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。
自2013年以来,我国已成为全球的机器人消费国,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。
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。
作为技术壁垒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、摆线针轮减速器、RV减速器、精密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。
伺服电机是一种补助马达间接变速装置,可使控制速度,精度非常准确,可以将电压信号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。
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;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,以稳定性和技术体系。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%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。