我國的工業三大核心零部件控制器、、減(jian)速機(ji)(ji)是制約中國(guo)機(ji)(ji)器人產(chan)業的主要瓶頸，占到機(ji)(ji)器人成本(ben)的70%。 機(ji)(ji)械制造(zao)業
控制器
控制器國(guo)內外差距最小。控制器是(shi)機(ji)器人的大(da)腦，發布(bu)和(he)傳(chuan)遞動(dong)作指令。包括硬(ying)件(jian)(jian)和(he)軟件(jian)(jian)兩部分：硬(ying)件(jian)(jian)就是(shi)工業控制板卡，包括一些主控單元(yuan)、信號處理部分等電(dian)路(lu)，國(guo)產品牌已(yi)經(jing)掌握(wo)；軟件(jian)(jian)部分主要是(shi)控制算法(fa)、二次開發等，國(guo)產品牌在穩定(ding)性、響(xiang)應(ying)速度、易用性等還有差距。
控(kong)制(zhi)器的問題在于，由于其“神經中樞(shu)”的地位(wei)和(he)門檻相對較低，成熟機器人廠商一(yi)般(ban)自行開發(fa)控(kong)制(zhi)器，以保證穩定性(xing)和(he)維護(hu)技(ji)術體(ti)系。因此控(kong)制(zhi)器的市(shi)場份額基本跟機器人本體(ti)一(yi)致(zhi)。國(guo)際上也有KEBA、倍福、貝加(jia)萊這樣(yang)提供控(kong)制(zhi)器底層平臺的廠商。因此在當(dang)前環境下國(guo)內(nei)專業研發(fa)控(kong)制(zhi)器的企業會比較艱難。
控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)的(de)機會在于標準化(hua)和(he)開(kai)(kai)(kai)放(fang)性(xing)。現(xian)有(you)的(de)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)封閉構造，帶來(lai)開(kai)(kai)(kai)放(fang)性(xing)差(cha)、軟件獨立性(xing)差(cha)、容錯性(xing)差(cha)、擴(kuo)展(zhan)性(xing)差(cha)、缺(que)乏網(wang)絡功能(neng)等缺(que)點(dian)，已不能(neng)適應(ying)智能(neng)化(hua)和(he)柔性(xing)化(hua)要求。開(kai)(kai)(kai)發模塊化(hua)、標準化(hua)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)，各個層次對用戶開(kai)(kai)(kai)放(fang)是(shi)機器(qi)(qi)(qi)人(ren)控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)的(de)一(yi)個發展(zhan)方向。我國863計劃(hua)也已經(jing)立項(xiang)。機器(qi)(qi)(qi)人(ren)接口統(tong)一(yi)是(shi)大趨勢，未(wei)來(lai)可能(neng)會出現(xian)提供控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)模塊的(de)平(ping)臺型企業。
市(shi)場(chang)規模方面，按十三五規劃到2020年我(wo)國機器(qi)(qi)人保有(you)量80萬臺(tai)，假(jia)設國產機器(qi)(qi)人占50%的(de)份額(e)，控制器(qi)(qi)價格1.5萬元，算上更(geng)換及維護，國產控制器(qi)(qi)的(de)市(shi)場(chang)規模在60-70億元。
伺服
伺服(fu)(fu)電(dian)機(ji)(ji)競爭激烈，外資掌握話語權。伺服(fu)(fu)電(dian)機(ji)(ji)在(zai)機(ji)(ji)器(qi)人中用(yong)(yong)作執行單元，是影響機(ji)(ji)器(qi)人工作性(xing)能的(de)主(zhu)要(yao)因素。伺服(fu)(fu)電(dian)機(ji)(ji)主(zhu)要(yao)分為(wei)步進、交流和直流，機(ji)(ji)器(qi)人行業應用(yong)(yong)最(zui)多(duo)的(de)是交流伺服(fu)(fu)，約占65%伺服(fu)(fu)電(dian)機(ji)(ji)與控(kong)制器(qi)關(guan)聯緊密。
外資企業(ye)占(zhan)據(ju)絕對優(you)勢。日系(xi)(xi)(xi)品牌(pai)憑借良好的產(chan)品性(xing)能與(yu)極(ji)具競爭(zheng)力的價格(ge)壟斷了中(zhong)小(xiao)型(xing)OEM(設備制造業(ye))市場(chang)。2014年(nian)，伺服(fu)系(xi)(xi)(xi)統市場(chang)TOP15廠商中(zhong)，前三名均為日系(xi)(xi)(xi)品牌(pai)，總份(fen)額達到45%。西門子、博世、施耐德等(deng)歐系(xi)(xi)(xi)品牌(pai)占(zhan)據(ju)高端，整體市場(chang)份(fen)額在(zai)30%左右。國內企業(ye)整體份(fen)額低(di)于10%左右。
