工(gōng)業(yè)機(jī)器(qì)人(rén)産業(yè)鏈以及核心環節



工(gōng)業(yè)機(jī)器(qì)人(rén)是(shì)廣泛用(yòng)于工(gōnαφ↓g)業(yè)領域的(de)多(duō)關節機(j×ε☆∞ī)械手或多(duō)自(zì)由度的(de)機(jī)✘≤器(qì)裝置,具有(yǒu)一(yī)定的(de)自(zì)動性,可(k'♦<ě)依靠自(zì)身(shēn)的(de)動力能(n§•παéng)源和(hé)控制(zhì)能(nδ♠éng)力實現(xiàn)各種工(gōng)業(yè)加工(gōng)制(zhì)造功能(n≈≤éng)。


新一(yī)輪産業(yè)革命背景下(xià),機(jīσ↕α)器(qì)人(rén)産業(yè)逐步邁向AI時(shí)代,有(yǒu)望成" 為(wèi)人(rén)工(gōng)智能(néng)λ 技(jì)術(shù)全面爆發的(de)重要(yào)變量。



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▍工(gōng)業(yè)機(jī)器(qì)人(rén)發展曆史


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▍工(gōng)業(yè)機(jī)器(qì)人(rén)分(fēn)類


按功能(néng)劃分(fēn):



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按機(jī)械結構劃分(fēn):


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640.png資料來(lái)源:OFweek、開(kāi)源證券、行"÷≤(xíng)行(xíng)查


工(gōng)業(yè)機(jī)器(qì)人(rén)通(tōng)常由控制(zhì)系統、驅≠α動系統、執行(xíng)系統、感知(zhī)系統、決策系統及軟件(jiàn)部分(fēn λ)、人(rén)-機(jī)器(qì)人(rén)-環境交互系統六個 ©↔₹(gè)子(zǐ)系統組成。


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▍工(gōng)業(yè)機(jī)器(qì)人(rén)産Ω☆♣↓業(yè)鏈


工(gōng)業(yè)機(jī)器(qì)人(rén)及成套設備的(de)上(shà>©€ng)遊包括控制(zhì)器(qì)、伺服系✘♣統、減速機(jī)等零部件(jiàn)領域;中遊為(wèi)整機(jī)制(zhì)造行εγ≈ (xíng)業(yè);下(xià)遊則是(shì)系統集成環節,以自(z &ì)動化(huà)設備生(shēng)産商(即系統集成商)為(€∑wèi)主,涵蓋焊接、機(jī)械加工(gōng)、裝配、搬運、分(fēn) ♣揀、噴塗等生(shēng)産領域。


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從(cóng)産業(yè)鏈角度來(lái)看(kà∑₹<n),工(gōng)業(yè)機(jī)器(qì)人(rén)↓γ↕§上(shàng)遊是(shì)關鍵零部件(jiàn)生(shēng)産廠(★₩®chǎng)商,核心零部件(jiàn)成本占到(dào)工(gōng)業(yè)機(jī)器λ¶$(qì)人(rén)整機(jī)成本的(de)70%,核心零部件(jiàn)♠‍↑÷供應商在整個(gè)産業(yè)鏈中擁有(yǒu)最強的(de)議(yì)價能(néng)力。


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控制(zhì)器(qì)、伺服系統(包括伺服驅動和(hé₩β®)伺服電(diàn)機(jī))、減速器(qì)等三大≠≤✔λ(dà)核心零部件(jiàn)占機(jī)器(qì)人(rén)整機(jī)産品¶≈‌成本的(de)70%左右。其中,減速器(qì)占整機(jī)成本約36%λ₹,伺服占約24%,控制(zhì)器(qì)占約12%,而本體(tǐ)和(h→©₩♠é)其他(tā)部分(fēn)占整機(jī)成本的(de)比例分(fēn)别為(wèi)15%和φ∞(hé)13%。


減速器(qì)


