以“正向设计”蓄势品质突围 美的威灵机器人部件领创核心部件国产化突破

（原标题：以“正向设计”蓄势品质突围 美的威灵机器人部件领创核心部件国产化突破）

在2025年末一场机器人领域专业的奖项竞逐中，美的集团工业技术事业部旗下威灵机器人部件凭借技术优势再度夺魁：高工机器人金球奖·年度技术奖。依托美的集团以及威灵电机30余年的机电技术、精密制造经验、市场乃至组织沉淀，威灵机器人部件自2019年成立精密减速机项目以来，深耕研发、制造，并以“正向设计”为引领，完成了从“跟跑”到“并跑”的身位转换，成为高端装备制造领域中自主可控、国产替代大潮下的领军企业。

章浏明博士，美的威灵机器人部件CTO

其中，凭借旗帜鲜明的正向设计理念，威灵机器人部件推动了高性能精密减速机（包括谐波减速机、RV减速机）、伺服电机、关节模组等核心部件的精研突破，将自身产品实力提升至业界前沿水平。

勇攀科创高地 威灵“正向设计”成关键

尽管已连续12年蝉联全球最大工业机器人市场，但我国想要摘取制造业皇冠顶上的“明珠”绝非易事。尤其接下来的五年，正是机器人产业自规模扩张转变为质量跃升的关键节点。据“十五五”机器人产业发展规划预估，五年内机器人产业营收有望突破4000亿元，随之而来的还有工业机器人渗透率显著提升、人形机器人进入规模化商用、具身智能带动万亿级生态……这既是战略机遇，也是能力大考，企业唯有技术创新、品质过硬，才能有从激烈竞争中突围的希望。

美的威灵机器人部件产品矩阵

针对这一历史机遇，一方面我国由大变强、迈向高端的工业实践已经收获一定成效，精密减速器、伺服系统、控制器等核心元器件的国产化率占比已至45%，自主可控进度喜人；另一方面，在最能获取最优利润，导向行业发展的高端机器人领域，以传统“四大家族”为代表的先发巨头依旧占据着竞争优势，并在技术、品牌、标准层面挤压着新兴国产企业的竞争空间；而内卷式的同质化竞争，也使得许多国内企业承压于短期营收的涨跌，无暇打造穿越周期的坚实竞争力。

对此，美的威灵机器人部件以正向设计为导，以突破性的战略、持续的技术创新以及坚定的投入，勇攀科创高地并取得丰硕成果。

相对于“正向设计”，工业领域也存在着“逆向设计”，其是许多厂商在无法掌握核心技术或者研发无法达到一定水平时的不得已而为之。一般而言，逆向设计通过对现有标杆产品的指标与工艺进行模仿还原，辅以相对优势的成本和市场体量，快速覆盖潜在市场受众。不过如今，伴随着中国制造逐步摆脱低端制造的声誉赤字，更多参与到高水平竞争时，“逆向设计”在标准上缺乏话语权，创新中易处于被动，生产中效率受制于人等劣势便浮出水面。

美的威灵机器人部件位于佛山的生产基地

与之相比，正向创新的优势十分显著：如不受制甚至可能制定规则的技术标准，在技术上具备弯道超车的空间与可能，在产销中先人一步的反应能力等。面对已有的竞争格局，这些“概念级”的优势使威灵机器人部件在采用正向设计后可以跳出固有的框架，实现真正的后发先至。不过理论虽然美好，但正向设计面临的技术难题，企业需要在时间、费用上的巨大投入，以及仍然面临的可能的“零回报”也让众多企业望而却步。

以正向设计为引，美的威灵扛起国产化重任

摆在威灵机器人部件眼前的困难，首先是实现精准的需求量化与技术预研，而后是全链条的高效合作与切实创新，最终是高投入、长周期和突破用户认知壁垒的最后一跃。

以威灵MRV减速机的研发与设计过程为例，章浏明总结了过往国产产品的症结：“精度、寿命、功率密度是机器人部件性能的生命线，同时也是新企业难以突围高净值市场竞争的症结所在”。针对这一现状，威灵机器人部件组建了由材料学、机械设计、控制算法等多领域专家构成的正向研发团队，建立了“需求调研-仿真建模-原型试制-场景验证-迭代优化”的全流程正向设计体系，并针对机器人部件的核心痛点进行逐一击破。

