|
|
|
| 您目前的位置:網站首頁 => |
 |
| |
| 機器人市場關鍵零部件發展情況概述 |
| 發布時間：2016/5/6 13:11:09 來源：鑫泰科技 發布者：manni123 |
|
在本年度的4月，工信部、發改委、財政部聯合印發，并于近日公開發布《機器人產業發展規劃（2016－2020年）》，“十三五”期間，機器人產品性能和質量達到國際同類水平，關鍵零部件取得重大突破。中國龐大的機器人產銷量規模下，被視為產業“短板”的核心技術也將迎來突破。規劃提出，到2020年，機器人主要技術指標達到國外同類產品水平。以人工智能為代表的新一代機器人技術取得突破，智能機器人實現創新應用。包括伺服電機及驅動器、控制器在內的關鍵零部件取得重大突破。
眾所周知，機器人的核心技術包括程序技術、控制技術、應用作業技術等，關鍵部件有驅動器、伺服系統、高精度的減速器等。然而多年以來，國產機器人對于進口核心硬件的依賴使我們失去了很大比例的市場利潤，對于關鍵零部件的技術突破在“十三五”規劃期間更顯急迫。在機器人產業增長放量期的到來之際，讓我們再次盤點一下機器人關鍵零部件產業的發展現狀與未來。
機器人市場規模國際機器人聯合會（IFR）近日發布最新報告稱，未來工業機器人需求仍將加速增長。2015年全球工業機器人市場銷量進一步增長，比2014年至少增長15%，2015年—2017年年平均增長率將達12%。其中，汽車產業和電氣、電子產業是其增長主要驅動力。
該機構此前發布的數據顯示，2010年到2014年，工業機器人年均復合增長率為17%。在此之前，工業機器人安裝量的增速從未如此迅速。2005年至2008年，工業機器人年均銷售量約為11.5萬臺。從2010年到2014年，這一數字增長至17.1萬臺，增長量約48%。
2013年，中國以3.7萬臺的銷售量，首超日本全球排名第一。2014年，全球工業機器人銷量增長了29%，共計229261臺。其中，來自中國的銷量就達到5.7萬臺，站穩全球最大工業機器人市場的領先地位。
2014年，我國自主品牌工業機器人銷量達到1.7萬臺，較上年增長78%。2015年，自主品牌工業機器人銷量為22257臺，同比增長31.3%。然而，在高速成長的同時，我國機器人產業核心部件空心化、應用低端化、主流市場邊緣化“三化”風險卻引起了行業的高度重視。賽迪智庫1月底發布的機器人專題報告指出，核心部件長期依賴進口的局面依然難以改變，企業成本壓力大。2015年，約75%的精密減速器從日本進口，伺服電機和驅動超過80%依賴進口。根據《規劃》，“十三五”期間，我國將大力發展機器人關鍵零部件。全面突破高精密減速器、高性能伺服電機和驅動器、高性能控制器、傳感器和末端執行器五大關鍵零部件。
機器人核心零部件現狀國家工信部副部長辛國斌認為，我國機器人產業發展面臨的新問題，
一是機器人關鍵零部件雖然有所突破，但是高端產品還較缺乏，目前，高精度減速器、伺服電機和控制器等價值量約占工業機器人70%的關鍵部件，仍然依賴跨國公司。
二是部分產品接近世界先進水平，但是創新能力亟待加強。
三是各地機器人產業發展迅速，但是低水平重復建設的隱患逐步顯現。
四是龍頭企業正在崛起，但是小、散、弱等問題仍然還沒有得到根本改變。五是第三方檢測機構雖然已經建立，但是機器人的標準、檢測認證體系還需要進一步健全。
機器人《機器人產業發展規劃（2016－2020年）》也給我們指明了發展的未來，然而仍任重道遠。對于國外眾多機器人關鍵零部件技術成熟、市場穩定的品牌來說，國產關鍵零部件產業的發展與競爭都面臨著強大的生存發展困境。但是無論如何，中國關鍵零部件產業在近年來市場需求的催生與發展的需求下，也在突破技術品牌的壁壘之路上，一路風雨，一路晴。
減速機的市場現狀
