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掌握機(jī)器人「心臟」 利茗機(jī)械國(guó)產(chǎn)減速機(jī)出頭天
2024-08-16 00:00:00 來(lái)源： 點(diǎn)擊：517 喜歡：0
在工業(yè)4.0的浪潮中，機(jī)器人被視為最關(guān)鍵的自動(dòng)化設(shè)備，減速機(jī)是其關(guān)鍵零組件之一，過(guò)去機(jī)器人技術(shù)掌握在歐、日少數(shù)廠商手中，導(dǎo)致成本居高不下，也成為機(jī)器人普及的最大障礙。所幸近年臺(tái)廠努力耕耘，包括傳動(dòng)元件大廠上銀與利茗機(jī)械，都在精密諧波減速機(jī)市場(chǎng)中擁有自製能量，藉由掌握關(guān)鍵技術(shù)，臺(tái)灣或在未來(lái)機(jī)器人與自動(dòng)化設(shè)備商機(jī)中，在全球供應(yīng)鏈取得一席之地，也推動(dòng)臺(tái)灣智慧製造更加往前邁進(jìn)。
工業(yè)機(jī)器人有三大關(guān)鍵零組件，分別是伺服馬達(dá)、控制器與減速機(jī)。從字面上來(lái)看，減速機(jī)顧名思義是把工業(yè)機(jī)器人伺服馬達(dá)輸出的高轉(zhuǎn)速降低，不過(guò)更詳細(xì)的說(shuō)，除了改變馬達(dá)轉(zhuǎn)速，減速機(jī)也會(huì)改變伺服馬達(dá)的出力、運(yùn)動(dòng)方向、可控精度等。減速機(jī)對(duì)於工業(yè)機(jī)器人的效能影響甚大，特別是它能放大扭矩，讓機(jī)器手臂在空間大小有限的情況下，將馬達(dá)出力的扭矩增倍。
利茗機(jī)械是臺(tái)灣少數(shù)能自製量產(chǎn)減速機(jī)的廠商
因機(jī)器手臂的蓬勃發(fā)展，讓這項(xiàng)關(guān)鍵零組件，變得格外重要，更在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中，扮演非常關(guān)鍵的角色。上銀集團(tuán)總裁卓永財(cái)就曾指出，減速機(jī)是發(fā)展智慧製造的必備品，可以稱為機(jī)器人的心臟。而除了影響機(jī)器人的效能，減速機(jī)之所以如此重要的原因，還包括成本。
拆開工業(yè)機(jī)器人的成本結(jié)構(gòu)來(lái)看，減速機(jī)約佔(zhàn)35%，應(yīng)用最廣的多關(guān)節(jié)機(jī)器人，每個(gè)關(guān)節(jié)都需要減速機(jī)。但目前全球75%的精密減速機(jī)都掌握在日本兩家大廠手中，當(dāng)這項(xiàng)技術(shù)受制於他人，除了造成機(jī)器手臂價(jià)格居高不下難以普及，長(zhǎng)期也會(huì)阻礙掌握機(jī)器人或自動(dòng)化設(shè)備商機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)力。
在利茗機(jī)械的大廳裡擺放著一隻機(jī)器手臂，拿杯子、遞咖啡，動(dòng)作一氣呵成，但其實(shí)這隻機(jī)器手臂是利茗自己做的，不過(guò)令人好奇的是，利茗的本業(yè)是減速機(jī)製造商，怎麼會(huì)生產(chǎn)機(jī)器手臂？總經(jīng)理林育興解釋，其實(shí)利茗無(wú)意跨入機(jī)器手臂市場(chǎng)，不與客戶競(jìng)爭(zhēng)，但做出機(jī)器手臂「純屬意外」。
原來(lái)當(dāng)初是想向客戶驗(yàn)證自家減速機(jī)產(chǎn)品，利茗乾脆自己設(shè)計(jì)、組裝，用機(jī)器手臂當(dāng)作Demo，但意外發(fā)現(xiàn)頗堪用，就連利茗也把原先工廠中使用的日牌機(jī)器手臂，換成自家人。總經(jīng)理林育興透露，整個(gè)機(jī)器手臂的成本甚至因此減少一半。
現(xiàn)在利茗不只做機(jī)器手臂的關(guān)鍵零組件，還順便將其做成套件，提供給客戶或欲跨入機(jī)器手臂市場(chǎng)的開發(fā)者使用，客戶可以參考利茗的方案，或買回去自己重新設(shè)計(jì)，就像樂(lè)高積木一樣，自由發(fā)揮。而若想掌握未來(lái)機(jī)器人或自動(dòng)化設(shè)備商機(jī)，技術(shù)自主及國(guó)產(chǎn)化便能凸顯出重要性。
事實(shí)上，利茗機(jī)械投入減速機(jī)製造超過(guò)50年，從過(guò)去專注於傳統(tǒng)剛性減速機(jī)，近5年則是投入高附加價(jià)值的精密諧波減速機(jī)和RV減速機(jī)。像是機(jī)器手臂最常見的諧波減速機(jī)，是一種靠波產(chǎn)生器，使柔性齒輪產(chǎn)生可控彈性變形，並與剛性齒輪相齧合來(lái)傳遞力量的減速結(jié)構(gòu)。
