我國的工業三大核心零部件控制器、、減速機是制約中國(guo)機器(qi)人產業的(de)主要瓶頸，占到機器(qi)人成本的(de)70%。 機械制造業
控制器
控制器國內外差距最小。控制器是機器人的大腦，發布和傳遞動作指令。包括硬件(jian)(jian)和軟件(jian)(jian)兩部分(fen)：硬件(jian)(jian)就是工業控制板(ban)卡，包括一些主控單元、信(xin)號處理部分(fen)等電路，國產(chan)品(pin)(pin)牌(pai)已經掌握；軟件(jian)(jian)部分(fen)主要是控制算法、二次開發等，國產(chan)品(pin)(pin)牌(pai)在穩定性(xing)(xing)、響應速(su)度、易用性(xing)(xing)等還有差距。
控(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)的問題在于(yu)，由(you)于(yu)其“神經中(zhong)樞”的地位和門檻相對(dui)較(jiao)低，成熟機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人廠商一(yi)(yi)般自行開發控(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)，以(yi)保證穩定性和維護(hu)技術體系。因(yin)此(ci)控(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)的市場份額基本跟機(ji)器(qi)(qi)(qi)(qi)人本體一(yi)(yi)致。國(guo)際上也(ye)有KEBA、倍福、貝加萊這樣提(ti)供控(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)底層平臺的廠商。因(yin)此(ci)在當(dang)前環(huan)境下國(guo)內專業(ye)研發控(kong)制器(qi)(qi)(qi)(qi)的企業(ye)會比較(jiao)艱難(nan)。
控制器(qi)(qi)的(de)(de)機會(hui)在于標準(zhun)化和開(kai)放(fang)性(xing)。現有的(de)(de)機器(qi)(qi)人控制器(qi)(qi)封閉構造，帶(dai)來開(kai)放(fang)性(xing)差(cha)、軟件(jian)獨立性(xing)差(cha)、容錯性(xing)差(cha)、擴展性(xing)差(cha)、缺乏(fa)網絡功能等(deng)缺點，已不(bu)能適應智能化和柔性(xing)化要求。開(kai)發模塊(kuai)化、標準(zhun)化機器(qi)(qi)人控制器(qi)(qi)，各個層次對(dui)用戶(hu)開(kai)放(fang)是機器(qi)(qi)人控制器(qi)(qi)的(de)(de)一(yi)個發展方向。我國863計(ji)劃(hua)也已經(jing)立項(xiang)。機器(qi)(qi)人接口統(tong)一(yi)是大趨勢，未來可(ke)能會(hui)出(chu)現提供控制器(qi)(qi)模塊(kuai)的(de)(de)平臺型(xing)企業。
市(shi)場規模(mo)方面(mian)，按十三五規劃到2020年我國(guo)機器(qi)人保有量(liang)80萬(wan)臺，假設國(guo)產(chan)機器(qi)人占50%的(de)份(fen)額，控制器(qi)價格(ge)1.5萬(wan)元(yuan)，算(suan)上更(geng)換及維(wei)護，國(guo)產(chan)控制器(qi)的(de)市(shi)場規模(mo)在60-70億元(yuan)。
伺服
伺服(fu)電機(ji)(ji)競(jing)爭激(ji)烈，外資掌握話語權。伺服(fu)電機(ji)(ji)在機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)中用作執行單(dan)元，是(shi)影響機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)工作性(xing)能的主要因素。伺服(fu)電機(ji)(ji)主要分為(wei)步進、交流和(he)直流，機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)行業應用最多的是(shi)交流伺服(fu)，約占65%伺服(fu)電機(ji)(ji)與控制(zhi)器(qi)關聯緊密。
外資(zi)企(qi)業(ye)占(zhan)據(ju)絕對優(you)勢(shi)。日系(xi)品(pin)牌(pai)(pai)憑借良好的產品(pin)性能與極(ji)具(ju)競(jing)爭(zheng)力(li)的價(jia)格壟斷了中小(xiao)型(xing)OEM(設備制造業(ye))市(shi)場(chang)。2014年，伺(si)服系(xi)統市(shi)場(chang)TOP15廠商中，前三名均為日系(xi)品(pin)牌(pai)(pai)，總份額達到45%。西門子、博世(shi)、施耐(nai)德等歐系(xi)品(pin)牌(pai)(pai)占(zhan)據(ju)高端，整體(ti)市(shi)場(chang)份額在30%左右。國(guo)內(nei)企(qi)業(ye)整體(ti)份額低于10%左右。
