我國的工業三大核心零部件控制器、、減(jian)速機(ji)(ji)是制(zhi)約中國機(ji)(ji)器人(ren)產業(ye)的主要瓶頸(jing)，占(zhan)到機(ji)(ji)器人(ren)成本的70%。 機(ji)(ji)械(xie)制(zhi)造業(ye)
控制器
控(kong)制(zhi)(zhi)器國(guo)內(nei)外差(cha)距最小(xiao)。控(kong)制(zhi)(zhi)器是機器人的(de)大腦，發布和傳遞(di)動(dong)作指令。包括硬件(jian)和軟(ruan)件(jian)兩部分：硬件(jian)就是工業控(kong)制(zhi)(zhi)板卡(ka)，包括一些主控(kong)單元、信號處理部分等電路，國(guo)產品牌已經掌握；軟(ruan)件(jian)部分主要是控(kong)制(zhi)(zhi)算法、二次開發等，國(guo)產品牌在穩(wen)定性(xing)、響應速度、易用性(xing)等還有差(cha)距。
控制器(qi)(qi)的(de)(de)問題在于(yu)，由(you)于(yu)其(qi)“神經中樞”的(de)(de)地(di)位和門(men)檻相對較低，成(cheng)熟機器(qi)(qi)人廠商一般(ban)自(zi)行開發控制器(qi)(qi)，以(yi)保證穩定性和維護技術(shu)體系。因此控制器(qi)(qi)的(de)(de)市場份額基本跟(gen)機器(qi)(qi)人本體一致。國際上(shang)也(ye)有KEBA、倍福、貝加萊這樣提供控制器(qi)(qi)底層平臺的(de)(de)廠商。因此在當前(qian)環境(jing)下國內專(zhuan)業研發控制器(qi)(qi)的(de)(de)企(qi)業會比(bi)較艱難。
控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)機(ji)(ji)會(hui)在于標(biao)準(zhun)化和開(kai)放(fang)(fang)性(xing)。現有的(de)(de)機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)封閉(bi)構造，帶來(lai)開(kai)放(fang)(fang)性(xing)差(cha)、軟(ruan)件(jian)獨立(li)性(xing)差(cha)、容錯性(xing)差(cha)、擴展性(xing)差(cha)、缺(que)(que)乏網絡功能(neng)(neng)等缺(que)(que)點，已不能(neng)(neng)適應(ying)智能(neng)(neng)化和柔性(xing)化要求(qiu)。開(kai)發模(mo)塊(kuai)(kuai)化、標(biao)準(zhun)化機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)，各個層次對(dui)用戶開(kai)放(fang)(fang)是機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)一(yi)個發展方向。我國863計劃(hua)也已經立(li)項。機(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)接口統一(yi)是大趨勢，未來(lai)可能(neng)(neng)會(hui)出現提供控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)模(mo)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)平(ping)臺型企(qi)業(ye)。
市場規模方面，按(an)十三五(wu)規劃到2020年(nian)我國(guo)機(ji)器人(ren)保有量80萬臺，假(jia)設(she)國(guo)產機(ji)器人(ren)占50%的份額，控制器價格(ge)1.5萬元，算上更換及(ji)維(wei)護，國(guo)產控制器的市場規模在60-70億元。
伺服
伺服電機(ji)(ji)競爭(zheng)激烈，外資掌握話語權。伺服電機(ji)(ji)在(zai)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)中用作(zuo)執行單元，是(shi)影響(xiang)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)工作(zuo)性能的(de)主(zhu)要因(yin)素。伺服電機(ji)(ji)主(zhu)要分(fen)為步進、交(jiao)流和直流，機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)行業應用最(zui)多的(de)是(shi)交(jiao)流伺服，約占65%伺服電機(ji)(ji)與控制器(qi)(qi)關聯緊密。
外(wai)資企(qi)業占(zhan)據(ju)(ju)絕(jue)對優(you)勢。日系(xi)品牌(pai)憑借良(liang)好的產(chan)品性能與極(ji)具(ju)競爭力的價(jia)格(ge)壟斷了中小型OEM(設(she)備制造(zao)業)市(shi)場(chang)。2014年(nian)，伺(si)服系(xi)統(tong)市(shi)場(chang)TOP15廠商中，前三名均(jun)為日系(xi)品牌(pai)，總份(fen)額達到(dao)45%。西(xi)門子(zi)、博世、施耐德等歐系(xi)品牌(pai)占(zhan)據(ju)(ju)高端，整(zheng)體市(shi)場(chang)份(fen)額在30%左(zuo)右(you)。國內企(qi)業整(zheng)體份(fen)額低于10%左(zuo)右(you)。
