2017 工博會:運動控制市場行情火爆,技術方案需求突顯

文:劉恒2017年第5期

    中國國際工業(yè)博覽會(簡稱“中國工博會”)將于2017年11月7-11日在國家會展中心(上海)拉開帷幕。作為國際裝備制造業(yè)頂級盛會之一,今年的工博會將展出數(shù)字化工廠、云計算、大數(shù)據(jù)、測量和傳感設備、信息通訊和網(wǎng)絡、工業(yè)軟件、網(wǎng)絡安全等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)鏈,呈現(xiàn)大量創(chuàng)新實用案例和整體解決方案,打造中國權威且專業(yè)的智能制造展示交易平臺。

自動化市場加速復蘇

    根據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示,2017年以來,中國工業(yè)經(jīng)濟總體穩(wěn)定向好,呈現(xiàn)新興產業(yè)支撐加強、傳統(tǒng)產業(yè)企穩(wěn)復蘇、企業(yè)效益恢復性增長等特點,這反映了供給側結構性改革持續(xù)推進,市場預期向好,供求關系改善,新動能加快成長。

    從今年1-9月的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,國內金屬切削機床的產量均高于去年同期(圖1),顯示出國內制造業(yè)在上下游產業(yè)經(jīng)濟轉型、要求添加新的驅動元素和力量的推動下,市場對自動化系統(tǒng)專業(yè)化、智能化、綠色化的需求越來越強烈。運動控制產品及系統(tǒng)是工業(yè)控制領域不可或缺的基礎部件之一,隨著近年來電力電子技術的飛速發(fā)展,微處理器加速更新?lián)Q代,控制理論和控制算法日益復雜,這些使得運動控制技術的發(fā)展取得了長足的進步。

    2017年,伺服與運動控制市場呈現(xiàn)出產需兩旺的繁榮景象,一邊是以3C電子制造、鋰電池生產、機器人等為代表的新興設備應用端出現(xiàn)了較大幅度的增長,市場需求隨之上升;另一邊是眾多伺服驅動器、電機、編碼器、旋轉變壓器、控制器、減速機等廠商紛紛出現(xiàn)產線滿負荷運作,但市場供應仍相當吃緊的狀況;再加上今年國內的環(huán)保督查風潮及上游元器件整體供應緊張,更令到伺服/運動控制行業(yè)在保持超高速增長的情況下,也面臨著諸多的挑戰(zhàn)。

    整體而言,2017年伺服運控行業(yè)市場的平均增長率為50-80%,國產品牌市場占有率由2016年的25%上升至30%,尤其是行業(yè)領軍企業(yè)表現(xiàn)亮眼,其中,松下電機上半年業(yè)績增長超過30%;安川一季度營業(yè)額同期增長約32.1%;匯川上半年通用伺服系統(tǒng)同比增長120%以上;英威騰預計前三季同比上漲210%。用戶認知度上升,價格因素不再成主導,越來越多的合理化運動控制方案替代了價格致勝的暴力邏輯,廠商紛紛由產品銷售模式向著技術方案模式發(fā)展。在通用伺服市場,用戶對于系統(tǒng)的控制速度和精度要求逐漸提高,總線型伺服產品的需求顯現(xiàn),成為各大廠家研發(fā)推廣的“新寵”。

    現(xiàn)階段,中國制造業(yè)發(fā)展的主旋律是——推進智能制造,這也是“中國制造2025”戰(zhàn)略的主要方向,其中,自動化、數(shù)字化、智能化是實現(xiàn)目標的關鍵所在。一方面工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用正發(fā)生著日新月異的變化,新技術、新產品層出不窮;另一方面,制造業(yè)也在尋求適合的信息化技術和產品,為自身發(fā)展注入新的創(chuàng)新力量。在這一時代背景下,伺服與運動控制行業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展道路格外引人關注。

圖12017年1-8月金屬切削機床生產同比增速(資料來源:國家統(tǒng)計局)

工業(yè)機器人市場高速增長

    從國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示,1-9月中國工業(yè)機器人產量繼續(xù)保持高位水平(圖2)。中國已成為全球最大的工業(yè)機器人生產基地和應用市場,巨大的市場“蛋糕”吸引了眾多企業(yè)加入,他們紛紛圍繞“整機+工藝”策略,積極推進機器人整機開發(fā)工作。

