吳中區作為蘇州重要工業板塊，將機器人與智能制造產業列入三大主導產業之一予以重點培育，以強鏈延鏈補鏈為主線，以項目培育為抓手，以數字經濟、產業信息化等為驅動，聚力打造“全國機器人產業集群第一區”，產業集聚濃度、創新發展能級加快提升，繼2022年產業規模首次突破千億元后、2023年產業規模達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、專精特新企業，引領帶動全區探索一條創新驅動發展、數實深度融合、人與自然和諧共生的工業化新路。
蘇州綠的諧波傳動科技股份有限公司數十年如一日沉淀精密儀器加工技術和經驗，在國內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、國家制造業單項冠軍示范企業，目前其諧波減速器國內市占率居首，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24年，是該區首家科創板上市企業。該企業數十年如一日沉淀精密儀器加工技術和經驗，在國內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、國家制造業單項冠軍示范企業，目前其諧波減速器國內市占率居首，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。
自主創新突破技術封鎖，逐步實現國產替代
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壟斷，價格高昂且交貨周期較長，制約了機器人廠商生產及服務。
曾經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新轉型。2003年起，該企業專研機器人用精密諧波減速器理論基礎，歷經多年自主研發，在國內率先突破精密諧波減速器技術封鎖，實現工業化生產和規模化應用，成功打破國外品牌壟斷。
在國內高度重視關鍵核心零部件自主可控的大背景下，綠的諧波在工業機器人諧波減速器領域率先實現進口替代，2022年國內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上已基本接近哈默納科，產品設計壽命上則實現反超。同時，我們通過本土化配件生產，極大降低了國產機器人企業的采購成本、縮減了采購周期，產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。
在自主研發之路上，綠的諧波步履不停。基于多年的技術研發與創新積累，該企業在傳統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，實現與國外主流齒形技術路線差異化發展。
當前，更多非機器人應用領域的復雜環境，對諧波減速器的剛度和精度提出了新要求。綠的諧波創新數理模型，優化軸承設計及加工工藝，推出新一代Y系列諧波減速器，剛度指標較現有產品顯著提升，為更多應用場景提供技術支撐。
圖為綠的諧波全球首創的“Y”系列三次諧波減速器，產品剛度提升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創新堅持。據介紹，綠的諧波在諧波減速器關鍵性能提升方面投入大量研發資金，2020—2022年公司研發費用率分別為11.10%、9.28%、10.29%，遠高于行業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，該企業擁有境外專利6項，國內專利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。
鍛造全產業鏈覆蓋優勢，開創業務發展新空間
多年來，機器人行業蓬勃發展，產品供需漸趨平衡，下游客戶對諧波減速器企業的技術服務快速響應能力提出了更高要求。綠的諧波是國內少數集自主研發、設計、生產及銷售為一體并實現諧波減速器規模化生產的企業，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，產品全產業鏈覆蓋優勢明顯。
“我們可以根據客戶需求，高效開展‘一站式’技術服務，在確保產品質量不輸進口同類產品的前提下，具備更強上下游協同開發能力、更快服務響應速度、更短訂單交期和更優性價比，全面提高客戶滿意度，進而擴大合作機會、開拓新業務。”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，國內外企業競相開發適用于不同場景的機電一體化產品。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，不斷豐富和優化相關產品結構，帶動全產業鏈資源優化配置。
一方面，首創機床專用的高精度、高剛性減速器與高功率密度伺服電機集成的一體化數控轉臺，廣泛應用于加工中心、數控鏜銑床等高端機床領域，滿足下游行業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、電液驅動關節兩大主流技術，滿足未來移動機器人一體化關節等領域的需求。
圖為綠的諧波自主研發的高精度、高剛性、大負載五軸數控轉臺，實現機床專用減速器、高功率密度電機等核心零件集成
憑借定制化快速服務、高性能產品技術等“硬核實力”，綠的諧波在吳中區孕育的機器人產業熱土上拔節成長。目前，該企業終端客戶包括新松機器人、華數機器人、新時達、埃夫特、廣州數控、遨博智能、Universal Robots、Kollmorgen等國內外知名品牌，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《戰略合作框架協議》，計劃在三花智控位于墨西哥的工業園內共同出資設立合資企業，共同開拓諧波減速器全球市場。
相比工業機器人，人形機器人對自由度要求更高、諧波減速器應用空間更大。通過此次戰略合作，綠的諧波將進一步發揮海外客戶關系、渠道資源優勢，進入人形機器人供應鏈，若未來能實現量產，將打開諧波減速器成長“天花板”，進一步開拓企業“商業版圖”。
“當下，吳中區在人形機器人新賽道已‘捷足先登’，正積極構建產業創新應用生態，我們將支持綠的諧波等頭部企業加快研發人形機器人諧波減速器項目產業化，引領帶動區域機器人關鍵零部件產業向更高層次發展，助力打造區域經濟增長新引擎。”吳中區工信局相關負責人說。
精益求精追求質量，走穩“專精特新”之路
不同于傳統加工行業，諧波減速器加工屬于精密加工，對產品可靠性、一致性等要求更嚴、標準更高。綠的諧波堅持“專精特新”高質量發展，持續鍛造精密制造工藝、柔性化智能生產和優質質量管控等核心優勢。
目前，綠的諧波已擁有完備的諧波減速器生產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工藝。例如，針對柔性軸承內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，明顯優于國外知名品牌。據了解，憑借DNG柔性軸承諧波減速器，該企業榮獲2023年中國國際工業博覽會“CIIF機器人獎”。
數字技術迅猛發展與進步，顛覆了傳統制造業生產模式。從“制造”邁向“智造”，近年來，綠的諧波歷經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效率與產品質量穩定性的影響。根據智能車間運營數據統計，改造后，該企業車間人數減少40%，成本費用降低20%，生產效率和良品率提高25%，資源利用率大幅提升。
“前期，吳中區為我們提供了智能工廠診斷服務，全面評估上下料、制造現場、檢驗、全制造過程可視化等重點環節。”綠的諧波相關負責人說，根據診斷結果，該企業以形成年產50萬套精密諧波減速器零件加工、組裝生產能力為目標，建設了高度柔性化自動生產線系統，引入了高端制造裝備和國產信息化、數字化管理軟件系統，最終實現高精度精密零件的高質量、規模化、柔性化生產。
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、零部件裝配、成品檢測至出庫全過程質量閉環控制體系。具體而言，該企業通過監測和管理生產流程中的各道工序，嚴格管控機械加工過程中的工裝夾具、刀具、工位器具等，不斷優化生產工序，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，綠的諧波已經構建了諧波減速器及精密零部件、機電一體化產品、智能自動化裝備等具有競爭力的高質量產品體系，廣泛應用于工業機器人、服務機器人、數控機床、醫療器械、半導體生產設備、新能源裝備等高端制造領域。
圖為綠的諧波自主研發的機電一體化執行器，具有集成度高、體積小、重量輕等優點，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、高端數控機床、高端裝備行業發展中的痛點難點，集中資源、重點突破;同時，發揮產業鏈龍頭引領效應，輻射帶動一批機器人與智能制造上下游企業集聚發展，助力吳中區打造“全國機器人產業集群第一區”。