1、什么是?
伺服系統是以變頻技術為基礎發展起來的產品,是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統。伺服系統除了可以進行速度與轉矩控制外,還可以進行精確、快速、穩定的位置控制。控制用電機是電氣伺服控制系統的動力部件,它是將電能轉換為機械能的一種能量轉換裝置。
2、伺服系統和控制系統技術難度相對較低
、與控制器被認為是三大核心零部件,也是制約我國機器人產業發展的主要瓶頸。整體來看,工業機器人的總體成本中,核心零部件的比例接近于70%,其中減速器、伺服電機和控制器占比分別為32%、22%和12%。
其中,減速器技術壁壘非常高,主要被外資品牌壟斷,國內企業則剛剛起步。而伺服系統和控制系統技術難度相對較低,國內可實現一定的自給。
工業機器人核心零部件成本結構分析情況

數據來源:前瞻產業研究院整理
3、中國伺服系統:國產品牌占據約10%市場份額
一直以來,中國工業機器人伺服系統市場均由外資主導,外資廠商占據中高端的市場份額,國產份額雖逐年提升,但市場份額依然偏小。2018年國產工業機器人用伺服系統市場占比約10%,絕大部分市場份額仍由外資占據。
目前,工業機器人伺服系統主要分日系、歐美和國產三大陣營。日系代表企業主要有松下、安川、三菱、三洋、富士等;歐美代表企業主要有西門子、施耐德、博世力士樂、abb等;國產代表企業主要有臺達、匯川、埃斯頓等。
2018年中國工業機器人伺服系企業競爭格局分析情況

數據來源:前瞻產業研究院整理
4、國內伺服電機技術不斷提升 但高精度伺服電機仍依賴進口
近年來,交流伺服電機相比直流伺服電機具有精度高、速度快、使用更方便等特點而逐漸成為國際主流產品,隨著國內企業針對性地投入研發力量并在交流伺服電機核心技術上取得關鍵性突破,國內產品各項性能均有大幅提升,部分伺服產品速度波動率指標已經低于0.1%,國內外技術差距已經開始出現縮減趨勢。
但值得注意的是,高精度編碼器是伺服電機中的核心技術,目前嚴重依賴進口,是我國伺服電機產品突破的重要瓶頸。這點從國產伺服電機與進口伺服電機的進口可以看出,國產伺服電機體積大、輸出功率小,與國際企業的水平仍有差距。
國內外伺服電機產品參數對比情況

資料來源:前瞻產業研究院整理
5、控制系統:國內外差距最小
控制系統在工業機器人成本中占比僅為12%,但控制器卻有機器人“大腦”之稱,對于機器人性能影響很大。而中國機器人行業原本比國外起步晚且散亂差,本體企業多半缺少自主研發,模仿的不在少數。進入研發難度較低的控制器行業,成了中國企業與國外核心部件企業競爭的首要通道。控制器包括硬件和軟件兩部分,硬件部分國產品牌已經掌握,基本可以滿足需求;軟件部分主要是控制算法、二次開發等,國產品牌在穩定性、響應速度、易用性等還有差距。
目前,工業機器人控制系統主要廠商有發那科、庫卡、abb、安川等,占比分別為16%、14%、12%、11%。國內研發控制器的企業主要有埃斯頓、固高科技、眾為興等。
中國工業機器人控制系統企業競爭格局分析情況

數據來源:前瞻產業研究院整理
6、國內控制系統&伺服系統研究現狀分析
控制系統和伺服系統相輔相成、關系緊密,且技術難度都不算很高,因此國內較多公司同時研發這兩個領域,如匯川技術、埃斯頓、華中數控、英威騰、新時達等,其中匯川技術、埃斯頓和華中數控三家產品技術較強。
中國控制系統&伺服系統研究現狀分析分析情況

資料來源:前瞻產業研究院整理
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