从工厂车间到太空舱:聊聊中国制造2025相关技术里最硬的那块骨头
去年9月23号我在南京溧水的机器人产业园跑项目,碰到一个调试机械臂的老师傅蹲在车间墙角抽烟,鞋面上溅了一片焊渣,骂骂咧咧说上个月核心部件坏了,等日本发货等了整整三个月,生产线停了小半个月,季度绩效直接扣没了。
那个难倒老师傅的核心部件,就是RV减速器——今天就聊这个,中国制造2025核心攻关目录里,排了快十年的硬骨头。
工业六轴机器人关节RV减速器拆解图
别小看这个铁疙瘩,全身上下几十个齿轮,每一个齿的形状,每一块钢的硬度,装配的间隙,都卡得死死的。缺了这个,我们就算能造出机器人的壳,能写出控制的代码,核心还是捏在别人手里。
中国制造2025核心零部件攻关实验室工作台实拍
不过话说回来,没有这股蹲实验室砸样品的劲,根本啃不下来。现在国内几家企业终于跑通了量产线,能拿出符合要求的产品了,这一步跨了快二十年。
啃下硬骨头,整个产业链都活了
变化是真的看得见。原来买一台进口RV减速器要几万块,现在国产同规格的一万出头就能拿下,价格直接砍了三分之二还多。供货周期从三个月,直接降到一周,甚至现货提,不用再天天盯着海运信息催货。
这个变化直接盘活了整个国内机器人产业。原来很多做机器人集成的中小企业,根本掏不起高价买进口核心部件,现在能拿到平价靠谱的国产货,一下子就活了。国内工业机器人的售价跟着降,越来越多的中小工厂换得起自动化生产线,整个行业的盘就做大了。
很多人对中国制造2025相关技术有误解,觉得都是什么高大上的航天飞机、人工智能,其实更多的突破,都是在这种没人注意的小部件上。整个制造业就是一栋大厦,这些小部件就是地基里的钢筋,一根钢筋不行,整个楼都稳不住。
我们过去很长一段时间,喜欢做集成,买来各个部件拼起来就能卖钱,赚快钱,没人愿意沉下心啃这种基础部件,赚慢钱。被卡了这么多年脖子才终于想明白,核心的东西,花钱买不来,跪舔也求不来,只能自己一点点磨,一点点啃。
当然,我们也不能闭着眼吹。现在我们量产的通用型号,已经完全能用,性能不比进口差多少,但是在一些特种领域,比如太空机械臂用的超高精度、要求几十年免维护的型号,我们跟最顶尖的水平还是有差距。本来也不是一口吃成胖子,一步步来,一个问题一个问题解决就好。
那天临走的时候,老师傅换好了新的国产减速器,生产线试机,机械臂连转了十几圈,测出来的精度比原来进口的还稳零点零几毫米。他乐呵得不行,塞给我一瓶冰红茶,说这下终于不用天天愁催货了,这个月绩效能拿全,儿子的大学学费攒够了。
阳光透过车间的天窗洒下来,落在银闪闪的机械臂上,晃得人眼睛发涨。我那时候突然就懂了,中国制造的进步,从来不是新闻里的大口号,就是这样一个一个蹲在车间的老师傅,一个一个蹲在实验室的工程师,把一块一块没人愿意啃的硬骨头啃下来,把核心技术一点点攥回自己手里。
对吧?
