我國的工業三大核心零部件控制器、、減(jian)速機是(shi)制約中(zhong)國機器人產業的主要瓶頸(jing)，占到機器人成本的70%。 機械(xie)制造業
控制器
控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)國(guo)內外差距最(zui)小。控制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)(qi)是機器(qi)(qi)(qi)人的大腦，發布和(he)傳遞動作指令。包括硬(ying)件(jian)和(he)軟件(jian)兩部(bu)分(fen)：硬(ying)件(jian)就是工業控制(zhi)(zhi)板卡(ka)，包括一些(xie)主控單元、信號處(chu)理部(bu)分(fen)等電路，國(guo)產品牌已經掌握；軟件(jian)部(bu)分(fen)主要是控制(zhi)(zhi)算(suan)法、二次(ci)開發等，國(guo)產品牌在(zai)穩定性、響(xiang)應速度(du)、易用性等還有差距。
控制(zhi)器(qi)的問題在(zai)(zai)于，由于其“神經中(zhong)樞”的地位(wei)和門檻(jian)相對較(jiao)低，成熟機(ji)(ji)器(qi)人廠商一(yi)般自(zi)行開發(fa)控制(zhi)器(qi)，以保(bao)證穩定性和維護技術(shu)體系。因此控制(zhi)器(qi)的市(shi)場份額基(ji)本(ben)跟機(ji)(ji)器(qi)人本(ben)體一(yi)致(zhi)。國際(ji)上(shang)也有KEBA、倍福、貝加萊這樣提供(gong)控制(zhi)器(qi)底層平臺(tai)的廠商。因此在(zai)(zai)當前環境下國內專業研發(fa)控制(zhi)器(qi)的企業會比較(jiao)艱(jian)難。
控(kong)(kong)制器(qi)(qi)的(de)機(ji)(ji)會在于標準化(hua)和開放性。現有的(de)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)控(kong)(kong)制器(qi)(qi)封閉構造，帶來開放性差、軟件獨立性差、容錯性差、擴展性差、缺乏網絡功能(neng)等缺點，已不能(neng)適應智能(neng)化(hua)和柔性化(hua)要求(qiu)。開發(fa)模塊(kuai)化(hua)、標準化(hua)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)控(kong)(kong)制器(qi)(qi)，各個(ge)層次對用戶(hu)開放是(shi)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)控(kong)(kong)制器(qi)(qi)的(de)一(yi)個(ge)發(fa)展方向(xiang)。我國863計劃也已經(jing)立項。機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)接口(kou)統一(yi)是(shi)大趨勢(shi)，未(wei)來可能(neng)會出現提(ti)供控(kong)(kong)制器(qi)(qi)模塊(kuai)的(de)平臺型企業。
市場規(gui)(gui)模(mo)(mo)方面，按十三五規(gui)(gui)劃(hua)到2020年我(wo)國(guo)機(ji)器人(ren)保有(you)量(liang)80萬(wan)臺，假設(she)國(guo)產機(ji)器人(ren)占50%的份額，控制器價格1.5萬(wan)元，算上更換及維護，國(guo)產控制器的市場規(gui)(gui)模(mo)(mo)在60-70億元。
伺服
伺(si)(si)服(fu)電機(ji)(ji)競爭激烈，外資掌握話(hua)語權。伺(si)(si)服(fu)電機(ji)(ji)在(zai)機(ji)(ji)器人(ren)(ren)中用作執行單元，是影響機(ji)(ji)器人(ren)(ren)工作性能的主(zhu)要(yao)因素(su)。伺(si)(si)服(fu)電機(ji)(ji)主(zhu)要(yao)分為(wei)步進(jin)、交流(liu)和直流(liu)，機(ji)(ji)器人(ren)(ren)行業應用最多的是交流(liu)伺(si)(si)服(fu)，約占65%伺(si)(si)服(fu)電機(ji)(ji)與(yu)控制器關聯(lian)緊密。
外資企(qi)業占據絕對優勢。日系(xi)品牌(pai)憑(ping)借良好(hao)的(de)產品性能與極具競爭力的(de)價格壟斷了(le)中小型OEM(設備制造(zao)業)市(shi)場(chang)。2014年(nian)，伺服系(xi)統(tong)市(shi)場(chang)TOP15廠(chang)商(shang)中，前三(san)名均為日系(xi)品牌(pai)，總份額達到45%。西門子、博(bo)世、施耐德等(deng)歐系(xi)品牌(pai)占據高端，整體市(shi)場(chang)份額在(zai)30%左右。國內企(qi)業整體份額低于10%左右。
