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在2025年末一場機器人領域專業(yè)的獎項競逐中，美的集團工業(yè)技術事業(yè)部旗下威靈機器人部件憑借技術優(yōu)勢再度奪魁：高工機器人金球獎·年度技術獎。依托美的集團以及威靈電機30余年的機電技術、精密制造經(jīng)驗、市場乃至組織沉淀，威靈機器人部件自2019年成立精密減速機項目以來，深耕研發(fā)、制造，并以“正向設計”為引領，完成了從“跟跑”到“并跑”的身位轉換，成為高端裝備制造領域中自主可控、國產(chǎn)替代大潮下的領軍企業(yè)。

章瀏明博士，美的威靈機器人部件CTO

其中，憑借旗幟鮮明的正向設計理念，威靈機器人部件推動了高性能精密減速機（包括諧波減速機、RV減速機）、伺服電機、關節(jié)模組等核心部件的精研突破，將自身產(chǎn)品實力提升至業(yè)界前沿水平。

勇攀科創(chuàng)高地 威靈“正向設計”成關鍵

盡管已連續(xù)12年蟬聯(lián)全球最大工業(yè)機器人市場，但我國想要摘取制造業(yè)皇冠頂上的“明珠”絕非易事。尤其接下來的五年，正是機器人產(chǎn)業(yè)自規(guī)模擴張轉變?yōu)橘|量躍升的關鍵節(jié)點。據(jù)“十五五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃預估，五年內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)營收有望突破4000億元，隨之而來的還有工業(yè)機器人滲透率顯著提升、人形機器人進入規(guī)模化商用、具身智能帶動萬億級生態(tài)……這既是戰(zhàn)略機遇，也是能力大考，企業(yè)唯有技術創(chuàng)新、品質過硬，才能有從激烈競爭中突圍的希望。

美的威靈機器人部件產(chǎn)品矩陣

針對這一歷史機遇，一方面我國由大變強、邁向高端的工業(yè)實踐已經(jīng)收獲一定成效，精密減速器、伺服系統(tǒng)、控制器等核心元器件的國產(chǎn)化率占比已至45%，自主可控進度喜人；另一方面，在最能獲取最優(yōu)利潤，導向行業(yè)發(fā)展的高端機器人領域，以傳統(tǒng)“四大家族”為代表的先發(fā)巨頭依舊占據(jù)著競爭優(yōu)勢，并在技術、品牌、標準層面擠壓著新興國產(chǎn)企業(yè)的競爭空間；而內(nèi)卷式的同質化競爭，也使得許多國內(nèi)企業(yè)承壓于短期營收的漲跌，無暇打造穿越周期的堅實競爭力。

對此，美的威靈機器人部件以正向設計為導，以突破性的戰(zhàn)略、持續(xù)的技術創(chuàng)新以及堅定的投入，勇攀科創(chuàng)高地并取得豐碩成果。

相對于“正向設計”，工業(yè)領域也存在著“逆向設計”，其是許多廠商在無法掌握核心技術或者研發(fā)無法達到一定水平時的不得已而為之。一般而言，逆向設計通過對現(xiàn)有標桿產(chǎn)品的指標與工藝進行模仿還原，輔以相對優(yōu)勢的成本和市場體量，快速覆蓋潛在市場受眾。不過如今，伴隨著中國制造逐步擺脫低端制造的聲譽赤字，更多參與到高水平競爭時，“逆向設計”在標準上缺乏話語權，創(chuàng)新中易處于被動，生產(chǎn)中效率受制于人等劣勢便浮出水面。

美的威靈機器人部件位于佛山的生產(chǎn)基地

與之相比，正向創(chuàng)新的優(yōu)勢十分顯著：如不受制甚至可能制定規(guī)則的技術標準，在技術上具備彎道超車的空間與可能，在產(chǎn)銷中先人一步的反應能力等。面對已有的競爭格局，這些“概念級”的優(yōu)勢使威靈機器人部件在采用正向設計后可以跳出固有的框架，實現(xiàn)真正的后發(fā)先至。不過理論雖然美好，但正向設計面臨的技術難題，企業(yè)需要在時間、費用上的巨大投入，以及仍然面臨的可能的“零回報”也讓眾多企業(yè)望而卻步。

以正向設計為引，美的威靈扛起國產(chǎn)化重任

擺在威靈機器人部件眼前的困難，首先是實現(xiàn)精準的需求量化與技術預研，而后是全鏈條的高效合作與切實創(chuàng)新，最終是高投入、長周期和突破用戶認知壁壘的最后一躍。

以威靈MRV減速機的研發(fā)與設計過程為例，章瀏明總結了過往國產(chǎn)產(chǎn)品的癥結：“精度、壽命、功率密度是機器人部件性能的生命線，同時也是新企業(yè)難以突圍高凈值市場競爭的癥結所在”。針對這一現(xiàn)狀，威靈機器人部件組建了由材料學、機械設計、控制算法等多領域專家構成的正向研發(fā)團隊，建立了“需求調(diào)研-仿真建模-原型試制-場景驗證-迭代優(yōu)化”的全流程正向設計體系，并針對機器人部件的核心痛點進行逐一擊破。