我國(guo)伺(si)服(fu)系統自主配(pei)套(tao)能力(li)已(yi)現雛形。較大規模的(de)伺(si)服(fu)品牌有20余家。國(guo)產(chan)產(chan)品功(gong)率范圍多在22KW以內，技術(shu)路線(xian)上與日系產(chan)品接近。從市場(chang)規模來(lai)看，2014年(nian)伺(si)服(fu)電機在所有應用行(xing)業(ye)規模68億(yi)人民幣，增速(su)(su)為(wei)8.3%；其中機器人增速(su)(su)高達50%，迅速(su)(su)成長(chang)為(wei)伺(si)服(fu)系統應用中排名第六(liu)的(de)行(xing)業(ye)，以4.2億(yi)的(de)業(ye)績，占市場(chang)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(ru)(ru)的(de)研究，大(da)量資金投入(ru)(ru)和長(chang)時間(jian)的(de)市(shi)場驗證，對技術(shu)、資金、人才要求都較高，國內(nei)上市(shi)公(gong)司如新(xin)松(song)、新(xin)時達(da)、匯川技術(shu)、廣(guang)州(zhou)數控、埃斯頓(dun)等具備類似(si)的(de)條件(jian)。
減速機
機(ji)器(qi)人減(jian)速機(ji)市場高度壟斷，普及期國產減(jian)速機(ji)無法實(shi)現全面進口替代。減(jian)速機(ji)用來(lai)精確(que)控制機(ji)器(qi)人動作(zuo)，傳(chuan)輸更大的(de)力(li)矩。分為(wei)兩(liang)種，安裝(zhuang)在機(ji)座、大臂、肩膀等重負載位(wei)置(zhi)的(de)RV減(jian)速機(ji)和安裝(zhuang)在小臂、腕部(bu)或(huo)手部(bu)等輕負載位(wei)置(zhi)的(de)諧波(bo)減(jian)速機(ji)。RV減(jian)速機(ji)被日(ri)本納博特斯克壟斷，諧波(bo)減(jian)速機(ji)日(ri)本哈默納科占絕對(dui)優(you)勢。
諧(xie)(xie)波(bo)減速(su)(su)機結構相(xiang)對簡單，僅有(you)三個基(ji)本零(ling)部件，加上(shang)哈默納(na)科的(de)專利早已到期，國產(chan)諧(xie)(xie)波(bo)減速(su)(su)機跟國外相(xiang)比差距不算大。無錫綠的(de)的(de)諧(xie)(xie)波(bo)減速(su)(su)機已經(jing)在國產(chan)機器人上(shang)面有(you)廣泛應(ying)用。
RV減速機核心(xin)難點在(zai)于基礎工(gong)業和工(gong)藝。RV減速機是(shi)純機械的(de)精密部(bu)件，材料(liao)、熱處理工(gong)藝和高精度(du)(du)加工(gong)機床缺一(yi)(yi)不可(ke)。我(wo)國在(zai)這幾個(ge)(ge)(ge)方面(mian)長(chang)期落后，并非單(dan)靠某個(ge)(ge)(ge)企(qi)業所能解決。要(yao)將200多個(ge)(ge)(ge)零部(bu)件組合(he)在(zai)一(yi)(yi)起，精度(du)(du)要(yao)求(qiu)苛刻，零部(bu)件之(zhi)間的(de)公差匹配需(xu)要(yao)多年經驗積累。
從市(shi)場規(gui)模(mo)(mo)來看，按2020年機(ji)器(qi)(qi)人保有量80萬臺(tai)，即增量約60萬臺(tai)計(ji)，一臺(tai)多關節工業機(ji)器(qi)(qi)人按軸數不同需(xu)要4-6個減(jian)速機(ji)，取(qu)中(zhong)位數5個，則需(xu)要300萬個減(jian)速機(ji)。樂觀估計(ji)國內企(qi)業拿到50%的(de)市(shi)場份額，單臺(tai)減(jian)速機(ji)4000元計(ji)算(suan)，則規(gui)模(mo)(mo)在60億(yi)元，算(suan)上更換需(xu)求也不會超過70億(yi)元。
減速(su)機價格呈下(xia)行趨勢。納(na)博特斯克(ke)2013年(nian)(nian)跟上(shang)(shang)海(hai)機電合資(zi)以來，隨著(zhu)國際(ji)機器(qi)人(ren)在中(zhong)國產能加大和國產機器(qi)人(ren)的發展，其RV減速(su)機價格逐漸下(xia)降(jiang)。2016年(nian)(nian)常州(zhou)工(gong)廠投產，還會有(you)進一步下(xia)降(jiang)空(kong)間。上(shang)(shang)海(hai)機電2015年(nian)(nian)年(nian)(nian)報披露，納(na)博減速(su)機收入1.34億元，同比增(zeng)長52.3%；凈利潤3365萬元，同比增(zeng)長55.5%。
綜上，我國工業機器(qi)人(ren)(ren)的三大核心零(ling)部(bu)件(jian)要想從(cong)本質上獲得突(tu)破(po)，都需要付出更多的耐心和投入(ru)，尤(you)其是減速機，期待越大，壓力越大，同時前景(jing)也(ye)可觀(guan)。同時我國的工業機器(qi)人(ren)(ren)技術人(ren)(ren)才也(ye)很稀缺。 機械制造(zao)業