我國(guo)伺服(fu)(fu)系統自主配套能力(li)已現雛形。較大規(gui)模的伺服(fu)(fu)品(pin)牌有20余家。國(guo)產產品(pin)功(gong)率范圍多在22KW以內，技術路線上與日系產品(pin)接近。從市(shi)場規(gui)模來(lai)看，2014年伺服(fu)(fu)電機在所有應(ying)(ying)用行業(ye)規(gui)模68億(yi)人民幣，增速(su)為8.3%；其中機器人增速(su)高達(da)50%，迅速(su)成長(chang)為伺服(fu)(fu)系統應(ying)(ying)用中排名第(di)六的行業(ye)，以4.2億(yi)的業(ye)績，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深入(ru)的(de)研究，大量資金投(tou)入(ru)和長時間(jian)的(de)市場(chang)驗證(zheng)，對技術(shu)、資金、人才要求都較高，國(guo)內上市公司如新松、新時達、匯川技術(shu)、廣州數控、埃斯頓等具備類似(si)的(de)條件。
減速機
機(ji)(ji)(ji)器人減(jian)(jian)速(su)(su)(su)機(ji)(ji)(ji)市(shi)場高度壟斷，普及期國產(chan)減(jian)(jian)速(su)(su)(su)機(ji)(ji)(ji)無法(fa)實現全面進(jin)口替(ti)代(dai)。減(jian)(jian)速(su)(su)(su)機(ji)(ji)(ji)用來精確控(kong)制機(ji)(ji)(ji)器人動作，傳(chuan)輸更大的(de)力矩。分為(wei)兩(liang)種，安(an)裝在(zai)機(ji)(ji)(ji)座、大臂、肩膀等重負(fu)(fu)載位置(zhi)的(de)RV減(jian)(jian)速(su)(su)(su)機(ji)(ji)(ji)和安(an)裝在(zai)小臂、腕部或手部等輕負(fu)(fu)載位置(zhi)的(de)諧波(bo)減(jian)(jian)速(su)(su)(su)機(ji)(ji)(ji)。RV減(jian)(jian)速(su)(su)(su)機(ji)(ji)(ji)被日本納博特斯克壟斷，諧波(bo)減(jian)(jian)速(su)(su)(su)機(ji)(ji)(ji)日本哈默納科占絕(jue)對優勢。
諧波減(jian)速(su)(su)機(ji)結(jie)構相(xiang)對簡(jian)單，僅有(you)三個基本零部件，加上哈默納科的(de)專(zhuan)利早已(yi)到期，國產(chan)諧波減(jian)速(su)(su)機(ji)跟國外相(xiang)比差距(ju)不(bu)算(suan)大。無錫(xi)綠的(de)的(de)諧波減(jian)速(su)(su)機(ji)已(yi)經在國產(chan)機(ji)器人上面(mian)有(you)廣泛(fan)應用(yong)。
RV減(jian)速(su)機(ji)核(he)心難點在于基礎工(gong)業和工(gong)藝。RV減(jian)速(su)機(ji)是純機(ji)械的精密部(bu)件(jian)，材料、熱處(chu)理工(gong)藝和高(gao)精度(du)加工(gong)機(ji)床缺一不可。我(wo)國(guo)在這幾個方(fang)面長期落后，并非單(dan)靠某個企業所能解決。要(yao)將200多個零部(bu)件(jian)組(zu)合(he)在一起，精度(du)要(yao)求苛刻，零部(bu)件(jian)之間的公差匹配需要(yao)多年(nian)經驗積累。
從市(shi)場規模(mo)來看，按(an)(an)2020年機(ji)器(qi)人(ren)(ren)保有量(liang)80萬臺，即增(zeng)量(liang)約60萬臺計，一臺多(duo)關節工業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)按(an)(an)軸數不同需(xu)(xu)要(yao)4-6個(ge)減(jian)速(su)機(ji)，取中位數5個(ge)，則需(xu)(xu)要(yao)300萬個(ge)減(jian)速(su)機(ji)。樂觀(guan)估計國(guo)內企業(ye)拿到50%的市(shi)場份(fen)額(e)，單臺減(jian)速(su)機(ji)4000元(yuan)計算(suan)，則規模(mo)在(zai)60億元(yuan)，算(suan)上更換需(xu)(xu)求也不會超(chao)過70億元(yuan)。
減速(su)機(ji)(ji)(ji)價格(ge)呈(cheng)下(xia)行趨(qu)勢。納博特斯(si)克2013年跟上海機(ji)(ji)(ji)電(dian)合(he)資以來，隨著國(guo)際機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)在中國(guo)產能加(jia)大和國(guo)產機(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)的(de)發展，其RV減速(su)機(ji)(ji)(ji)價格(ge)逐漸(jian)下(xia)降(jiang)(jiang)。2016年常州工廠投產，還會(hui)有(you)進一步下(xia)降(jiang)(jiang)空間。上海機(ji)(ji)(ji)電(dian)2015年年報披露，納博減速(su)機(ji)(ji)(ji)收入1.34億元，同比增長52.3%；凈(jing)利潤3365萬元，同比增長55.5%。
綜上(shang)，我國工業機(ji)(ji)器人(ren)的(de)三大核(he)心零部件要(yao)想從(cong)本質上(shang)獲得突破，都需要(yao)付出更多的(de)耐(nai)心和投入，尤其是減速機(ji)(ji)，期待越大，壓力越大，同(tong)時(shi)(shi)前景也(ye)可觀(guan)。同(tong)時(shi)(shi)我國的(de)工業機(ji)(ji)器人(ren)技(ji)術人(ren)才也(ye)很稀缺。 機(ji)(ji)械制造(zao)業
