我國的工業三大核心零部件控制器、、減速機是制(zhi)約中國機器人產業的(de)主(zhu)要(yao)瓶頸(jing)，占到機器人成(cheng)本的(de)70%。 機械制(zhi)造業
控制器
控制(zhi)(zhi)器(qi)國(guo)內(nei)外差距最小。控制(zhi)(zhi)器(qi)是(shi)機器(qi)人的大腦，發布和傳遞(di)動作指令(ling)。包括(kuo)(kuo)硬(ying)件(jian)和軟件(jian)兩部(bu)(bu)分(fen)：硬(ying)件(jian)就是(shi)工業控制(zhi)(zhi)板卡，包括(kuo)(kuo)一些(xie)主控單(dan)元、信號處理部(bu)(bu)分(fen)等(deng)電路(lu)，國(guo)產(chan)品牌已經(jing)掌握；軟件(jian)部(bu)(bu)分(fen)主要是(shi)控制(zhi)(zhi)算法(fa)、二次開發等(deng)，國(guo)產(chan)品牌在穩定性(xing)、響應速度、易(yi)用性(xing)等(deng)還有差距。
控(kong)制器(qi)(qi)的問題(ti)在(zai)于，由于其“神(shen)經中樞”的地位和(he)門檻相對較(jiao)低，成熟(shu)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)廠商(shang)一般自行開發(fa)控(kong)制器(qi)(qi)，以(yi)保證穩定性和(he)維護技(ji)術體系。因此控(kong)制器(qi)(qi)的市場份額基(ji)本跟機(ji)器(qi)(qi)人(ren)本體一致。國際上(shang)也有KEBA、倍福、貝加萊這樣提供控(kong)制器(qi)(qi)底層平(ping)臺的廠商(shang)。因此在(zai)當前環境下國內專(zhuan)業研發(fa)控(kong)制器(qi)(qi)的企(qi)業會比較(jiao)艱難(nan)。
控制(zhi)器(qi)的(de)機(ji)(ji)會(hui)在于標準化和開放性(xing)(xing)。現(xian)有的(de)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)控制(zhi)器(qi)封閉構造，帶來(lai)開放性(xing)(xing)差(cha)、軟(ruan)件獨立(li)性(xing)(xing)差(cha)、容錯(cuo)性(xing)(xing)差(cha)、擴展性(xing)(xing)差(cha)、缺(que)乏網絡功能(neng)等缺(que)點，已不能(neng)適應(ying)智能(neng)化和柔(rou)性(xing)(xing)化要求(qiu)。開發模塊化、標準化機(ji)(ji)器(qi)人(ren)控制(zhi)器(qi)，各個(ge)層次(ci)對用戶開放是(shi)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)控制(zhi)器(qi)的(de)一個(ge)發展方(fang)向(xiang)。我國863計(ji)劃也已經(jing)立(li)項。機(ji)(ji)器(qi)人(ren)接口(kou)統一是(shi)大(da)趨勢(shi)，未來(lai)可能(neng)會(hui)出現(xian)提供控制(zhi)器(qi)模塊的(de)平(ping)臺型企業。
市場(chang)規(gui)模(mo)方面，按十三五規(gui)劃到2020年我國機(ji)器人保有(you)量80萬(wan)臺，假(jia)設(she)國產(chan)機(ji)器人占50%的份額(e)，控制器價格1.5萬(wan)元(yuan)，算上更換及維(wei)護，國產(chan)控制器的市場(chang)規(gui)模(mo)在(zai)60-70億元(yuan)。
伺服
伺(si)服(fu)電(dian)機競爭激烈，外資掌(zhang)握話語權。伺(si)服(fu)電(dian)機在機器(qi)人(ren)中用作執(zhi)行單(dan)元，是(shi)影響機器(qi)人(ren)工(gong)作性能的(de)主要因(yin)素。伺(si)服(fu)電(dian)機主要分(fen)為步進(jin)、交流(liu)和(he)直(zhi)流(liu)，機器(qi)人(ren)行業應(ying)用最多的(de)是(shi)交流(liu)伺(si)服(fu)，約占65%伺(si)服(fu)電(dian)機與控制器(qi)關聯(lian)緊(jin)密。
外(wai)資企業占(zhan)據絕對優勢。日系(xi)品牌憑借良好的產品性能與極具競爭力的價格壟斷(duan)了中(zhong)小(xiao)型OEM(設備(bei)制造(zao)業)市場(chang)。2014年，伺服(fu)系(xi)統市場(chang)TOP15廠商中(zhong)，前三名均為日系(xi)品牌，總份額(e)達到45%。西門子、博世(shi)、施耐德等(deng)歐系(xi)品牌占(zhan)據高(gao)端，整(zheng)體市場(chang)份額(e)在30%左右(you)。國(guo)內(nei)企業整(zheng)體份額(e)低(di)于10%左右(you)。
