工業(yè)4.0帶動了工業(yè)機(jī)器人市場的快速擴(kuò)張，連續(xù)多年保持兩位數(shù)的增長。據(jù)了解，工業(yè)機(jī)器人除了本體以外，主要有三大核心零配件，控制器、伺服系統(tǒng)、減速器，它們占到工業(yè)機(jī)器人成本的70%左右。那么在未來幾年里，這三大核心零部件的市場規(guī)模到底有多大呢？
控制器：2020年市場規(guī)模有望達(dá)12億元
控制器是機(jī)器人的大腦，發(fā)布和傳遞動作指令。包括硬件和軟件兩部分：硬件就是工業(yè)控制板卡，包括一些主控單元、信號處理部分等電路，國產(chǎn)品牌已經(jīng)掌握；軟件部分主要是控制算法、二次開發(fā)等，國產(chǎn)品牌在穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、易用性等方面與國外品牌還有差距。
控制器與本體一樣，一般由機(jī)器人廠家自主設(shè)計(jì)研發(fā)。目前國外主流機(jī)器人廠商的控制器均為在通用的多軸運(yùn)動控制器平臺基礎(chǔ)上進(jìn)行自主研發(fā)，各品牌機(jī)器人均有自己的控制系統(tǒng)與之匹配，國內(nèi)企業(yè)控制器尚未形成市場競爭優(yōu)勢。
2015年中國控制器市場規(guī)模達(dá)23.1億元，同比增長18%，其中工業(yè)機(jī)器人控制器占比15%，約3.5億元。未來控制器的機(jī)會在于標(biāo)準(zhǔn)化和開放性。現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人控制器封閉構(gòu)造，帶來開放性差、軟件獨(dú)立性差、容錯(cuò)性差、擴(kuò)展性差、缺乏網(wǎng)絡(luò)功能等缺點(diǎn)，已不能適應(yīng)智能化和柔性化要求。開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化、開放化控制器是工業(yè)機(jī)器人控制器的一個(gè)發(fā)展方向，存在巨大發(fā)展空間。到2020年我國工業(yè)機(jī)器人控制器市場規(guī)模有望達(dá)到12億元左右，未來五年復(fù)合增速約為27%。
伺服系統(tǒng)：未來五年復(fù)合增長率約為35%
伺服系統(tǒng)是工業(yè)自動化的重要組成部分，是自動化行業(yè)中實(shí)現(xiàn)精確定位、精準(zhǔn)運(yùn)動的必要途徑，在機(jī)床工具、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械和包裝機(jī)械等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著近幾年工業(yè)機(jī)器人、電子制造設(shè)備等產(chǎn)業(yè)的迅速擴(kuò)張，其在新興產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用規(guī)模出現(xiàn)增長迅速。伺服系統(tǒng)下游應(yīng)用廣泛，2015年市場規(guī)模達(dá)到122億元，其中工業(yè)機(jī)器人占比8.7%，市場規(guī)模約為10.6億元。
機(jī)器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動離不開伺服系統(tǒng)。關(guān)節(jié)越多，機(jī)器人的柔性和精準(zhǔn)度越高，所需要使用的伺服電機(jī)數(shù)量就越多。機(jī)器人對伺服系統(tǒng)的要求非常高，必須滿足快速響應(yīng)、高起動轉(zhuǎn)矩、動轉(zhuǎn)矩慣量比大、調(diào)速范圍寬，要適應(yīng)機(jī)器人的形體做到體積小、重量輕，還必須經(jīng)受頻繁的正反向和加減速運(yùn)行等苛刻的條件，做到高可靠性和穩(wěn)定性。
工業(yè)機(jī)器人市場的快速增長將帶動伺服系統(tǒng)市場規(guī)模不斷上升。隨著人口紅利的消退，廣闊的市場空間以及現(xiàn)階段相對較低的工業(yè)機(jī)器人密度，中國工業(yè)機(jī)器人市場迎來黃金發(fā)展期。全球主要市場的工業(yè)機(jī)器人銷量都在增長，其中半數(shù)源自亞洲，中國表現(xiàn)尤為突出，2015年工業(yè)機(jī)器人銷量高達(dá)7.5萬臺，增長率為31.5%。
2014年我國工業(yè)機(jī)器人用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模約為7.56億元，2015年工業(yè)機(jī)器人用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模約為10.6億元。到2020年我國工業(yè)機(jī)器人用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模將達(dá)47億元左右，未來五年復(fù)合增長率約為35%。
值得注意的是，日系品牌占據(jù)了我國伺服系統(tǒng)市場一半的份額。目前，國外伺服企業(yè)在中國的市場占有率達(dá)75%，其中日本品牌占比為50%，著名品牌包括松下、三菱電機(jī)、安川、三洋、富士等，它們的產(chǎn)品特點(diǎn)是技術(shù)和性能水平比較符合中國用戶的需求；歐美品牌占比25%，美國以羅克韋爾、丹納赫、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。國產(chǎn)品牌占據(jù)了20%左右的市場，其中內(nèi)地品牌和臺灣品牌分別占據(jù)10%的市場。不過隨著國產(chǎn)伺服系統(tǒng)性能的提升，國產(chǎn)伺服產(chǎn)品份額有望擴(kuò)大。
減速器：2020年市場規(guī)模將超過40億元
減速器是連接動力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的中間裝置，通常它把電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動力通過輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達(dá)到減速的目的，并傳遞更大的轉(zhuǎn)矩。大量應(yīng)用在工業(yè)機(jī)器人上的減速器主要有兩類：RV減速器和諧波減速器。
近年來，隨著我國工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場的快速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人用減速器市場需求規(guī)模也隨之增長。一般情況下，一臺工業(yè)機(jī)器人需要的減速器個(gè)數(shù)為4-6臺。2015年我國工業(yè)機(jī)器人減速器市場規(guī)模約為11.5億元，隨著未來工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心預(yù)測到2020年我國工業(yè)機(jī)器人減速器市場規(guī)模將超過40億元，未來五年復(fù)合增長率約為30%。
盡管中國工業(yè)機(jī)器人減速器需求強(qiáng)勁，但是國內(nèi)減速器的生產(chǎn)能力卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于日本、美國和歐洲。中國目前還沒有制造商能夠提供量產(chǎn)的可靠的工業(yè)機(jī)器人減速器，整個(gè)市場幾乎被Nabtesco（納博特斯克），Harmonic Drive以及Sumitomo Heavy Industries（住友重工）等國際巨頭壟斷。Nabtesco（納博特斯克）是世界上最大的RV減速器供應(yīng)商，占據(jù)60%左右的市場份額。而Harmonic Drive則是世界最大的諧波減速器生產(chǎn)商，市場份額為16%。
從產(chǎn)業(yè)化的角度來看，我國工業(yè)機(jī)器人減速器至今還沒有產(chǎn)業(yè)化，國外廠家包括納博特斯克、住友、SEJINIGB、SPINEA、Harmonica Drive等在競爭中具有壟斷性優(yōu)勢，減速器是我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。