
風(fēng)險不能夠消除,風(fēng)險只能控制;而控制風(fēng)險的關(guān)鍵在于你是否全面掌握了信息。
日本是工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的引領(lǐng)者,已經(jīng)形成了從上游核心零部件到中游本體制造再到下游系統(tǒng)集成的完整產(chǎn)業(yè)鏈。同時掌握著最多的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專利,在關(guān)鍵技術(shù)上處于絕對領(lǐng)先地位。擁有“工業(yè)機(jī)器人四大家族”發(fā)那科、安川、庫卡、abb,以及減速器龍頭哈默納科以及納博特斯克。
國內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人仍以本體制造的組裝為主,核心零部件尚需要大量進(jìn)口,且產(chǎn)品主要定位在中低端市場。
根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同可劃分為工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人。汽車及零部件,電子行業(yè)是機(jī)器人下游應(yīng)用占比最高的兩大行業(yè)。
機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈:
上游零部件:主要為零部件供應(yīng)商,核心零部件包含伺服系統(tǒng)、減速器、控制系統(tǒng)。
中游制造:為機(jī)器人本體制造商與集成供應(yīng)商,主要負(fù)責(zé)機(jī)器人本體的生產(chǎn),并根據(jù)不同的應(yīng)有場景和用途進(jìn)行有針對性地系統(tǒng)集成和軟件二次開發(fā)。
下游應(yīng)用:包括工業(yè)應(yīng)用與服務(wù)應(yīng)用,工業(yè)應(yīng)用主要為汽車、電子、金屬加工等產(chǎn)業(yè),服務(wù)應(yīng)用范圍較廣,主要從事維護(hù)保養(yǎng)、修理、運(yùn)輸、清潔、保安、救援、監(jiān)護(hù)等工作。
機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中,核心零部件及全套的解決方案為核心競爭力。
工業(yè)機(jī)器人核心零部件由控制器、伺服系統(tǒng)、減速器三部分構(gòu)成,決定了工業(yè)機(jī)器人的精度、穩(wěn)定性、負(fù)荷能力等重要性能指標(biāo),共占總成本的70%。
控制器是工業(yè)機(jī)器人的“大腦”,一般占總成本的15%左右;伺服系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的“動力來源”,一般占總成本的20%左右。減速器是工業(yè)機(jī)器人的“關(guān)節(jié)”,減速器一般占總成本的35%左右。
一:減速器
減速器是工業(yè)機(jī)器人的“關(guān)節(jié)”,是核心零部件中技術(shù)壁壘最高的一環(huán)。目前應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域的減速器主要有兩種:RV減速器和諧波減速器。諧波減速器適合小臂,RV減速器適合大臂。中游的機(jī)器人制造商以外購為主。
全球超過85%的減速器市場份額被日本廠商占據(jù)。日本納博特斯克在RV減速器領(lǐng)域處壟斷地位,日本哈默納科則在諧波減速器領(lǐng)域處壟斷地位。由于其極高的技術(shù)壁壘,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中游的本體制造商對減速器的議價能力很弱。
RV減速器:傳動比范圍大、精度較穩(wěn)定、疲勞強(qiáng)度較高,且具有更高的剛性和扭矩承載力,一般用于機(jī)器人機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置。RV減速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,進(jìn)入壁壘較高,市場格局高度集中,納博特斯克占全球70%以上的市場份額。
代表性廠商:日本納博特斯克、國內(nèi)雙環(huán)傳動,中大力德。
諧波減速器:單極傳動比大、體積小、質(zhì)量小、運(yùn)動精度高并能在密閉空間和介質(zhì)輻射的工況下正常工作,使其應(yīng)用在機(jī)器人小臂、腕部、手部等部位具有較大優(yōu)勢。諧波減速器所需技術(shù)較RV偏低,國內(nèi)廠商更易于突破。從技術(shù)上看,減速比、輸出轉(zhuǎn)速、傳動精度等指標(biāo)和國外差距已經(jīng)明顯減小,2020年綠的諧波國內(nèi)市占率超過20%。
代表性廠商:日本哈默納科、國內(nèi)綠的諧波(打破海外壟斷,國內(nèi)首家諧波減速器企業(yè))
二:控制器
控制器是工業(yè)機(jī)器人的“大腦”,是決定機(jī)器人性能的關(guān)鍵要素,通過硬軟件結(jié)合來控制機(jī)器人的運(yùn)動位置、姿態(tài)和軌跡;今后機(jī)器人產(chǎn)品的差異化主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)的智能化程度上。
控制系統(tǒng)的表現(xiàn)是一家工業(yè)機(jī)器人廠商設(shè)計理念的集中體現(xiàn),是機(jī)器人制造環(huán)節(jié)的核心技術(shù)之一。成熟的機(jī)器人制造廠商一般自行開發(fā)控制器和伺服系統(tǒng),從而保證機(jī)器人的穩(wěn)定性和技術(shù)體系。
我國控制器市場也是外資占主導(dǎo)。美日韓廠商憑借在機(jī)器人核心技術(shù)領(lǐng)域的深厚積淀,占據(jù)了控制器市場的大部分份額。全球控制器龍頭發(fā)那科在國內(nèi)的市場份額為18%。國內(nèi)企業(yè)控制器尚未形成市場競爭力,工業(yè)機(jī)器人控制器國產(chǎn)率不足20%。
國內(nèi)知名的工業(yè)機(jī)器人生廠商均自主研發(fā)了自家的控制系統(tǒng),如埃斯頓、機(jī)器人、華中數(shù)控、新時達(dá)、廣州數(shù)控、匯川技術(shù)等公司,也誕生了一批專業(yè)的控制系統(tǒng)服務(wù)商如固高科技、英威騰、卡諾普等。
三:伺服系統(tǒng)
伺服系統(tǒng)是機(jī)器人的“動力來源“,根據(jù)控制器發(fā)出的命令輸出力矩,動態(tài)控制機(jī)器人的速度和位置;主要由伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動器、編碼器三部分組成。
我國伺服系統(tǒng)市場一直為外資品牌主導(dǎo),主要有日韓廠商、歐美廠商和國產(chǎn)廠商,外資廠商約占70%的份額。
我國伺服電機(jī)與日系和歐美品牌仍然存在差距,主要表現(xiàn)為:大功率產(chǎn)品缺乏、小型化不夠、信號接插件不穩(wěn)定、缺乏高精度的編碼器,這些也是國內(nèi)伺服系統(tǒng)未來要攻克的主要方向。
國內(nèi)許多企業(yè)的伺服電機(jī)產(chǎn)品仍主打中低端市場,隨著伺服電機(jī)相關(guān)核心技術(shù)的進(jìn)一步突破,國內(nèi)廠商在未來有望上攻高端市場加速國產(chǎn)化替代進(jìn)程。匯川、禾川、埃斯頓合計共占18.5%。
匯川技術(shù):工控領(lǐng)域龍頭,伺服國內(nèi)第一。
禾川科技:國內(nèi)工業(yè)自動化控制設(shè)備領(lǐng)軍企業(yè),伺服系統(tǒng)國產(chǎn)品牌位列第二。
