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工业4.0系列报告二:从运动控制到机器人,看好一体化模式

导读: 工业机器人本体是运动控制基础上的一次集成,机器人生产线是二次集成。运动控制系统主要由运动控制器、执行机构(如伺服系统)和传动机构(齿型带或减速机)等构成,机器人技术的基础是运动控制。运动控制技术经历了从直流到交流,从开环到闭环。

   工业机器人本体是运动控制基础上的一次集成,机器人生产线是二次集成。运动控制系统主要由运动控制器、执行机构(如伺服系统)和传动机构(齿型带或减速机)等构成,机器人技术的基础是运动控制。运动控制技术经历了从直流到交流,从开环到闭环,从模拟到数字,到基于PC的伺服控制网络系统。

  伺服系统受益装备升级,需求持续增长,下游结构分化加剧。2012年我国金属切屑机床数控化率26%,与发达国家60%-70%的水平相去甚远,装备升级空间广阔,2014年伺服系统总规模61亿,判断未来增速将达5%-10%。但下游需求增速将结构分化,机器人、电子设备制造等新兴产业对伺服需求增速将达15%-20%,远高于传统机械。

  伺服行业集中度分散,进口替代正进行中。日系品牌市占率近50%,以中端市场为主;欧美品牌占24%,提供整体解决方案占据高端市场;台系品牌定位居日系和本土品牌之间,占10%;本土品牌定位低端市场,市占率由2007年的10%提高到18%。但单个品牌间的市场份额较接近,行业竞争较为激烈。

  运动控制器定制化受益装备纵深发展,细分市场寡头垄断。运动控制器主要可分为PC-based、PLC-based、嵌入式控制器和CNCs(数控系统),除CNCs外的其他运动控制器类型可统称为通用控制器(GMC),2013年CNC市场规模36亿,GMC16亿。长时间Know-how知识积累、用户使用习惯等构筑了较高的进入壁垒,因此即使在整体市场中的份额较小,但在细分市场中却可能占有绝大多数的市场份额。如日本发那科占世界CNC50%份额,西门子占20%。

  一体化布局的国产工业机器人厂商更具竞争优势。从产品标准化的角度,运动控制系统组件标准化程度最高,工业机器人本体次之,机器人生产线标准化程度最低。标准化程度越高的产品其周转能力越强,然而产品的性能及服务需获得下游系统集成商的认可。目前国产品牌仍难以获得众多集成商的认可,商业模式上无法选择“高周转率”模式,国产品牌价值链布局上系统集成一环不可或缺。工业机器人技术的基础是运动控制,因此我们认为,在运动控制领域具有核心技术的品牌具有更强的竞争力。

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