    在技術開發(fā)上,目前國內工業(yè)機器人領域的重點是圍繞智能生產、智能物流,攻克核心關鍵技術,提升可操作性和可維護性,重點發(fā)展弧焊機器人、真空(潔凈)機器人、全自主編程智能工業(yè)機器人、人機協(xié)作機器人、雙臂機器人、重載AGV等六種標志性工業(yè)機器人產品,引導我國工業(yè)機器人向中高端發(fā)展。

    為此,工業(yè)機器人五類關鍵零部件的技術創(chuàng)新也要求能夠跟上時代的步伐。在高精密減速器方面,通過發(fā)展高強度耐磨材料技術、加工工藝優(yōu)化技術、高速潤滑技術、高精度裝配技術、可靠性及壽命檢測技術以及新型傳動機理的探索,發(fā)展適合機器人應用的高效率、低重量、長期免維護的系列化減速器。針對高性能機器人專用伺服電機和驅動器部分,通過高磁性材料優(yōu)化、一體化優(yōu)化設計、加工裝配工藝優(yōu)化等技術的研究,提高伺服電機的效率,降低功率損失,實現(xiàn)高功率密度,同時發(fā)展高力矩直接驅動電機、盤式中空電機等機器人專用電機。

    在高速高性能控制器部分,通過高性能關節(jié)伺服、振動抑制技術、慣量動態(tài)補償技術、多關節(jié)高精度運動解算及規(guī)劃等技術的發(fā)展,提高高速變負載應用過程中的運動精度,改善動態(tài)性能,發(fā)展并掌握開放式控制器軟件開發(fā)平臺技術,提高機器人控制器可擴展性、可移植性和可靠性。傳感器方面,重點開發(fā)關節(jié)位置、力矩、視覺、觸覺等傳感器,滿足機器人產業(yè)的應用需求。而在末端執(zhí)行器上,則重點開發(fā)抓取與操作功能的多指靈巧手和具有快換功能的夾持器等末端執(zhí)行器,滿足機器人產業(yè)的應用需求。

圖22017年1-8月工業(yè)機器人產量同比增速(資料來源:國家統(tǒng)計局)

“工業(yè)機器人核心器件展區(qū)”精彩紛呈

    伺服/運動控制行業(yè)正迎來良好的發(fā)展機遇,在以機器人為代表的新興市場中,網(wǎng)絡化、一體化整合趨勢愈來愈明顯,需要更多的業(yè)內系統(tǒng)、驅動、電機企業(yè)聯(lián)合起來,加強合作,共同針對應用需求作技術開發(fā),以實現(xiàn)運動控制行業(yè)技術水平的整體升級。

    為了推進產業(yè)的優(yōu)化升級,在本屆工博會上,中國傳動網(wǎng)、中國運動控制產業(yè)聯(lián)盟、《伺服與運動控制》雜志社聯(lián)合打造了一個“中國運動控制產業(yè)聯(lián)盟——工業(yè)機器人核心器件展區(qū)”,并且在展會同期舉行伺服與運動控制產業(yè)沙龍,就當前產業(yè)形式進行深入交流探討。

    該展區(qū)將以機器人核心器件類產品集群為主題,匯集當前一批優(yōu)秀的運動控制企業(yè),展示種類齊全、品質更高的核心器件產品,其中涵蓋伺服驅動器、控制器、電機、減速機、機器視覺、編碼器等多條產品線,旨在增進業(yè)內技術交流,增加觀展者對核心器件的理解及感受,打造良好的觀展體驗;同時也為聯(lián)展企業(yè)提供一個展示自身品牌形象的高端平臺,促進聯(lián)展企業(yè)和機器人行業(yè)專業(yè)人士的溝通與交流。武漢登奇機電技術有限公司、深圳銳特機電技術有限公司、臺安科技(無錫)有限公司、深圳市吉恒達科技有限公司、深圳市正弦電氣股份有限公司、富士電機、常州展帆電機科技有限公司、杭州日鼎控制技術有限公司、杭州摩恩電機有限公司、深圳市科力爾電機有限公司、廣州市韋德電氣機械有限公司等企業(yè),將在今年的聯(lián)展中悉數(shù)登場,歡迎廣大現(xiàn)場參展人員蒞臨指導。中國制造業(yè)智能化升級正當時,運動控制行業(yè)迎來高速發(fā)展黃金期!

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