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                  工業機器人上游高技術壁壘,格局改變正在進行時
                  作者:OFweek機器人網      日期:2021.05.21
                  工業機器人行業在經歷數十年發展后形成完整的行業產業鏈。上游零部件作為原材料對于工業機器人極為重要,三大核心零部件控制系統、伺服系統、減速器分別占總成本的 12%、22%、32%,合計成本占比近 7 成。

                  控制系統

                  工業機器人的控制器主要包括兩個部分,第一是控制柜,控制柜中包含了多個 PLC 控制模塊,用于控制機器人六軸或 N 軸的運動;第二是示教器,示教器是人機掌控的連接器,可用于編程和發送控制命令給控制柜以命令機器人運動。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。

                  控制器分為硬件和軟件,核心技術為軟件算法,與本體一樣大部分均為品牌自主研制??刂破饔布矫鎳鴥韧饧夹g基本無異,軟件算法方面國外企業較優勢。國內外控制器差距在于軟件的算法、反應速度、兼容性等方面。

                  控制器下游應用廣泛,前五大行業分別是工作機械(11.73%)、包裝(11%)、紡織(9.59%)、工業機器人(9.11%)、半導體(7.43%),總共占比 48.86%。根據中國工業機器人銷量預測,2021-2023年控制系統規模分別為67.9 億元、74.6 億元、78.4 億元。

                  伺服系統

                  伺服系統使物體的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統。它的主要任務是按控制命令的要求、對功率進行放大、變換與調控等處理,使驅動裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便。伺服系統作為工業自動化的重要組成部分,是工業機器人的執行器。

                  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,位移精準度也越出色,所需使用的伺服電機數量就相對較多;簡單而言,越精密的工業型機器人,其內的伺服電機數量越多。

                  目前全球伺服系統以日本品牌為主導分為三大類,日系、歐美系、國產。日系代表有松下、安川、三菱、三洋等;歐系包括西子、施耐德等;國產企業有埃斯頓、匯川技術、雷賽智能以及中國臺灣的臺達等。國內企業市占率正逐年提升。

                  近年來國內伺服系統行業發展迅速,廣泛應用于電子制造、機床工具、紡織機械、包裝機械、機器人等行業。伺服系統在電子制造行業應用量最大達17.7%;機床工具(16.1%)、紡織機械(10.4%)應用量位列第二、三名;包裝機械和機器人行業分別占10%、8.7%;在2022-2023 年伺服系統市場將持續增速。

                  減速器

                  減速器決定工業機器人的精度和負載。減速器是連接伺服電機和執行機構之間的中間裝置,它負責把伺服電機高速運轉的動力通過輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速目的,并傳遞更大的轉矩。其技術壁壘是工業機器人核心零部件中最高的一個,是對工業機器人本體性能影響程度最高的核心零部件。

                  RV減速器和諧波減速器為工業機器人用的主流減速器。近年,國內諧波減速器的進步較為明顯,國產諧波減速器行業涌現值得關注的企業,如綠的諧波表現亮眼,工藝技術水平已達國際水準。

                  由于減速器作為承重,傳動的零部件,磨損消耗速度較快,一臺工業機器人需要 4-6套,使用壽命大約在兩年。減速器的市場增量較為可觀。

                  上游高技術壁壘,格局改變正在進行時

                  (圖片來源:OFweek維科網)

                  減速器行業隨著國產廠商的崛起如綠的諧波等,正逐步擴大市占率,在國內市場形成突圍。國內伺服系統企業埃斯頓、匯川技術、雷賽智能的技術已達世界水平,有望實現進口替代。

                  在零部件高技術壁壘上游領域,市場價值逐年擴大,國內企業的崛起正悄然改變著上游格局,值得我們拭目以待。
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