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自动化联盟 - 自动化控制及技术原理

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    我国工业机器人自动化行业产业链发展现状分析

    小静 2016-07-22 15:39

      工业机器人具备在高危环境下生产、生产效率高、稳定性强、精度高等特点,它是通过编程或示教方式实现自动化,同时具备拟人形态及功能的装臵,主要由本体、伺服电机、减速机、控制器、传感器等核心零部件构成,操作系统包括伺服系统、控制系统、视觉系统等。

      机器人自动化行业按产业链分为上游、中游和下游。上游生产核心零部件:包括减速器、伺服系统、控制器;中游是本体生产商,包括工业机器人本体、服务机器人本体。下游是系统集成商,包括单项系统集成商、综合系统集成商。

      工业机器人优于传统的机械设备的原因主要在于上游的关键基础部件。从结构上来看,工业机器人由控制系统、驱动系统和执行机构组成,分别对应控制器、伺服电机和减速器等核心零部件。从成本上来看,核心零部件占工业机器人成本大头,约72%左右。多轴工业机器人的成本构成中,机械本体约占22%;伺服系统约占24%;减速器系统约占36%;控制系统约占12%;其他外设约占6%。

      我国工业机器人主要集中在本体和集成端,原因在于核心零部件缺失严重抬高国内工业机器人成本,制约行业发展。多数厂商承担系统二次开发、定制部件和售后服务等附加值低的工作。关键基础部件中,减速器控制器在国内大部分知名机器人本体制造企业均已实现自主生产,但和国际水平仍有差距;而另两个关键基础部件——伺服电机和减速器,仍大量依赖进口。全球减速器行业集中度很高,两家日本公司纳博特斯和哈默纳科控制的全球机器人减速器市场超过75%(工业机器人用减速器轴承的开发与应用,《机械工程师》2015年第5期),包括ABB、FANUC、KUKA、MOTOMAN在内的国际主流机器人厂商的减速器均由以上两家公司提供。国内机器人市场主要采购以上两家企业的减速器,但采购成本往往较高,这成为了制约国产机器人发展的主要瓶颈之一。

      国产机器人比进口机器人贵,原因在零部件上。根据产业信息网发布的《2014-2019年中国钕铁硼永磁材料产业市场分析及投资前景预测报告》,目前一台165kg焊接机器人成本国内约为29.9万元,而国外大约为16.86万元。零部件成本差异是造成国内外机器人成本差距的最大因素,其中减速器是成本差异最大部分,国内和国外和成本比达到4.4,控制器的国内外成本比,达2.6,伺服电机(驱动)的国内外成本比为1.68(1.95)。国内的材料消耗也更大,如在永磁同步伺服电机中钕铁硼材料成本,国内单体用量比国外高接近1倍。一台165kg焊接机器人成本国内比国外高70%

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