減速器(qì)是(shì)工(gōng)業(yè)機(jī)器(®αqì)人(rén)價值占比最高(gāo)的(de)核心零部件(jià↔★₹§n),是(shì)由多(duō)個(gè)齒輪組成的≠♠(de)傳動零部件(jiàn),利用(y♠←∏☆òng)齒輪的(de)齧合改變電(diàn)機(jī)轉速,改變扭矩•×λ‌及承載能(néng)力,也(yě)可(kě)實現(xiàn‍α)精密控制(zhì)。


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與通(tōng)用(yòng)減速器(qì)相(xiàng)比,機(jī)器(qì)人(rén)≠‍‍"用(yòng)減速器(qì)要(yào)求具有(yǒu)傳動鏈短(duǎn)、體(tǐ↑≤✘&)積小(xiǎo)、功率大(dà)、質量輕和(hé)易于控制(zh∞←×ì)等特點。


減速器(qì)主要(yào)分(fēn)為(wè ♥i)諧波減速器(qì)和(hé)RV減速器(q←♥↓☆ì)。諧波減速器(qì)屬于齒輪減速器(qì)的(≈→↔de)一(yī)種。RV減速器(qì)是(shì)由一(yī)個(g &è)行(xíng)星齒輪減速器(qì)的(de)前級和(hé)一(yī)個(gδ§λ♣è)擺線針輪減速器(qì)的(de)後級組成。


伺服系統


伺服系統是(shì)指以位置、速度、轉矩為(wèi)控制(zhì)量,能(néng)夠動σ α✔态跟蹤目标變化(huà)從(cóng)而實現(xiàn₽₩)自(zì)動化(huà)控制(zhì)的(de)系統,由伺服驅動器(qì)、伺服電(diàn)機↓↕$₩(jī)、反饋裝置(編碼器(qì))三部分(fēn)組成,是(shì)工(gōng)業(yè"&‍)機(jī)器(qì)人(rén)主要(yào)的(de)動₹$←π力來(lái)源。


伺服驅動主要(yào)以總線通(tōng)訊形式實現(xiàn÷<)對(duì)位置、速度和(hé)轉矩單元的(de)控制(zhì);編碼器(qìλ )主要(yào)采用(yòng)多(duō)圈絕對(duì)值編碼器(qì);伺服電(di≠α ≠àn)機(jī)是(shì)指在伺服系統中控制(zhì ≈)機(jī)械元件(jiàn)運轉的(de)發動機(jī),±£‍¶可(kě)使控制(zhì)速度,位置精度非常準确,也(yě)可(kě)以将電(diàn)壓信$÷λ号轉化(huà)為(wèi)轉矩和(hé)轉速以驅動控制(zhì)©'®γ對(duì)象。


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控制(zhì)器(qì)


控制(zhì)器(qì)主要(yào)控制✘©∞(zhì)機(jī)器(qì)人(rén)在工(g¥εōng)作(zuò)空(kōng)間(jiān)中的(de)運動位置、姿态和(hé)軌✔§迹,操作(zuò)順序及動作(zuò)的(de)時(shí)間(jiān)等。作(zuòσγ)為(wèi)工(gōng)業(yè)機(‌™‍★jī)器(qì)人(rén)三大(dà)零部件(jiàn)₩δ₩之一(yī),是(shì)工(gōng)業(yè)機(jī)器(qì)人(rδ♥én)的(de)大(dà)腦(nǎo),對(du×♠ì)機(jī)器(qì)人(rén)的(deπ©<)性能(néng)起著(zhe)決定性的(de)影(yǐng)響。


工(gōng)業(yè)機(jī)器(qì)人(rén)本體(tǐ)


機(jī)器(qì)人(rén)本體(tǐ),即機(jī)座和(hé)☆‌®執行(xíng)機(jī)構,包括手臂、腕部等,按照(zhào)結構形式,本體(tǐ)可(₹↕kě)以劃分(fēn)為(wèi)直角坐(zuò)标、球坐(zuΩε≤ò)标、圓柱坐(zuò)标、關節坐(zuò)标等類型。


