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內容精要：“綠的諧波”正式向上交所提交科創(chuàng)板申報材料，一個硬核的細分領域，掀開了中國工業(yè)機器人行業(yè)資本市場的新篇章。但在工業(yè)領域，特別是精密加工領域，都需要長期的技術和經(jīng)驗積累，彎道超車并不現(xiàn)實。智能制造，我們還有很長的路要走。本篇目的是借“綠的諧波”進軍科創(chuàng)板，來了解一下工業(yè)機器人三大核心部件之一的減速器。
工業(yè)機器人領域，我們起步晚、積累少，不光機器人本體遠遠落后于國際“四大家族”，核心零部件，減速器、伺服電機和控制器，更是遠遠落后。
而今天要談的“綠的諧波”，就是被稱作工業(yè)機器人核心部件之一的諧波減速器。本文的目的，就是借著綠的諧波，及其核心產品諧波減速器，來了解一下減速器和工業(yè)機器人行業(yè)。
“綠的諧波”業(yè)務
根據(jù)招股說明書披露，“綠的諧波”的產品包括諧波減速器、機電一體化執(zhí)行器及精密零部件。
其中的諧波減速器是減速器的一種，與控制器、伺服電機一起，統(tǒng)稱為機器人三大核心零部件。
減速器屬于精密傳動裝置的概念，種類較多，包括諧波減速器、RV 減速器、擺線針輪行星減速器、精密行星減速器等。
而"綠的諧波"的減速器，跟公司名字一致，主打諧波減速器。
業(yè)績下滑，不應簡單歸咎于行業(yè)大環(huán)境
從披露信息看，"綠的諧波"的業(yè)績表現(xiàn)并不盡人意，而且 2019 年報告期內還出現(xiàn)了收入和利潤雙雙下滑的現(xiàn)象。
按照以往經(jīng)驗，如果沒有科創(chuàng)板，這是大忌。
2019 年營業(yè)收入分別較上年同期增長 24.95%和下滑 15.32%，凈利潤分別較上年同期增長 34.14%和下滑 9.75%。
前兩年的工業(yè)機器人大干快上，確實推動了一大批產業(yè)鏈上下游企業(yè)的快速成長。但前年開始，受大環(huán)境影響，確實整個實體經(jīng)濟都在下行趨勢，影響了制造業(yè)和汽車行業(yè)，進而影響了工業(yè)機器人產業(yè)。
這是一個普遍的共識。
因此，公司在招股書中對業(yè)績下滑做了如下解釋：
根據(jù)國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2016 年 -2018 年中國工業(yè)機器人產量分別為 7.24 萬臺、13.11 萬臺、14.76 萬臺……但是從 2018 年四季度開始，受下游汽車和 3C 電子等行業(yè)增速放緩影響，國內工業(yè)機器人的產銷量出現(xiàn)下滑，以 2018 年四季度為例，國內工業(yè)機器人產量僅 3.27 萬臺，同比增速近三年來首次為負，為 -2.14%。受此影響……公司 2019 年度營業(yè)收入為 18,590.10 萬元，同比下滑 15.32%。
工業(yè)機器人需求疲軟，這也符合普遍預期，但是用 2018 年四季度來解釋 2019 年全年，似乎也不妥。
而且筆者從國家統(tǒng)計局網(wǎng)站上看到的信息，2019 年中國工業(yè)機器人累計產量 18.69 萬臺，如果對比 2018 年的 14.76 萬臺，漲幅不低嘛……
不過國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，看看就好。
技術領先，客戶已有突破
減速器領域，“綠的諧波”確實有所突破。
否則從不足 3 個億的營收，還下滑的業(yè)績，斷然是滿足不了科創(chuàng)板的“科創(chuàng)屬性”要求的，依賴于“進口替代”這一指標的豁免，能順利申報成功，說明了技術含量被認可。
