我國的工業三大核心零部件控制器、、減速機是制約(yue)中(zhong)國機器人產業的主要瓶頸，占到機器人成(cheng)本的70%。 機械(xie)制造業
控制器
控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)國內外差(cha)距(ju)最小(xiao)。控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)是機器(qi)人的大腦，發布和傳遞動作指令(ling)。包括(kuo)硬件(jian)和軟件(jian)兩部分(fen)：硬件(jian)就是工業控(kong)(kong)制(zhi)板卡，包括(kuo)一些主控(kong)(kong)單(dan)元、信號處理(li)部分(fen)等電路，國產品牌(pai)已經掌(zhang)握；軟件(jian)部分(fen)主要是控(kong)(kong)制(zhi)算(suan)法、二次(ci)開發等，國產品牌(pai)在(zai)穩定(ding)性、響應速(su)度、易用性等還有差(cha)距(ju)。
控(kong)制器(qi)的問題(ti)在于，由于其“神經中樞”的地(di)位和(he)門檻相對較(jiao)低，成熟機器(qi)人(ren)廠商一(yi)般自行開發控(kong)制器(qi)，以保證穩定性和(he)維(wei)護技術體系(xi)。因此控(kong)制器(qi)的市場(chang)份額(e)基本跟機器(qi)人(ren)本體一(yi)致。國際上(shang)也有KEBA、倍福、貝加萊(lai)這樣提供控(kong)制器(qi)底層平臺(tai)的廠商。因此在當前環境(jing)下國內(nei)專業研發控(kong)制器(qi)的企(qi)業會比較(jiao)艱難。
控(kong)制器的機(ji)(ji)會在于(yu)標準化(hua)(hua)和開(kai)放(fang)性。現有的機(ji)(ji)器人(ren)控(kong)制器封閉構造，帶(dai)來(lai)開(kai)放(fang)性差、軟(ruan)件獨(du)立性差、容錯性差、擴展性差、缺乏網絡功能(neng)等缺點，已不能(neng)適應智(zhi)能(neng)化(hua)(hua)和柔性化(hua)(hua)要求。開(kai)發模塊化(hua)(hua)、標準化(hua)(hua)機(ji)(ji)器人(ren)控(kong)制器，各個層(ceng)次(ci)對用戶開(kai)放(fang)是機(ji)(ji)器人(ren)控(kong)制器的一個發展方(fang)向。我(wo)國(guo)863計劃(hua)也已經(jing)立項。機(ji)(ji)器人(ren)接口統一是大趨勢，未來(lai)可能(neng)會出現提供控(kong)制器模塊的平臺型(xing)企業。
市場(chang)規(gui)模方面，按十三五(wu)規(gui)劃(hua)到2020年我國機器人(ren)保有量80萬(wan)臺，假設國產機器人(ren)占50%的(de)(de)份(fen)額，控制器價格1.5萬(wan)元，算上更換(huan)及維護(hu)，國產控制器的(de)(de)市場(chang)規(gui)模在60-70億元。
伺服
伺(si)(si)服(fu)(fu)電機(ji)競爭激烈(lie)，外(wai)資(zi)掌握話語權(quan)。伺(si)(si)服(fu)(fu)電機(ji)在機(ji)器人(ren)(ren)中(zhong)用作(zuo)執行單(dan)元(yuan)，是影響機(ji)器人(ren)(ren)工作(zuo)性能的主要(yao)因素。伺(si)(si)服(fu)(fu)電機(ji)主要(yao)分(fen)為(wei)步(bu)進(jin)、交流和(he)直流，機(ji)器人(ren)(ren)行業(ye)應用最多的是交流伺(si)(si)服(fu)(fu)，約占65%伺(si)(si)服(fu)(fu)電機(ji)與控制(zhi)器關聯緊密。
外(wai)資企業占(zhan)據絕對優勢。日系(xi)品(pin)(pin)牌憑借(jie)良好的(de)產品(pin)(pin)性能與(yu)極具競爭力的(de)價格壟斷了(le)中小(xiao)型OEM(設備制(zhi)造業)市場。2014年，伺服系(xi)統市場TOP15廠商中，前三名均為日系(xi)品(pin)(pin)牌，總份(fen)額達到45%。西門子、博世、施耐德等(deng)歐系(xi)品(pin)(pin)牌占(zhan)據高端，整體(ti)市場份(fen)額在(zai)30%左(zuo)(zuo)右。國內(nei)企業整體(ti)份(fen)額低于10%左(zuo)(zuo)右。
