编者按：新时代新征程，以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业，实现新型工业化是关键任务。苏州是国内工业体量最大、配套最全、垂直整合能力最强的城市，近年以高质量发展为主题，奋力打造具有全球领先地位的“智造之城”，致力推进新型工业化“走在前、做示范”。
吴中区作为苏州重要工业板块，将机器人与智能制造产业列入三大主导产业之一予以重点培育，以强链延链补链为主线，以项目培育为抓手，以数字经济、产业信息化等为驱动，聚力打造“全国机器人产业集群第一区”，产业集聚浓度、创新发展能级加快提升，继2022年产业规模首次突破千亿元后、2023年产业规模达1300亿元，培育了一批能打通“双链”堵点和破解“卡脖子”痛点的领军型企业、专精特新企业，引领带动全区探索一条创新驱动发展、数实深度融合、人与自然和谐共生的工业化新路。
苏州绿的谐波传动科技股份有限公司（下称“绿的谐波”）已扎根吴中区24年，是该区首家科创板上市企业。该企业数十年如一日沉淀精密仪器加工技术和经验，在国内率先攻克精密谐波减速器技术、突破国外技术封锁，成功入围国家第一批专精特新“小巨人”企业、国家制造业单项冠军示范企业，目前其谐波减速器国内市占率居首，全球市占率约7%、位居全球第二。2022年，绿的谐波营收超过4亿元，来自国外客户的收入已经超过两成。未来，随着公司占地213亩的全球总部项目落地，有望拓展更大的市场空间。
作为机器人的三大核心零部件之一，减速器占机器人成本约为1/3，具有降低输出转速、增大输出扭矩的重要作用。长期以来，谐波减速器被哈默纳科等日本企业垄断，价格高昂且交货周期较长，制约了机器人厂商生产及服务。
曾经从事精密仪器代工的绿的谐波，深刻意识到机器换人是大势所趋，决定瞄准谐波减速器新赛道创新转型。2003年起，该企业专研机器人用精密谐波减速器理论基础，历经多年自主研发，在国内率先突破精密谐波减速器技术封锁，实现工业化生产和规模化应用，成功打破国外品牌垄断。
在国内高度重视关键核心零部件自主可控的大背景下，绿的谐波在工业机器人谐波减速器领域率先实现进口替代，2022年国内谐波减速器市占率约60%，位居全球整体市场第二，仅次于日本的哈默纳科。
“我们在额定转矩、重复定位精度、传动效率、传动误差等多项关键性能参数上已基本接近哈默纳科，产品设计寿命上则实现反超。同时，我们通过本土化配件生产，极大降低了国产机器人企业的采购成本、缩减了采购周期，产品售价低于哈默那科，性价比凸显，得到越来越多的客户认可。”绿的谐波负责人李谦说。
在自主研发之路上，绿的谐波步履不停。基于多年的技术研发与创新积累，该企业在传统谐波传动的理论基础上提出基于曲面几何映射的非共轭谐波啮合齿形设计方法，发明了全新的“P型齿”结构，大幅提升谐波减速器的输出效率和承载扭矩，实现与国外主流齿形技术路线差异化发展。
当前，更多非机器人应用领域的复杂环境，对谐波减速器的刚度和精度提出了新要求。绿的谐波创新数理模型,优化轴承设计及加工工艺,推出新一代Y系列谐波减速器，刚度指标较现有产品显著提升，为更多应用场景提供技术支撑。
图为绿的谐波全球首创的“Y”系列三次谐波减速器，产品刚度提升2-3倍、精度提升至弧秒级
领先地位背后是多年如一日的研发创新坚持。据介绍，绿的谐波在谐波减速器关键性能提升方面投入大量研发资金，2020—2022年公司研发费用率分别为11.10%、9.28%、10.29%，远高于行业平均水平且处于领先地位。
如今，绿的谐波正在全力构筑坚实的谐波减速器行业技术专利“护城河”，在相关国家标准起草方面积极贡献力量。截至2022年，该企业拥有境外专利6项，国内专利127项，是GB/T30819-2014《机器人用谐波齿轮减速器》、GB/T35089-2018《机器人用精密齿轮传动装置试验方法》等6项国家标准主要起草单位。
多年来，机器人行业蓬勃发展，产品供需渐趋平衡，下游客户对谐波减速器企业的技术服务快速响应能力提出了更高要求。绿的谐波是国内少数集自主研发、设计、生产及销售为一体并实现谐波减速器规模化生产的企业，从基础原材料的研究和选择、零部件粗加工、精密加工到谐波减速器整机的装配，均能自主完成，产品全产业链覆盖优势明显。
“我们可以根据客户需求，高效开展‘一站式’技术服务，在确保产品质量不输进口同类产品的前提下，具备更强上下游协同开发能力、更快服务响应速度、更短订单交期和更优性价比，全面提高客户满意度，进而扩大合作机会、开拓新业务。”绿的谐波相关负责人说。
