我國的工業三大核心零部件控制器、、減速機是制(zhi)約(yue)中國機器(qi)人產業(ye)的主要瓶頸，占到機器(qi)人成本的70%。 機械制(zhi)造業(ye)
控制器
控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)國(guo)內外差距(ju)最(zui)小。控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)是(shi)(shi)機器(qi)人(ren)的大(da)腦，發布和傳遞動作指令(ling)。包(bao)括硬件(jian)和軟件(jian)兩(liang)部分(fen)：硬件(jian)就是(shi)(shi)工業控(kong)(kong)制(zhi)板卡，包(bao)括一些主(zhu)控(kong)(kong)單(dan)元、信號處理部分(fen)等電路(lu)，國(guo)產品牌(pai)已經(jing)掌握；軟件(jian)部分(fen)主(zhu)要是(shi)(shi)控(kong)(kong)制(zhi)算法(fa)、二次(ci)開發等，國(guo)產品牌(pai)在穩定性(xing)、響應(ying)速(su)度、易(yi)用(yong)性(xing)等還(huan)有(you)差距(ju)。
控制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)的(de)(de)問題在于(yu)，由于(yu)其“神經中樞(shu)”的(de)(de)地位和門檻(jian)相對較(jiao)(jiao)低，成熟(shu)機(ji)器(qi)人(ren)廠商一般自行開發控制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)，以(yi)保證穩定(ding)性和維護技術體(ti)系(xi)。因此(ci)控制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)的(de)(de)市場份額基本跟機(ji)器(qi)人(ren)本體(ti)一致。國(guo)際上也有KEBA、倍福(fu)、貝(bei)加萊這樣(yang)提供控制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)底層平臺的(de)(de)廠商。因此(ci)在當(dang)前環境下國(guo)內專業研發控制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)的(de)(de)企業會比(bi)較(jiao)(jiao)艱難(nan)。
控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)的機(ji)會在于標準(zhun)化(hua)(hua)(hua)和開(kai)(kai)放性(xing)。現有的機(ji)器(qi)人(ren)(ren)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)封(feng)閉構造(zao)，帶來(lai)(lai)開(kai)(kai)放性(xing)差(cha)、軟(ruan)件獨立性(xing)差(cha)、容錯性(xing)差(cha)、擴展性(xing)差(cha)、缺(que)乏網絡功能等缺(que)點，已不能適應智能化(hua)(hua)(hua)和柔性(xing)化(hua)(hua)(hua)要求。開(kai)(kai)發模塊(kuai)化(hua)(hua)(hua)、標準(zhun)化(hua)(hua)(hua)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)，各個層次對用戶(hu)開(kai)(kai)放是(shi)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)的一(yi)(yi)個發展方向。我國863計劃(hua)也已經立項。機(ji)器(qi)人(ren)(ren)接口統(tong)一(yi)(yi)是(shi)大趨勢，未來(lai)(lai)可能會出現提(ti)供控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)模塊(kuai)的平臺(tai)型企業。
市(shi)場規(gui)模方面，按十(shi)三五規(gui)劃到2020年(nian)我國機(ji)器(qi)人(ren)保有量80萬臺，假(jia)設國產機(ji)器(qi)人(ren)占50%的份額，控制(zhi)器(qi)價(jia)格1.5萬元，算上(shang)更(geng)換及維護，國產控制(zhi)器(qi)的市(shi)場規(gui)模在60-70億元。
伺服
伺服(fu)電機(ji)競爭激烈(lie)，外資掌握(wo)話語權(quan)。伺服(fu)電機(ji)在(zai)機(ji)器人中(zhong)用作執行(xing)單元，是影響機(ji)器人工(gong)作性能(neng)的主要(yao)因素。伺服(fu)電機(ji)主要(yao)分為步進、交(jiao)流(liu)和(he)直流(liu)，機(ji)器人行(xing)業應用最多的是交(jiao)流(liu)伺服(fu)，約占65%伺服(fu)電機(ji)與(yu)控制器關(guan)聯緊密(mi)。
外資(zi)企業占據絕(jue)對優(you)勢(shi)。日系(xi)品牌(pai)(pai)憑借良好的產品性(xing)能(neng)與極具競爭(zheng)力(li)的價格壟斷了中小型OEM(設備制造(zao)業)市場。2014年(nian)，伺服(fu)系(xi)統市場TOP15廠商中，前三名均為日系(xi)品牌(pai)(pai)，總份(fen)額(e)達到45%。西門子、博世、施耐德等(deng)歐系(xi)品牌(pai)(pai)占據高(gao)端，整體市場份(fen)額(e)在30%左右。國內(nei)企業整體份(fen)額(e)低于10%左右。