美的威灵机器人部件谐波减速机系列产品

如在影响减速效率的关键因素——齿形设计上，威灵机器人部件独创3自由度微位移法和等几何理论的摆线轮齿形修型方法，使得功率密度提升5%；面对仿真设计优化环节中，解析法与仿真法分别在参数和计算力上的缺陷，威灵机器人部件以自研的整机及零部件刚柔耦合仿真模型实现了RV减速器高刚度优化设计级及刚度高一致性设计。

针对影响整机寿命的瓶颈性问题——曲柄轴表面脱落失效，威灵材料工艺团队研发的真空高温脉冲式气氛复合热处理工艺将整机的精度保持寿命延长至8000+小时；界面研究试验阶段引入的润滑介质及接触匹配技术，使得威灵机器人部件产品的效率提升5%，寿命提升33%。

在高端竞争的进程中，打破客户固有的惯性认知是实现价值转化的关键，其中，核心的“产品力”无疑是最好的注解。威灵机器人部件凭借着正向设计带来的高附加值，其精密减速机产品在小型轻量化、长寿命、高精度保持、高刚性、高功率密度等特性上赢得客户认可。威灵谐波减速机的综合性能测试结果与国际行业标杆相当，性能在历经10000小时测试后仍保持同等水平，威灵MRV减速机在2.5倍额定扭矩的恒定负载与变负载测试中，依然保持高可靠性，机器人整机耐久测试寿命也已达6000小时以上。

厚积薄发，威灵机器人部件剑指“行业一流”

相较于过往国产厂商产品仅为国外高端龙头产品1/5甚至1/6的性能水平，正向设计的研发理念与实践帮助威灵机器人部件以自主可控的硬核技术宣告着旗下产品及品牌开始迸发出强劲的生命力，并迅速完成从0到1、从1到N的转变。

美的威灵机器人部件关节模组系列产品

如在相当于机器人整机“动力心脏”与“精准关节”的伺服电机与关节模组部件上，威灵机器人部件同样交出了令市场满意的答卷。专为大负载工业机器人场景研发的威灵机器人重载专用伺服电机采用了创新的定、转子设计，超过270W/kg的功率密度与140℃（定子温度）的稳定运行温度为高负载、高温、高速工业场景提供了有力保障；而通过159项严格测试考验的威灵谐波关节模组则凭借超过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产业前沿领域，其轻巧、智能、平稳、可靠的优点广受好评。

如果说正向设计体系是关键核心技术，那么精湛成熟的超精密加工制造工艺是企业的灵魂，是核心竞争力，二者相辅相成相得益彰。在威灵机器人部件及其所在的美的工业技术事业部当中，无论是超过30年的大规模精密加工经验，在摩擦磨损、热处理、仿真技术、齿形设计以及轴承设计上的深厚积淀与研发创新，还是涵盖170余项专利、3大研发中心、18000+平方米智慧工厂为支撑的研发制造布局，都为包括精密减速机、关节模组、伺服电机等产品的打造，以及从工业机器人到人形机器人“核心部件”全覆盖的全栈能力建设打下基础。

美的威灵机器人部件伺服电机PH2-R系列产品

针对未来竞争格局与“十五五”规划中对机器人行业的着重铺排，章浏明认为机器人产业正加速融入千行百业，核心部件的自主可控是产业高质量发展的关键。

“未来五年，威灵机器人部件将坚定正向设计道路，持续深耕人形机器人、工业机器人等前沿领域，联合产业链伙伴融入创新‘雁阵型’，通过技术专精化与市场国际化双轮驱动，实现从并跑到领跑的跨越。”

从性能参数的对标到底层设计的原始创新，从国产替代到走出国门走向全球，美的威灵机器人部件的征途仍在不断延伸。这场以创新、以品质为核心的突围战或许仍在蓄势，但在中国制造向高端化、智能化、全球化迈进的下一个五年，威灵机器人部件将以正向设计为笔、以技术创新为墨，书写属于中国智造的全新篇章。