不起眼的铁疙瘩,居然是工业机器人的心脏
你去汽车厂看焊接生产线,那些晃来晃去精度能控制在0.1毫米以内的机械臂,每一个转动关节里,都转着这么一个不起眼的铁疙瘩。 说白了就是干减速的活。伺服电机转得飞快,一分钟几千转,机器人关节要带得动几吨重的工件,还得转得稳不抖,就得把转速降下来,把力矩提上去,RV减速器干的就是这个活。没有它,电机转得再快,机械臂也拿不起重物,对不准位置,就是一堆废铁。
工业六轴机器人关节RV减速器拆解图
别小看这个铁疙瘩,全身上下几十个齿轮,每一个齿的形状,每一块钢的硬度,装配的间隙,都卡得死死的。缺了这个,我们就算能造出机器人的壳,能写出控制的代码,核心还是捏在别人手里。
一块铁疙瘩,为什么会卡脖子几十年
很多人一听就乐了,不就是造个齿轮吗?我们连大飞机都能造,怎么会造不出这个小铁疙瘩? 真不是这么回事。难的不是做一个两个样品,难的是批量稳定性。 要求公差控制在两微米以内,差不多是一根头发丝直径的三十分之一。十几万次反复冲击扭转之后,齿隙不能变,磨损不能超标。你做十个样品里有一个合格没用,得做一万个里九千九百九十九个合格,成本还得压下来,这才叫能产业化,能给整个产业链供货。 这里面要啃的东西太多了。首先是材料,用来做摆线轮的特殊钢,既要硬,又要有韧性,抗疲劳,配方错一点,用半年就磨坏了。然后是加工工艺,磨齿的时候,温度差一度,精度就偏了。最后是装配,哪怕所有零件都合格,装配的时候差一点点,整个减速器就废了。 过去几十年,这个市场基本被海外两家企业占了,价格喊多少就是多少,你要货就得等,碰上对方卡脖子,就得像那个老师傅一样,眼睁睁看着生产线停着。中国制造2025把核心基础零部件列成头号攻关方向,不是没有道理的。 说实话,我接触过几个蹲在实验室啃这个项目的工程师,那几年,每个月都在改配方,改工艺,做测试,做完了不合格就砸掉重来,头发掉了一把又一把。
中国制造2025核心零部件攻关实验室工作台实拍
不过话说回来,没有这股蹲实验室砸样品的劲,根本啃不下来。现在国内几家企业终于跑通了量产线,能拿出符合要求的产品了,这一步跨了快二十年。
啃下硬骨头,整个产业链都活了
啃下硬骨头,整个产业链都活了
变化是真的看得见。原来买一台进口RV减速器要几万块,现在国产同规格的一万出头就能拿下,价格直接砍了三分之二还多。供货周期从三个月,直接降到一周,甚至现货提,不用再天天盯着海运信息催货。
这个变化直接盘活了整个国内机器人产业。原来很多做机器人集成的中小企业,根本掏不起高价买进口核心部件,现在能拿到平价靠谱的国产货,一下子就活了。国内工业机器人的售价跟着降,越来越多的中小工厂换得起自动化生产线,整个行业的盘就做大了。
很多人对中国制造2025相关技术有误解,觉得都是什么高大上的航天飞机、人工智能,其实更多的突破,都是在这种没人注意的小部件上。整个制造业就是一栋大厦,这些小部件就是地基里的钢筋,一根钢筋不行,整个楼都稳不住。
我们过去很长一段时间,喜欢做集成,买来各个部件拼起来就能卖钱,赚快钱,没人愿意沉下心啃这种基础部件,赚慢钱。被卡了这么多年脖子才终于想明白,核心的东西,花钱买不来,跪舔也求不来,只能自己一点点磨,一点点啃。
当然,我们也不能闭着眼吹。现在我们量产的通用型号,已经完全能用,性能不比进口差多少,但是在一些特种领域,比如太空机械臂用的超高精度、要求几十年免维护的型号,我们跟最顶尖的水平还是有差距。本来也不是一口吃成胖子,一步步来,一个问题一个问题解决就好。
那天临走的时候,老师傅换好了新的国产减速器,生产线试机,机械臂连转了十几圈,测出来的精度比原来进口的还稳零点零几毫米。他乐呵得不行,塞给我一瓶冰红茶,说这下终于不用天天愁催货了,这个月绩效能拿全,儿子的大学学费攒够了。
阳光透过车间的天窗洒下来,落在银闪闪的机械臂上,晃得人眼睛发涨。我那时候突然就懂了,中国制造的进步,从来不是新闻里的大口号,就是这样一个一个蹲在车间的老师傅,一个一个蹲在实验室的工程师,把一块一块没人愿意啃的硬骨头啃下来,把核心技术一点点攥回自己手里。
对吧?