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国产工业机器人崛起,但三大技术仍被国外垄断

这两年,随着中国人工成本的不断上升,工业机器人对于制造业显得越发重要。公开数据统计显示,自2013年以来,中国已经连续5年成为工业机器人首席消费大国。虽然消费排名第一,但是中国的机器人制造产业如何呢?

机器人产量连年增长,市场广阔可为

报告称,2017 年我国工业机器人销量约为13.6 万台,同比2016 年增长了92% 。与韩国、日本等国家相比,我国制造业的工业机器人密度较低,预计未来5-8年间,我国工业机器人销量的平均增速将超过20%

从密度上来说,我国制造业中的工业机器人密度仅为68/万人,接近于全球74/ 万人的平均水准,但是依然低于欧洲的99/万人,远低于日本(303/ 万人)和韩国( 631/万人)的水平。2016年,中国制造业占GDP的比重为 28.8% ,和韩国的数据接近(29.3%),所以,报告认为,中国应该以韩国为比较对象,估算我国未来工业机器人的需求。

核心零部件的缺失之一:伺服系统


伺服系统

虽然我国在机器人技术领域正处于突破中,但是另外一方面,在机器人三大核心零部件方面,国外的技术壁垒依然非常强大。

首先是伺服系统,伺服系统是工业机器人主要的动力来源,主要由伺服电机、伺服驱动器、编码器三部分组成。伺服含义为跟随,指按照指令信号做出位置、速度或转矩的跟随控制。

报告称,目前我国工业机器人用伺服系统主要被国外品牌垄断,其中日系约占50%,欧美品牌30%,台湾品牌及大陆企业均只有10%。日系企业包括安川、三菱、三洋、欧姆龙、松下等公司,主要是小型功率和中型功率产品;欧美系包括西门子、博世力士乐、施耐德等公司,在大型伺服具有优势地位;国产主要包括汇川、台达、埃斯顿等公司,主要为中小型伺服。

整体上看,我国伺服电机与日系和欧美依然存在差距,主要表现为:大功率产品缺乏、小型化不够、信号接插件不稳定、缺乏高精度的编码器,这些也是国内伺服系统未来要攻光的主要方向。

核心零部件的缺失之二:减速器


机器人减速器

第二个严重缺失是减速器,在全球减速器市场上,日系垄断了85%的份额。

报告显示,精密减速器制造,投资大,技术难度高,有很高的壁垒。也正因此,全球工业机器人减速器的市场高度集中,其中日本纳博特斯克在RV减速器领域处垄断地位,日本哈默纳科则在谐波减速器领域处垄断地位,两家合计占全球市场的75%左右,另外一家日本厂商住友则占据了 10%。由于其极高的技术壁垒,工业机器人本体制造环节对减速器环节议价能力很弱。

而且,突破减速器的壁垒并非一朝一夕之功,世界各大减速器厂商很早就开始进行研发生产,相比之下,国内较早的秦川机床也要等到1997年方才开始研发,距离突破尚待时日。减速器缺失的后果是相当严重的,据中国高新技术产业导报330日报道,以减速器为例,据国内来福谐波 CEO张杰介绍,在谐波减速器方面占据全球垄断地位的日本哈默纳科公司卖给机器人四大家族的价格大概是2000 元左右,卖给中国厂商的价格却高达 6000元以上。

中国作为全球最大的机器人市场,以前却一直被国外垄断。张杰分析道,如果一直没有研发出国产核心零部件,中国机器人产业不会有任何机会。

核心零部件的缺失之三:控制器


机器人控制器

作为工业机器人的大脑,中国在这方面的发展也不足。

平安证券的报告显示,控制系统是一家工业机器人厂商设计理念的集中体现,成熟的机器人厂商一般自行开发控制器和伺服系统,进而保证机器人的稳定性和技术体系。因此全球控制系统的市场份额与工业机器人本体情况接近。

报告称,随着未来智能化的程度越来越高,各本体制造商之间的差异化也将越来越显著,这种差异化最主要体现在控制系统的差异上。随着国内厂商技术的逐步积累进步,目前控制系统与国外产品的差距在逐步缩小。国内知名的工业机器人生厂商均自主研发了自家的控制系统,包括新松机器人、埃斯顿、华中数控、新时达、广州数控、汇川技术等公司,也诞生了一批专业的控制系统服务商如固高科技、英威腾、卡诺普等。

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