我國(guo)伺服(fu)(fu)系統自主配套(tao)能(neng)力已現雛形。較大規模(mo)(mo)的(de)伺服(fu)(fu)品(pin)牌有20余家。國(guo)產產品(pin)功率范圍(wei)多在(zai)22KW以內，技術(shu)路線(xian)上與日系產品(pin)接近(jin)。從(cong)市(shi)場規模(mo)(mo)來看(kan)，2014年伺服(fu)(fu)電機在(zai)所(suo)有應(ying)用(yong)行業規模(mo)(mo)68億(yi)人民幣，增速為8.3%；其中(zhong)機器人增速高達50%，迅速成長為伺服(fu)(fu)系統應(ying)用(yong)中(zhong)排名第六的(de)行業，以4.2億(yi)的(de)業績，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的(de)研究(jiu)，大量資(zi)金(jin)投入和長時間的(de)市(shi)場驗證，對(dui)技術、資(zi)金(jin)、人才(cai)要求都較高，國內(nei)上市(shi)公(gong)司如新松、新時達、匯川技術、廣州數控、埃斯頓(dun)等(deng)具備類似(si)的(de)條件(jian)。
減速機
機(ji)器人減速(su)(su)機(ji)市場高度(du)壟(long)斷，普及期國(guo)產減速(su)(su)機(ji)無(wu)法實現(xian)全(quan)面進口替(ti)代。減速(su)(su)機(ji)用來精確控制機(ji)器人動作(zuo)，傳輸(shu)更大的(de)(de)力矩(ju)。分為兩(liang)種，安裝在(zai)機(ji)座、大臂(bei)、肩膀等重負(fu)(fu)載位置的(de)(de)RV減速(su)(su)機(ji)和安裝在(zai)小臂(bei)、腕(wan)部或手部等輕負(fu)(fu)載位置的(de)(de)諧(xie)波減速(su)(su)機(ji)。RV減速(su)(su)機(ji)被日本納博特斯克壟(long)斷，諧(xie)波減速(su)(su)機(ji)日本哈默(mo)納科占絕(jue)對優勢。
諧波(bo)減速(su)機(ji)結構相對簡單，僅有三個基(ji)本零部件，加(jia)上哈(ha)默納科的專利早已到期，國產諧波(bo)減速(su)機(ji)跟國外相比差距(ju)不算大(da)。無錫(xi)綠的的諧波(bo)減速(su)機(ji)已經(jing)在國產機(ji)器人上面(mian)有廣泛應(ying)用。
RV減(jian)速(su)(su)機(ji)核心難點在(zai)于(yu)基礎(chu)工業和(he)工藝。RV減(jian)速(su)(su)機(ji)是(shi)純機(ji)械的精密部(bu)(bu)件(jian)，材料(liao)、熱處(chu)理工藝和(he)高精度加(jia)工機(ji)床(chuang)缺一不可。我國在(zai)這幾個方面長期落后，并非單靠某個企業所能解決(jue)。要(yao)將200多(duo)個零(ling)部(bu)(bu)件(jian)組合在(zai)一起，精度要(yao)求苛(ke)刻，零(ling)部(bu)(bu)件(jian)之間的公(gong)差匹配需要(yao)多(duo)年經驗(yan)積累。
從(cong)市(shi)場(chang)規(gui)模(mo)來(lai)看，按(an)2020年機器人(ren)保(bao)有量80萬(wan)(wan)臺(tai)，即增量約60萬(wan)(wan)臺(tai)計，一臺(tai)多關節工業機器人(ren)按(an)軸數(shu)不同需要4-6個減(jian)速(su)機，取(qu)中位(wei)數(shu)5個，則需要300萬(wan)(wan)個減(jian)速(su)機。樂觀估計國內企業拿到50%的(de)市(shi)場(chang)份額(e)，單臺(tai)減(jian)速(su)機4000元(yuan)計算，則規(gui)模(mo)在60億元(yuan)，算上更換需求也不會超(chao)過(guo)70億元(yuan)。
減速機價格呈下行趨勢。納博(bo)特(te)斯克2013年(nian)跟(gen)上(shang)海機電(dian)合資以來，隨著國(guo)(guo)際機器人在中國(guo)(guo)產能加大和國(guo)(guo)產機器人的發展，其(qi)RV減速機價格逐漸(jian)下降。2016年(nian)常(chang)州工廠投產，還會有進一步下降空間。上(shang)海機電(dian)2015年(nian)年(nian)報(bao)披露，納博(bo)減速機收入1.34億元，同比增長(chang)(chang)52.3%；凈利潤(run)3365萬元，同比增長(chang)(chang)55.5%。
綜上，我國(guo)工(gong)業機(ji)器(qi)人的三大核心(xin)零部(bu)件要想從本質(zhi)上獲得突破，都需要付出更多(duo)的耐心(xin)和投(tou)入(ru)，尤其是減(jian)速機(ji)，期(qi)待越(yue)大，壓力越(yue)大，同(tong)時(shi)前景也(ye)可觀。同(tong)時(shi)我國(guo)的工(gong)業機(ji)器(qi)人技(ji)術人才也(ye)很稀缺。 機(ji)械制造業
