工業(yè)機(jī)器人成本鏈中，上游核心零部件成本占比最高，占到整體生產(chǎn)成本的 60%以上。我國企業(yè)在各核心部件均建立起相關(guān)企業(yè)，部分核心配件國產(chǎn)化程度較高，但國內(nèi)精密減速器、控制器、伺服系統(tǒng)以及高性能驅(qū)動(dòng)器等機(jī)器人核心零部件大部分依賴進(jìn)口 。
伺服電機(jī)市場(chǎng)格局
新安裝的機(jī)器人中，有 71%的零部件皆來自國外，國產(chǎn)化率不足 30%。其中，在上游最重要的三大零部件——減速器、伺服電機(jī)和控制器中，國產(chǎn)化率分別約為 30%、22%、35%。國產(chǎn)化率相對(duì)較低 ，國內(nèi)產(chǎn)品在精度、穩(wěn)定性、使用壽命等方面依舊存在很大成長空間。
控制器市場(chǎng)格局
另外，此前國內(nèi)采購核心零部件的成本高于國外同款機(jī)器人的整體售價(jià)，例如國內(nèi)購買精密減速器的成本占生產(chǎn)成本的 30%-40%，而在日本僅為 25%。同時(shí)由于采購規(guī)模相對(duì)較小，相比于外資品牌更沒有議價(jià)權(quán)，采購成本較高，成為制約國產(chǎn)機(jī)器人發(fā)展的主要瓶頸之一。因而在和技術(shù)成熟的國外全產(chǎn)業(yè)鏈廠商競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，國產(chǎn)本體廠商不具備成本優(yōu)勢(shì)和利潤價(jià)格彈性空間，也造成了外資品牌在我國機(jī)器人市場(chǎng)中占主導(dǎo)地位的情況。
但工業(yè)機(jī)器人的核心零部件的國產(chǎn)化率在持續(xù)提高。已有不少國內(nèi)廠商取得了不同程度的突破。在減速器方面， 諧波減速器國產(chǎn)化進(jìn)程較快，綠地諧波已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并在國內(nèi)諧波減速器市場(chǎng)占有較高份額； RV 減速器精密性更高，國產(chǎn)化率較低，但雙環(huán)傳動(dòng)、南通振康等國產(chǎn)廠商已實(shí)現(xiàn)批量銷售。伺服電機(jī)方面，目前具備自主產(chǎn)權(quán)和較大生產(chǎn)規(guī)模的國產(chǎn)廠商已有 20 余家。控制器方面，華中數(shù)控、新松等國產(chǎn)廠商在硬件上已接近國際先進(jìn)水平，只是在軟件和核心控制算法仍與國際品牌存在一定差距。
工業(yè)機(jī)器人需要長時(shí)間、可靠地進(jìn)行大量重復(fù)性作業(yè)，因此對(duì)于定位精度和重復(fù)定位精度要求較高。除伺服電機(jī)自身的調(diào)速功能外，需要精密減速器保證各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)精度。另外，減速器可以通過降低轉(zhuǎn)速而提高扭矩，以傳遞較大的負(fù)荷，克服伺服電機(jī)功率有限導(dǎo)致輸出的扭矩較小的缺陷。與通用減速器比，機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器要求具有傳動(dòng)鏈短、體積小、功率大、質(zhì)量輕和易于控制等特點(diǎn)
按傳動(dòng)類型分，工業(yè)機(jī)器人用精密減速器可分為濾波齒輪減速器、擺線針輪減速器、精密行星減速器、RV 減速器和諧波減速器。其中 RV 和諧波減速器占主流地位。
RV 減速器的特點(diǎn)在于承受大負(fù)荷的同時(shí)保證高精度，減速齒輪需要具有耐磨性和高剛性，因此要求較高的材料成型技術(shù)尤其是材料化學(xué)元素控制和表面熱處理方面。同時(shí)，保證高精度需要較高的減速比，需要具備無側(cè)隙、微進(jìn)給的特點(diǎn)，因此對(duì)精密加工及裝配技術(shù)要求較高。諧波減速器的優(yōu)勢(shì)則在于零部件數(shù)目少，但動(dòng)態(tài)特性抗沖擊能力較差。
此前，減速器的國產(chǎn)化率不足 30%，隨著國內(nèi)廠商在材料成型技術(shù)的突破以及工藝的積累，憑借高性價(jià)比，國內(nèi)廠商將搶占更多國內(nèi)市場(chǎng)份額。由于訂單量增長速度快于產(chǎn)能擴(kuò)張速度，納博特斯克的交貨期越來越長，起交貨期已延長至 6 個(gè)月以上，而且其減速器產(chǎn)品優(yōu)先供應(yīng)給“四大家族”，對(duì)其他本體商訂購的產(chǎn)品交貨期更長，由此給了國內(nèi)其他核心零部件供應(yīng)商發(fā)展的機(jī)會(huì)。 國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)對(duì)國產(chǎn)零部件的接受度也在提高。越來越多國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)使用國產(chǎn)減速機(jī)產(chǎn)品完全替代了國外品牌。
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