

減速器、伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、控制器作為機(jī)器人的四大關(guān)鍵零部件,是機(jī)器人成本的主要組成部分。要想推動(dòng)我國工業(yè)機(jī)器人本體的突破性發(fā)展,必須在這四個(gè)核心零部件上面有關(guān)鍵性的提升。
然而,由于國內(nèi)自動(dòng)化升級(jí)起步較晚,這些關(guān)鍵零部件長期以來依賴進(jìn)口。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),四大關(guān)鍵零部件中,RV減速器國產(chǎn)化進(jìn)程最為緩慢,國內(nèi)外價(jià)差高達(dá)數(shù)倍,這直接導(dǎo)致國內(nèi)組裝的機(jī)械手沒有市場競爭力,亦阻礙了機(jī)器人國產(chǎn)化進(jìn)程。
三大核心零部件技術(shù)特性、難度及國內(nèi)外代表性企業(yè)
減速器:價(jià)格與性能兩重?cái)r路虎
對于我國的工業(yè)機(jī)器人本體而言,減速機(jī)至關(guān)重要,無論是RV減速機(jī)還是諧波減速機(jī),都存在著國外品牌占據(jù)話語權(quán),不僅在性能上遠(yuǎn)超國內(nèi)企業(yè),而且價(jià)格也比在本國銷售的高出一兩倍。
目前,日本的減速機(jī)全球領(lǐng)先。Nabtesco的產(chǎn)品全球市場占有率大約為90%,每年銷售額大約5-6億美元。另一家是日本HarmonicDrive System,每年銷售額大約5500-6500萬美元。
為了打破國外企業(yè)的壟斷,國內(nèi)的減速機(jī)廠商也在不斷努力,但目前精密減速機(jī)主要在精度和穩(wěn)定度方面存在差距,而這種差距也非一朝一夕能夠追趕的,因此這塊硬傷需要長時(shí)間來修復(fù)。
國內(nèi)機(jī)器人本體主要采購國外的減速機(jī)。然而,他們的價(jià)格卻居高不下。
業(yè)內(nèi)人士指出,RV減速器賣給我國企業(yè)的價(jià)格高有兩個(gè)原因,從感性層面而言,外資企業(yè)同樣也會(huì)支持其本土民族工業(yè);從理性上說,外資品牌機(jī)器人企業(yè)應(yīng)用減速器的需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于我國機(jī)器人廠商的需求量,賣給外資品牌機(jī)器人企業(yè)屬于批發(fā),賣給中國機(jī)器人企業(yè)相當(dāng)于零售,批發(fā)和零售的價(jià)格不一樣也正常。
上海納博董事/副總經(jīng)理?xiàng)钴姳硎?,納博特斯克的RV減速機(jī)價(jià)格除與銷售數(shù)量有關(guān)外,還受著進(jìn)口關(guān)稅,增值稅差異和渠道成本等多重導(dǎo)致銷售成本上升因素的影響。他也表示目前價(jià)差在1.5-2倍左右。
伺服電機(jī):國產(chǎn)化進(jìn)程緩慢
目前,國外品牌占據(jù)了中國伺服電機(jī)市場近75%的市場份額,品牌市場主要來自日本和歐美。其中,日系產(chǎn)品以約45%的市場份額居首,其著名品牌包括松下、三菱電機(jī)、安川、三洋、富士等,其產(chǎn)品特點(diǎn)是技術(shù)和性能水平比較符合中國用戶的需求,以良好的性價(jià)比和較高的可靠性獲得了穩(wěn)定且持續(xù)的客戶源,在中小型OEM市場上尤其具有壟斷優(yōu)勢。
雖然國產(chǎn)伺服系統(tǒng)在市場上的比重比較低,但近幾年國產(chǎn)品牌伺服系統(tǒng)的發(fā)展也很迅速,獲得了一定的市場認(rèn)可。同時(shí)還有一大批相關(guān)企業(yè)也進(jìn)入到了伺服系統(tǒng)行業(yè)。國產(chǎn)伺服系統(tǒng)在技術(shù)與性能上與國外品牌有較大的差距,并且產(chǎn)品質(zhì)量與穩(wěn)定性也不能同國外品牌同日而語,但國產(chǎn)伺服系統(tǒng)廠商為中小型制造加工企業(yè)提供了價(jià)格低廉的伺服產(chǎn)品與快捷迅速的售后服務(wù),很好的滿足了經(jīng)濟(jì)型企業(yè)用戶的需求。