我國伺(si)服系統自主配套能力已現雛(chu)形(xing)。較(jiao)大規模(mo)的伺(si)服品(pin)牌有20余家。國產(chan)產(chan)品(pin)功(gong)率范圍(wei)多在22KW以內(nei)，技術路線上與(yu)日(ri)系產(chan)品(pin)接(jie)近。從(cong)市(shi)場規模(mo)來(lai)看，2014年伺(si)服電機在所有應用行業規模(mo)68億人民幣，增速為(wei)8.3%；其中(zhong)機器人增速高達50%，迅速成(cheng)長為(wei)伺(si)服系統應用中(zhong)排名第(di)六的行業，以4.2億的業績(ji)，占市(shi)場份額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(qi)深入(ru)的研究，大(da)量資金投(tou)入(ru)和長時間(jian)的市(shi)場(chang)驗證，對技(ji)術、資金、人(ren)才要求都較高，國內上市(shi)公司如新松、新時達(da)、匯川技(ji)術、廣州(zhou)數(shu)控、埃(ai)斯頓等具備類似的條(tiao)件。
減速機
機(ji)器人減(jian)(jian)(jian)速機(ji)市場高度(du)壟(long)斷(duan)，普及期國產減(jian)(jian)(jian)速機(ji)無法實現全面進口替代。減(jian)(jian)(jian)速機(ji)用來(lai)精確控制機(ji)器人動作，傳輸更大的力矩。分為兩種，安裝(zhuang)在機(ji)座、大臂(bei)、肩膀等重(zhong)負載位(wei)置(zhi)的RV減(jian)(jian)(jian)速機(ji)和安裝(zhuang)在小臂(bei)、腕部或(huo)手部等輕負載位(wei)置(zhi)的諧(xie)波減(jian)(jian)(jian)速機(ji)。RV減(jian)(jian)(jian)速機(ji)被(bei)日本(ben)納(na)博(bo)特斯克壟(long)斷(duan)，諧(xie)波減(jian)(jian)(jian)速機(ji)日本(ben)哈默(mo)納(na)科(ke)占絕對優勢(shi)。
諧波(bo)減速(su)機(ji)(ji)結構(gou)相(xiang)對簡(jian)單(dan)，僅有三個(ge)基本零部件，加上哈(ha)默納科的專利早已(yi)到期，國產諧波(bo)減速(su)機(ji)(ji)跟國外相(xiang)比(bi)差距不算大。無錫(xi)綠的的諧波(bo)減速(su)機(ji)(ji)已(yi)經在(zai)國產機(ji)(ji)器人上面有廣泛應用(yong)。
RV減(jian)速機(ji)核心(xin)難點在(zai)于基礎(chu)工業和工藝。RV減(jian)速機(ji)是(shi)純(chun)機(ji)械的(de)精密(mi)部(bu)件(jian)，材料(liao)、熱處理工藝和高精度加工機(ji)床(chuang)缺一不可。我國在(zai)這幾個方(fang)面(mian)長期落后，并(bing)非單靠某個企業所(suo)能解(jie)決(jue)。要將200多個零部(bu)件(jian)組(zu)合(he)在(zai)一起，精度要求苛刻，零部(bu)件(jian)之間的(de)公差匹(pi)配需要多年(nian)經驗積累。
從市場規模(mo)來看，按(an)2020年機(ji)器(qi)(qi)人保有量(liang)80萬(wan)臺，即(ji)增量(liang)約(yue)60萬(wan)臺計(ji)，一臺多關節(jie)工業機(ji)器(qi)(qi)人按(an)軸數不同需(xu)要4-6個(ge)(ge)減速(su)機(ji)，取中(zhong)位數5個(ge)(ge)，則需(xu)要300萬(wan)個(ge)(ge)減速(su)機(ji)。樂觀(guan)估計(ji)國內企業拿到50%的市場份額(e)，單臺減速(su)機(ji)4000元(yuan)計(ji)算(suan)，則規模(mo)在(zai)60億元(yuan)，算(suan)上更(geng)換需(xu)求也(ye)不會超過70億元(yuan)。
減速(su)機價格呈下行趨勢。納博特斯克2013年跟上(shang)海(hai)機電(dian)合資以(yi)來(lai)，隨著國(guo)際機器人在中國(guo)產(chan)(chan)能加大和國(guo)產(chan)(chan)機器人的發展，其(qi)RV減速(su)機價格逐漸下降(jiang)。2016年常(chang)州(zhou)工(gong)廠投產(chan)(chan)，還會有進一步(bu)下降(jiang)空間(jian)。上(shang)海(hai)機電(dian)2015年年報(bao)披(pi)露，納博減速(su)機收入(ru)1.34億(yi)元，同(tong)比(bi)增長52.3%；凈利潤(run)3365萬元，同(tong)比(bi)增長55.5%。
綜上，我國工業機(ji)(ji)器人(ren)的三大(da)核心(xin)零部件要想從本(ben)質上獲得突破，都需要付(fu)出(chu)更多的耐心(xin)和投入，尤其是減速機(ji)(ji)，期待越大(da)，壓力越大(da)，同時(shi)前景也可(ke)觀。同時(shi)我國的工業機(ji)(ji)器人(ren)技術(shu)人(ren)才也很稀缺。 機(ji)(ji)械制(zhi)造業