我國伺(si)服系(xi)(xi)統自主配套(tao)能力已現雛形。較大規(gui)模(mo)的伺(si)服品(pin)牌有20余家。國產產品(pin)功率范圍多在(zai)22KW以內，技術(shu)路線上與日(ri)系(xi)(xi)產品(pin)接近。從市場規(gui)模(mo)來看，2014年伺(si)服電機在(zai)所有應(ying)用(yong)行業(ye)規(gui)模(mo)68億人(ren)民(min)幣(bi)，增(zeng)速(su)為8.3%；其中(zhong)機器人(ren)增(zeng)速(su)高(gao)達50%，迅速(su)成長(chang)為伺(si)服系(xi)(xi)統應(ying)用(yong)中(zhong)排(pai)名第(di)六的行業(ye)，以4.2億的業(ye)績，占(zhan)市場份額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(chang)期深入的(de)研究，大量資(zi)金投入和長(chang)時間的(de)市(shi)場驗證(zheng)，對(dui)技術(shu)、資(zi)金、人才要求都較(jiao)高，國內(nei)上市(shi)公(gong)司如新(xin)松、新(xin)時達、匯川技術(shu)、廣州數控、埃斯(si)頓等具備類似(si)的(de)條件(jian)。
減速機
機(ji)(ji)器人減速機(ji)(ji)市場高(gao)度壟(long)斷，普及期國產減速機(ji)(ji)無(wu)法實現全面進(jin)口替(ti)代。減速機(ji)(ji)用(yong)來精確控制(zhi)機(ji)(ji)器人動作，傳輸更大的(de)力矩。分為兩種，安裝(zhuang)在機(ji)(ji)座、大臂、肩膀等重負載位(wei)置(zhi)的(de)RV減速機(ji)(ji)和安裝(zhuang)在小(xiao)臂、腕(wan)部(bu)或手部(bu)等輕負載位(wei)置(zhi)的(de)諧波減速機(ji)(ji)。RV減速機(ji)(ji)被日(ri)本納博特斯克壟(long)斷，諧波減速機(ji)(ji)日(ri)本哈默(mo)納科占(zhan)絕對優勢(shi)。
諧波(bo)減(jian)(jian)速機(ji)(ji)結構相(xiang)對簡(jian)單，僅(jin)有(you)三(san)個基本零部件，加上哈默納科的專利早已到期，國產諧波(bo)減(jian)(jian)速機(ji)(ji)跟國外相(xiang)比差(cha)距不(bu)算大(da)。無(wu)錫綠的的諧波(bo)減(jian)(jian)速機(ji)(ji)已經在國產機(ji)(ji)器人上面有(you)廣泛(fan)應用。
RV減速(su)機(ji)核心難點在于基礎工(gong)業(ye)和工(gong)藝(yi)。RV減速(su)機(ji)是(shi)純(chun)機(ji)械的精(jing)(jing)密部件(jian)，材(cai)料、熱處理工(gong)藝(yi)和高精(jing)(jing)度加工(gong)機(ji)床缺一不可。我(wo)國在這幾(ji)個(ge)方面長期落后，并(bing)非單靠某個(ge)企業(ye)所能解決。要(yao)將(jiang)200多個(ge)零部件(jian)組合在一起，精(jing)(jing)度要(yao)求苛刻，零部件(jian)之(zhi)間的公差匹配需(xu)要(yao)多年(nian)經驗積累(lei)。
從市(shi)場規(gui)模來看，按(an)2020年機(ji)(ji)器人保(bao)有量(liang)80萬(wan)臺(tai)，即增量(liang)約60萬(wan)臺(tai)計(ji)(ji)，一臺(tai)多(duo)關節工業機(ji)(ji)器人按(an)軸數(shu)不同需要4-6個(ge)(ge)減速機(ji)(ji)，取中(zhong)位數(shu)5個(ge)(ge)，則(ze)需要300萬(wan)個(ge)(ge)減速機(ji)(ji)。樂(le)觀估計(ji)(ji)國(guo)內企(qi)業拿到(dao)50%的市(shi)場份額，單臺(tai)減速機(ji)(ji)4000元計(ji)(ji)算，則(ze)規(gui)模在60億元，算上更換需求也不會超過70億元。
減(jian)速機(ji)(ji)價格(ge)呈下行趨勢(shi)。納(na)博(bo)特(te)斯(si)克2013年(nian)跟(gen)上海機(ji)(ji)電(dian)合資以來，隨著國(guo)際機(ji)(ji)器人(ren)(ren)在中國(guo)產能加大和國(guo)產機(ji)(ji)器人(ren)(ren)的(de)發(fa)展，其RV減(jian)速機(ji)(ji)價格(ge)逐(zhu)漸下降(jiang)。2016年(nian)常州工(gong)廠投產，還會有進一(yi)步下降(jiang)空間。上海機(ji)(ji)電(dian)2015年(nian)年(nian)報披露，納(na)博(bo)減(jian)速機(ji)(ji)收入(ru)1.34億元(yuan)，同比(bi)增(zeng)長(chang)(chang)52.3%；凈利潤3365萬(wan)元(yuan)，同比(bi)增(zeng)長(chang)(chang)55.5%。
綜上，我國工(gong)業(ye)(ye)機器人(ren)的三大核心(xin)零部件要(yao)想從本質上獲得突破(po)，都需要(yao)付(fu)出更多的耐心(xin)和(he)投入，尤其是減速機，期待越大，壓力越大，同時前景(jing)也可觀。同時我國的工(gong)業(ye)(ye)機器人(ren)技術人(ren)才也很稀缺。 機械(xie)制(zhi)造業(ye)(ye)
