工業機器人核心零部件行業分析

來自專欄機器人孔博士

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機器人是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器，它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據以人工智慧技術制定的原則綱領行動。根據國際機器人聯合會（International Federation of Robotics，簡稱IFR）分類，機器人分為工業機器人（Industrial Robots）和服務型機器人（Service Robots）兩大類。

工業機器人三大核心零零部件：減速器、伺服電機和控制器。這些零部件成本約佔機器人整機成本的70％以上，是工業機器人產業鏈利潤最厚的一環。

全球四大工業機器人大廠（ABB、發那科FANUC、庫卡KUKA、日本安川YASKAWA）來看，控制器是唯一皆自己製造的關鍵零部件，伺服電機和減速器則外購。

一、減速器

減速器是連接動力源與執行機構之間的傳動機構，能將馬達的轉速降低，並讓轉矩提升。其將電動機、內燃機等高速運轉的動力，透過輸入軸上的小齒輪嚙合後，再輸出至軸上的大齒輪以達到減速的目的，並藉此傳遞更大的力矩。

減速器特別講究高可靠度、高精度、高剛性，是個重資產、高投入、慢回報的產業。從全球工業機器人大廠來看，主要外購日本納博特斯克（Nabtesco）及哈默納科（Harmonic Drive）等兩大巨頭的產品。兩大廠就佔了全球減速器市場70％以上的份額。

依據IFR估計，2019全球工業機器人銷量將達41.4萬台，若以一台多關節工業機器人需要4-6個減速器來看，市場將有兩百多萬組減速器的需求。2017年減速器處於供不應求的狀態。日本納博特斯克（Nabtesco）及哈默納科（Harmonic Drive）產品處於脫銷狀態，訂貨周期由8周延長到了24周。國內的減速器廠商也賣得脫銷，正在全力擴產能。

更為誇張的是，據不完全統計，國內的減速器廠商迅速增加到了100多家。減速器這個核心部件的「白菜化」指日可待。

二、伺服電機

伺服馬達是工業機器人的動力系統，一般安裝於機器人的「關節」處，是機器人運動的心臟，通常又可細分為兩個部分，一為電機本體，二為運動控制系統。

主流供應商包括日本松下、摩川、安川、三菱、三洋、富士以及歐美廠商如德國倫茨（Lenze）、博世力士樂（Bosch Rexroth），國內有寧波菲仕電機。菲仕電機的直驅電機技術領先，在國內鮮有競爭對手。

目前，日系品牌佔全球機器人市場40％。

三、控制器

控制器為機器人之「大腦」，包含硬體和軟體兩部分。硬體是工業控制板卡，軟體則是控制演算法。一般較成熟的機器人廠商多半自行開發控制器，以保證品質的穩定性及產品的維修體系，因此，也是各機器人製造商的核心技術所在。

除了全球四大機器人大廠自行研發控制器外，EPSON、DENSO、TOSHIBA亦深耕控制器領域，生產自有品牌的機器人。國內的卡諾普，清能德創、眾為興等等控制器廠商，而新時達、埃斯頓、埃夫特、艾利特、珞石等也都是先從控制器切入的工業機器人整機。

一句話總結：工業機器人核心零部件國產化加速，工業機器人「白菜價」將要來臨。

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