工業(yè)4.0帶動了工業(yè)機(jī)器人市場的快速擴(kuò)張 核心零部件市場到底有多大?

OFweek工控網(wǎng)訊:工業(yè)4.0帶動了工業(yè)機(jī)器人市場的快速擴(kuò)張,連續(xù)多年保持兩位數(shù)的增長。據(jù)了解,工業(yè)機(jī)器人除了本體以外,主要有三大核心零配件,控制器、伺服系統(tǒng)、減速器,它們占到工業(yè)機(jī)器人成本的70%左右。那么在未來幾年里,這三大核心零部件的市場規(guī)模到底有多大呢?

  控制器:2020年市場規(guī)模有望達(dá)12億元

控制器是機(jī)器人的大腦,發(fā)布和傳遞動作指令。包括硬件和軟件兩部分:硬件就是工業(yè)控制板卡,包括一些主控單元、信號處理部分等電路,國產(chǎn)品牌已經(jīng)掌握;軟件部分主要是控制算法、二次開發(fā)等,國產(chǎn)品牌在穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、易用性等方面與國外品牌還有差距。

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)動控制器平臺基礎(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,國內(nèi)企業(yè)控制器尚未形成市場競爭優(yōu)勢。

2015年中國控制器市場規(guī)模達(dá)23.1億元,同比增長18%,其中工業(yè)機(jī)器人控制器占比15%,約3.5億元。未來控制器的機(jī)會在于標(biāo)準(zhǔn)化和開放性?,F(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人控制器封閉構(gòu)造,帶來開放性差、軟件獨(dú)立性差、容錯(cuò)性差、擴(kuò)展性差、缺乏網(wǎng)絡(luò)功能等缺點(diǎn),已不能適應(yīng)智能化和柔性化要求。開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化、開放化控制器是工業(yè)機(jī)器人控制器的一個(gè)發(fā)展方向,存在巨大發(fā)展空間。到2020年我國工業(yè)機(jī)器人控制器市場規(guī)模有望達(dá)到12億元左右,未來五年復(fù)合增速約為27%。

  伺服系統(tǒng):未來五年復(fù)合增長率約為35%

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(shí)現(xiàn)精確定位、精準(zhǔn)運(yùn)動的必要途徑,在機(jī)床工具、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械和包裝機(jī)械等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著近幾年工業(yè)機(jī)器人、電子制造設(shè)備等產(chǎn)業(yè)的迅速擴(kuò)張,其在新興產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用規(guī)模出現(xiàn)增長迅速。伺服系統(tǒng)下游應(yīng)用廣泛,2015年市場規(guī)模達(dá)到122億元,其中工業(yè)機(jī)器人占比8.7%,市場規(guī)模約為10.6億元。

機(jī)器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動離不開伺服系統(tǒng)。關(guān)節(jié)越多,機(jī)器人的柔性和精準(zhǔn)度越高,所需要使用的伺服電機(jī)數(shù)量就越多。機(jī)器人對伺服系統(tǒng)的要求非常高,必須滿足快速響應(yīng)、高起動轉(zhuǎn)矩、動轉(zhuǎn)矩慣量比大、調(diào)速范圍寬,要適應(yīng)機(jī)器人的形體做到體積小、重量輕,還必須經(jīng)受頻繁的正反向和加減速運(yùn)行等苛刻的條件,做到高可靠性和穩(wěn)定性。

工業(yè)機(jī)器人市場的快速增長將帶動伺服系統(tǒng)市場規(guī)模不斷上升。隨著人口紅利的消退,廣闊的市場空間以及現(xiàn)階段相對較低的工業(yè)機(jī)器人密度,中國工業(yè)機(jī)器人市場迎來黃金發(fā)展期。全球主要市場的工業(yè)機(jī)器人銷量都在增長,其中半數(shù)源自亞洲,中國表現(xiàn)尤為突出,2015年工業(yè)機(jī)器人銷量高達(dá)7.5萬臺,增長率為31.5%。

2014年我國工業(yè)機(jī)器人用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模約為7.56億元,2015年工業(yè)機(jī)器人用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模約為10.6億元。到2020年我國工業(yè)機(jī)器人用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模將達(dá)47億元左右,未來五年復(fù)合增長率約為35%。

值得注意的是,日系品牌占據(jù)了我國伺服系統(tǒng)市場一半的份額。目前,國外伺服企業(yè)在中國的市場占有率達(dá)75%,其中日本品牌占比為50%,著名品牌包括松下、三菱電機(jī)、安川、三洋、富士等,它們的產(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;歐美品牌占比25%,美國以羅克韋爾、丹納赫、帕光等聞名,而德國則擁有西門子、倫茨、博世力士樂、施耐德等品牌。國產(chǎn)品牌占據(jù)了20%左右的市場,其中內(nèi)地品牌和臺灣品牌分別占據(jù)10%的市場。不過隨著國產(chǎn)伺服系統(tǒng)性能的提升,國產(chǎn)伺服產(chǎn)品份額有望擴(kuò)大。

  減速器:2020年市場規(guī)模將超過40億元

減速器是連接動力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的中間裝置,通常它把電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等高速運(yùn)轉(zhuǎn)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(dá)到減速的目的,并傳遞更大的轉(zhuǎn)矩。大量應(yīng)用在工業(yè)機(jī)器人上的減速器主要有兩類:RV減速器和諧波減速器。

近年來,隨著我國工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場的快速發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人用減速器市場需求規(guī)模也隨之增長。一般情況下,一臺工業(yè)機(jī)器人需要的減速器個(gè)數(shù)為4-6臺。2015年我國工業(yè)機(jī)器人減速器市場規(guī)模約為11.5億元,隨著未來工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展,中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心預(yù)測到2020年我國工業(yè)機(jī)器人減速器市場規(guī)模將超過40億元,未來五年復(fù)合增長率約為30%。

盡管中國工業(yè)機(jī)器人減速器需求強(qiáng)勁,但是國內(nèi)減速器的生產(chǎn)能力卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于日本、美國和歐洲。中國目前還沒有制造商能夠提供量產(chǎn)的可靠的工業(yè)機(jī)器人減速器,整個(gè)市場幾乎被Nabtesco(納博特斯克),Harmonic Drive以及Sumitomo Heavy Industries(住友重工)等國際巨頭壟斷。Nabtesco(納博特斯克)是世界上最大的RV減速器供應(yīng)商,占據(jù)60%左右的市場份額。而Harmonic Drive則是世界最大的諧波減速器生產(chǎn)商,市場份額為16%。

從產(chǎn)業(yè)化的角度來看,我國工業(yè)機(jī)器人減速器至今還沒有產(chǎn)業(yè)化,國外廠家包括納博特斯克、住友、SEJINIGB、SPINEA、Harmonica Drive等在競爭中具有壟斷性優(yōu)勢,減速器是我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。

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