近日，美的集團宣（xuān）布與以色列運動控製係統解決方案提供商Servotronix達成戰略合作交易。創立於1987年的以色列Servotronix公司在編碼器（qì）、伺（sì）服驅動器及多軸運動控製器等機器人零部件產品製造方麵有著多年的經驗。美的收購這家公司將（jiāng）完善其在機器人關鍵零部件製造領域的戰略（luè）儲備。無獨（dú）有（yǒu）偶，日前同為家電電子（zǐ）行業的三星電子公司也宣（xuān）布將以80億美元，收購美國汽車零部件（jiàn）製造商哈曼國際公（gōng）司。像這樣整（zhěng）機製造企業延伸產業鏈條至零部件領域的（de）做法並不新鮮，一旦將零部件的生產技術掌控（kòng）於手中，企業將是如虎添翼。
 
    三大核（hé）心零部件待突破（pò）
 
    在整個機器人產業鏈上，從上遊、中遊到下（xià）遊依次為核心零部件、機器人本體製造以及係統集成。目（mù）前（qián）國內機器人製造廠商主要以下遊的係統集成為主，關鍵零部件方麵主要依賴進口。
 
    控製器、伺（sì）服電機、減速機被視（shì）為機器人產品（pǐn）的三（sān）大核心零部件，占到機器人成本的70%，可以說，要想分得機器人（rén）上百億市場一勺羹就要占領零部件技術的製高點。
 
    據統計2015年約有75%的精（jīng）密減速器為進口，伺服電機和驅動超過80%依（yī）賴進（jìn）口。這成為了製約（yuē）中國機器人產業發展的主要瓶頸。
 
    控製器是機（jī）器人的大腦，發布和傳遞動作指令。其中包（bāo）括硬件和軟件兩部分：硬件就是工業控製板卡，包括一些主控單元、信號處理部分等電路，現在（zài）台達等國產品牌已（yǐ）經（jīng）掌握；軟件部分主要是控製算法、二次開發（fā）等，國產品牌在穩定性、響應速度、易用性等方麵與國外品牌還有差距。
 
    2015年中國控製（zhì）器市場（chǎng）規（guī）模達23.1億元，同（tóng）比（bǐ）增長（zhǎng）18%，其中工業機器人控製（zhì）器占比15%，約3.5億元。按照這樣的速度推算，2017年的控製器市場可達到31億元。未來控製器的機會在於標準（zhǔn）化和開放（fàng）性。現有的工業機器人控製器（qì）封閉構造，帶來開放性差、軟（ruǎn）件獨立（lì）性差、容錯性差（chà）、擴（kuò）展性差、缺乏（fá）網絡功能等缺點，已不能適應智能化和柔性化（huà）要求。開發（fā）標準化、開放化控製器是工業機（jī）器（qì）人控製器的一個發展方向。
 
    伺服係統是工業自動化的（de）重要組成部分，是自動化（huà）行業中實現精（jīng）確定位、精準操作的必要環節，在機床工具、紡（fǎng）織機械、印刷機械和包裝（zhuāng）機械等領域得到廣泛應用。2015年市場規模達到122億元，其中工（gōng）業機器人占比8.7%，市場規模約為10.6億元。到2020年我國工業機器人用伺服（fú）係統市場（chǎng）規模將達47億元左右，未來五年複合增長（zhǎng）率（lǜ）約為35%。
 
    從我國市場占有率來看，日係品牌占據了我國伺服係統市場一半的份（fèn）額。著名品牌包括（kuò）鬆下、三菱電機、安川、三洋、富（fù）士等，它們的產品特（tè）點是技術和性能（néng）水平比（bǐ）較符合中國用戶的需求；歐美品牌占（zhàn）比25%，美國以（yǐ）羅克韋爾、丹納赫（hè）、帕光等聞名，而德國則擁有西門子、倫茨、博世力士樂、施耐德等品牌（pái）。國產品牌占據了20%左（zuǒ）右的市場。不過隨著國產伺服係統性能的提（tí）升，國產伺服產品份額在（zài）逐漸擴大。
 