目前國內(nèi)伺服電機(jī)市場還處在較低級(jí)的階段,對性能和功能的充分利用沒有擺在重要位置。從長遠(yuǎn)來看,伺服廠商的關(guān)鍵成功因素應(yīng)該是產(chǎn)品的性價(jià)比、可靠性、技術(shù)含量、以及市場份額和品牌影響力。展望未來,隨著伺服價(jià)格的不斷下降、伺服市場接受度不斷上升,中低端市場有非常大的增長空間,因此本土廠商仍將有很大作為;同時(shí)臺(tái)灣、日本廠商也將在整個(gè)市場的擴(kuò)大中獲益,歐美品牌的市場占有率將逐漸下降,但仍將保持很高的毛利水平。
控制器:差距不斷縮小
工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是控制機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動(dòng)位置、姿態(tài)和軌跡,操作順序及動(dòng)作的時(shí)間等。它同時(shí)具有編程簡單、軟件菜單操作、友好的人機(jī)交互界面、在線操作提示和使用方便等特點(diǎn)。
目前,我國的機(jī)器人控制器與本體一樣,一般由機(jī)器人廠家自主設(shè)計(jì)研發(fā)。目前國外主流機(jī)器人廠商的控制器均為在通用的多軸運(yùn)動(dòng)控制器平臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行自主研發(fā),各品牌機(jī)器人均有自己的控制系統(tǒng)與之匹配。因此,控制器的市場份額基本和機(jī)器人保持一致,國內(nèi)企業(yè)控制器尚未形成市場競爭優(yōu)勢。
相較于減速機(jī)和伺服電機(jī),控制系統(tǒng)的國產(chǎn)化水平相對來說較高。國內(nèi)機(jī)器人控制器所采用的硬件平臺(tái)和國外產(chǎn)品相比并沒有太大差距,現(xiàn)有差距主要體現(xiàn)在控制算法和二次開發(fā)平臺(tái)的易用性方面。隨著技術(shù)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累,國內(nèi)企業(yè)機(jī)器人控制器產(chǎn)品已經(jīng)較為成熟,是機(jī)器人產(chǎn)品中與國外產(chǎn)品差距最小的關(guān)鍵零部件。
但目前市場上國產(chǎn)控制器仍然以外企主導(dǎo),并且國內(nèi)的控制器企業(yè)之間的競爭十分激烈。
未來幾年中國國產(chǎn)機(jī)器人將得到快速發(fā)展,國產(chǎn)機(jī)器人控制器應(yīng)用市場面臨較好的發(fā)展契機(jī),尤其是在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域深耕多年的企業(yè)??刂破鞯募夹g(shù)也將有新的發(fā)展趨勢。未來控制系統(tǒng)器件集成度將提高,控制柜越來越小巧。傳感器作用日益突出,裝配、焊接機(jī)器人采用位置、速度、加速度、力覺等傳感器,遙控機(jī)器人則采用視覺、聲音、力覺、觸覺等多傳感器融合技術(shù)進(jìn)行環(huán)境建模及決策控制。
無論是減速機(jī)、伺服電機(jī)還是控制器,國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人核心零部件的技術(shù)難題已經(jīng)擺在了人們的眼前,有能力沖刺的企業(yè)無疑是責(zé)任重大的擔(dān)當(dāng)者。此外,我們寄希望于三大零部件取得實(shí)質(zhì)性突破的同時(shí),本體企業(yè)本身也需要提升自身的能力。

