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伺服系統在工業機器人中的應用以及我國發展現狀

近年來,隨著國際制造業自動化發展潮流的來臨,國內工業制造業正在加速轉型,對于自動化軟件及硬件設備的需求都居高不下,在這個過程中,工業機器人的市場需求正在強勁上漲,機器人作為現代電子與軟件技術的尖端集合體,對于相關行業的發展,尤其是伺服系統市場促進作用非常明顯。

在工業機器人中的應用

對工業機器人關節驅動的電動機,要求有最大功率質量比和扭矩慣量比、高起動轉矩、低慣量和較寬廣且平滑的調速范圍。特別是像機器人末端執行器(手爪)應采用體積、質量盡可能小的電動機,尤其是要求快速響應時,伺服電動機必須具有較高的可靠性和穩定性,并且具有較大的短時過載能力。這是伺服電動機在工業機器人中應用的先決條件。

我國伺服系統發展現狀

由于我國在伺服系統相關技術發展較晚難以與國外品牌競爭,直到2000年,中國加入WTO,中國企業在吸取國外先進技術經驗的前提下,開始自主研發伺服系統。至此,中國的伺服系統的市場份額有所提高。到了2011年市場容量60多億元,比上年增長22.0%。2012年,由于國際經濟的影響以及國內供求問題導致伺服市場下滑14.9%。直到2013年下半年,伺服市場才開始逐步回暖,上升幅度在5%左右。到2014年,市場容量重回60多億元,增長幅度為9.5%。現在中國的伺服系統市場仍由國外企業占據大半壁江山。而一批國內企業也在激烈的市場競爭中逐漸成長起來。

目前,國外品牌占據了中國交流伺服市場近80%的市場份額,主要來自日本和歐美。其中,日系產品則以擁有約50%的市場份額而雄踞首位,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準比較符合中國用戶的需求,以良好的性能價格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。

歐美品牌中,美國以羅克韋爾(rockwellautomation)、丹納赫(danaher)、帕克(parker)等聞名,而德國則擁有西門子(siemens)、倫茨(Lenze)、博世力士樂(boschrexroth)、施耐德(schneider)等品牌先鋒,英國ControlTechnology、SEW也有相當的優勢。這些歐美品牌總的市場占有率大約在20%。

除日本、歐美伺服品牌外,以東元(TECO)和臺達(Delta)為代表的臺系伺服在大陸市場的推廣也如火如荼,其技術水平和價格水平居于進口中端產品和國產品牌之間,市場占有率從幾年前的微不足道提高到大約10%。值得注意的是,這兩個廠商的目標客戶均屬于機械行業,這將加劇與同將目標市場定位于此的南京埃斯頓等國產品牌之間的競爭。

中國國內的品牌主要有和利時電機、華中數控、廣數、蘭州電機等,粗略計算,宣稱推出伺服產品的國產廠家不下20個。國產品牌產品功率范圍多在5kW以內,技術路線上與日系產品接近,目前總市場占有率在10%左右。

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。


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