机器人市场关键零部件发展情况概述

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OFweek机器人网讯:在本年度的4月,工信部、发改委、财政部联合印发,并于近日公开发布《机器人产业发展规划(2016-2020年)》,“十三五”期间,机器人产品性能和质量达到国际同类水平,关键零部件取得重大突破。中国庞大的机器人产销量规模下,被视为产业“短板”的核心技术也将迎来突破。规划提出,到2020年,机器人主要技术指标达到国外同类产品水平。以人工智能为代表的新一代机器人技术取得突破,智能机器人实现创新应用。包括伺服电机及驱动器、控制器在内的关键零部件取得重大突破。

众所周知,机器人的核心技术包括程序技术、控制技术、应用作业技术等,关键部件有驱动器、伺服系统、高精度的减速器等。然而多年以来,国产机器人对于进口核心硬件的依赖使我们失去了很大比例的市场利润,对于关键零部件的技术突破在“十三五”规划期间更显急迫。在机器人产业增长放量期的到来之际,让我们再次盘点一下机器人关键零部件产业的发展现状与未来。

机器人市场规模国际机器人联合会(IFR)近日发布最新报告称,未来工业机器人需求仍将加速增长。2015年全球工业机器人市场销量进一步增长,比2014年至少增长15%,2015年—2017年年平均增长率将达12%。其中,汽车产业和电气、电子产业是其增长主要驱动力。

展开剩余 75 %

该机构此前发布的数据显示,2010年到2014年,工业机器人年均复合增长率为17%。在此之前,工业机器人安装量的增速从未如此迅速。2005年至2008年,工业机器人年均销售量约为11.5万台。从2010年到2014年,这一数字增长至17.1万台,增长量约48%。

2013年,中国以3.7万台的销售量,首超日本全球排名第一。2014年,全球工业机器人销量增长了29%,共计229261台。其中,来自中国的销量就达到5.7万台,站稳全球最大工业机器人市场的领先地位。

2014年,我国自主品牌工业机器人销量达到1.7万台,较上年增长78%。2015年,自主品牌工业机器人销量为22257台,同比增长31.3%。然而,在高速成长的同时,我国机器人产业核心部件空心化、应用低端化、主流市场边缘化“三化”风险却引起了行业的高度重视。赛迪智库1月底发布的机器人专题报告指出,核心部件长期依赖进口的局面依然难以改变,企业成本压力大。2015年,约75%的精密减速器从日本进口,伺服电机和驱动超过80%依赖进口。根据《规划》,“十三五”期间,我国将大力发展机器人关键零部件。全面突破高精密减速器、高性能伺服电机和驱动器、高性能控制器、传感器和末端执行器五大关键零部件。

机器人核心零部件现状国家工信部副部长辛国斌认为,我国机器人产业发展面临的新问题,

一是机器人关键零部件虽然有所突破,但是高端产品还较缺乏,目前,高精度减速器、伺服电机和控制器等价值量约占工业机器人70%的关键部件,仍然依赖跨国公司。

二是部分产品接近世界先进水平,但是创新能力亟待加强。

三是各地机器人产业发展迅速,但是低水平重复建设的隐患逐步显现。

四是龙头企业正在崛起,但是小、散、弱等问题仍然还没有得到根本改变。五是第三方检测机构虽然已经建立,但是机器人的标准、检测认证体系还需要进一步健全。

机器人《机器人产业发展规划(2016-2020年)》也给我们指明了发展的未来,然而仍任重道远。对于国外众多机器人关键零部件技术成熟、市场稳定的品牌来说,国产关键零部件产业的发展与竞争都面临着强大的生存发展困境。但是无论如何,中国关键零部件产业在近年来市场需求的催生与发展的需求下,也在突破技术品牌的壁垒之路上,一路风雨,一路晴。

减速机的市场现状

目前应用于机器人领域的减速机主要有两种,一种是RV减速器,另一种是谐波减速器。在关节型机器人中,由于RV减速器具有更高的刚度和回转精度,一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置,而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部。对于高精度机器人减速器,日本具备绝对领先优势,目前全球机器人行业75%的精密减速机被日本的Nabtesco和HarmonicDrive两家垄断(业界俗称RV减速机和谐波减速机),包括ABB、FANUC、KUKA等国际主流机器人厂商的减速器均由上述两家公司提供。其中Harmonic Drive在工业机器人关节领域拥有15%的市场占有率。

据行业人士介绍,一台精密减速器四大国际巨头采购价为3万元~5万元,卖给国内关系好的客户约7万元,关系一般的普通客户约12万元,内资企业采购精密减速机的成本比国际巨头贵一倍还多,可见其间的利润差别有多大。

2013年全球工业关节类机器人减速器的出货量为73万台,同比增长6%。目前全球精密减速器市场基本上被日本的纳博特斯克和德国的Harmonicadrive所垄断。据上海机电的公告,日本的纳博特斯克2012年销售收入约30亿、全球市场份额稳居60%。

值得一提的是,日本纳博特斯克公司从1980年代初提出RV型设计到1986年RV减速器研究获得实质性突破,花了6-7年时间;而国内率先出结果的南通振康和恒丰泰花费时间也为6-8年;可以看出,技术是没有捷径可走的。换句话说,国内RV减速器现在的发展水平还停留在日本八十年代后期。

据行业内不具名人士透露,ABB、发那科、安川、库卡等国际主流机器人整机厂商均由以上两家日本公司提供减速机,并且与两家公司有着非常苛刻的合作条件,即在使用这两家公司产品时不能再使用别家的产品,否则将解除合作关系。

南通振康2013年的年产量是200多台,产品已被多家机器人厂商试用,包括国外的ABB、KUKA、发那科以及国内的埃夫特、埃斯顿等企业等。其中,埃夫特已经通过试用后购买了几百台RV减速器产品。核心零部件一直限制这中国机器人的快速发展,因此早日实现加速器的国产化至关重要。秦川发展机器人减速器,减速器项目总规划18万套,将分期实施,一期2015年达产,争取实现替代进口,在一定程度上改变我国机器人关键部件受制于国外的局面。

公司国家863项目-机器人用250AII减速器于1999年通过鉴定。工业机器人项目将从关键零件关节减速器做起,逐步介入伺服机、驱动器以及机器人整机。

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