國產機器人核心零部件廠商發展情況概述

中國工業機器人市場被國際巨頭占據，其中很重要的原因就是減速機、 伺服電機、 控制器等核心零部件大多依靠進口，從而使得國產品牌機器人成本相比國外品牌機器人并無多大優勢。

國產機器人游走中低端

自2013年以來，我國已成為全球最大的機器人消費國，連續3年穩居世界工業機器人市場頭把交椅；與此同時，國產工業機器人產量也呈現出爆發式增長的趨勢。各地推動機器換人和自動化技術改造給工業機器人產業帶來了巨大市場，但是國產機器人關鍵零部件一直“受制于人”的現象卻始終沒有太大的突破。

業內將機器人產業鏈分成上中下三個層次：上游是核心零部件，主要是減速機和控制系統，這相當于機器人的“大腦”；中游是機器人本體，即機器人的“身體”；下游則是系統集成商，依賴上游和中游的核心設備做集成品。

不僅高中端核心零部件依賴進口，工業機器人產業全球重要專利申請人中也不見中國本土企業的身影。據了解，日本的安川電機公司和發那科公司分別以5823項4512項專利申請位居全球前兩位，ABB有2231項、三星2016項、日立1907項。這也進一步驗證了中國工業機器人目前產能相對偏中低端。對中國工業機器人產業而言，還需在技術和產品上優化升級。若想要在核心零部件方面要想從本質上獲得突破，都需要付出更多的耐心和投入。

可喜的是，隨著高新技術產業的蓬勃興起，我國的機器廠商逐漸意識到工業機器人核心零部件在機器人主機里的重要性和必要性，期望打破國外在此領域的壟斷，降低機器人主機成本，找到國產機器人的出路。

對于我國機器人核心零部件生產企業來說，還有一大利好消息。工業和信息化部副部長辛國斌表示，將進一步整合產業創新資源，推動建立機器人創新中心，重點支持核心零部件質量及可靠性能的提升，同時開展機器人試點示范、推廣應用和人才培育。另外，不少地方政府對實施機器換人和智能裝備升級都給予財政資金補貼。此舉可在一定程度上降低企業升級的高成本，推動機器人產業發展步伐。

三大核心零部件：控制器、伺服電機和減速機

我國的工業機器人三大核心零部件控制器、伺服電機、減速機是制約中國機器人產業的主要瓶頸，占到機器人成本的70%。

控制器

控制器國內外差距最小。控制器是機器人的大腦，發布和傳遞動作指令。包括硬件和軟件兩部分：硬件就是工業控制板卡，包括一些主控單元、信號處理部分等電路，國產品牌已經掌握；軟件部分主要是控制算法、二次開發等，國產品牌在穩定性、響應速度、易用性等還有差距。

控制器的問題在于，由于其“神經中樞”的地位和門檻相對較低，成熟機器人廠商一般自行開發控制器，以保證穩定性和維護技術體系。因此控制器的市場份額基本跟機器人本體一致。國際上也有KEBA、倍福、貝加萊這樣提供控制器底層平臺的廠商。因此在當前環境下國內專業研發控制器的企業會比較艱難。

控制器的機會在于標準化和開放性。現有的機器人控制器封閉構造，帶來開放性差、軟件獨立性差、容錯性差、擴展性差、缺乏網絡功能等缺點，已不能適應智能化和柔性化要求。開發模塊化、標準化機器人控制器，各個層次對用戶開放是機器人控制器的一個發展方向。我國863計劃也已經立項。機器人接口統一是大趨勢，未來可能會出現提供控制器模塊的平臺型企業。

伺服電機

伺服電機競爭激烈，外資掌握話語權。伺服電機在機器人中用作執行單元，是影響機器人工作性能的主要因素。伺服電機主要分為步進、交流和直流，機器人行業應用最多的是交流伺服，約占65%伺服電機與控制器關聯緊密。

我國伺服系統自主配套能力已現雛形，較大規模的伺服品牌有20余家。國產產品功率范圍多在22KW以內，技術路線上與日系產品接近。從市場規模來看，2016年我國伺服電機企業生產產量約374萬臺，需求量約747萬臺，國內伺服電機銷售規模達到102.6億元。目前國內伺服市場仍然是以國外品牌為主，主要是來自日本、德國和美國品牌，占據2014年中國伺服產品約56%的市場份額，而其余44%的市場份額為新發展起來的臺灣和本土伺服品牌。其中，日本品牌在中小型OEM市場上尤其具有壟斷優勢；歐美品牌在高端設備和生產線比較有競爭力。相比之下，國產伺服品牌起步較晚，多是以原步進產品的供應商及數控產品提供商發展而來，以低端市場為主要競爭格局，近幾年國產伺服產品銷售業績也是處在逐步上升的態勢，2016年國產伺服品牌市場占有率已經達到46.8%。

控制器和伺服系統關聯緊密，用戶選擇的排序分別是可靠穩定性、價格、服務，從服務和性價比入手是國內企業突破的方向。但這需要對運動控制領域長期深入的研究，大量資金投入和長時間的市場驗證，對技術、資金、人才要求都較高，國內機器人公司如新松、新時達、匯川技術、廣州數控、埃斯頓等具備類似的條件。

減速機

機器人減速機市場高度壟斷，國產減速機無法實現全面進口替代。減速機用來精確控制機器人動作，傳輸更大的力矩。分為兩種，安裝在機座、大臂、肩膀等重負載位置的RV減速機和安裝在小臂、腕部或手部等輕負載位置的諧波減速機。RV減速機被日本納博特斯克壟斷，諧波減速機日本哈默納科占絕對優勢。

諧波減速機結構相對簡單，僅有三個基本零部件，加上哈默納科的專利早已到期，國產諧波減速機跟國外相比差距不算大。無錫綠的的諧波減速機已經在國產機器人上面有廣泛應用。

RV減速機核心難點在于基礎工業和工藝。RV減速機是純機械的精密部件，材料、熱處理工藝和高精度加工機床缺一不可。我國在這幾個方面長期落后，并非單靠某個企業所能解決。要將200多個零部件組合在一起，精度要求苛刻，零部件之間的公差匹配需要多年經驗積累。

國內的秦川、雙環轉動、綠的、來福、諧波傳動等，在近些年在研發技術已取得一定的自主研發的創新成績，但性能攻堅依然任重道遠。國際上，目前日系減速機的知名度最高，除卻排名分列一二的哈默納科和納博特斯克外，還有住友、新寶等品牌同樣頗受歡迎。在國內，也有綠的、來福、力克精密、秦川機床、南通振康、恒豐泰、雙環傳動等廠家。不過，目前國內的減速機產品和進口產品相比還有一定的差距。雖然近幾年我國制造業企業的實力普遍在上升，減速機生產廠家已經可以購買哈默納科、納博特斯克使用的高端加工設備，但業內人士表示，在設計、材料、熱處理、加工工藝等方面，國內廠家還存在不足。

南京斯瑞恩機電總經理侯松川曾表示，諧波減速機的鋼齒輪加工工藝，哈默納科已經做到了一分鐘(加工)兩個工件，國內目前很多還在采用傳統的插齒工藝，慢絲工藝；RV減速機擺線的加工，納博特斯克使用了最新的成形磨和展成法，每分鐘可以加工兩至三件產品，而國內的效率還非常低，不具備量產的條件。但即便如此，國產減速機領域依舊存在著一批追趕者。

綜上，我國工業機器人的三大核心零部件要想從本質上獲得突破，都需要付出更多的耐心和投入，尤其是減速機，期待越大，壓力越大，同時前景也可觀。同時我國的工業機器人技術人才也很稀缺。