我國(guo)伺(si)服(fu)系統自主配套(tao)能力已現雛形。較大規(gui)模的伺(si)服(fu)品牌(pai)有20余家。國(guo)產(chan)產(chan)品功率范圍多在(zai)22KW以(yi)內，技術路線上與日系產(chan)品接近(jin)。從市(shi)場(chang)規(gui)模來看，2014年伺(si)服(fu)電機在(zai)所有應用(yong)行(xing)業(ye)規(gui)模68億人民(min)幣，增(zeng)速(su)為8.3%；其中機器(qi)人增(zeng)速(su)高達(da)50%，迅速(su)成長為伺(si)服(fu)系統應用(yong)中排名第(di)六的行(xing)業(ye)，以(yi)4.2億的業(ye)績，占(zhan)市(shi)場(chang)份(fen)額6.2%。
成長空間上，整體上受宏觀經濟影響明顯，未來5年將進入穩定發展。4軸和6軸的多關節占比上升，將帶來機器人用伺服的高速增長。預計十三五規劃期內，機器人占比將升至第一位，市場規模16億元。
控制器和伺服系統關聯緊密，用戶選擇的排序分別是可靠穩定性、價格、服務，從服務和性價比入手是國內企業突破的方向。但這需要對領域長期深入的研究，大量資(zi)金(jin)投入和(he)長時間(jian)的市場驗證，對(dui)技(ji)術、資(zi)金(jin)、人才要求都較高，國內上市公(gong)司如(ru)新(xin)松、新(xin)時達(da)、匯川技(ji)術、廣州數(shu)控、埃斯頓等具(ju)備類(lei)似的條件。
減速機
機(ji)(ji)器人減速(su)(su)機(ji)(ji)市場高度壟(long)斷(duan)，普及(ji)期國產減速(su)(su)機(ji)(ji)無(wu)法實現全面進(jin)口(kou)替(ti)代(dai)。減速(su)(su)機(ji)(ji)用(yong)來精確控制機(ji)(ji)器人動作，傳輸更大(da)的力(li)矩。分(fen)為兩(liang)種，安(an)裝在(zai)(zai)機(ji)(ji)座、大(da)臂、肩膀(bang)等(deng)(deng)重負載位(wei)置(zhi)(zhi)的RV減速(su)(su)機(ji)(ji)和安(an)裝在(zai)(zai)小臂、腕部(bu)或手部(bu)等(deng)(deng)輕負載位(wei)置(zhi)(zhi)的諧波減速(su)(su)機(ji)(ji)。RV減速(su)(su)機(ji)(ji)被日(ri)本(ben)納博特斯克壟(long)斷(duan)，諧波減速(su)(su)機(ji)(ji)日(ri)本(ben)哈默納科占絕對(dui)優(you)勢。
諧(xie)波減(jian)速(su)機(ji)結構相對簡單，僅有三個基本零部件，加上哈默納科的專利早(zao)已(yi)到期，國(guo)產(chan)諧(xie)波減(jian)速(su)機(ji)跟國(guo)外相比差距不算(suan)大(da)。無錫(xi)綠的的諧(xie)波減(jian)速(su)機(ji)已(yi)經(jing)在國(guo)產(chan)機(ji)器人上面有廣泛(fan)應用。
RV減速機(ji)(ji)核(he)心難點在(zai)(zai)于基礎工(gong)(gong)業(ye)和工(gong)(gong)藝(yi)。RV減速機(ji)(ji)是純機(ji)(ji)械的精(jing)密部件，材(cai)料(liao)、熱處理工(gong)(gong)藝(yi)和高精(jing)度(du)加工(gong)(gong)機(ji)(ji)床缺一不(bu)可。我國在(zai)(zai)這幾個方(fang)面長期(qi)落(luo)后，并非單靠(kao)某(mou)個企(qi)業(ye)所能解決。要(yao)將200多個零(ling)部件組(zu)合在(zai)(zai)一起，精(jing)度(du)要(yao)求苛刻，零(ling)部件之(zhi)間(jian)的公(gong)差匹(pi)配需要(yao)多年(nian)經驗積(ji)累(lei)。
從市場規模來看，按2020年機(ji)(ji)(ji)器人保有量80萬(wan)臺(tai)(tai)，即增(zeng)量約60萬(wan)臺(tai)(tai)計(ji)，一臺(tai)(tai)多關節工業機(ji)(ji)(ji)器人按軸(zhou)數不同需要4-6個(ge)(ge)減速(su)機(ji)(ji)(ji)，取(qu)中位(wei)數5個(ge)(ge)，則(ze)需要300萬(wan)個(ge)(ge)減速(su)機(ji)(ji)(ji)。樂觀估計(ji)國(guo)內(nei)企(qi)業拿(na)到(dao)50%的市場份額，單臺(tai)(tai)減速(su)機(ji)(ji)(ji)4000元計(ji)算(suan)，則(ze)規模在60億元，算(suan)上(shang)更(geng)換需求也不會超(chao)過(guo)70億元。
減速(su)機價格呈(cheng)下(xia)行趨(qu)勢。納博特斯克2013年跟上(shang)海(hai)機電合資以來，隨著國(guo)(guo)際機器人在(zai)中國(guo)(guo)產(chan)能加大和國(guo)(guo)產(chan)機器人的(de)發展，其(qi)RV減速(su)機價格逐漸下(xia)降。2016年常州工廠投產(chan)，還(huan)會有進一步下(xia)降空間。上(shang)海(hai)機電2015年年報披露，納博減速(su)機收入1.34億元(yuan)，同比增長52.3%；凈利潤3365萬元(yuan)，同比增長55.5%。
綜上，我(wo)國工業機(ji)器人(ren)(ren)的三大(da)核心(xin)零部(bu)件要(yao)想從(cong)本質上獲得突破，都(dou)需要(yao)付(fu)出更(geng)多的耐(nai)心(xin)和投入(ru)，尤其是減(jian)速機(ji)，期待(dai)越(yue)(yue)大(da)，壓力越(yue)(yue)大(da)，同時前景(jing)也(ye)可觀。同時我(wo)國的工業機(ji)器人(ren)(ren)技(ji)術(shu)人(ren)(ren)才也(ye)很稀缺(que)。 機(ji)械(xie)制造業