根據(jù)公司材料描述，精密減速器代表了精密傳動技術、高端裝備核心部件的頂尖水平。我國精密減速器幾乎全部依賴進口。公司通過持續(xù)不斷的研發(fā)投入，公司自身技術實力大幅提升，掌握了完全自主知識產權的精密諧波減速器研發(fā)技術并具備規(guī)?；a能力，實現(xiàn)了精密諧波減速器國產自主可控。公司精密諧波減速器出貨量在全球范圍內名列前茅，已成功向國際主流機器人廠商批量出口供貨。
關于“綠的諧波”的客戶，本來最初瀏覽招股說明書的時候，發(fā)現(xiàn)前五大客戶居然有 ABB，這可是工業(yè)機器人“四大家族”中的扛把子啊，如果減速器能實現(xiàn)向 ABB 供貨，那產品和技術穩(wěn)了！
然鵝，再一細看，“公司也是 ABB、通用電氣、那智不二越、阿法拉伐等諸多國際高端裝備制造企業(yè)的精密零配件供應商?！?/p>
精密零配件指的是不銹鋼機加工零部件、鋁制機加工零部件、鐵制機加工零部件、銅制機加工零部件，技術含量跟減速器差遠了，不過既然已經(jīng)和這些龍頭企業(yè)建立了銷售關系，估計后續(xù)在開展減速器生意，也就便利了很多。
減速器的原理
減速器，通俗來說，就是通過大小齒輪的咬合，小齒輪帶動大齒輪，來改變軸的轉速。多個齒輪組成的傳動零部件，利用齒輪的嚙合改變系統(tǒng)輸出的轉速、扭矩及承載能力。
好比汽車發(fā)動機變速器一樣，“低轉速、大扭矩”。
而諧波減速器，根據(jù) GB/T 30819-2014《機器人用諧波齒輪減速器》定義，諧波齒輪減速器是一種靠波發(fā)生器使柔輪產生可控的彈性變形波，通過其與剛輪的相互作用，實現(xiàn)運動和動力傳遞的傳動裝置，其構造主要由帶有內齒圈的剛性齒輪（剛輪）、帶有外齒圈的柔性齒輪（柔輪）、波發(fā)生器三個基本構件組成。
對于諧波減速器的“減速”原理，“綠的諧波”招股書里也說的比較簡潔明了：
當諧波減速器實現(xiàn)傳動時，其波發(fā)生器裝入柔輪內圓，迫使柔輪產生彈性變形而呈橢圓狀，使其長軸處柔輪齒輪插入剛輪的輪齒槽內，成為完全嚙合狀態(tài)；而其短軸處兩輪輪齒完全不接觸，處于脫開狀態(tài)，當波發(fā)生器連續(xù)轉動時，迫使柔輪不斷產生變形并產生了錯齒運動，從而實現(xiàn)波發(fā)生器與柔輪的運動傳遞。
諧波減速器中波發(fā)生器轉動一周時，柔輪向相反方向轉過兩個齒的角度。
這就實現(xiàn)了“減速”的原理。
諧波減速器&RV 減速器
在減速器領域，有兩大種類，諧波減速器和 RV 減速器。
RV 減速器由兩級減速機構成，具有剛性好、抗沖擊能力強、傳動平穩(wěn)、精度高等特點，常用于工業(yè)機器人中負載較大的軸。諧波減速器由柔輪、波發(fā)生器以及鋼輪組成，具有結構緊湊、運動精度高、傳動比大等特點，常用于負載小的工業(yè)機器人或大型機器人的末端幾個軸。
從“綠的諧波”的客戶角度看，諧波減速器已經(jīng)新松機器人（300024.SZ）、華數(shù)機器人（300161.SZ）、新時達（002527.SZ）、埃夫特、廣州數(shù)控、遨博智能、億嘉和（603666.SH）、埃斯頓（002747.SZ）、優(yōu)必選、配天技術、Universal Robots、Kollmorgen、Varian Medical System 等國內外知名品牌及制造商。
優(yōu)必選是人形機器人，肯定是輕量級負載；
Kollmorgen（科爾摩根）的機器人及解決方案主要應用于外科、協(xié)作、工業(yè)和國防；
Varian Medical System（瓦里安醫(yī)療系統(tǒng)公司），是一家美國的醫(yī)療設備供應商。
所以，“綠的諧波”的客戶，基于諧波減速器的優(yōu)勢領域，主要側重于輕量級、輕負載的協(xié)作機器人、服務機器人、醫(yī)療機器人、工業(yè)機器人、軍用和空間機器人等領域。