目前應用于機器人領域的減速機主要有兩種，一種是RV減速器，另一種是諧波減速器。在關節型機器人中，由于RV減速器具有更高的剛度和回轉精度，一般將RV減速器放置在機座、大臂、肩部等重負載的位置，而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部。對于高精度機器人減速器，日本具備絕對領先優勢，目前全球機器人行業75%的精密減速機被日本的Nabtesco和HarmonicDrive兩家壟斷(業界俗稱RV減速機和諧波減速機)，包括ABB、FANUC、KUKA等國際主流機器人廠商的減速器均由上述兩家公司提供。其中HarmonicDrive在工業機器人關節領域擁有15%的市場占有率。
據行業人士介紹，一臺精密減速器四大國際巨頭采購價為3萬元~5萬元，賣給國內關系好的客戶約7萬元，關系一般的普通客戶約12萬元，內資企業采購精密減速機的成本比國際巨頭貴一倍還多，可見其間的利潤差別有多大。
2013年全球工業關節類機器人減速器的出貨量為73萬臺，同比增長6%。目前全球精密減速器市場基本上被日本的納博特斯克和德國的Harmonicadrive所壟斷。據上海機電的公告，日本的納博特斯克2012年銷售收入約30億、全球市場份額穩居60%。
值得一提的是，日本納博特斯克公司從1980年代初提出RV型設計到1986年RV減速器研究獲得實質性突破，花了6-7年時間；而國內率先出結果的南通振康和恒豐泰花費時間也為6-8年；可以看出，技術是沒有捷徑可走的。換句話說，國內RV減速器現在的發展水平還停留在日本八十年代后期。
據行業內不具名人士透露，ABB、發那科、安川、庫卡等國際主流機器人整機廠商均由以上兩家日本公司提供減速機，并且與兩家公司有著非�？量痰暮献鳁l件，即在使用這兩家公司產品時不能再使用別家的產品，否則將解除合作關系。
南通振康2013年的年產量是200多臺，產品已被多家機器人廠商試用，包括國外的ABB、KUKA、發那科以及國內的埃夫特、埃斯頓等企業等。其中，埃夫特已經通過試用后購買了幾百臺RV減速器產品。核心零部件一直限制這中國機器人的快速發展，因此早日實現加速器的國產化至關重要。秦川發展機器人減速器，減速器項目總規劃18萬套，將分期實施，一期2015年達產，爭取實現替代進口，在一定程度上改變我國機器人關鍵部件受制于國外的局面。
公司國家863項目-機器人用250AII減速器于1999年通過鑒定。工業機器人項目將從關鍵零件關節減速器做起，逐步介入伺服機、驅動器以及機器人整機。
上海機電攜手工業機器人核心部件-精密減速機的全球領先者日本納博，發展精密減速機在中國業務并探索和開拓具有中國特色的工業機器人市場，為精密減速機及相關產品在中國研發、組裝生產、制造及服務打下基礎。
伺服系統市場
工業機器人產業的快速增長，在一定程度上刺激了伺服電機市場發展，按工業機器人中90%使用伺服電機及單位工業機器人配置伺服電機平均臺數推算，2014年中國工業機器人伺服電機新增需求在23.1萬臺左右，預計到2019年將達到73.7萬臺。
目前，中國85%的工業機器人伺服電機市場被外資品牌占據，主流供應商有日系的松下、安川、三菱和歐美系的倫茨、博世力士樂等，其中日系品牌市場份額最高，2015年約50.0%。而中國本土企業大部分仍處于研發測試階段，基本沒有能夠實現產業化的工業機器人伺服電機產品。
為改變現狀，近年以埃斯頓、匯川技術等為代表的少數本土企業不斷攻克技術瓶頸，加大產品研發和產業化項目的建設。
匯川技術：2010年開始工業機器人伺服產品研發。截至2015年底，公司已研發出IS620N系列的基于EtherCAT總線的伺服驅動器以及帶絕對值編碼器的伺服電機等產品。
埃斯頓：截至目前，公司已推出可用于工業機器人的EMJ型交流伺服電機，同時公司擬建機器人專用伺服系統項目，計劃2017年達產。
