广州机械院:瞄准高端机器人

通过联合广州机器人本体制造企业、零部件企业和研究院所等多方力量，广州机械院的协同合力发展模式已经初见成效，完成了技术向产品的转换。

在位于新疆的中国最大的风电基地，虽然这里并非热带，但夏日炙热的阳光往往将气温推高到接近40℃，设备表面温度往往达到70-80℃。这对于机械的正常运转无疑是一种严酷地考验。

一个足以致命的隐患正在悄然酝酿。西欧某知名厂家生产的风电机组，在新疆夏季高温的炙烤下出现运转异常。检修人员在对风电机组点检时，分别在不同的电机滚动轴承脂中发现大尺寸金属碎屑。这是一种致命性的隐患，如果任其发展，最终将导致价值上千万元的整台机组报废。

这些金属碎屑到底从何而来，又是什么原因造成的？国外厂商认为是安装、维护的问题。而电站则认为是产品可能存在瑕疵。

然而，无论是什么问题，都必须拿出证据和解决方案。风电厂的相关领导最终在专家的推荐下找到了广州机械院。广州机械研究院很快就找到了问题的原因。

从脂中提取分析的碎屑样品金属丝和金属片同为一种铁磁性钢质颗粒，在加热后都呈现出蓝色回火色。这与电机轴承保持架材料的加热回火类似。从磨损形态分析，金属丝表面有十分明显的平行划痕，且颗粒尺寸很大。

同时，金属片很薄，厚度仅0.05mm左右，表面有不规则分布的数微米大小的凹坑，属于滚动疲劳产生的层状颗粒。这种损害显然发生在滚动体和滚动道之间。

风电机组电机轴承中发现的金属碎屑，来自于不足导致的过度摩擦。而非机械本身的质量问题。高温导致的脂粘度降低是问题的罪魁祸首。道理就如同汽车水温过高，导致发动机失效一样。

必须更换适应当地气候的脂。广州机械院“大胆”对当时世界最先进的大型进口风电机组提出了改进意见。

数据摆在面前，国外产商无可规避，不得不在承担维修损失的基础上和更换相应型号脂。电厂恢复了正常运转。广州机械院也凭借着出色的分析能力和风电机组保护解决方案跻身新能源服务市场。

拓展

同样的案例还发生在海洋工业领域。某国外石油钻井平台，电动机频频出现短时轴承烧蚀、脂变硬的故障。为此，不仅原油开发方面每天损失金额达到近十万元，而且每更换一次电动机轴承的维修和直升飞机运输费用就高达十几万元。

一开始，钻井平台的维修人员还以为是脂加入不足，然而，越是多加脂事故反而更加频发。无计可施的外国厂商找到了广州机械院。广州机械院检测中心在收到样品后，马上对该脂进行金属元素等常规检测，从光谱元素的检测数据上看，失效的脂钙、锌、磷三种元素含量远高于正常指标。

脂的加注过程中显然混入了不恰当的其他型号脂。由于不同型号的脂混用会导致油脂胶体结构变化、稠度变化、分油增大、机械安定性变坏等，减低轴承滚道效果，导致干摩擦或乏油摩擦而发生高温失效。同时，脂注入过多，导致冷却不良，产生严重高温失效。

根据广州机械院的建议，客户进行了核实，发现设备电动机在更换不同品牌脂后，为节省成本，对原有剩余脂未进行彻底更换和清洗。致使存在不同基质的脂混加，并且加注过量，导致了电动机轴承短时磨损失效。

广州机械院迅速、准确的专业分析不仅让国外厂商折服，同时也扩大了自己的市场，为相关行业的发展提供了有力的保障。

从建院至今，广州机械院已经取得了1000多项科研成果，其中67项填补了国内空白，完成了38项技术产品的进口替代，2项填补国际空白，为国家机械装备核心部件国产化做出了重大贡献。然而，大量的技术并不能转化为企业品牌产品和市场利润。

2011年广州机械院改制为企业之后，如何让技术能力产品化，使高水平的科研分析能力不再局限于技术服务，还要形成品牌产品，参与市场竞争，便成为企业新的思考。

此后，2012年，广州机械院高精度数控机床节能环保液压系统研制成功。数控机床变频控制液压动力单元、适合机床特点的专用液压元件以及多种典型数控机床液压系统被推向市场。

大型数控镗铣床液压系统、大型数控磨床电液比例控制系统、加工中心液压系统以及主轴部件动静压轴承泵站等实现进口替代。

广州机械院的电液比例控制技术和油污污染度控制技术在数控机床中的应用实现了参数数字化控制，参数切换无振动，换向平稳不仅满足高精度数控机床的性能要求，还提高了数控机床液压系统的可靠性问题。

转型

在密封、液压系统等产品成功在机床上应用后，广州机械院进而瞄准了更高端工业机器人开发。

在工业机器人的硬件制造中，除了电控、电机等技术外，灵敏、精密的液压系统的制造一直是束缚中国机器人产业发展的瓶颈。

广州机械院打算从液压技术入手，打造自己的机械人产品。然而，孤木难成林。液压系统只是整个机器人系统的一个组成部分，其他诸如电机电控、整体制造的生产配套能力如何取得？巨大的难题摆在广州机械院决策者的面前。

一个好汉还要三个来帮。广州机械院董事长黄兴认为，单凭自己一家单打独斗，难以实现产业突破，更无法在强手林立的国际市场得以立足。只有创新共赢、合力发展才能有所作为。

2012年，广州机械院在成立下属启帆工业机器人有限公司的同时，联合了广州机器人本体制造企业、零部件企业和研究院所等三方力量，走上一条协同合力的发展模式。

2013年9月，广州工业机器人制造和应用产业联盟正式成立。一个集核心关键技术研究、整机及关键零部件研发及产业化、工业机器人系统集成应用示范、工业机器人公共服务平台四位一体的联盟发展模式由此形成。

在这种模式下，广州机械院的技术优势得以迅速发挥，完成了技术向产品的转换。2014年初，广州机械院下属企业的“启帆”品牌六自由度工业机器人研制成功。

“这对于广州机械院的产业发展具有里程碑式的意义。”黄兴表示，包括搬运机器人、喷涂机器人、焊接机器人，机器人将广泛应用于机械、电子、医疗、食品等领域。

2013年，广州机械院与四川川润公司达成战略合作协议。广州机械院不仅是四川川润的唯一密封总包服务商，同时，还依托四川川润在建材水泥、冶金矿山、电力、石油化工、工程机械等多个行业的优势，形成在液压、，设备在线监测等方面的研发合作。

同年，广州机械院与中航智控就装备在线监测达成战略合作。广州机械院的在线油液监测系统的传感器选型一直采用进口测试探头，受制于人。通过与中航智控的合作，广州机械院将为在线监测传感器技术、集成技术的进步奠定良好基础。

“好风凭借力，助我上青云。”黄兴表示，在创新共赢、合力同行的基础上，广州机械院将立志成为中国机械功能部件集成服务的领先者。