工業機器人關鍵零部件的難解之題
2015-10-19 來源： 作者：
減速器、伺服電機、伺服驅動器、控制器作為機器人的四大關鍵零部件，是機器人成本的主要組成部分。要想推動我國工業機器人本體的突破性發展，必須在這四個核心零部件上面有關鍵性的提升。
然而，由于國內自動化升級起步較晚，這些關鍵零部件長期以來依賴進口。經調查發現，四大關鍵零部件中，RV減速器國產化進程最為緩慢，國內外價差高達數倍，這直接導致國內組裝的機械手沒有市場競爭力，亦阻礙了機器人國產化進程。
表：三大核心零部件技術特性、難度及國內外代表性企業
減速器:價格與性能兩重攔路虎
對于我國的工業機器人本體而言，減速機至關重要，無論是RV減速機還是諧波減速機，都存在著國外品牌占據話語權，不僅在性能上遠超國內企業，而且價格也比在本國銷售的高出一兩倍。
目前，日本的減速機全球領先。Nabtesco的產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。
為了打破國外企業的壟斷，國內的減速機廠商也在不斷努力，但目前精密減速機主要在精度和穩定度方面存在差距，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間來修復。
國內機器人本體主要采購國外的減速機。然而，他們的價格卻居高不下。
業內人士指出，RV減速器賣給我國企業的價格高有兩個原因，從感性層面而言，外資企業同樣也會支持其本土民族工業;從理性上說，外資品牌機器人企業應用減速器的需求量遠遠大于我國機器人廠商的需求量，賣給外資品牌機器人企業屬于批發，賣給中國機器人企業相當于零售，批發和零售的價格不一樣也正常。
上海納（海納官方網站，海納社區，海納產品一覽）博董事/副總經理楊軍表示，納博特斯克的RV減速機價格除與銷售數量有關外，還受著進口關稅，增值稅差異和渠道成本等多重導致銷售成本上升因素的影響。他也表示目前價差在1.5-2倍左右。
伺服電機：國產化進程緩慢
目前，國外品牌占據了中國伺服電機市場近75%的市場份額，品牌市場主要來自日本和歐美。其中，日系產品以約45%的市場份額居首，其著名品牌包括松下、三菱電機、安川、三洋、富士等，其產品特點是技術和性能水平比較符合中國用戶的需求，以良好的性價比和較高的可靠性獲得了穩定且持續的客戶源，在中小型OEM市場上尤其具有壟斷優勢。
雖然國產伺服系統在市場上的比重比較低，但近幾年國產品牌伺服系統的發展也很迅速，獲得了一定的市場認可。同時還有一大批相關企業也進入到了伺服系統行業。國產伺服系統在技術與性能上與國外品牌有較大的差距，并且產品質量與穩定性也不能同國外品牌同日而語，但國產伺服系統廠商為中小型制造加工企業提供了價格低廉的伺服產品與快捷迅速的售后服務，很好的滿足了經濟型企業用戶的需求。
目前國內伺服電機市場還處在較低級的階段，對性能和功能的充分利用沒有擺在重要位置。從長遠來看，伺服廠商的關鍵成功因素應該是產品的性價比、可靠性、技術含量、以及市場份額和品牌影響力。展望未來，隨著伺服價格的不斷下降、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;同時臺灣、日本廠商也將在整個市場的擴大中獲益，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。它同時具有編程簡單、軟件菜單操作、友好的人機交互界面、在線操作提示和使用方便等特點。
目前，我國的機器人控制器與本體一樣，一般由機器人廠家自主設計研發。目前國外主流機器人廠商的控制器均為在通用的多軸運動控制器平臺基礎上進行自主研發，各品牌機器人均有自己的控制系統與之匹配。因此，控制器的市場份額基本和機器人保持一致，國內企業控制器尚未形成市場競爭優勢。
相較于減速機和伺服電機，控制系統的國產化水平相對來說較高。國內機器人控制器所采用的硬件平臺和國外產品相比并沒有太大差距，現有差距主要體現在控制算法和二次開發平臺的易用性方面。隨著技術和應用經驗的積累，國內企業機器人控制器產品已經較為成熟，是機器人產品中與國外產品差距最小的關鍵零部件。
但目前市場上國產控制器仍然以外企主導，并且國內的控制器企業之間的競爭十分激烈。
未來幾年中國國產機器人將得到快速發展，國產機器人控制器應用市場面臨較好的發展契機，尤其是在運動控制領域深耕多年的企業。控制器的技術也將有新的發展趨勢。未來控制系統器件集成度將提高，控制柜越來越小巧。傳感器作用日益突出，裝配、焊接機器人采用位置、速度、加速度、力覺等傳感器，遙控機器人則采用視覺、聲音、力覺、觸覺等多傳感器融合技術進行環境建模及決策控制。
無論是減速機、伺服電機還是控制器，國產工業機器人核心零部件的技術難題已經擺在了人們的眼前，有能力沖刺的企業無疑是責任重大的擔當者。此外，我們寄希望于三大零部件取得實質性突破的同時，本體企業本身也需要提升自身的能力。
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