美的威靈機器人部件諧波減速機系列產(chǎn)品

如在影響減速效率的關鍵因素——齒型設計上，威靈機器人部件獨創(chuàng)3自由度微位移法和等幾何理論的擺線輪齒型修型方法，使得功率密度提升5%；面對仿真設計優(yōu)化環(huán)節(jié)中，解析法與仿真法分別在參數(shù)和計算力上的缺陷，威靈機器人部件以自研的整機及零部件剛柔耦合仿真模型實現(xiàn)了RV減速器高剛度優(yōu)化設計級及剛度高一致性設計。

針對影響整機壽命的瓶頸性問題——曲柄軸表面脫落失效，威靈材料工藝團隊研發(fā)的真空高溫脈沖式氣氛復合熱處理工藝將整機的精度保持壽命延長至8000+小時；界面研究試驗階段引入的潤滑介質及接觸匹配技術，使得威靈機器人部件產(chǎn)品的效率提升5%，壽命提升33%。

在高端競爭的進程中，打破客戶固有的慣性認知是實現(xiàn)價值轉化的關鍵，其中，核心的“產(chǎn)品力”無疑是最好的注解。威靈機器人部件憑借著正向設計帶來的高附加值，其精密減速機產(chǎn)品在小型輕量化、長壽命、高精度保持、高剛性、高功率密度等特性上贏得客戶認可。威靈諧波減速機的綜合性能測試結果與國際行業(yè)標桿相當，性能在歷經(jīng)10000小時測試后仍保持同等水平，威靈MRV減速機在2.5倍額定扭矩的恒定負載與變負載測試中，依然保持高可靠性，機器人整機耐久測試壽命也已達6000小時以上。

厚積薄發(fā)，威靈機器人部件劍指“行業(yè)一流”

相較于過往國產(chǎn)廠商產(chǎn)品僅為國外高端龍頭產(chǎn)品1/5甚至1/6的性能水平，正向設計的研發(fā)理念與實踐幫助威靈機器人部件以自主可控的硬核技術宣告著旗下產(chǎn)品及品牌開始迸發(fā)出強勁的生命力，并迅速完成從0到1、從1到N的轉變。

美的威靈機器人部件關節(jié)模組系列產(chǎn)品

如在相當于機器人整機“動力心臟”與“精準關節(jié)”的伺服電機與關節(jié)模組部件上，威靈機器人部件同樣交出了令市場滿意的答卷。專為大負載工業(yè)機器人場景研發(fā)的威靈機器人重載專用伺服電機采用了創(chuàng)新的定、轉子設計，超過270W/kg的功率密度與140℃（定子溫度）的穩(wěn)定運行溫度為高負載、高溫、高速工業(yè)場景提供了有力保障；而通過159項嚴格測試考驗的威靈諧波關節(jié)模組則憑借超過10000小時的壽命、300W/kg的峰值功率密度及≤15角秒的定位精度，廣泛應用于人形機器人等產(chǎn)業(yè)前沿領域，其輕巧、智能、平穩(wěn)、可靠的優(yōu)點廣受好評。

如果說正向設計體系是關鍵核心技術，那么精湛成熟的超精密加工制造工藝是企業(yè)的靈魂，是核心競爭力，二者相輔相成相得益彰。在威靈機器人部件及其所在的美的工業(yè)技術事業(yè)部當中，無論是超過30年的大規(guī)模精密加工經(jīng)驗，在摩擦磨損、熱處理、仿真技術、齒形設計以及軸承設計上的深厚積淀與研發(fā)創(chuàng)新，還是涵蓋170余項專利、3大研發(fā)中心、18000+平方米智慧工廠為支撐的研發(fā)制造布局，都為包括精密減速機、關節(jié)模組、伺服電機等產(chǎn)品的打造，以及從工業(yè)機器人到人形機器人“核心部件”全覆蓋的全棧能力建設打下基礎。

美的威靈機器人部件伺服電機PH2-R系列產(chǎn)品

針對未來競爭格局與“十五五”規(guī)劃中對機器人行業(yè)的著重鋪排，章瀏明認為機器人產(chǎn)業(yè)正加速融入千行百業(yè)，核心部件的自主可控是產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的關鍵。

“未來五年，威靈機器人部件將堅定正向設計道路，持續(xù)深耕人形機器人、工業(yè)機器人等前沿領域，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈伙伴融入創(chuàng)新‘雁陣型’，通過技術專精化與市場國際化雙輪驅動，實現(xiàn)從并跑到領跑的跨越。”

從性能參數(shù)的對標到底層設計的原始創(chuàng)新，從國產(chǎn)替代到走出國門走向全球，美的威靈機器人部件的征途仍在不斷延伸。這場以創(chuàng)新、以品質為核心的突圍戰(zhàn)或許仍在蓄勢，但在中國制造向高端化、智能化、全球化邁進的下一個五年，威靈機器人部件將以正向設計為筆、以技術創(chuàng)新為墨，書寫屬于中國智造的全新篇章。