随着机器人应用场景不断“出圈”，不同场景的模块化、标准化需求随之增加，国内外企业竞相开发适用于不同场景的机电一体化产品。紧抓机电一体化趋势，绿的谐波将谐波减速器与电机、传感器等组合，不断丰富和优化相关产品结构，带动全产业链资源优化配置。
一方面，首创机床专用的高精度、高刚性减速器与高功率密度伺服电机集成的一体化数控转台，广泛应用于加工中心、数控镗铣床等高端机床领域，满足下业对高精密传动装置在高性能、高可靠性等方面要求。另一方面，紧跟下游市场需求，抢先布局旋转关节、电液驱动关节两大主流技术，满足未来移动机器人一体化关节等领域的需求。
图为绿的谐波自主研发的高精度、高刚性、大负载五轴数控转台，实现机床专用减速器、高功率密度电机等核心零件集成
凭借定制化快速服务、高性能产品技术等“硬核实力”，绿的谐波在吴中区孕育的机器人产业热土上拔节成长。目前，该企业终端客户包括新松机器人、华数机器人、新时达、埃夫特、广州数控、遨博智能、Universal Robots、Kollmorgen等国内外知名品牌，还是ABB、通用电气、那智不二越、阿法拉伐等国际高端装备制造企业的精密零配件供应商。
当下，绿的谐波致力于与国际知名品牌同台竞争，在北美等市场砥砺前行、创下佳绩。2023年4月，绿的谐波与浙江三花智能控制股份有限公司（下称“三花智控”）签署了《战略合作框架协议》，计划在三花智控位于墨西哥的工业园内共同出资设立合资企业，共同开拓谐波减速器全球市场。
相比工业机器人，人形机器人对自由度要求更高、谐波减速器应用空间更大。通过此次战略合作，绿的谐波将进一步发挥海外客户关系、渠道资源优势，进入人形机器人供应链，若未来能实现量产，将打开谐波减速器成长“天花板”，进一步开拓企业“商业版图”。
“当下，吴中区在人形机器人新赛道已‘捷足先登’，正积极构建产业创新应用生态，我们将支持绿的谐波等头部企业加快研发人形机器人谐波减速器项目产业化，引领带动区域机器人关键零部件产业向更高层次发展，助力打造区域经济增长新引擎。”吴中区工信局相关负责人说。
不同于传统加工行业，谐波减速器加工属于精密加工，对产品可靠性、一致性等要求更严、标准更高。绿的谐波坚持“专精特新”高质量发展，持续锻造精密制造工艺、柔性化智能生产和优质质量管控等核心优势。
目前，绿的谐波已拥有完备的谐波减速器生产制造体系和一系列精密制造和检测设备,掌握了精密测量、精密切削、小模齿轮加工、薄壁金属零部件制造等关键生产工艺。例如，针对柔性轴承内圈疲劳失效的机理及特点，绿的谐波研究调整了轴承材料合金元素配比，采用全新的热处理及强化工艺，制造出了最新款无疲劳DNG柔性轴承谐波减速器，更耐冲击、使用寿命更长，尤其是在表面疲劳、次表面疲劳、近表面疲劳等方面，明显优于国外知名品牌。据了解，凭借DNG柔性轴承谐波减速器，该企业荣获2023年中国国际工业博览会“CIIF机器人奖”。
数字技术迅猛发展与进步，颠覆了传统制造业生产模式。从“制造”迈向“智造”，近年来，绿的谐波历经了智能制造诊断和智能化改造两大阶段，有效减少人为因素对生产效率与产品质量稳定性的影响。根据智能车间运营数据统计，改造后，该企业车间人数减少40%，成本费用降低20%，生产效率和良品率提高25%，资源利用率大幅提升。
“前期，吴中区为我们提供了智能工厂诊断服务，全面评估上下料、制造现场、检验、全制造过程可视化等重点环节。”绿的谐波相关负责人说，根据诊断结果，该企业以形成年产50万套精密谐波减速器零件加工、组装生产能力为目标，建设了高度柔性化自动生产线系统，引入了高端制造装备和国产信息化、数字化管理软件系统，最终实现高精度精密零件的高质量、规模化、柔性化生产。
此外，绿的谐波坚持精益求精,通过了ISO9001和ISO14001国际质量体系认证，并建立了从原材料入库生产、零部件装配、成品检测至出库全过程质量闭环控制体系。具体而言，该企业通过监测和管理生产流程中的各道工序，严格管控机械加工过程中的工装夹具、刀具、工位器具等,不断优化生产工序，确保每个零部件都要严格完成质量检查程序，只有符合相关标准和质量要求，才能达标交付。
如今，绿的谐波已经构建了谐波减速器及精密零部件、机电一体化产品、智能自动化装备等具有竞争力的高质量产品体系，广泛应用于工业机器人、服务机器人、数控机床、医疗器械、半导体生产设备、新能源装备等高端制造领域。
图为绿的谐波自主研发的机电一体化执行器，具有集成度高、体积小、重量轻等优点，拓展了全新的应用领域
领先再争先，登高再攀高。绿的谐波相关负责人表示，将聚焦机器人、高端数控机床、高端装备行业发展中的痛点难点，集中资源、重点突破；同时，发挥产业链龙头引领效应，辐射带动一批机器人与智能制造上下游企业集聚发展，助力吴中区打造“全国机器人产业集群第一区”。（王梦菲 郭文嘉）