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工业机器人现状分析从零部件说起

Data: 2017-04-08
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目前全球工业机器人成本构成,35%左右是减速器,20%左右是伺服电机,15%左右是控制器,机械加工本体只占15%左右,其他的部分主要就是应用。

数据1:自2013年以来,我国已成为全球最大的机器人消费国,连续3年稳居世界工业机器人市场头把交椅;与此同时,国产工业机器人产量也呈现出爆发式增长的趋势,2016年国产工业机器人产量已达7.24万台,而这一数据在2013年仅为9000台!但实际情况却是我国国产机器人市场份额仅占约30%,且主要处于行业低端,高端机器人严重依赖进口;减速机、伺服电机、控制器等关键零部件大部分依赖进口,采购核心零部件的成本就已高于国外同款机器人整体售价。

数据2:目前全国已建成和在建的机器人产业园区超过了40个,机器人企业的数量超过了800家。但实际情况却是这800多家企业里面,将近一半企业是没有产品的空牌子,剩下的一半企业里将近70%-80%是在代理别人的产品,真正能自己生产零部件或机器人产品的仅100家左右。

强烈的反差无时无刻不在提醒我们核心技术与关键零部件与发达国家的差距依然很大。下面就由小编为大家详解下我国工业机器人三大核心零部件与发达国家差距,借以共勉,否则这一问题迟早会成为 “中国制造”走向全球的“阿克琉斯之踵”!

 

工业机器人现状分析从零部件说起


1、减速机

作为技术壁垒最高的工业机器人关键零部件——减速器按结构不同可以分为五类:谐波齿轮减速器、摆线针轮行星减速器、RV减速器、精密行星减速器和滤波齿轮减速器。其中,RV减速器和谐波减速器是工业机器人最主流的精密减速器,RV减速器在先进机器人传动中有逐渐取代谐波减速器的趋势。目前,世界75%的精密减速器市场被日本的哈默纳科和纳博特斯克占领,其中纳博特斯克生产RV减速器,约占60%的份额,哈默纳科生产谐波减速器,约占15%的份额。

最近几年,虽然国内也有秦川机床工具股份有限公司、南通振康焊接机电有限公司、武汉市精华减速机制造有限公司等公司量产的RV减速器,但在扭转刚度、传动精度等稳定性和精度指标方面差距还比较明显,耐疲劳强度方面差距也比较明显,容易磨损报废,所以鲜有国产机器人企业选用,普遍还依赖进口;相较于RV减速器,国产谐波减速器差距相对较小。尽管与日本产品在输入转速、传动精度、传动效率等方面存在较大差距,但国内已有可替代产品,如北京谐波传动技术研究所、北京中技克美谐波传动有限责任公司、苏州绿的谐波传动科技有限公司等的产品。

2、伺服电机

伺服电机是一种补助马达间接变速装置,可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象,相当于工业机器人的“神经系统”。国内伺服电机市场中,前三名松下、三菱、安川均为日系品牌,总份额达到45%,门子、博世、施耐德等欧系品牌占据高端,整体市场份额在30%左右,国内企业整体份额低于10%。

我国伺服电机自主配套能力已现雏形,产品功率范围多在22KW以内,技术路线上与日系产品接近,较大规模的伺服品牌有20余家,主要有南京埃斯顿自动化股份有限公司、广州数控设备有限公司、深圳市汇川技术股份有限公司等。

3、控制器

控制器是工业机器人的“大脑”,发布和传递动作指令,包括硬件和软件两部分:硬件就是工业控制板卡,包括一些主控单元、信号处理部分等电路;软件主要是控制算法、二次开发等,但由于其地位和门槛相对较低,成熟机器人厂商一般自行开发控制器,以保证稳定性和维护技术体系。国内控制器市场中,发那科、安川、ABB占据近40%的份额,爱普生、OTC、史陶比尔等二线企业占据44%的市场份额。

我国控制器与国外差距较小,硬件方面已经掌握,软件方面国产品牌在稳定性、响应速度、易用性等还有差距。武汉华中数控股份有限公司、沈阳新松机器人自动化股份有限公司、上海新时达电气股份有限公司等相关产品均已经达到国际先进水平。

当前,我国正走在从“工业大国”转型为“工业强国”的路上,提升工业机器人国产化率及技术水平是“中国制造2025”得以实现的重要环节,唯有正视缺陷,有针对性的补足,才能避免拔苗助长的悲剧。


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