吳中區(qū)作為蘇州重要工業(yè)板塊，將機器人與智能制造產(chǎn)業(yè)列入三大主導產(chǎn)業(yè)之一予以重點培育，以強鏈延鏈補鏈為主線，以項目培育為抓手，以數(shù)字經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)信息化等為驅動，聚力打造“全國機器人產(chǎn)業(yè)集群第一區(qū)”，產(chǎn)業(yè)集聚濃度、創(chuàng)新發(fā)展能級加快提升，繼2022年產(chǎn)業(yè)規(guī)模首次突破千億元后、2023年產(chǎn)業(yè)規(guī)模達1300億元，培育了一批能打通“雙鏈”堵點和破解“卡脖子”痛點的領軍型企業(yè)、專精特新企業(yè)，引領帶動全區(qū)探索一條創(chuàng)新驅動發(fā)展、數(shù)實深度融合、人與自然和諧共生的工業(yè)化新路。
蘇州綠的諧波傳動科技股份有限公司數(shù)十年如一日沉淀精密儀器加工技術和經(jīng)驗，在國內(nèi)率先攻克精密諧波減速器技術、突破國外技術封鎖，成功入圍國家第一批專精特新“小巨人”企業(yè)、國家制造業(yè)單項冠軍示范企業(yè)，目前其諧波減速器國內(nèi)市占率居首，全球市占率約7%、位居全球第二。
蘇州綠的諧波傳動科技股份有限公司(下稱“綠的諧波”)已扎根吳中區(qū)24年，是該區(qū)首家科創(chuàng)板上市企業(yè)。該企業(yè)數(shù)十年如一日沉淀精密儀器加工技術和經(jīng)驗，在國內(nèi)率先攻克精密諧波減速器技術、突破國外技術封鎖，成功入圍國家第一批專精特新“小巨人”企業(yè)、國家制造業(yè)單項冠軍示范企業(yè)，目前其諧波減速器國內(nèi)市占率居首，全球市占率約7%、位居全球第二。2022年，綠的諧波營收超過4億元，來自國外客戶的收入已經(jīng)超過兩成。未來，隨著公司占地213畝的全球總部項目落地，有望拓展更大的市場空間。
自主創(chuàng)新突破技術封鎖，逐步實現(xiàn)國產(chǎn)替代
作為機器人的三大核心零部件之一，減速器占機器人成本約為1/3，具有降低輸出轉速、增大輸出扭矩的重要作用。長期以來，諧波減速器被哈默納科等日本企業(yè)壟斷，價格高昂且交貨周期較長，制約了機器人廠商生產(chǎn)及服務。
曾經(jīng)從事精密儀器代工的綠的諧波，深刻意識到機器換人是大勢所趨，決定瞄準諧波減速器新賽道創(chuàng)新轉型。2003年起，該企業(yè)專研機器人用精密諧波減速器理論基礎，歷經(jīng)多年自主研發(fā)，在國內(nèi)率先突破精密諧波減速器技術封鎖，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)和規(guī)?；瘧?，成功打破國外品牌壟斷。
在國內(nèi)高度重視關鍵核心零部件自主可控的大背景下，綠的諧波在工業(yè)機器人諧波減速器領域率先實現(xiàn)進口替代，2022年國內(nèi)諧波減速器市占率約60%，位居全球整體市場第二，僅次于日本的哈默納科。
“我們在額定轉矩、重復定位精度、傳動效率、傳動誤差等多項關鍵性能參數(shù)上已基本接近哈默納科，產(chǎn)品設計壽命上則實現(xiàn)反超。同時，我們通過本土化配件生產(chǎn)，極大降低了國產(chǎn)機器人企業(yè)的采購成本、縮減了采購周期，產(chǎn)品售價低于哈默那科，性價比凸顯，得到越來越多的客戶認可。”綠的諧波負責人李謙說。
在自主研發(fā)之路上，綠的諧波步履不停。基于多年的技術研發(fā)與創(chuàng)新積累，該企業(yè)在傳統(tǒng)諧波傳動的理論基礎上提出基于曲面幾何映射的非共軛諧波嚙合齒形設計方法，發(fā)明了全新的“P型齒”結構，大幅提升諧波減速器的輸出效率和承載扭矩，實現(xiàn)與國外主流齒形技術路線差異化發(fā)展。
當前，更多非機器人應用領域的復雜環(huán)境，對諧波減速器的剛度和精度提出了新要求。綠的諧波創(chuàng)新數(shù)理模型，優(yōu)化軸承設計及加工工藝，推出新一代Y系列諧波減速器，剛度指標較現(xiàn)有產(chǎn)品顯著提升，為更多應用場景提供技術支撐。
