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机器人核心零部件国产厂商发展情况概述

2019-01-14 09:50
来源: 机器人库

发展工业机器人必须突破机器人核心零部件技术难题

中国工业机器人市场被国际巨头占据,其中很重要的原因就是减速机、 伺服电机、 控制器等核心零部件大多依靠进口,从而使得国产品牌机器人成本相比国外品牌机器人并无多大优势。

国产机器人游走中低端

自2013年以来,我国已成为全球最大的机器人消费国,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。各地推动机器换人和自动化技术改造给工业机器人产业带来了巨大市场,但是国产机器人关键零部件一直“受制于人”的现象却始终没有太大的突破。

业内将机器人产业链分成上中下三个层次:上游是核心零部件,主要是减速机和控制系统,这相当于机器人的“大脑”;中游是机器人本体,即机器人的“身体”;下游则是系统集成商,依赖上游和中游的核心设备做集成品。

不仅高中端核心零部件依赖进口,工业机器人产业全球重要专利申请人中也不见中国本土企业的身影。据了解,日本的安川电机公司和发那科公司分别以5823项4512项专利申请位居全球前两位,ABB有2231项、三星2016项、日立1907项。这也进一步验证了中国工业机器人目前产能相对偏中低端。对中国工业机器人产业而言,还需在技术和产品上优化升级。若想要在核心零部件方面要想从本质上获得突破,都需要付出更多的耐心和投入。

可喜的是,随着高新技术产业的蓬勃兴起,我国的机器厂商逐渐意识到工业机器人核心零部件在机器人主机里的重要性和必要性,期望打破国外在此领域的垄断,降低机器人主机成本,找到国产机器人的出路。

对于我国机器人核心零部件生产企业来说,还有一大利好消息。工业和信息化部副部长辛国斌表示,将进一步整合产业创新资源,推动建立机器人创新中心,重点支持核心零部件质量及可靠性能的提升,同时开展机器人试点示范、推广应用和人才培育。另外,不少地方政府对实施机器换人和智能装备升级都给予财政资金补贴。此举可在一定程度上降低企业升级的高成本,推动机器人产业发展步伐。

三大核心零部件:控制器、伺服电机和减速机

我国的工业机器人三大核心零部件控制器、伺服电机、减速机是制约中国机器人产业的主要瓶颈,占到机器人成本的70%。

·控制器

控制器国内外差距最小。控制器是机器人的大脑,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、信号处理部分等电路,国产品牌已经掌握;软件部分主要是控制算法、二次开发等,国产品牌在稳定性、响应速度、易用性等还有差距。

控制器的问题在于,由于其“神经中枢”的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,以保证稳定性和维护技术体系。因此控制器的市场份额基本跟机器人本体一致。国际上也有KEBA、倍福、贝加莱这样提供控制器底层平台的厂商。因此在当前环境下国内专业研发控制器的企业会比较艰难。

控制器的机会在于标准化和开放性。现有的机器人控制器封闭构造,带来开放性差、软件独立性差、容错性差、扩展性差、缺乏网络功能等缺点,已不能适应智能化和柔性化要求。开发模块化、标准化机器人控制器,各个层次对用户开放是机器人控制器的一个发展方向。我国863计划也已经立项。机器人接口统一是大趋势,未来可能会出现提供控制器模块的平台型企业。

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