我國的工業三大核心零部件控制器、、減速機(ji)(ji)是制(zhi)約(yue)中國機(ji)(ji)器人(ren)產業的(de)主要瓶(ping)頸，占到機(ji)(ji)器人(ren)成本的(de)70%。 機(ji)(ji)械制(zhi)造業
控制器
控(kong)制(zhi)器國(guo)內外差距(ju)最小。控(kong)制(zhi)器是(shi)機器人的大腦，發(fa)布和傳遞動作指令。包(bao)括硬件和軟件兩部(bu)分(fen)(fen)(fen)：硬件就是(shi)工業控(kong)制(zhi)板卡(ka)，包(bao)括一些主(zhu)控(kong)單元、信號處理部(bu)分(fen)(fen)(fen)等電(dian)路(lu)，國(guo)產品(pin)(pin)牌(pai)(pai)已經掌(zhang)握；軟件部(bu)分(fen)(fen)(fen)主(zhu)要(yao)是(shi)控(kong)制(zhi)算法、二次開發(fa)等，國(guo)產品(pin)(pin)牌(pai)(pai)在穩定性、響應(ying)速度、易用性等還(huan)有(you)差距(ju)。
控制器(qi)的(de)(de)(de)問題在于(yu)，由于(yu)其“神經中樞”的(de)(de)(de)地位和門檻相(xiang)對較低，成熟機器(qi)人廠商一般自行開(kai)發控制器(qi)，以保證(zheng)穩定性和維護(hu)技(ji)術體(ti)系。因(yin)此控制器(qi)的(de)(de)(de)市場份額基(ji)本跟機器(qi)人本體(ti)一致(zhi)。國際上(shang)也有(you)KEBA、倍福、貝加萊這樣提供(gong)控制器(qi)底層平臺(tai)的(de)(de)(de)廠商。因(yin)此在當前環境下(xia)國內專(zhuan)業研發控制器(qi)的(de)(de)(de)企業會比較艱難。
控(kong)制(zhi)器(qi)的機(ji)會(hui)在于標(biao)(biao)準化和(he)開放(fang)性。現有的機(ji)器(qi)人控(kong)制(zhi)器(qi)封閉構造，帶來(lai)開放(fang)性差(cha)、軟件獨立性差(cha)、容錯性差(cha)、擴展性差(cha)、缺乏網絡功能(neng)等缺點(dian)，已(yi)不能(neng)適(shi)應智能(neng)化和(he)柔性化要(yao)求。開發模塊化、標(biao)(biao)準化機(ji)器(qi)人控(kong)制(zhi)器(qi)，各個層(ceng)次對用(yong)戶開放(fang)是機(ji)器(qi)人控(kong)制(zhi)器(qi)的一(yi)個發展方向。我國863計劃也已(yi)經立項。機(ji)器(qi)人接口統一(yi)是大趨(qu)勢(shi)，未來(lai)可能(neng)會(hui)出現提供控(kong)制(zhi)器(qi)模塊的平(ping)臺(tai)型企(qi)業。
市(shi)場規模方面，按十三五規劃到2020年(nian)我國機(ji)(ji)器人保(bao)有(you)量80萬臺(tai)，假設國產機(ji)(ji)器人占50%的份額(e)，控(kong)制器價格(ge)1.5萬元(yuan)，算上更換(huan)及維護(hu)，國產控(kong)制器的市(shi)場規模在60-70億(yi)元(yuan)。
伺服
伺(si)(si)服(fu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)競爭激烈，外資(zi)掌握話(hua)語權(quan)。伺(si)(si)服(fu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)機(ji)(ji)(ji)(ji)器人中用(yong)作(zuo)執行單元，是(shi)(shi)影(ying)響機(ji)(ji)(ji)(ji)器人工作(zuo)性(xing)能(neng)的主要(yao)因素。伺(si)(si)服(fu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)主要(yao)分為步進、交(jiao)流和(he)直流，機(ji)(ji)(ji)(ji)器人行業(ye)應用(yong)最多的是(shi)(shi)交(jiao)流伺(si)(si)服(fu)，約占65%伺(si)(si)服(fu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)與控制器關聯(lian)緊密。
外資(zi)企業占(zhan)據絕對優勢。日系品(pin)(pin)牌憑借良好的(de)產(chan)品(pin)(pin)性能與(yu)極具競爭力(li)的(de)價格壟斷了(le)中小型OEM(設備制造業)市(shi)場(chang)(chang)。2014年，伺服系統市(shi)場(chang)(chang)TOP15廠商(shang)中，前三名均為日系品(pin)(pin)牌，總份(fen)額(e)達到45%。西門子(zi)、博世(shi)、施耐德等歐系品(pin)(pin)牌占(zhan)據高(gao)端，整(zheng)體(ti)(ti)市(shi)場(chang)(chang)份(fen)額(e)在30%左(zuo)右(you)。國內企業整(zheng)體(ti)(ti)份(fen)額(e)低于10%左(zuo)右(you)。
