我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人三大核心零部件控制器、伺服電機(jī)、減速機(jī)是制約中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的主要瓶頸,占到機(jī)器人成本的70%。
控制器
控制器國(guó)內(nèi)外差距最小。控制器是機(jī)器人的大腦,發(fā)布和傳遞動(dòng)作指令。包括硬件和軟件兩部分:硬件就是工業(yè)控制板卡,包括一些主控單元、信號(hào)處理部分等電路,國(guó)產(chǎn)品牌已經(jīng)掌握;軟件部分主要是控制算法、二次開發(fā)等,國(guó)產(chǎn)品牌在穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、易用性等還有差距。
控制器的問題在于,由于其“神經(jīng)中樞”的地位和門檻相對(duì)較低,成熟機(jī)器人廠商一般自行開發(fā)控制器,以保證穩(wěn)定性和維護(hù)技術(shù)體系。因此控制器的市場(chǎng)份額基本跟機(jī)器人本體一致。國(guó)際上也有KEBA、倍福、貝加萊這樣提供控制器底層平臺(tái)的廠商。因此在當(dāng)前環(huán)境下國(guó)內(nèi)專業(yè)研發(fā)控制器的企業(yè)會(huì)比較艱難。
控制器的機(jī)會(huì)在于標(biāo)準(zhǔn)化和開放性。現(xiàn)有的機(jī)器人控制器封閉構(gòu)造,帶來開放性差、軟件獨(dú)立性差、容錯(cuò)性差、擴(kuò)展性差、缺乏網(wǎng)絡(luò)功能等缺點(diǎn),已不能適應(yīng)智能化和柔性化要求。開發(fā)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)器人控制器,各個(gè)層次對(duì)用戶開放是機(jī)器人控制器的一個(gè)發(fā)展方向。我國(guó)863計(jì)劃也已經(jīng)立項(xiàng)。機(jī)器人接口統(tǒng)一是大趨勢(shì),未來可能會(huì)出現(xiàn)提供控制器模塊的平臺(tái)型企業(yè)。
市場(chǎng)規(guī)模方面,按十三五規(guī)劃到2020年我國(guó)機(jī)器人保有量80萬臺(tái),假設(shè)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人占50%的份額,控制器價(jià)格1.5萬元,算上更換及維護(hù),國(guó)產(chǎn)控制器的市場(chǎng)規(guī)模在60-70億元。
伺服電機(jī)
伺服電機(jī)競(jìng)爭(zhēng)激烈,外資掌握話語權(quán)。伺服電機(jī)在機(jī)器人中用作執(zhí)行單元,是影響機(jī)器人工作性能的主要因素。伺服電機(jī)主要分為步進(jìn)、交流和直流,機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用最多的是交流伺服,約占65%伺服電機(jī)與控制器關(guān)聯(lián)緊密。
伺服系統(tǒng)外資企業(yè)占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。日系品牌憑借良好的產(chǎn)品性能與極具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格壟斷了中小型OEM(設(shè)備制造業(yè))市場(chǎng)。2014年,伺服系統(tǒng)市場(chǎng)TOP15廠商中,前三名均為日系品牌,總份額達(dá)到45%。西門子、博世、施耐德等歐系品牌占據(jù)高端,整體市場(chǎng)份額在30%左右。國(guó)內(nèi)企業(yè)整體份額低于10%左右。
我國(guó)伺服系統(tǒng)自主配套能力已現(xiàn)雛形。較大規(guī)模的伺服品牌有20余家。國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品功率范圍多在22KW以內(nèi),技術(shù)路線上與日系產(chǎn)品接近。從市場(chǎng)規(guī)模來看,2014年伺服電機(jī)在所有應(yīng)用行業(yè)規(guī)模68億人民幣,增速為8.3%;其中機(jī)器人增速高達(dá)50%,迅速成長(zhǎng)為伺服系統(tǒng)應(yīng)用中排名第六的行業(yè),以4.2億的業(yè)績(jī),占市場(chǎng)份額6.2%。