掌握机器人「心脏」 利茗机械国产减速机出头天
发布时间：
2021-10-18 11:31
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工业机器人有三大关键零组件，分别是伺服马达、控制器与减速机。在工业4.0的浪潮中，机器人被视为最关键的自动化设备，但其关键零组件之一的减速机，过去因掌握在欧、日少数厂商手中，导致机器人成本居高不下，也成为机器人普及的最大障碍。从字面上来看，减速机顾名思义是把工业机器人伺服马达输出的高转速降低，不过更详细的说，除了改变马达转速，减速机 也会改变伺服马达的出力、运动方向、可控精度等。减速机对于工业机器人的效能影响甚大，特别是它能放大扭矩，让机器手臂在空间大小有限的情况下，将马达出力的扭矩增倍。
因为机器手臂的蓬勃发展，让这项关键零组件，变得格外重要，更在机器人产业链中，扮演非常关键的角色。减速机是发展智慧制造的必备品，可说是机器人的心脏。而除了影响机器人的效能，减速机之所以如此重要的原因，还包括成本。
拆开工业机器人的成本结构来看，减速机约占35%，应用最广的多关节机器人，每个关节都需要减速机。但目前全球75%的精密减速机都掌握在日本两家大厂手中，当这项技术受制于他人，除了造成机器手臂价格居高不下难以普及，长期也会阻碍掌握机器人或自动化设备商机的竞争力。
在利茗机械的大厅里摆放着一只机器手臂，拿杯子、递咖啡，动作一气喝成，但其实这只机器手臂是利茗自己做的，不过令人好奇的是，利茗的本业是减速机制造商，怎么会生产机器手臂？林育兴解释，其实利茗无意跨入机器手臂市场，不与客户竞争，但做出机器手臂「纯属意外」。
原来当初是想向客户验证自家减速机产品，利茗干脆自己设计、组装，用机器手臂当作Demo，但意外发现颇堪用，就连利茗也把原先工厂中使用的日糸品牌机器手臂，换成自家的。林育兴透露，整个机器手臂的成本甚至因此减少一半。
现在利茗不只做机器手臂的关键零组件，还顺便将其做成套件，提供给客户或欲跨入机器手臂市场的开发者使用，客户可以参考利茗的方案，或买回去自己重新设计，就像乐高积木一样，自由发挥。而若想掌握未来机器人或自动化设备商机，技术自主及国产化便能凸显出重要性。
事实上，利茗机械投入减速机制造超过50年，从过去专注于传统传动减速机，近5年则是投入高附加价值的精密谐波减速机和RV减速机。像是机器手臂最常见的谐波减速机，是一种靠波产生器，使柔性齿轮产生可控弹性变形，并与刚性齿轮相啮合来传递力量的减速结构。
长期来看市场对机器手臂的需求有增无减，利茗已成功打进全球机器手臂大厂供应链
林育兴直言，精密减速机是近十年因机器人受到重视后，需求量才开始往上冲，吸引越来越多人投入市场。也因为如此，目前在谐波减速机市场的布局，不论是技术、品质或是生产供货能力，都远不及五十多年前就投入发展的日本厂商。早期因专利问题，日厂掌握精密减速机市场半边天，全球精密减速机几乎都掌握在2家日本厂商纳博特斯克(Nabtesco)及哈默纳科(Harmonic Drive)手中，即便是全球四大机器人家族也要仰赖外购。
虽然后期专利到期，各国看准工业机器人热潮而投入研发，但这条路却不是这么好走。主因精密减速机是一个高技术门槛、 高资本、慢回收的产业，一个减速机里面完全是由高精度的元件、齿轮相互啮合，对材料科学、精密加工装备、加工精度、 组装技术、高精度检测技术等都有相当高的要求。虽然利茗投入精密减速机的时间并不长，但因过去深耕减速机半世纪， 透过不断累积的生产研发实力，在精密减速机市场，才得以慢慢开花，成为少数有能力量产的制造厂。
林育兴认为，在资源有限之下，不和其它厂商抢红海市场，减速机产业朝向客制化发展，应有相当大的机会。他指出，台湾在全球齿轮代工的实力相当好，重要的是性价比非常高，很多大厂因为量不够大，不愿意做非标准品的减速机，而没人愿意做的市场，反而是机会。
举例来说，有些特殊需求的机器手臂如清下水道机器人、抛光机器人或晶圆搬运机器人，不求花俏、灵活的动作，只要稳定、快速，因此会尽量减少关节数以降低成本。由于标规品不符使用，透过技术自主，利茗就可以根据客户需求，配合电机与机构大小客制化关节模组，在客户对体积、成本的特殊要求下，开发客制化机种，这对不论是客户或利茗来说，亦能在全球智慧制造市场中发挥关键竞争力。包括全球知名E-Bike到苹果供应链的设备，里头所采用的减速机，就是利茗客制化机种，而目前客制化也已占利茗业务达40%。
疫情之下，各行各业难免遭受冲击，但制造业却开出红盘，也带动机器人、自动化设备需求看涨。林育兴指出，疫情创造许多商机，包括口罩机、自动核酸检测机，以及爆量的网购需求，导致自动无人搬运车需求增温等，让身处上游零组件供应的利茗订单满手。
而这或许只是开端，他也看好，未来机器人或自动化设备商机有增无减，特别是无人搬运车成为继机器人之后的另一个显学， 利茗获全球多家AGV大厂订单，甚至已超过工业机器人，林育兴直言：「至少未来十年，这个趋势不会改变。」
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