二手工业机器人配件告诉你中国的工业机器人怎么打破三大中心零部

更新时间:2016-10-31 14:27:23 信息编号:284062
二手工业机器人配件告诉你中国的工业机器人怎么打破三大中心零部
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我国的工业机器人三大核心零部件控制器、伺服电机、减速机是制约中国机器人产业的主要瓶颈,占到机器人成本的70%。

 
  控制器
 
  控制器国内外差距最小。控制器是机器人的大脑,发布和传递动作指令。包括硬件和软件两部分:硬件就是工业控制板卡,包括一些主控单元、信号处理部分等电路,国产品牌已经掌握;软件部分主要是控制算法、二次开发等,国产品牌在稳定性、响应速度、易用性等还有差距。
 
  控制器的问题在于,由于其“神经中枢”的地位和门槛相对较低,成熟机器人厂商一般自行开发控制器,以保证稳定性和维护技术体系。因此控制器的市场份额基本跟机器人本体一致。国际上也有keba、倍福、贝加莱这样提供控制器底层平台的厂商。因此在当前环境下国内专业研发控制器的企业会比较艰难。
 
  控制器的机会在于标准化和开放性。现有的机器人控制器封闭构造,带来开放性差、软件独立性差、容错性差、扩展性差、缺乏网络功能等缺点,已不能适应智能化和柔性化要求。开发模块化、标准化机器人控制器,各个层次对用户开放是机器人控制器的一个发展方向。我国863计划也已经立项。机器人接口统一是大趋势,未来可能会出现提供控制器模块的平台型企业。
 
  市场规模方面,按十三五规划到2020年我国机器人保有量80万台,假设国产机器人占50%的份额,控制器价格1.5万元,算上更换及维护,国产控制器的市场规模在60-70亿元。
 
  伺服电机
 
  伺服电机竞争激烈,外资掌握话语权。伺服电机在机器人中用作执行单元,是影响机器人工作性能的主要因素。伺服电机主要分为步进、交流和直流,机器人行业应用最多的是交流伺服,约占65%伺服电机与控制器关联紧密。
 
  伺服系统外资企业占据绝对优势。日系品牌凭借良好的产品性能与极具竞争力的价格垄断了中小型oem(设备制造业)市场。2014年,伺服系统市场top15厂商中,前三名均为日系品牌,总份额达到45%。西门子、博世、施耐德等欧系品牌占据高端,整体市场份额在30%左右。国内企业整体份额低于10%左右。
 
  我国伺服系统自主配套能力已现雏形。较大规模的伺服品牌有20余家。国产产品功率范围多在22kw以内,技术路线上与日系产品接近。从市场规模来看,2014年伺服电机在所有应用行业规模68亿人民币,增速为8.3%;其中机器人增速高达50%,迅速成长为伺服系统应用中排名第六的行业,以4.2亿的业绩,占市场份额6.2%。
 
  成长空间上,伺服电机整体上受宏观经济影响明显,未来5年将进入稳定发展。4轴和6轴的多关节机器人占比上升,将带来机器人用伺服的高速增长。预计十三五规划期内,机器人伺服系统占比将升至第一位,市场规模16亿元。
 
  控制器和伺服系统关联紧密,用户选择的排序分别是可靠稳定性、价格、服务,从服务和性价比入手是国内企业突破的方向。但这需要对运动控制领域长期深入的研究,大量资金投入和长时间的市场验证,对技术、资金、人才要求都较高,国内上市公司如新松新时达、汇川技术、广州数控、埃斯顿等具备类似的条件。
 
  减速机
 
  机器人减速机市场高度垄断,普及期国产减速机无法实现全面进口替代。减速机用来精确控制机器人动作,传输更大的力矩。分为两种,安装在机座、大臂、肩膀等重负载位置的rv减速机和安装在小臂、腕部或手部等轻负载位置的谐波减速机。rv减速机被日本纳博特斯克垄断,谐波减速机日本哈默纳科占绝对优势。
 
  谐波减速机结构相对简单,仅有三个基本零部件,加上哈默纳科的专利早已到期,国产谐波减速机跟国外相比差距不算大。无锡绿的的谐波减速机已经在国产机器人上面有广泛应用。
 
  rv减速机核心难点在于基础工业和工艺。rv减速机是纯机械的精密部件,材料、热处理工艺和高精度加工机床缺一不可。我国在这几个方面长期落后,并非单靠某个企业所能解决。要将200多个零部件组合在一起,精度要求苛刻,零部件之间的公差匹配需要多年经验积累。
 
  从市场规模来看,按2020年机器人保有量80万台,即增量约60万台计,一台多关节工业机器人按轴数不同需要4-6个减速机,取中位数5个,则需要300万个减速机。乐观估计国内企业拿到50%的市场份额,单台减速机4000元计算,则规模在60亿元,算上更换需求也不会超过70亿元。
 
  减速机价格呈下行趋势。纳博特斯克2013年跟上海机电合资以来,随着国际机器人在中国产能加大和国产机器人的发展,其rv减速机价格逐渐下降。2016年常州工厂投产,还会有进一步下降空间。上海机电2015年年报披露,纳博减速机收入1.34亿元,同比增长52.3%;净利润3365万元,同比增长55.5%。
 
  综上,我国工业机器人的三大核心零部件要想从本质上获得突破,都需要付出更多的耐心和投入,尤其是减速机,期待越大,压力越大,同时前景也可观。同时我国的工业机器人技术人才也很稀缺。

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