從(cóng)工(gōng)業(yè)機(jī)器(qì)人(rén)本體(t₽δǐ)市(shì)場(chǎng)競争格局來(lái)看(kàn),“四大(dà)家>®β(jiā)族”FANUC(發那(nà)科(kē))、ABB、KUKA(庫卡)、YASKAW$γ₹A(安川)承襲原有(yǒu)機(jī)床、伺服系統、‍∑↓₹焊接設備技(jì)術(shù)優勢,在機(jī)器(qì)人(rén)領域占據鳌頭,加上(shà®↓≥ng)愛(ài)普生(shēng),全球市(shì)占率超5"∑≈₽0%,國(guó)內(nèi)市(shì)占率超過40%。


▍工(gōng)業(yè)機(jī)器(qì)人(rén)四大(↕↓↕dà)家(jiā)族


FANUC發那(nà)科(kē)


發那(nà)科(kē)成立于1956年(nián),是(shì)日(rì)本一(yī)家(jiā)‍ ±專門(mén)研究數(shù)控系統的(de)公司,是(shì)世界上(shàng)≤♦÷最大(dà)的(de)專業(yè)數(shù)控系統生(shēng)産廠(ch‍™™ǎng)家(jiā)。1974年(nián),發那(nà)科(kē)首台機(>εjī)器(qì)人(rén)問(wèn)世;2008✘♥∞年(nián),發那(nà)科(kē)機(jī)器(↕✘ qì)人(rén)裝機(jī)量突破20萬台,居世界首位;2011年(nián)©&δ,發那(nà)科(kē)全球機(jī)器(qì)人(rén)已超25萬台,市(↔$↕★shì)場(chǎng)份額穩居第一(yī)。現(xiàn)如(rú)今,發那(nà)科(kē)形ε←★§成了(le)工(gōng)業(yè)自(zì)動‌★∞化(huà)、機(jī)床和(hé)機(jī)器(qì)人(rén)三大(d"÷®≤à)業(yè)務協同發展的(de)業(yè)務模式。發那(nà)科(kē)的(de♦>↓‌)優勢在于輕負載、高(gāo)精度的(de)應用(yòn∑¥≤÷g)場(chǎng)合。


ABB


1988年(nián)創立于瑞士的(de)ABB公司于1994年(nián)進入中國(gΩ ≤uó),1995年(nián)成立ABB中國(↑"‌guó)有(yǒu)限公司。2005年(nián‌™♥)起,ABB機(jī)器(qì)人(rén)的(d‌∞₹♣e)生(shēng)産、研發、工(gōng)程中心都(dōΩ€∞÷u)開(kāi)始轉移到(dào)中國(guó),可(kě)見(jiàn)國(guπ→'ó)際機(jī)器(qì)人(rén)巨頭γ >φ對(duì)中國(guó)市(shì)場(chǎng)的(de)重視(shì)。目前,中國(gu™©☆↕ó)已經成為(wèi)ABB全球第一(yī)大(dà)市(shì)場(chǎng)。


ABB最早是(shì)從(cóng)變頻(p¶★ín)器(qì)開(kāi)始起家(jiā)。ABB的(de) ☆✔産品優勢在于運動控制(zhì)和(hé)自(zì)動化(huà)的(de)整合,ABB的(de)機↓&✘(jī)器(qì)人(rén)算(suàn)法是(shì)四大(dà)主力品牌中最好(hǎo)的(↔‍​de),不(bù)僅僅有(yǒu)全面的(de)運動控制(zhì)解決方案,AB≥€B還(hái)講究機(jī)器(qì)人(rén)的(de)整™©¥∑體(tǐ)特性,在重視(shì)品質的(de)同時(s₩&♣​hí)也(yě)講究機(jī)器(qì)人(rén)的(de)設計(jìπ♣),産品使用(yòng)技(jì)術(shù)文(wén)檔也(¶•♥yě)相(xiàng)當專業(yè)和(hé)具體(>♣♥tǐ)。衆所周知(zhī)的(de)是(shì),配備高(gπ↔&āo)标準控制(zhì)系統的(de)ABB機(jī)器(qì)人(rén)價格都(dō↔ε u)很(hěn)貴。


