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另根據MIRDATA統計，國產工業機器人品牌在國內的出貨量市占率從2020年29%提升至2021第一季度到第三季度的31%，已經達到國產替代的臨界點。臨界點產業生命周期線上的一個拐點，發展條件具備了可以超越上行，反之則原地徘徊。

4、需要具備什么條件才能突破臨界點上行

發展工業機器人當務之急是翻越“三座大山”，這“三座大山”是工業機器人的核心零部件，分別是減速器，伺服電機和控制器。

從機器人成本構成來看，這三部件成本占70%左右，即減速器占成本構成35%左右，伺服電機占23%左右，控制器占12%左右，而機械加工本體約占20%左右，其他10%則是應用。如前文提及，三大核心零部件被國外品牌所控制。國內工業機器人市占率已經達到了31%的臨界點，但其中約85%的減速器、70%的伺服電機、超過80%的控制器，仍然需要依賴進口。

第一，伺服電機競爭激烈，國外品牌掌握話語權。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。目前國產伺服系統與國際先進水平在動力輸出功率方面大體相同，沒有明顯差距，差距主要體現在響應速度、大小和穩定性等方面。

目前國內伺服電機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，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。在運動控制性能方面，歐系產品優勢更為明顯，尤其在要求高速度和精度的領域。日系伺服產品的穩定性較好，可以滿足大部分應用領域的需求，尤其是小功率電機，優勢明顯。

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。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。

第二，減速機市場壟斷程度較高，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。

減速機在三大核心部件中的制造難度最高，核心難點主要在于精密加工、齒面熱處理、裝配精度、大規模生產與檢測等工藝環節上，這恰恰是我國制造業基礎配套體系中最薄弱的部分，需要長期的經驗積累。

與國外產品相比，國產減速器尤其是大中型減速器，在使用壽命及穩定性上有較大差距，剛剛投入使用時各項性能接近國外產品，但隨著一段時間的使用后磨損加劇，出現漏油，以及精度、剛度等指標有所下降，這種不穩定性使得國產減速器大多只能應用于中低端市場，很難進入國際一線工業機器人品牌的供應鏈。

減速器作為純粹的機械零件，核心技術與工業機器人并不相關，因此包括ABB、發那科、安川、庫卡在內的工業機器人巨頭均不自研減速器，全面依賴對外采購。目前市場常見的兩大類RV減速器和諧波減速器市場，主要由日系廠商供貨，其中納博特斯克與哈默納科兩家日本公司分別在RV減速器領域和諧波減速器領域處于高度壟斷地位。

國產減速器廠商近年來有一定的進步，近年來逐步開始進入國際主流機器人廠商進行測試，有望在未來1-2年內實現快速放量。而在RV減速器領域，由于其復雜且精密的機械結構，加工難度較大，國產RV減速器廠商與日系品牌還有很大差距。

第三，控制器國內外差距相對較小?？刂破魇菣C器人的大腦，負責控制整臺機器人的運動，核心技術集中于軟件算法?？刂破髯钅荏w現各個廠商的調教水平與風格，一般由機器人廠家自主設計研發，是各個機器人廠商的“軟實力”。

對于硬件和軟件兩部分：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。

國內部分知名的機器人制造企業均已實現了控制器的自主生產。與國際先進水平相比，國產控制器還存在較大差距，主要體現在核心底層算法上，例如參數自整定，抑震算法，轉矩波動補償等，導致國產工業機器人精確性、穩定性、故障率和易用性等關鍵指標不如國外產品。

當前工業機器人需要實現的動作愈加復雜，想要在高速的運動中實現精準的控制，其背后需要的是長期的多軸聯動控制技術積累，控制器必須足夠“聰明”，而先進核心算法的缺失使國產控制器要想從“能用”到“好用”還有很長的路要走。

形象地講，如果工業機器人是一片連綿的山脈，“三座大山”僅僅是其中幾個山頭，此外還有材料、工藝、軟件、算法等諸多“險峰”。如果我們看得更長遠些，還有核心部件的核心部件、關鍵制造設備、以及使用關鍵設備的工藝與技術等一系列難題均需攻克。

來源：網絡

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