工業(yè)機器人三大零部件現在怎么樣的?
工業(yè)機器人三大零部件現在怎么樣的?
中國的三個(gè)核心部件控制器,伺服電機和減速器是制約中國機器人行業(yè)的主要瓶頸,占機器人成本的70%。
調節器
控制器與國內外的差距最小控制器是機器人的大腦,發(fā)布和發(fā)送動(dòng)作指令。包括硬件和軟件兩部分:硬件是工業(yè)控制板,包括一些主控制單元,信號處理部分和其他電路,國內品牌已掌握;軟件部分主要是控制算法,二次開(kāi)發(fā)等,國內品牌在穩定性,響應性方面還存在速度差,易用性等方面。
控制器的問(wèn)題在于成熟的機器人制造商通常自己開(kāi)發(fā)控制器以確保穩定性并且由于其“神經(jīng)中樞”狀態(tài)和相對低的閾值而維持技術(shù)系統。因此,控制器的市場(chǎng)份額基本上與機器人的市場(chǎng)份額相同。在國際上,還有KEBA,Beckhoff和B&R等供應商為控制器提供底層平臺。因此,在當前環(huán)境下,專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)控制器的國內公司將更加困難。
控制器的機會(huì )是標準化和開(kāi)放性?,F有的機器人控制器的封閉結構帶來(lái)諸如開(kāi)放性差,軟件獨立性差,容錯性差,可擴展性差,網(wǎng)絡(luò )功能不足等缺點(diǎn),不能滿(mǎn)足智能和靈活性的要求。開(kāi)發(fā)模塊化,標準化的機器人控制器,向各級用戶(hù)開(kāi)放,是機器人控制器的發(fā)展方向。中國的863計劃也已成立。機器人界面的統一是一種普遍趨勢,并且將來(lái)可能出現提供控制器模塊的平臺型企業(yè)。
從市場(chǎng)規模來(lái)看,根據“十二五”規劃,到2020年,中國的機器人數量將達到80萬(wàn)臺。假設國產(chǎn)機器人占總數的50%,控制器價(jià)格為15000元,更換和維護計算在內。國內控制器市場(chǎng)規模為60-70億元。
伺服電機
伺服電機競爭激烈,外資有發(fā)言權。伺服電機用作機器人中的執行器,是影響機器人性能的主要因素。伺服電機主要分為踩踏,交流和直流。機器人行業(yè)中使用最廣泛的是交流伺服,占伺服電機和控制器的65%左右。
伺服系統中的外國公司具有絕對優(yōu)勢。日本品牌壟斷了中小型OEM(設備制造)市場(chǎng),具有良好的產(chǎn)品性能和有競爭力的價(jià)格。 2014年,在伺服系統市場(chǎng)的TOP15制造商中,前三名是日本品牌,占總份額的45%。西門(mén)子,博世和施耐德等歐洲品牌占據高端市場(chǎng),整體市場(chǎng)份額約為30%。國內企業(yè)的整體份額不到10%。
中國伺服系統的自支撐能力已初具規模。有20多個(gè)大型伺服品牌。國內產(chǎn)品功率范圍22KW以上,技術(shù)路線(xiàn)接近日本產(chǎn)品。從市場(chǎng)規模來(lái)看,2014年所有應用行業(yè)的伺服電機均為68億元,增長(cháng)率為8.3%;其中,機器人增加了50%,迅速成長(cháng)為伺服系統應用的第六大行業(yè),擁有4.2億。業(yè)績(jì),占市場(chǎng)的6.2%。在增長(cháng)空間中,伺服電機作為一個(gè)整體受到宏觀(guān)經(jīng)濟的顯著(zhù)影響,并將在未來(lái)五年內進(jìn)入穩定發(fā)展階段。 4軸和6軸多關(guān)節機器人的比例增加,這將導致機器人伺服系統的快速增加。預計在“十三五”期間,機器人伺服系統的比例將上升到第一位,市場(chǎng)規模為16億元。
控制器和伺服系統密切相關(guān)。用戶(hù)選擇的訂單是可靠,穩定,價(jià)格和服務(wù)。從服務(wù)和性?xún)r(jià)比開(kāi)始是國內企業(yè)的方向。然而,這需要在運動(dòng)控制,大量資金投入和長(cháng)期市場(chǎng)驗證以及對技術(shù),資金和人才的高要求方面進(jìn)行長(cháng)期和深入的研究。新松,新時(shí)達,匯川科技,廣州CNC Eston等國內上市公司也有類(lèi)似的情況。
減速器
機器人減速機市場(chǎng)高度壟斷,國產(chǎn)減速機在推廣期間無(wú)法實(shí)現全面進(jìn)口替代。減速器用于精確控制機器人的運動(dòng)并傳遞更大的扭矩。 RV減速器分為兩種類(lèi)型,安裝在重載位置的RV減速器,如底座,吊桿和肩部,以及安裝在輕載位置的諧波減速器,如手臂,手腕或手。 RV減速機由日本Nabtesco壟斷,諧波減速機日本Hamernaco具有絕對優(yōu)勢。
諧波減速器的結構相對簡(jiǎn)單。只有三個(gè)基本組件,Hamernaco的專(zhuān)利已經(jīng)過(guò)期。國內諧波減速機與國外的差異并不大。無(wú)錫格林的諧波減速器已廣泛應用于家用機器人。
RV減速器的核心難點(diǎn)在于基礎工業(yè)和流程。 RV減速機是純機械精密部件,材料,熱處理工藝和高精度加工機械不可或缺。中國在這些方面長(cháng)期以來(lái)一直落后,而且單靠一個(gè)企業(yè)也無(wú)法解決這個(gè)問(wèn)題。要組合200多個(gè)組件,準確性至關(guān)重要,組件之間的公差匹配需要多年的經(jīng)驗。
在市場(chǎng)規模方面,根據2020年機器人容量80萬(wàn)臺,即增加約60萬(wàn)臺,多聯(lián)合工業(yè)機器人根據軸數要求4-6減速器,中位數為5 ,那么你需要300萬(wàn)減速器。樂(lè )觀(guān)的是,國內企業(yè)將獲得50%的市場(chǎng)份額,單一減少4000元的計算將達到60億元,更換需求將不超過(guò)70億元。
減速機的價(jià)格呈下降趨勢。自2013年納博特斯克與上海機電合資以來(lái),隨著(zhù)中國國際機器人產(chǎn)能的增加和國產(chǎn)機器人的發(fā)展,其RV減速機的價(jià)格逐漸下降。 2016年,常州工廠(chǎng)將投產(chǎn),并將有進(jìn)一步下滑的空間。根據上海機電2015年年報,納博減速機收入1.34億元,同比增長(cháng)52.3%;凈利潤3365萬(wàn)元,同比增長(cháng)55.5%。
總之,中國工業(yè)機器人的三個(gè)核心部件需要付出更多的耐心和投入才能實(shí)現突破,尤其是減速機。期望越大,壓力越大,前景也越來(lái)越大。與此同時(shí),中國的工業(yè)機器人人才也非常稀缺。