華中數控：2012年通過收購華大電機和登奇機電開始生產交流伺服電機產品，2015年5月，設立佛山登奇機電技術有限公司布局工業機器人伺服電機相關產品。
機器人控制器市場
控制器作為工業機器人最為核心的零部件之一，必將受惠工業機器人的快速增長，但作為關鍵核心零部件的控制器市場，也同樣被外企所占據。
工業機器人控制系統的主要任務是控制機器人在工作空間中的運動位置、姿態和軌跡，操作順序及動作的時間等。它同時具有編程簡單、軟件菜單操作、友好的人機交互界面、在線操作提示和使用方便等特點。
機器人自由度的高低取決于其可移動的關節數目，關節數愈多，自由度越高，位移精準度也愈出色，然所須使用的伺服電機數量就相對較多；換言之，愈精密的工業型機器人，其內的伺服電機數量愈多，一般每臺多軸機器人由一套控制系統控制，也意味著控制器性能要求越高。
控制器、軟件與本體一樣，一般由機器人廠家自主設計研發。目前國外主流機器人廠商的控制器均為在通用的多軸運動控制器平臺基礎上進行自主研發，各品牌機器人均有自己的控制系統與之匹配。因此，控制器的市場份額基本和機器人保持一致，國內企業控制器尚未形成市場競爭優勢。
近年來，國內運動控制(包括CNC)技術有了較快的發展。一些傳統生產數控設備的廠家開始研制具有運動控制特征的產品。為了提高機械設備的生產效率和產品質量，越來越多的機械設備制造廠商開始使用并且逐漸熟悉通用運動控制系統，使得通用運動控制產品在很多原來運用不多的領域開始擴展開來。
同時，部分數控設備廠家進行了機器人專用運動控制產品的開發和行業應用的推廣，并逐漸走向成熟和產業化。這類企業以廣州數控、廣泰數控、埃斯頓等為代表，他們不只開發出來機器人專用的控制系統，而且還借此進入機器人行業，并成為國產機器人企業中的代表。
隨著我國制造業市場的全球化，對制造業的技術和裝備提出了更高的要求，這給運動控制技術的推廣和高水平應用帶來了契機。在此背景下，國內逐步成長了一批專業的運動控制企業，他們開始逐步向市場提供機器人專用控制器。這類企業以固高科技、卡諾普、眾為興等為代表，固高科技是國內較早實現六軸機器人控制系統產業化的企業之一，目前主要向機器人集成商提供控制系統平臺，而卡諾普和眾為興的控制系統則在自己的機器人上獲得了較好的應用經驗。于此同時，不少國內機器人企業也陸續開發自己的控制系統。
經過多年的沉淀，國內機器人控制器所采用的硬件平臺和國外產品相比并沒有太大差距，差距主要體現在控制算法和二次開發平臺的易用性方面。隨著技術和應用經驗的積累，國內企業機器人控制器產品已經交為成熟，是機器人產品中與國外產品差距最小的關鍵零部件。未來幾年中國國產機器人將得到快速發展，國產機器人控制器應用市場面臨較好的發展契機，尤其是在運動控制領域深耕多年的企業。
面對中國這樣一個未來龐大的機器人消費市場，國外的機器人零部件廠商以及國內制造廠商都已開始摩拳擦掌，要占領技術市場至高點，然則關鍵零部件為全球機器人四大品牌abb、安川、發那科和德國庫卡已經占市場份額超過50%。對核心零部件的研發作為國內十三五規劃高端裝備重點之一，也通過《機器人產業發展規劃（2016－2020年）》的實施，必將給核心零部件技術的研發進行重點培育。通過一些組合拳的方式會讓我們的核心技術得到突破，特別是一些核心的部件也能夠得到解決，這可能是未來讓我國擺脫嚴重依賴進口的很重要途徑。同時，之前一些核心技術和生產的脫節主要在于我們的創新鏈和產業鏈脫節，現在有更多的機制和體制來促進科研，將會使其更好的轉化為生產力。鑫泰數控加工中心機器人龍門
有專家預計，到2020年，我國將擁有30萬臺機器人，機器人及系統產值約1000億元，有望帶動3000億元零部件市場。未來國產機器人在核心部件領域有望迎來發展機遇。
|
|
|