    減速器是連接動力源和（hé）執行機構之間（jiān）的中間裝置，通常（cháng）它把電動機、內燃（rán）機等高速運轉的動（dòng）力通過輸入軸上的小齒輪齧合輸出（chū）軸上的大齒輪來達到減速的（de）目的。大量應用在工業機器人上（shàng）的減速器主要有兩（liǎng）類（lèi）：RV減速器和諧波減速器。據中投（tóu）顧問產業研究中心預測到2020年我（wǒ）國工業機器人減速（sù）器市場規模將超（chāo）過40億元，未來五年複合（hé）增長率約為30%。
    盡管（guǎn）中國工業機器人減速器需求強勁，但是國內（nèi）減速器的生產能（néng）力還落後於美國和歐洲，整個市（shì）場幾乎被納博特斯克，HarmonicDrive以及（jí）住友重工等國際（jì）巨頭（tóu）壟斷。
 
    多項政策支持零部件產業
 
    為了突破零部件對國外進口的依賴的問（wèn）題，我國的政策（cè）在逐步加大推動機器人零部件行業（yè）的發展的力度。兩（liǎng）月前，工信部、發改委等聯合印發《關於促進機器（qì）人產業健康發展的通知》，針對產業（yè）低水平重複建設、輕關鍵零部件製造問題，提出推動機器人產業理性發展，加強零部件等關（guān）鍵短板突破，大力培育龍頭企業等。工業和信息化部還發布（bù）了《工業機器人行業規範條件》，提出工業機器人本體生產企業年營收不（bú）低於5000萬元或年產量不低於2000台套，集成應用企業年收入總額不低於1億元。
 
    那麽未來機器人行（háng）業零部件將達到一個什麽樣的水平呢？《中國製（zhì）造2025》規劃總體部署了（le）機器人零部件行業的目標，機器（qì）人（rén）用精密減速器、伺服電機及驅動器、控製器的性能、精度、可靠（kào）性達（dá）到國外同類產品水平，在六軸及以上（shàng）工業機器人中實現批量（liàng）應（yīng）用，市場占有率達到50%以上。
 
    該規劃針對（duì）6自（zì）由度及以上工業機器人用關鍵零（líng）部件性能、可靠性差，使用壽命（mìng）短等問題做了詳解（jiě）。規劃中提到可（kě）以從優化設計、材料優選、加工工藝、裝配技術、專用製造裝備、產業化能力等多方（fāng）麵入手（shǒu），全麵（miàn）提升高精密（mì）減速器、高性能機器人專用伺（sì）服電機和驅動器、高速（sù）高性能控製器、傳感器、末端執行器（qì）等五大（dà）關鍵零（líng）部件的質量穩定性和（hé）批量生產能力，突破技術壁（bì）壘，打（dǎ）破（pò）長期依賴進口的局（jú）麵。
 
    此（cǐ）外，規劃（huá）中還詳（xiáng）細描述了零部（bù）件製造企業可以通（tōng）過（guò）哪些途徑在技術方麵取（qǔ）得（dé）突破。減速器領域可以通過（guò）發展（zhǎn）高強度耐磨材（cái）料技術、加工工藝優化技術、高速潤滑技術、高精度（dù）裝配（pèi）技（jì）術、可靠性及壽命檢測技（jì）術以及新型傳動機理的（de）探索，發展適合機器人應用的高效（xiào）率、低重量、長期免維護的係（xì）列化減速器。
 
    控製器與伺服係統可以通過高磁性材料（liào）優化、一體化優化設（shè）計、加工裝配工藝（yì）優化等技術的研究，提高伺服電機的效率，降低功率損失，實現高功率密度。發展高力矩直接驅動電機、盤式中空電機等機器人專（zhuān）用電機。
 
    通過高性能關節伺服、振動抑製技術、慣量（liàng）動態補償技術、多關節高精度（dù）運動解算（suàn）及規劃（huá）等技術的發（fā）展，提高（gāo）高速變（biàn）負載應用過程中的運動精度，改善動態（tài）性能。發（fā）展並掌握開放式控（kòng）製器軟件開發平台技術，提高機器人控製器可擴展性、可（kě）移植性和可靠性。重點開發關節位置、力（lì）矩、視覺（jiào）、觸覺等傳感器，滿足機器人產業的應用需求。
 
    針對末端（duān）執行器（qì）方麵（miàn），規劃中強調重點開發抓取與操（cāo）作功能的多指靈巧手和具（jù）有快換功能的夾持器等末端執行器，滿足機器人產業的應（yīng）用需求。
 

    （文自：中國（guó）工（gōng）業報記者 郭（guō）宇）