我國(guo)伺服(fu)系統自(zi)主配套能力已現雛形。較(jiao)大(da)規(gui)模的(de)伺服(fu)品牌(pai)有20余家(jia)。國(guo)產產品功率范圍多在22KW以內(nei)，技術(shu)路(lu)線上(shang)與日(ri)系產品接近(jin)。從市(shi)場規(gui)模來看，2014年伺服(fu)電機在所有應用(yong)行業規(gui)模68億人(ren)民(min)幣，增速為8.3%；其中機器人(ren)增速高達50%，迅速成(cheng)長為伺服(fu)系統應用(yong)中排名第六的(de)行業，以4.2億的(de)業績，占市(shi)場份(fen)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(ling)域長期深入的(de)研究，大量資金投入和長時間的(de)市場(chang)驗證，對技(ji)術、資金、人才要(yao)求都(dou)較(jiao)高(gao)，國內上市公司如新松、新時達、匯川技(ji)術、廣州數控、埃斯頓(dun)等(deng)具備類似(si)的(de)條件。
減速機
機(ji)器人減(jian)(jian)速機(ji)市場高度壟斷，普及(ji)期(qi)國(guo)產減(jian)(jian)速機(ji)無法實現全面進口替(ti)代(dai)。減(jian)(jian)速機(ji)用來精(jing)確控制機(ji)器人動作，傳(chuan)輸更大的(de)力矩。分為兩種，安(an)裝(zhuang)在(zai)機(ji)座、大臂(bei)、肩(jian)膀(bang)等重負載(zai)位置的(de)RV減(jian)(jian)速機(ji)和安(an)裝(zhuang)在(zai)小臂(bei)、腕部(bu)或手部(bu)等輕(qing)負載(zai)位置的(de)諧(xie)波(bo)減(jian)(jian)速機(ji)。RV減(jian)(jian)速機(ji)被日本納博特斯克壟斷，諧(xie)波(bo)減(jian)(jian)速機(ji)日本哈(ha)默納科占絕對優勢(shi)。
諧波(bo)減速(su)機結(jie)構相對(dui)簡(jian)單(dan)，僅有三個基(ji)本零(ling)部(bu)件，加上哈默納科(ke)的專利早已到期，國產(chan)諧波(bo)減速(su)機跟國外相比差距不算(suan)大。無(wu)錫(xi)綠(lv)的的諧波(bo)減速(su)機已經在國產(chan)機器人(ren)上面有廣泛應用。
RV減速(su)機核心難點在(zai)(zai)于基礎工(gong)業和工(gong)藝。RV減速(su)機是純(chun)機械的精(jing)密部(bu)件(jian)，材料、熱(re)處理工(gong)藝和高(gao)精(jing)度加(jia)工(gong)機床缺(que)一不可。我國在(zai)(zai)這幾個(ge)方面長期落(luo)后，并非(fei)單靠某個(ge)企(qi)業所能解決。要(yao)(yao)將200多個(ge)零部(bu)件(jian)組(zu)合在(zai)(zai)一起，精(jing)度要(yao)(yao)求苛(ke)刻(ke)，零部(bu)件(jian)之間的公差匹(pi)配(pei)需要(yao)(yao)多年經驗積累。
從市場規模(mo)來看，按2020年機器人(ren)保(bao)有量(liang)80萬(wan)(wan)臺(tai)，即增量(liang)約60萬(wan)(wan)臺(tai)計(ji)，一臺(tai)多關(guan)節工業機器人(ren)按軸(zhou)數不同需要4-6個減(jian)速機，取(qu)中位數5個，則需要300萬(wan)(wan)個減(jian)速機。樂觀估計(ji)國內企(qi)業拿到(dao)50%的(de)市場份額，單臺(tai)減(jian)速機4000元計(ji)算(suan)，則規模(mo)在60億(yi)元，算(suan)上更換需求也不會超過70億(yi)元。
減(jian)速(su)機(ji)價格呈下(xia)行趨勢。納博(bo)特斯(si)克2013年(nian)跟上(shang)海(hai)機(ji)電(dian)(dian)合資以來(lai)，隨著國際機(ji)器人(ren)在中國產能加大和國產機(ji)器人(ren)的發展，其RV減(jian)速(su)機(ji)價格逐漸下(xia)降(jiang)。2016年(nian)常州工廠投產，還會有進一(yi)步下(xia)降(jiang)空(kong)間。上(shang)海(hai)機(ji)電(dian)(dian)2015年(nian)年(nian)報披露(lu)，納博(bo)減(jian)速(su)機(ji)收入1.34億元，同比(bi)增長52.3%；凈利潤(run)3365萬元，同比(bi)增長55.5%。
綜上(shang)，我國工(gong)業(ye)機(ji)(ji)(ji)器人的三大(da)核心(xin)零(ling)部件要想從本質上(shang)獲得(de)突破，都需(xu)要付出更多(duo)的耐(nai)心(xin)和(he)投入，尤其是(shi)減速機(ji)(ji)(ji)，期待越大(da)，壓力越大(da)，同時(shi)前景也可觀。同時(shi)我國的工(gong)業(ye)機(ji)(ji)(ji)器人技術人才也很稀(xi)缺(que)。 機(ji)(ji)(ji)械(xie)制造業(ye)
