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2023年中國工業(yè)機器人伺服系統(tǒng)產(chǎn)值將達41億元,國產(chǎn)化率預突破40%

電子工程師 ? 來源:YXQ ? 2019-05-04 08:57 ? 次閱讀

1、什么是工業(yè)機器人伺服系統(tǒng)?

伺服系統(tǒng)是工業(yè)自動化的重要組成部分,是自動化行業(yè)中實現(xiàn)精確定位、精準運動的必要途徑。在結(jié)構(gòu)組成方面,伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動器伺服電機、反饋裝置(編碼器)三大部分構(gòu)成。按執(zhí)行元件分為液壓伺服系統(tǒng)、電氣伺服系統(tǒng)和氣動伺服系統(tǒng),目前應用最為廣泛的是電氣伺服系統(tǒng)。

伺服系統(tǒng)分類

工業(yè)機器人伺服系統(tǒng)中,電機主要采用永磁同步交流伺服電機;伺服驅(qū)動主要以總線通訊形式實現(xiàn)對位置、速度和轉(zhuǎn)矩單元的控制;編碼器主要采用多圈絕對值編碼器。

2、伺服系統(tǒng)市場概況

從市場情況來看,2018年交流伺服系統(tǒng)市場規(guī)模增速下滑明顯,而工業(yè)機器人用伺服系統(tǒng)的需求規(guī)模逐年增加,且工業(yè)機器人專用伺服占交流伺服系統(tǒng)市場比重逐年上升。

GGII數(shù)據(jù)顯示,2018年交流伺服系統(tǒng)市場規(guī)模69.42億元,同比增速3.93%;其中,用于工業(yè)機器人領域的交流伺服系統(tǒng),2014-2018年,市場規(guī)模從9.96億元增至21.50億元,占交流伺服系統(tǒng)總市場規(guī)模的比重從17.54%增長至30.97%。

工業(yè)機器人用伺服系統(tǒng)作為機器人重要的核心零部件之一,隨著機器人市場前景看好,機器人用伺服系統(tǒng)將在交流伺服市場規(guī)模比重中逐漸上升。GGII預計,至2023年,機器人用伺服系統(tǒng)市場占比將提升至40%以上,市場規(guī)模達41.0億元。

工業(yè)機器人用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模及占比情況預測(單位:%,億元)

3、競爭格局

目前,工業(yè)機器人用伺服主要分為日系、歐系和國產(chǎn)三大類。

日系代表廠商主要有安川、三菱、山洋、松下、富士、多摩川等;

歐系代表廠商主要有西門子、施耐德、博世力士樂、ABB、科爾摩根等;

國產(chǎn)代表廠商主要有匯川、臺達、埃斯頓、禾川、華數(shù)、翡葉動力、儒竟等。

一直以來,中國工業(yè)機器人伺服系統(tǒng)市場均由外資主導,外資廠商占據(jù)中高端的市場份額,國產(chǎn)份額雖逐年提升,但市場份額依然偏小。GGII統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2018年國產(chǎn)工業(yè)機器人用伺服系統(tǒng)市場占比為22.34%,絕大部分市場份額仍由外資占據(jù)。

工業(yè)機器人用伺服國產(chǎn)市場份額(單位:%)

4、技術(shù)對比

在產(chǎn)品尺寸方面,歐系產(chǎn)品強調(diào)高度集成化,體積較日系、國產(chǎn)的更小。

在動力輸入方面,歐系伺服產(chǎn)品多以交流三相240V級別電壓作為驅(qū)動系統(tǒng)的動力電源,且使用共直流母線技術(shù);而日系和國產(chǎn)產(chǎn)品多以交流三相220V,且都屬于單體獨立型結(jié)構(gòu)。

在動力輸出方面,國產(chǎn)、日系、歐系伺服的輸出功率大體相同;

在運動控制性能方面,西門子的產(chǎn)品具備2kHz的速度環(huán)頻率響應能力,安川為1.5kHz,多摩川和匯川則都為1.2kHz。歐系產(chǎn)品優(yōu)勢更為明顯,尤其在要求高速度和精度領域;日系伺服產(chǎn)品的穩(wěn)定性較好,可以滿足大部分應用領域的需求,尤其是小功率電機,性價比優(yōu)勢明顯;國產(chǎn)伺服與外資尚存在一定的差距,主要體現(xiàn)在高低速防振動方面。

工業(yè)機器人伺服產(chǎn)品參數(shù)對比

5、總結(jié)與研判

2018年年底工信部開展《工業(yè)強基工程重點產(chǎn)品、工藝“一條龍”應用計劃》,其中,機器人用伺服系統(tǒng)作為應用項目選擇之一,將有利于推動相關(guān)企業(yè)在伺服系統(tǒng)領域的研究及應用。

盡管國產(chǎn)伺服電機、驅(qū)動等取得了一定突破,但與外資尚存在一定的差距,主要體現(xiàn)在下游接受度與產(chǎn)品核心性能上,核心零部件的突破不是一朝一夕的事,從長遠來看,伺服系統(tǒng)市場呈分層態(tài)勢:外資依然占據(jù)并主導中高端市場,國產(chǎn)逐漸滿足中低端市場需求,但向高端突破稍顯乏力。

從市場的角度看,未來國產(chǎn)伺服系統(tǒng)市場接受度將逐步提高,市場份額也將逐年獲提升。GGII預計到2023年,國產(chǎn)市場份額將突破40%。主要理由:

工業(yè)機器人本體市場國產(chǎn)化率逐步上升,給核心部件廠商帶來機會。隨著國內(nèi)核心零部件技術(shù)水平的提升,產(chǎn)品使用性能日益提高,在要求不太苛刻的應用場合基本能滿足本體企業(yè)客戶的需求;此外,在滿足產(chǎn)品性能要求的情況下,國產(chǎn)兼具價格優(yōu)勢,在成本提升與價格下行的雙重壓力下,國產(chǎn)本體廠商選擇與國產(chǎn)零部件廠商合作的傾向越來越明顯,以謀求企業(yè)的生存與發(fā)展。

如:埃夫特與翡葉動力達成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系;伯朗特向泰格運控采購5萬臺電機;歡顏長期向禾川、儒競、合泰等采購伺服電機。

因此,在本體市場國產(chǎn)化率逐步提升的趨勢下,國產(chǎn)本體頭部企業(yè)長期穩(wěn)定地采購國產(chǎn)零部件,對國產(chǎn)伺服品牌企業(yè)的成長具有較大的促進作用。

從技術(shù)的角度看,國產(chǎn)中短期內(nèi)還將處于追趕的階段,如目前提出的核心零部件機電一體化趨勢,國內(nèi)外頭部企業(yè)紛紛開發(fā)機電一體化模塊,如科爾摩根發(fā)布RGM機器人關(guān)節(jié)模組,高度集成了無框力矩電機,低壓直流驅(qū)動器,專用諧波減速機,制動器,雙反饋系統(tǒng)及熱傳感器等六大功能模塊,實現(xiàn)一步到位的機器人關(guān)節(jié)解決方案。日本哈默納科提出“整體運動控制”,將諧波減速器與電機、傳感器等進行組合集成。

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原文標題:【昊志機電諧波 | GGII】2023年中國工業(yè)機器人伺服系統(tǒng)產(chǎn)值將達41億元,國產(chǎn)化率預突破40%

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