我國的工業三大核心零部件控制器、、減速機是(shi)制約中國機器人產業的(de)主要瓶頸，占到機器人成本的(de)70%。 機械制造業
控制器
控(kong)(kong)制器國(guo)內(nei)外(wai)差距最小(xiao)。控(kong)(kong)制器是(shi)機器人的大腦，發布和傳遞動作(zuo)指令。包括(kuo)硬件(jian)和軟(ruan)件(jian)兩部(bu)分：硬件(jian)就是(shi)工業控(kong)(kong)制板卡，包括(kuo)一些主控(kong)(kong)單元(yuan)、信號處理部(bu)分等(deng)電路，國(guo)產(chan)品(pin)牌已經掌握(wo)；軟(ruan)件(jian)部(bu)分主要是(shi)控(kong)(kong)制算法、二次開發等(deng)，國(guo)產(chan)品(pin)牌在穩定性、響應速度(du)、易用性等(deng)還有差距。
控(kong)制(zhi)(zhi)器的(de)(de)問題在(zai)于(yu)，由于(yu)其(qi)“神(shen)經(jing)中樞(shu)”的(de)(de)地(di)位和(he)門檻相對(dui)較(jiao)低，成(cheng)熟機器人廠(chang)(chang)商一(yi)般自行開發(fa)控(kong)制(zhi)(zhi)器，以保證穩定性(xing)和(he)維(wei)護技術體系。因此(ci)控(kong)制(zhi)(zhi)器的(de)(de)市場份額基本(ben)跟機器人本(ben)體一(yi)致。國際上也有KEBA、倍福、貝加萊這樣提供控(kong)制(zhi)(zhi)器底層平臺(tai)的(de)(de)廠(chang)(chang)商。因此(ci)在(zai)當前環境下國內專(zhuan)業研發(fa)控(kong)制(zhi)(zhi)器的(de)(de)企業會比(bi)較(jiao)艱難(nan)。
控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)的(de)機會在于標準化(hua)和(he)開(kai)(kai)放(fang)性(xing)。現(xian)有的(de)機器(qi)(qi)(qi)人控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)封閉構造(zao)，帶(dai)來開(kai)(kai)放(fang)性(xing)差、軟件獨立(li)性(xing)差、容錯性(xing)差、擴展(zhan)性(xing)差、缺乏網絡功能(neng)(neng)(neng)等缺點，已(yi)不能(neng)(neng)(neng)適應(ying)智能(neng)(neng)(neng)化(hua)和(he)柔(rou)性(xing)化(hua)要求(qiu)。開(kai)(kai)發(fa)模(mo)塊化(hua)、標準化(hua)機器(qi)(qi)(qi)人控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)，各個(ge)層次(ci)對用戶開(kai)(kai)放(fang)是(shi)機器(qi)(qi)(qi)人控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)的(de)一個(ge)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)。我國863計(ji)劃也已(yi)經立(li)項。機器(qi)(qi)(qi)人接(jie)口統一是(shi)大趨勢，未來可(ke)能(neng)(neng)(neng)會出(chu)現(xian)提供控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)模(mo)塊的(de)平臺型企業。
市場規(gui)模(mo)方面(mian)，按十三(san)五規(gui)劃(hua)到(dao)2020年我國機(ji)器人保(bao)有(you)量80萬臺(tai)，假設國產(chan)機(ji)器人占50%的份額，控制器價格1.5萬元(yuan)，算上更換及(ji)維護，國產(chan)控制器的市場規(gui)模(mo)在60-70億元(yuan)。
伺服
伺服(fu)(fu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)競爭激烈(lie)，外資掌(zhang)握話(hua)語權(quan)。伺服(fu)(fu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)在機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)中用作執行(xing)單元，是影響機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)工(gong)作性能的主(zhu)要(yao)因素。伺服(fu)(fu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)主(zhu)要(yao)分為步(bu)進、交(jiao)流(liu)和(he)直流(liu)，機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)行(xing)業應用最多的是交(jiao)流(liu)伺服(fu)(fu)，約占(zhan)65%伺服(fu)(fu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)與(yu)控制器(qi)(qi)關聯緊密。
