理细节我们更不可能知道了,只能是电镜扫描对比,同样是无限接近而不相同。
 
之前也拿了几大家的去做对比,晶体也相似,但是在“相似下更细致”这种比较模糊的概念下,怎样才是好,这就很考验实力与经验了。而且如同材料替换,长期影响较难验证。一般厂家是定向供应追踪,慢慢再摸索替换
 

3、油封。大概没有哪一家减速机厂家没有出现过漏油事故。油封是一个非常标准的东西了,也有非常好的品牌可选,价格也不高,但是量上来了,几毛钱也得抠,所以也会有国产替换,甚至有自己做的。

 
出现批量的漏油事故大概分两种情况,一种油封寿命问题,几百几千小时就磨损严重导致漏油,另一种是与油封配合的轴的加工工艺问题,这种情况也会导致油封磨损加剧。其他的装配问题、毛刺等都属个例,很少大批量出现。
 

4、油脂。RV的油脂其实问题不大,纳博用什么油脂,国产都能买得到,而谐波厂家很多早期会使用HD的油脂,但是上了规模之后,可能你就买不到了(你懂的),于是各家又会开始研发自己的油脂。

 
油脂对减速机的作用是极其重要的,如果你接到厂家要换油脂,那就要小心了,要么前面油脂出了大问题,要么后面的油脂小心有大问题(不要问我怎么知道的)。另外有意思的是,为了跟老大明显区分,大的厂家现在发展成用颜色来区分,老大是黄色,老二老三是青色和红色。然后又有标准品跟防漏油款,其实就是粘稠度的差别。
 
在这个阶段出问题,相对来说厂家不会那么慌,毕竟已经有相当好的客户基础,只要处理及时,不作死,不推脱,基本上都能理解,毕竟老大也不是一点问题没有。
 

排名上榜:口碑如何维持
 

过了三五万产量的关口,可以说已经是国产知名品牌了,下一步自然是维持口碑,冲出亚洲、走向世界。毕竟国产机器人出货量与进口品牌的差距巨大,并且,进口品牌用上国产减速机,这才是真正长脸的事。
 
然而,理想总要照进现实,现实是国际一流大牌很多都与HD和纳博合作多年,都有很牢固的战略合作协议,这种战略合作关系绝不是国产降低10个点、20个点就可以打破的。
 
除了契约精神、伙伴关系,另一个很重要的原因是HD跟纳博的产品更全面,在全球范围内的服务更有经验,说白了,国产能给的,HD跟纳博也给得了,而HD跟纳博能给的,国产给不了。所以至今为止,国内外的一线品牌敢冒着得罪老大的风险大量使用国产减速机的几乎没有。
 
目前知道的大量使用国产谐波减速机的机器人企业是UR,从LD公开的财报中可以得出UR占据了相当大的比例。UR敢用国产,因为UR产品线单一,对谐波的设计要求单一,对HD的依赖没有那么大,如果LD能够提供超级美丽的价格并且有专人一对一VIP服务,何乐而不为。这时,XB心里想:好像我价格可以做得更低啊!
 
实际上,走到这一步的国产减速机品牌已经极少极少了,谐波有绿的、来福,RV有振康、中大、双环,除了量上来了,品牌打出来了,也开始有差异化的产品出现,并且HD与纳博近些年在中国的价格调整,上述品牌也都是大功臣。
 

总结





END


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