“從基礎(chǔ)研究到成果產(chǎn)業(yè)化,至少要翻越理論驗證、中試、資金投入、國際市場競爭四座大山。”清華大學河北中試基地負責人曹建國說,“對科研人員來說,每一座大山都困難重重,能成功者鳳毛麟角。”
但張躍明翻越了這四座大山。他從源頭創(chuàng)新的工業(yè)機器人RV減速器技術(shù)打破了日本的壟斷,并以此技術(shù)合作在北京亦莊開發(fā)區(qū)和河北石家莊建廠,每年可以生產(chǎn)世界上最頂尖的工業(yè)機器人RV減速器8萬套,產(chǎn)品供不應求。
打破國外技術(shù)壟斷,助力國產(chǎn)工業(yè)機器人走向高端
工業(yè)機器人的RV減速器,對制造業(yè)來說,相當于手機、電腦的芯片,其核心技術(shù)和全球90%的市場一直被日本壟斷。當前國產(chǎn)機器人使用的RV減速器大量從日本進口,中國制造業(yè)要轉(zhuǎn)型升級,必須要解決這個“卡脖子”的技術(shù)難題。
“生產(chǎn)廠區(qū)就是我的實驗室,這些RV減速器樣品都是根據(jù)我們自主研發(fā)的原創(chuàng)技術(shù)生產(chǎn)出來的。亦莊廠區(qū)的生產(chǎn)規(guī)模已實現(xiàn)年產(chǎn)3萬臺。”噪音嘈雜,張躍明指著展示臺上一堆閃閃發(fā)光的軸承大聲說。
“減速器是工業(yè)機器人的核心功能部件。打個比方,把工業(yè)機器人當成人的手臂來看,減速器就相當于手臂的關(guān)節(jié),這個關(guān)節(jié)主要決定了工業(yè)機器人手臂擺動的精度,使用時間長后其磨損會影響工業(yè)機器人的使用壽命。世界上高精度機器人傳動多采用RV減速器,一臺工業(yè)機器人的腿部、腰部和肘部,需要4到6臺RV減速器,減速器占到工業(yè)機器人總成本的30%以上。”張躍明介紹。
“國產(chǎn)RV減速器的質(zhì)量跟日本產(chǎn)品存在差距,主要是精度保持性不行;還容易磨損,影響使用壽命,大多只供中、低端工業(yè)機器人使用。更無奈的是,日本企業(yè)出售給ABB、發(fā)那科等四大機器人公司的減速器價格是給我國企業(yè)價格的一半甚至更低;國內(nèi)廠商拿貨還要被迫接受3至6個月的漫長等待供貨期。”張躍明告訴記者,“我現(xiàn)在的主要工作,就是要打破日本人的壟斷,助力國產(chǎn)工業(yè)機器人走向高端市場,助力中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。”
突破制造業(yè)“卡脖子”技術(shù),需要源頭上的基礎(chǔ)理論創(chuàng)新
1997年,32歲的張躍明從清華大學精密儀器與機械學系博士畢業(yè),進入北京工業(yè)大學做博士后,長期從事機械設(shè)計及理論的基礎(chǔ)研究。
2015年,張躍明爭取到北京市科委的科研項目“RV減速器產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”,拿到200萬元的科研經(jīng)費,研發(fā)“機器人關(guān)節(jié)RV減速器制造工藝”技術(shù)。他花了1000多個日夜,建立了一個齒輪修形技術(shù)模型,解決了齒輪磨損問題,最終掌握了“機器人關(guān)節(jié)RV減速器設(shè)計及制造工藝”核心技術(shù)。
“我國制造業(yè)還有很多‘卡脖子’技術(shù),很多核心部件依賴進口,這些問題的解決,需要像RV減速器一樣,從源頭上進行基礎(chǔ)理論創(chuàng)新。比如,高端機械產(chǎn)品使用的軸承,80%都靠進口。這導致國內(nèi)機床公司大多不賺錢,甚至連續(xù)虧損,錢都讓國外公司賺了。”張躍明說。
從基礎(chǔ)研究論文到成果產(chǎn)業(yè)化,需要優(yōu)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)環(huán)境
張躍明遇到的第一座“大山”就是要驗證技術(shù)理論。
一個偶然的機會,讓張躍明看到解決這個難題的曙光:有一家意大利的高端機床廠想到中國來開拓市場,他們的負責人正好與張躍明認識。張躍明跟他們談合作,先讓對方幫忙把樣品加工出來,這也正好驗證他們機床的性能,對方同意了。
張躍明和他的團隊最終去意大利把工業(yè)機器人的RV減速器樣品加工出來,驗證了他的理論成果完全正確。樣品送到國家的權(quán)威檢測中心,在精度保持性和使用壽命等多個指標性能上,比日本最先進的產(chǎn)品還要好。
有了樣品,張躍明實現(xiàn)了從基礎(chǔ)理論到產(chǎn)品的飛躍,接下來他遇到第二座“大山”:中試環(huán)節(jié)。
2017年10月20日,張躍明代表學校和石家莊的企業(yè)簽訂了合同,并合作在北京亦莊開發(fā)區(qū)投資2億多元建廠,買了機床,用于國產(chǎn)機器人RV減速器產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
張躍明團隊的中試環(huán)節(jié)比較順利,但很快他們就遇到了新的問題——科技成果轉(zhuǎn)化政策障礙。缺乏資金持續(xù)支持擴大生產(chǎn)規(guī)模,是很多創(chuàng)新產(chǎn)品市場化難以翻越的第三座“大山”。
幸運的是,亦莊國投和京城控股給張躍明的團隊拋來投資橄欖枝。現(xiàn)在,應用張躍明創(chuàng)新技術(shù)的石家莊新廠已經(jīng)建立,年產(chǎn)規(guī)模5萬套,RV減速器國產(chǎn)化之路正在迅速鋪開,中國企業(yè)正在大步向前追趕日本的壟斷企業(yè)。
國際市場競爭則是他們接下來需要翻越的更高一座“大山”了。
編輯:jq
-
芯片
+關(guān)注
關(guān)注
455文章
50714瀏覽量
423159 -
制造業(yè)
+關(guān)注
關(guān)注
9文章
2235瀏覽量
53583 -
工業(yè)機器人
+關(guān)注
關(guān)注
91文章
3360瀏覽量
92624 -
減速器
+關(guān)注
關(guān)注
7文章
393瀏覽量
23246
原文標題:【利元亨 | 視點】源頭創(chuàng)新解決RV減速器“卡脖子”技術(shù)難題
文章出處:【微信號:gaogongrobot,微信公眾號:高工機器人】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論