我(wo)國(guo)伺(si)服(fu)(fu)系(xi)(xi)統自主配套能力(li)已現雛形。較大規模的伺(si)服(fu)(fu)品牌有(you)20余家。國(guo)產(chan)產(chan)品功率范(fan)圍多在22KW以(yi)內，技(ji)術路線(xian)上與日系(xi)(xi)產(chan)品接近。從市場規模來看，2014年伺(si)服(fu)(fu)電(dian)機(ji)在所有(you)應用行業(ye)規模68億人(ren)民幣(bi)，增速(su)為(wei)8.3%；其中(zhong)機(ji)器人(ren)增速(su)高達(da)50%，迅速(su)成(cheng)長為(wei)伺(si)服(fu)(fu)系(xi)(xi)統應用中(zhong)排名(ming)第六的行業(ye)，以(yi)4.2億的業(ye)績，占(zhan)市場份額(e)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(yu)長期深入(ru)的(de)研究，大量資(zi)金投(tou)入(ru)和長時間的(de)市場驗(yan)證，對技術、資(zi)金、人才要(yao)求都較高(gao)，國內上市公司如新松、新時達、匯(hui)川技術、廣(guang)州數控、埃斯頓(dun)等具備類(lei)似(si)的(de)條件。
減速機
機(ji)器(qi)人(ren)減(jian)(jian)速(su)機(ji)市場高度壟斷，普及期(qi)國產減(jian)(jian)速(su)機(ji)無法實現全面進口替代。減(jian)(jian)速(su)機(ji)用來(lai)精(jing)確控(kong)制機(ji)器(qi)人(ren)動作，傳(chuan)輸更大(da)的力矩。分(fen)為兩種，安裝(zhuang)在機(ji)座、大(da)臂、肩膀等(deng)重負(fu)載位置的RV減(jian)(jian)速(su)機(ji)和安裝(zhuang)在小臂、腕(wan)部或手(shou)部等(deng)輕(qing)負(fu)載位置的諧波減(jian)(jian)速(su)機(ji)。RV減(jian)(jian)速(su)機(ji)被日(ri)本(ben)納(na)博特斯(si)克(ke)壟斷，諧波減(jian)(jian)速(su)機(ji)日(ri)本(ben)哈(ha)默納(na)科(ke)占絕對優勢。
諧波(bo)減(jian)速(su)機結構相對簡單，僅有三(san)個基(ji)本零部件，加上(shang)哈默(mo)納(na)科的(de)專利早已(yi)到期，國(guo)產諧波(bo)減(jian)速(su)機跟(gen)國(guo)外相比差距不算大。無錫(xi)綠的(de)的(de)諧波(bo)減(jian)速(su)機已(yi)經在國(guo)產機器人(ren)上(shang)面有廣(guang)泛(fan)應用。
RV減速機(ji)核心(xin)難點在于(yu)基礎工業和(he)工藝。RV減速機(ji)是(shi)純機(ji)械的精(jing)(jing)密(mi)部(bu)(bu)件，材料、熱處理工藝和(he)高精(jing)(jing)度加工機(ji)床缺(que)一(yi)不可(ke)。我國在這幾個方面長期落后，并非單靠(kao)某個企業所能(neng)解決。要(yao)將200多(duo)個零部(bu)(bu)件組合在一(yi)起，精(jing)(jing)度要(yao)求苛刻，零部(bu)(bu)件之間的公差匹配需(xu)要(yao)多(duo)年經驗積累。
從市(shi)場規模(mo)來看，按2020年機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)保有(you)量80萬臺，即增量約(yue)60萬臺計，一臺多關節工業機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)按軸數(shu)不同需要(yao)4-6個減速(su)機(ji)(ji)(ji)，取(qu)中位數(shu)5個，則(ze)需要(yao)300萬個減速(su)機(ji)(ji)(ji)。樂觀估計國內企業拿到(dao)50%的市(shi)場份額(e)，單臺減速(su)機(ji)(ji)(ji)4000元(yuan)計算，則(ze)規模(mo)在(zai)60億元(yuan)，算上更(geng)換(huan)需求(qiu)也不會超過70億元(yuan)。
減速(su)機價格呈下行趨勢。納博(bo)特(te)斯克(ke)2013年(nian)跟上海機電合資以來，隨著(zhu)國(guo)際機器人(ren)(ren)在(zai)中國(guo)產能加大和國(guo)產機器人(ren)(ren)的發展，其RV減速(su)機價格逐漸下降(jiang)。2016年(nian)常州(zhou)工(gong)廠投(tou)產，還會(hui)有進一步下降(jiang)空間(jian)。上海機電2015年(nian)年(nian)報披露，納博(bo)減速(su)機收入1.34億元，同(tong)比增長52.3%；凈利潤3365萬元，同(tong)比增長55.5%。
綜上，我國工業(ye)機(ji)器人的三(san)大核心零部件要(yao)想從本質(zhi)上獲得(de)突破(po)，都(dou)需要(yao)付(fu)出更多(duo)的耐心和投入，尤其是減速機(ji)，期待越(yue)大，壓力越(yue)大，同(tong)時前(qian)景(jing)也可(ke)觀。同(tong)時我國的工業(ye)機(ji)器人技術(shu)人才也很稀缺。 機(ji)械制造業(ye)
