以“正向设计”驱动品质突围，美的威灵机器人部件实现核心部件国产化突破
在2025年底举行的机器人领域专业奖项评选中，美的集团工业技术事业部旗下的威灵机器人部件凭借其技术实力再次斩获殊荣：高工机器人金球奖·年度技术奖。依托美的集团及威灵电机超过30年的机电技术积累、精密制造能力、市场洞察与组织管理经验，自2019年启动精密减速机项目以来，威灵机器人部件持续深耕研发与制造，以“正向设计”为核心理念，成功实现从“追赶”到“并肩前行”的跨越，成为高端装备制造领域自主可控、国产替代浪潮中的领军者。
章浏明博士：美的威灵机器人部件首席技术官
在明确正向设计理念的指引下，威灵机器人部件在高性能精密减速机（包括谐波减速机、RV减速机）、伺服电机、关节模组等关键组件方面实现了显著的技术突破，推动其产品性能达到行业领先水平。
科技创新驱动，正向设计成关键引擎
尽管中国连续12年保持全球最大工业机器人市场的地位，但在迈向高端制造的征途中，挑战依然艰巨。未来五年，机器人产业将从数量扩张转向质量跃升。根据“十五五”机器人产业发展规划预测，五年内产业营收有望突破4000亿元，工业机器人渗透率将大幅上升，人形机器人将实现规模化商用，具身智能将催生万亿级生态。这一阶段既是行业发展的战略机遇，也是对技术实力的全面考验，唯有坚持技术创新和质量提升，企业才能在激烈的竞争中脱颖而出。
在此背景下，我国在精密减速器、伺服系统、控制器等核心组件的国产化率已提升至45%，自主可控能力显著增强。然而，在利润最高、引领行业的高端机器人领域，以“四大家族”为代表的国际企业仍占据主导地位，其在技术、品牌和标准方面形成的壁垒对新兴国内企业构成巨大压力。同时，部分企业因陷入同质化竞争而难以构建长期竞争优势。
为应对这一复杂局面，美的威灵机器人部件坚持正向设计路线，通过创新性的战略部署、持续的技术投入与坚定的研发决心，不断突破技术边界。
正向设计 vs 逆向设计：技术路线的分水岭
在工业制造领域，除了正向设计，还存在一种以模仿现有产品为目标的“逆向设计”。这种设计方式通常被那些缺乏核心技术或研发能力不足的企业所采用。它依赖于对标产品的指标与工艺进行复制，结合成本和市场优势快速占领市场。然而，随着中国制造业逐步摆脱“低端制造”的标签，逆向设计在标准制定、技术创新和生产效率等方面的劣势日益凸显。
相较之下，正向设计的优势显而易见：企业不仅可以掌握技术标准，还具备弯道超车的潜力，在产品开发和市场反应上也更具先机。面对当前的竞争格局，这些优势使威灵机器人部件能够跳出传统框架，实现后发先至。然而，正向设计同样面临巨大挑战，包括高研发投入、长周期开发以及潜在的零回报风险，这也是许多企业望而却步的原因。
以正向设计为引领，扛起国产化使命
威灵机器人部件所面临的挑战，首先是精准量化用户需求并开展系统性技术预研，其次是推动全链条协作与持续创新，最终则是突破用户认知壁垒，实现市场价值转化。
以威灵MRV减速机的研发为例，CTO章浏明指出：“精度、寿命和功率密度是决定机器人部件性能的核心要素，同时也是制约新企业进入高端市场的主要瓶颈。”针对这一难题，威灵组建了由材料、机械、控制算法等多学科专家组成的正向研发团队，构建了覆盖需求分析、仿真建模、原型开发、场景验证与迭代优化的完整正向设计体系。
技术突破：从材料到设计的全面升级
在影响减速效率的关键环节——齿型设计上，威灵开发出基于3自由度微位移法与等几何理论的摆线轮齿型修型方法，成功将功率密度提升了5%。面对仿真优化中的参数与计算瓶颈，该团队通过自研的整机及零部件刚柔耦合仿真模型，实现了RV减速器的高刚度设计与一致性优化。
为解决曲柄轴表面脱落导致整机寿命缩短的问题，材料工艺团队创新采用真空高温脉冲式气氛复合热处理工艺，使整机精度保持寿命延长至8000小时以上。同时，在界面试验阶段引入润滑介质与接触匹配技术，产品效率提升5%，寿命提升33%。
在高端市场竞争中，赢得用户信任是实现价值转化的关键，而产品力则是最有力的支撑。威灵凭借正向设计带来的技术优势，其精密减速机在小型化、长寿命、高精度、高刚性与高功率密度等方面获得客户广泛认可。其谐波减速机经过10000小时测试后仍保持与国际标杆相当的性能水平；MRV减速机在2.5倍额定扭矩的负载测试中表现出色，整机耐久寿命达6000小时以上。
厚积薄发，迈向“行业一流”
相较于过去国产产品仅为国际高端产品性能的1/5甚至1/6，正向设计理念帮助威灵机器人部件实现了技术跃迁，其产品与品牌已展现出强劲竞争力，并完成从0到1、从1到N的快速扩展。
在相当于机器人“心脏”与“关节”的伺服电机与关节模组领域，威灵同样取得亮眼成绩。专为大负载工业机器人设计的重载专用伺服电机，采用创新定转子结构，功率密度超过270W/kg，并可在140℃高温下稳定运行，为高负载、高温、高速场景提供可靠保障。而通过159项严苛测试验证的谐波关节模组，具备超过10000小时的寿命、300W/kg的峰值功率密度及≤15角秒的定位精度，广泛应用于人形机器人等前沿领域。
正向设计与精密制造双轮驱动
正向设计是核心技术，而精密制造则是企业竞争力的灵魂。在威灵机器人部件及其所属的美的工业技术事业部，凭借30余年的精密加工经验，以及在摩擦磨损、热处理、仿真技术、齿形设计与轴承开发等方面的深厚积累，结合170余项专利、三大研发中心及18000+平方米智能工厂，威灵构建起覆盖精密减速机、关节模组、伺服电机等产品的全栈研发制造能力。
面对“十五五”规划对机器人产业的重点布局，章浏明表示，机器人正加速渗透到各行各业，核心部件的自主可控是实现产业高质量发展的关键。
“未来五年，威灵将坚持正向设计方向，深入人形机器人、工业机器人等前沿领域，携手产业链伙伴构建创新‘雁阵型’格局，通过技术专业化与市场国际化双轮驱动，实现从并跑到领跑的跨越。”
从参数对标到底层创新，从国产替代到走向世界，威灵机器人部件正以创新为笔、技术为墨，书写中国智造的新篇章。