外(wai)資企業(ye)占(zhan)據絕(jue)對(dui)優勢(shi)。日(ri)系品(pin)(pin)牌(pai)憑借良(liang)好的(de)產品(pin)(pin)性能與(yu)極具競爭力(li)的(de)價格壟斷(duan)了中小型OEM(設備制造業(ye))市場。2014年，伺(si)服系統市場TOP15廠商(shang)中，前三名均為日(ri)系品(pin)(pin)牌(pai)，總(zong)份(fen)額(e)達到45%。西(xi)門(men)子、博世、施(shi)耐德(de)等歐(ou)系品(pin)(pin)牌(pai)占(zhan)據高端，整體市場份(fen)額(e)在30%左(zuo)右。國內企業(ye)整體份(fen)額(e)低于10%左(zuo)右。
我國(guo)伺服系(xi)統自主配套能(neng)力已現雛形。較大規(gui)模的伺服品(pin)牌有20余家。國(guo)產產品(pin)功率(lv)范圍多在22KW以內，技(ji)術路線(xian)上(shang)與日系(xi)產品(pin)接近。從市場規(gui)模來看，2014年(nian)伺服電機(ji)在所有應(ying)用行業規(gui)模68億人民幣，增速為8.3%；其中機(ji)器人增速高(gao)達50%，迅(xun)速成長為伺服系(xi)統應(ying)用中排名第(di)六的行業，以4.2億的業績，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(yu)長(chang)期深(shen)入(ru)的(de)研究，大量資金投入(ru)和(he)長(chang)時間的(de)市場驗(yan)證，對技術、資金、人才要求都(dou)較高，國內上(shang)市公(gong)司如新松、新時達、匯川技術、廣州數控、埃斯(si)頓等具備(bei)類似的(de)條(tiao)件。
減速機
機(ji)器人減速(su)機(ji)市(shi)場(chang)高度壟斷(duan)，普及期國(guo)產減速(su)機(ji)無法(fa)實現全面進(jin)口替(ti)代。減速(su)機(ji)用來精確控制機(ji)器人動作，傳輸更大的力矩(ju)。分為兩種，安裝(zhuang)在(zai)機(ji)座、大臂(bei)(bei)、肩(jian)膀(bang)等重負載位置的RV減速(su)機(ji)和安裝(zhuang)在(zai)小臂(bei)(bei)、腕(wan)部或手部等輕負載位置的諧波減速(su)機(ji)。RV減速(su)機(ji)被日本(ben)(ben)納博(bo)特(te)斯克壟斷(duan)，諧波減速(su)機(ji)日本(ben)(ben)哈默納科占(zhan)絕(jue)對優(you)勢(shi)。
諧(xie)(xie)波減(jian)速機結構相(xiang)對(dui)簡單(dan)，僅有三(san)個基本(ben)零部件，加上哈默納科(ke)的專利(li)早已到(dao)期，國產(chan)(chan)諧(xie)(xie)波減(jian)速機跟國外相(xiang)比差距(ju)不算大。無錫綠的的諧(xie)(xie)波減(jian)速機已經在國產(chan)(chan)機器(qi)人上面(mian)有廣泛應用(yong)。
RV減(jian)速機(ji)(ji)(ji)核心難點(dian)在于(yu)基(ji)礎工業(ye)和工藝。RV減(jian)速機(ji)(ji)(ji)是純機(ji)(ji)(ji)械的(de)精密部件(jian)，材(cai)料、熱處(chu)理(li)工藝和高精度加工機(ji)(ji)(ji)床缺一(yi)不可。我(wo)國在這幾個(ge)方面(mian)長(chang)期落后，并非單靠(kao)某個(ge)企業(ye)所(suo)能解決。要(yao)將200多個(ge)零部件(jian)組合在一(yi)起，精度要(yao)求苛刻(ke)，零部件(jian)之(zhi)間的(de)公(gong)差匹配需要(yao)多年經驗積累。
從市場規模來看，按2020年機器人保(bao)有量80萬臺(tai)，即增量約(yue)60萬臺(tai)計(ji)，一臺(tai)多(duo)關節(jie)工業(ye)機器人按軸數(shu)不同(tong)需要4-6個(ge)減速機，取(qu)中位數(shu)5個(ge)，則需要300萬個(ge)減速機。樂觀估計(ji)國內企業(ye)拿到50%的市場份額，單臺(tai)減速機4000元(yuan)(yuan)計(ji)算，則規模在60億元(yuan)(yuan)，算上更換需求(qiu)也(ye)不會(hui)超過70億元(yuan)(yuan)。
減(jian)速機(ji)(ji)價格呈下行(xing)趨勢。納博特斯克2013年(nian)跟上(shang)海機(ji)(ji)電(dian)合資以來，隨著國際機(ji)(ji)器人在中國產能加(jia)大(da)和(he)國產機(ji)(ji)器人的發展，其RV減(jian)速機(ji)(ji)價格逐漸(jian)下降(jiang)。2016年(nian)常州工廠投產，還會有進一步(bu)下降(jiang)空間。上(shang)海機(ji)(ji)電(dian)2015年(nian)年(nian)報披露，納博減(jian)速機(ji)(ji)收入(ru)1.34億元，同比增長(chang)52.3%；凈利潤3365萬元，同比增長(chang)55.5%。
綜(zong)上，我(wo)國(guo)工業機(ji)器人的(de)三大核(he)心零部件要想從本質上獲得突(tu)破，都(dou)需要付出更多的(de)耐(nai)心和投(tou)入(ru)，尤其是(shi)減速(su)機(ji)，期待(dai)越(yue)大，壓力越(yue)大，同時(shi)前(qian)景(jing)也(ye)可觀。同時(shi)我(wo)國(guo)的(de)工業機(ji)器人技術(shu)人才也(ye)很稀缺。 機(ji)械(xie)制造業