圖為綠的諧波全球首創(chuàng)的“Y”系列三次諧波減速器，產(chǎn)品剛度提升2-3倍、精度提升至弧秒級
領先地位背后是多年如一日的研發(fā)創(chuàng)新堅持。據(jù)介紹，綠的諧波在諧波減速器關鍵性能提升方面投入大量研發(fā)資金，2020—2022年公司研發(fā)費用率分別為11.10%、9.28%、10.29%，遠高于行業(yè)平均水平且處于領先地位。
如今，綠的諧波正在全力構筑堅實的諧波減速器行業(yè)技術專利“護城河”，在相關國家標準起草方面積極貢獻力量。截至2022年，該企業(yè)擁有境外專利6項，國內(nèi)專利127項，是GB/T30819-2014《機器人用諧波齒輪減速器》、GB/T35089-2018《機器人用精密齒輪傳動裝置試驗方法》等6項國家標準主要起草單位。
鍛造全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋優(yōu)勢，開創(chuàng)業(yè)務發(fā)展新空間
多年來，機器人行業(yè)蓬勃發(fā)展，產(chǎn)品供需漸趨平衡，下游客戶對諧波減速器企業(yè)的技術服務快速響應能力提出了更高要求。綠的諧波是國內(nèi)少數(shù)集自主研發(fā)、設計、生產(chǎn)及銷售為一體并實現(xiàn)諧波減速器規(guī)?；a(chǎn)的企業(yè)，從基礎原材料的研究和選擇、零部件粗加工、精密加工到諧波減速器整機的裝配，均能自主完成，產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋優(yōu)勢明顯。
“我們可以根據(jù)客戶需求，高效開展‘一站式’技術服務，在確保產(chǎn)品質量不輸進口同類產(chǎn)品的前提下，具備更強上下游協(xié)同開發(fā)能力、更快服務響應速度、更短訂單交期和更優(yōu)性價比，全面提高客戶滿意度，進而擴大合作機會、開拓新業(yè)務。”綠的諧波相關負責人說。
隨著機器人應用場景不斷“出圈”，不同場景的模塊化、標準化需求隨之增加，國內(nèi)外企業(yè)競相開發(fā)適用于不同場景的機電一體化產(chǎn)品。緊抓機電一體化趨勢，綠的諧波將諧波減速器與電機、傳感器等組合，不斷豐富和優(yōu)化相關產(chǎn)品結構，帶動全產(chǎn)業(yè)鏈資源優(yōu)化配置。
一方面，首創(chuàng)機床專用的高精度、高剛性減速器與高功率密度伺服電機集成的一體化數(shù)控轉臺，廣泛應用于加工中心、數(shù)控鏜銑床等高端機床領域，滿足下游行業(yè)對高精密傳動裝置在高性能、高可靠性等方面要求。另一方面，緊跟下游市場需求，搶先布局旋轉關節(jié)、電液驅動關節(jié)兩大主流技術，滿足未來移動機器人一體化關節(jié)等領域的需求。
圖為綠的諧波自主研發(fā)的高精度、高剛性、大負載五軸數(shù)控轉臺，實現(xiàn)機床專用減速器、高功率密度電機等核心零件集成
憑借定制化快速服務、高性能產(chǎn)品技術等“硬核實力”，綠的諧波在吳中區(qū)孕育的機器人產(chǎn)業(yè)熱土上拔節(jié)成長。目前，該企業(yè)終端客戶包括新松機器人、華數(shù)機器人、新時達、埃夫特、廣州數(shù)控、遨博智能、Universal Robots、Kollmorgen等國內(nèi)外知名品牌，還是ABB、通用電氣、那智不二越、阿法拉伐等國際高端裝備制造企業(yè)的精密零配件供應商。
當下，綠的諧波致力于與國際知名品牌同臺競爭，在北美等市場砥礪前行、創(chuàng)下佳績。2023年4月，綠的諧波與浙江三花智能控制股份有限公司(下稱“三花智控”)簽署了《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》，計劃在三花智控位于墨西哥的工業(yè)園內(nèi)共同出資設立合資企業(yè)，共同開拓諧波減速器全球市場。
相比工業(yè)機器人，人形機器人對自由度要求更高、諧波減速器應用空間更大。通過此次戰(zhàn)略合作，綠的諧波將進一步發(fā)揮海外客戶關系、渠道資源優(yōu)勢，進入人形機器人供應鏈，若未來能實現(xiàn)量產(chǎn)，將打開諧波減速器成長“天花板”，進一步開拓企業(yè)“商業(yè)版圖”。