在工業(yè)機器人領域，諧波減速器一般應用在機器人的手臂、腕部或手部關節(jié)。從機器人的構造形態(tài)來看，一般來說，每臺六軸多關節(jié)機器人需要搭配 6 臺精密減速器，其中負載 10kg 以下機器人主要使用諧波減速器；10-20kg 及更高負載的機器人小臂、手腕關節(jié)可以采用諧波減速器；負載 30kg 以上的，在其輕負荷的末端關節(jié)上也能夠使用諧波減速器。協(xié)作機器人全部關節(jié)使用諧波減速器，一般使用 6-7 個諧波減速器；SCARA 機器人一般使用 2-3 臺諧波減速器；DELTA 機器人則需使用 3 臺諧波減速器；AGV 機器人在其抓取臂關節(jié)上可以使用諧波減器；擺臂沖壓機器人一般在旋轉底座及前端手腕關節(jié)處能夠使用 2 臺諧波減速器；注塑機械手一般使用 1 臺諧波減速器，碼垛機器人的第四軸（末端軸）能夠使用 1 臺諧波減速器；服務機器人需使用多個諧波減速器作為柔性關節(jié)。
在數(shù)控機床領域，單臺加工中心及數(shù)控銑床可使用 4 臺以上精密減速器，數(shù)控車床及車削中心、數(shù)字磨床及放電加工機等可使用 3 臺以上精密減速器。目前，高精度數(shù)控回轉臺和加工中心的四或五軸需要使用 1-2 臺諧波減速器，雕刻機的分度回轉裝置以及義齒加工機等也需要使用諧波減速器。
在光伏設備領域，諧波減速器一般應用于光伏智能制造設備以及光伏發(fā)電設備中太陽能跟蹤系統(tǒng)中的自動化組件，太陽能跟蹤系統(tǒng)可調節(jié)電池板與太陽的角度，保持太陽光垂直射電池板，提高光伏組件的發(fā)電效率；
在航空航天領域，諧波減速器可用于航天衛(wèi)星及其他各類航天器的各種驅動機構、高精度指向結構和天線展開結構上得到廣泛應用；
在醫(yī)療設備領域，諧波減速器主要用于放射治療設備、檢測設備、醫(yī)療器械自動加工設備、醫(yī)療機器人、外骨骼機器人、康復機器人等。
……
“綠的諧波”的行業(yè)地位
根據(jù)公司招股說明書披露，在銷售出貨量方面，公司諧波減速器產品出貨量已在國產自主品牌諧波減速器市場中取得領先。根據(jù) GGII 統(tǒng)計，2017 年公司減速器產品出貨量在行業(yè)中位居第二，行業(yè)內精密減速器出貨量排名情況如下：
出貨量僅次于哈默納科。
哈默納科是諧波減速器的國際龍頭企業(yè)，在減速器整體市場規(guī)模中也排第二，僅次于納博特斯克。
工業(yè)機器人不是一個高大上的貴族行業(yè)
我一直在普及一個說法，要把工業(yè)機器人和高大上的人工智能分開來看，工業(yè)機器人沒有想象中那么貴。
看看“綠的諧波”的產品價格就知道了，核心部件之一的諧波減速器，價格才一千多塊錢，量大還優(yōu)惠。
中國的減速器，路還很長
一方面，“綠的諧波”的突破，是指的行業(yè)欣慰的，另一方面，也得看到，中國的減速器行業(yè)還有很遠的路要走。
在工業(yè)領域，特別是精密加工領域，都需要長期的技術和經(jīng)驗積累，彎道超車并不現(xiàn)實。
尤其是減速器，諧波減速器的柔輪的成型工藝壁壘很高，對材料的抗疲勞強度、加工和熱處理技術要求較高。
每一個工藝細節(jié)，都決定著產品最終的性能，國產減速器的整體穩(wěn)定性、精度、可靠性等參數(shù)已經(jīng)實現(xiàn)突破，但噪音控制、壽命方面還亟待改善。
不過值得注意的是，“綠的諧波”在產品制造過程中，還有一部分外協(xié)功能：
一般來說，熱處理工藝是核心，配套的設備以及檢測設施來保障質量，很多公司都有自己獨特的熱處理工藝，而“綠的諧波”居然熱處理環(huán)節(jié)是委外的，這也是需要進一步了解的細節(jié)問題。