國(guó)內(nèi)不只利茗機(jī)械，包括傳動(dòng)元件大廠上銀、由盟立、和大與工研院等多家公司共同投資成立的盟英科技都在默默耕耘。長(zhǎng)期來(lái)看市場(chǎng)對(duì)機(jī)器手臂的需求有增無(wú)減，而這幾年國(guó)產(chǎn)勢(shì)頭也開始出頭天。例如利茗已成功打進(jìn)全球機(jī)器手臂大廠供應(yīng)鏈、上銀也將自製減速機(jī)用於自家工業(yè)機(jī)器人，甚至藉由其在關(guān)鍵零組件的專長(zhǎng)與機(jī)電整合，為臺(tái)灣開發(fā)出首支MIT的微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人。
總經(jīng)理林育興直言，精密減速機(jī)是近十年因機(jī)器人受到重視後，需求量才開始往上衝，吸引越來(lái)越多人投入市場(chǎng)。也因?yàn)槿绱耍_(tái)廠在諧波減速機(jī)市場(chǎng)的布局，不論是技術(shù)、品質(zhì)或是生產(chǎn)供貨能力，都遠(yuǎn)不及五十多年前就投入發(fā)展的日本廠商。早期因?qū)＠麊?wèn)題，日廠掌握精密減速機(jī)市場(chǎng)半邊天，全球精密減速機(jī)幾乎都掌握在2家日本廠商納博特斯克(Nabtesco)及哈默納科(Harmonic Drive)手中，即便是全球四大機(jī)器人家族也要仰賴外購(gòu)。
雖然後期專利到期，各國(guó)看準(zhǔn)工業(yè)機(jī)器人熱潮而投入研發(fā)，但這條路卻不是這麼好走。主因精密減速機(jī)是一個(gè)高技術(shù)門檻、高資本、慢回收的產(chǎn)業(yè)，一個(gè)減速機(jī)裡面完全是由高精度的元件、齒輪相互嚙合，對(duì)材料科學(xué)、精密加工裝備、加工精度、組裝技術(shù)、高精度檢測(cè)技術(shù)等都有相當(dāng)高的要求。雖然利茗投入精密減速機(jī)的時(shí)間並不長(zhǎng)，但因過(guò)去深耕減速機(jī)半世紀(jì)，透過(guò)不斷累積的生產(chǎn)研發(fā)實(shí)力，在精密減速機(jī)市場(chǎng)，才得以慢慢開花，成為國(guó)內(nèi)少數(shù)有能力量產(chǎn)的製造廠。
總經(jīng)理林育興認(rèn)為，接下來(lái)中國(guó)大陸廠商的崛起，會(huì)是未來(lái)臺(tái)灣很大的競(jìng)爭(zhēng)者。不過(guò)林育興認(rèn)為，在資源有限之下，不和大國(guó)或大廠爭(zhēng)搶紅海市場(chǎng)，臺(tái)灣減速機(jī)產(chǎn)業(yè)朝向客製化發(fā)展，應(yīng)有相當(dāng)大的機(jī)會(huì)。他指出，臺(tái)灣在全球齒輪代工的實(shí)力相當(dāng)好，重要的是性價(jià)比非常高，很多大廠因?yàn)榱坎粔虼?，不?yuàn)意做非標(biāo)準(zhǔn)品的減速機(jī)，而沒(méi)人願(yuàn)意做的市場(chǎng)，反而是機(jī)會(huì)。
舉例來(lái)說(shuō)，有些特殊需求的機(jī)器手臂如清下水道機(jī)器人、拋光機(jī)器人或晶圓搬運(yùn)機(jī)器人，不求花俏、靈活的動(dòng)作，只要穩(wěn)定、快速，因此會(huì)儘量減少關(guān)節(jié)數(shù)以降低成本。由於標(biāo)規(guī)品不符使用，透過(guò)技術(shù)自主，利茗就可以根據(jù)客戶需求，配合電機(jī)與機(jī)構(gòu)大小客製化關(guān)節(jié)模組，在客戶對(duì)體積、成本的特殊要求下，開發(fā)客製化機(jī)種，這對(duì)不論是客戶或利茗來(lái)說(shuō)，亦能在全球智慧製造市場(chǎng)中發(fā)揮關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)力。包括全球知名E-Bike到蘋果供應(yīng)鏈的設(shè)備，裡頭所採(cǎi)用的減速機(jī)，就是利茗客製化機(jī)種，而目前客製化也已佔(zhàn)利茗業(yè)務(wù)達(dá)40%。
而這或許只是開端，他也看好，未來(lái)機(jī)器人或自動(dòng)化設(shè)備商機(jī)有增無(wú)減，特別是無(wú)人搬運(yùn)車成為繼機(jī)器人之後的另一個(gè)顯學(xué)，利茗獲全球多家AGV大廠訂單，甚至已超過(guò)工業(yè)機(jī)器人，總經(jīng)理林育興直言：「至少未來(lái)十年，這個(gè)趨勢(shì)不會(huì)改變?！?/span>
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