KUKA庫卡


德國(guó)庫卡成立于1898年(nián),最初主要(yào)專注于室內(nèi)及城(↑™®chéng)市(shì)照(zhào)明(míng),不(bù)久後開(kāi→±)始涉足其他(tā)領域。1996年(nián),庫卡焊接設€Ω‍☆備和(hé)機(jī)器(qì)人(rén)有(yǒu)限公•™©司分(fēn)成兩個(gè)在市(shì)場(c ε"hǎng)上(shàng)獨立運作(zuò)的(de)公司,即庫卡機(jī)器(q§γ✔≥ì)人(rén)有(yǒu)限公司及庫卡焊接設備有(yǒu)限公司。


庫卡由焊接設備起家(jiā),庫卡的(de)優勢在于對(duì)本體(tǐ)結構和≤π(hé)易用(yòng)性的(de)創新。系統集成業(yè)務占比最高(®♠♦€gāo),并且操作(zuò)簡單。庫卡在重負載機(jī)器(qì)人(r←≠én)領域做(zuò)的(de)比較好(hǎo),在120KG以上(shàng)的(de✘¶$←)機(jī)器(qì)人(rén)中,庫卡¶≈和(hé)ABB的(de)市(shì)場(chǎ"₩↓★ng)占有(yǒu)量居多(duō),而在重載的(de)400KG和(hé)600KG的(dπ →e)機(jī)器(qì)人(rén)中,庫卡的(de)銷量是(shì)最多(duō)™π≈"的(de)。


YASKAWA安川


安川電(diàn)機(jī)創立于1915年(nián),是(shì)日(rì)本最大( •∏✘dà)的(de)工(gōng)業(yè)機(jī)器(∑∞qì)人(rén)公司。安川電(diàn)機(jī)以伺服電(diàn)機(jī)起家(jiā)∞♣&,其AC伺服和(hé)變頻(pín)器(qì)市(shì)場(chǎng)份額λβ‌'位居全球第一(yī),以伺服電(diàn)機(jī)為(wèi)代 ¥Ω'表的(de)工(gōng)控産品是(shì)其核心優勢。随著(zhe)業(yè)務範圍和(hé)企¥σ≥Ω業(yè)規模的(de)不(bù)斷擴大(↕♠↔dà),公司除上(shàng)海(hǎi)總部外(wài)還(hái₩↓€)在廣州、北(běi)京、成都(dōu)α'λδ等地(dì)開(kāi)設了(le)分(fēn)公司,并在中國(gβ¥uó)各地(dì)區(qū)設立了(le)代理(lǐ)店(diàn)和(hé)經銷商。


安川以伺服電(diàn)機(jī)起家(Ω♦φjiā),因此它可(kě)以把電(diàn)機(jī)的(de)慣量做(zuò)到​≈ β(dào)最大(dà)化(huà),所以安川的(de)機(jī≈←€β)器(qì)人(rén)最大(dà)的( ✘de)特點就(jiù)是(shì)負載大(dà),穩定性高(gāo♣¥),在滿負載滿速度運行(xíng)的(de)過程中不(bù)會(huì)報(b‌ ‌ ào)警,甚至能(néng)夠過載運行(xí♣<ng)。因此安川在重負載的(de)的(de)機(jī)器(qì)人(rén)應用(yòng)領域,♣σδ↕比如(rú)汽車(chē)行(xíng)業(y®‌è),市(shì)場(chǎng)是(shì)相(xiàng)對(d∑ uì)較大(dà)的(de)。


安川機(jī)器(qì)人(rén)穩定性好(hǎo),精度沒有(yǒu)那(nà₽™)麽高(gāo);但(dàn)是(shì​✘↓)安川機(jī)器(qì)人(rén)價格優勢明(≤< ♥míng)顯,是(shì)四大(dà)品牌中價格最低(dī),性價比較高(gāγ÷o)的(de)。








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