“當下，吳中區(qū)在人形機器人新賽道已‘捷足先登’，正積極構建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新應用生態(tài)，我們將支持綠的諧波等頭部企業(yè)加快研發(fā)人形機器人諧波減速器項目產(chǎn)業(yè)化，引領帶動區(qū)域機器人關鍵零部件產(chǎn)業(yè)向更高層次發(fā)展，助力打造區(qū)域經(jīng)濟增長新引擎。”吳中區(qū)工信局相關負責人說。
精益求精追求質量，走穩(wěn)“專精特新”之路
不同于傳統(tǒng)加工行業(yè)，諧波減速器加工屬于精密加工，對產(chǎn)品可靠性、一致性等要求更嚴、標準更高。綠的諧波堅持“專精特新”高質量發(fā)展，持續(xù)鍛造精密制造工藝、柔性化智能生產(chǎn)和優(yōu)質質量管控等核心優(yōu)勢。
目前，綠的諧波已擁有完備的諧波減速器生產(chǎn)制造體系和一系列精密制造和檢測設備，掌握了精密測量、精密切削、小模齒輪加工、薄壁金屬零部件制造等關鍵生產(chǎn)工藝。例如，針對柔性軸承內(nèi)圈疲勞失效的機理及特點，綠的諧波研究調整了軸承材料合金元素配比，采用全新的熱處理及強化工藝，制造出了最新款無疲勞DNG柔性軸承諧波減速器，更耐沖擊、使用壽命更長，尤其是在表面疲勞、次表面疲勞、近表面疲勞等方面，明顯優(yōu)于國外知名品牌。據(jù)了解，憑借DNG柔性軸承諧波減速器，該企業(yè)榮獲2023年中國國際工業(yè)博覽會“CIIF機器人獎”。
數(shù)字技術迅猛發(fā)展與進步，顛覆了傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)模式。從“制造”邁向“智造”，近年來，綠的諧波歷經(jīng)了智能制造診斷和智能化改造兩大階段，有效減少人為因素對生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質量穩(wěn)定性的影響。根據(jù)智能車間運營數(shù)據(jù)統(tǒng)計，改造后，該企業(yè)車間人數(shù)減少40%，成本費用降低20%，生產(chǎn)效率和良品率提高25%，資源利用率大幅提升。
“前期，吳中區(qū)為我們提供了智能工廠診斷服務，全面評估上下料、制造現(xiàn)場、檢驗、全制造過程可視化等重點環(huán)節(jié)。”綠的諧波相關負責人說，根據(jù)診斷結果，該企業(yè)以形成年產(chǎn)50萬套精密諧波減速器零件加工、組裝生產(chǎn)能力為目標，建設了高度柔性化自動生產(chǎn)線系統(tǒng)，引入了高端制造裝備和國產(chǎn)信息化、數(shù)字化管理軟件系統(tǒng)，最終實現(xiàn)高精度精密零件的高質量、規(guī)模化、柔性化生產(chǎn)。
此外，綠的諧波堅持精益求精，通過了ISO9001和ISO14001國際質量體系認證，并建立了從原材料入庫生產(chǎn)、零部件裝配、成品檢測至出庫全過程質量閉環(huán)控制體系。具體而言，該企業(yè)通過監(jiān)測和管理生產(chǎn)流程中的各道工序，嚴格管控機械加工過程中的工裝夾具、刀具、工位器具等，不斷優(yōu)化生產(chǎn)工序，確保每個零部件都要嚴格完成質量檢查程序，只有符合相關標準和質量要求，才能達標交付。
如今，綠的諧波已經(jīng)構建了諧波減速器及精密零部件、機電一體化產(chǎn)品、智能自動化裝備等具有競爭力的高質量產(chǎn)品體系，廣泛應用于工業(yè)機器人、服務機器人、數(shù)控機床、醫(yī)療器械、半導體生產(chǎn)設備、新能源裝備等高端制造領域。
圖為綠的諧波自主研發(fā)的機電一體化執(zhí)行器，具有集成度高、體積小、重量輕等優(yōu)點，拓展了全新的應用領域
領先再爭先，登高再攀高。綠的諧波相關負責人表示，將聚焦機器人、高端數(shù)控機床、高端裝備行業(yè)發(fā)展中的痛點難點，集中資源、重點突破;同時，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈龍頭引領效應，輻射帶動一批機器人與智能制造上下游企業(yè)集聚發(fā)展，助力吳中區(qū)打造“全國機器人產(chǎn)業(yè)集群第一區(qū)”。