前言：
    在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，不同于受到2015~2016年中國(guó)制造業(yè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整影響而低迷的傳統(tǒng)PLC和數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)。PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品市場(chǎng)在近兩年充滿(mǎn)活力， 其發(fā)展速度令人矚目。
    在大族激光的工廠(chǎng)，工程師和工人們合作，將固高GT系列的運(yùn)動(dòng)控制卡裝入他們生產(chǎn)的激光焊接設(shè)備中，這款PC-based運(yùn)動(dòng)控制卡，搭配工控機(jī)和伺服，能夠靈活的控制設(shè)備完成各種焊接動(dòng)作。
    作為激光行業(yè)OEM龍頭企業(yè)，大族激光每年生產(chǎn)中小型激光設(shè)備10000臺(tái)以上，采購(gòu)PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品超過(guò)10000個(gè)。
   不僅是激光行業(yè)，隨著中國(guó)制造的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品也在雕刻機(jī)、機(jī)器人等行業(yè)逐漸普及；2016年，PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了19.8億，預(yù)計(jì)到2020年將突破30億。

    一、PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品特點(diǎn)及分類(lèi)
    目前市場(chǎng)上大多數(shù)的PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品在價(jià)格上較數(shù)控系統(tǒng)有明顯的優(yōu)勢(shì)，在功能上，較PLC而言可以實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制；同時(shí)，OEM廠(chǎng)商在購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品后，可以利用PC-based廠(chǎng)商提供的底層函數(shù)庫(kù)進(jìn)行靈活的二次開(kāi)發(fā)和編程。在編程語(yǔ)言上，除傳統(tǒng)的PLC語(yǔ)言外，PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品還為開(kāi)發(fā)者提供C#、C++、Basic等豐富的電腦語(yǔ)言進(jìn)行編程。
    從分類(lèi)上說(shuō)，按照產(chǎn)品形式，PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品可以分為三類(lèi)。
    第一類(lèi)為運(yùn)動(dòng)控制卡，這類(lèi)產(chǎn)品不能獨(dú)立使用，需要通過(guò)控制卡自帶的PCI或PCI-E接口搭配工控機(jī)使用。運(yùn)動(dòng)控制卡由于良好的擴(kuò)展性和較低的成本，收到了廣大OEM廠(chǎng)商的歡迎，但是受限于其“組合式”的使用方式，在系統(tǒng)穩(wěn)定性上有所欠缺。不適用于強(qiáng)電、強(qiáng)輻射等惡劣的生產(chǎn)環(huán)境。

第二類(lèi)為嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器。該類(lèi)產(chǎn)品集成了運(yùn)動(dòng)控制器和工業(yè)計(jì)算機(jī)，體積小，可以通過(guò)自帶的接口連接伺服獨(dú)立使用，并且在穩(wěn)定性上有良好的表現(xiàn)，可以適應(yīng)大多數(shù)惡劣的生產(chǎn)環(huán)境。但是嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器在擴(kuò)展性上較差，同時(shí)價(jià)格較運(yùn)動(dòng)控制卡要高。

第三類(lèi)為軟PLC。該類(lèi)產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)控制功能以純軟件的方式運(yùn)行在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，通過(guò)總線(xiàn)協(xié)議控制伺服。該類(lèi)產(chǎn)品的廠(chǎng)商主要是以倍福為代表的外資廠(chǎng)商，在產(chǎn)品性能上有很大的優(yōu)勢(shì)；但是目前此類(lèi)產(chǎn)品主要以軟硬件打包、即“運(yùn)動(dòng)控制軟件+工業(yè)計(jì)算機(jī)”的方式出售，價(jià)格昂貴。

二、PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模及應(yīng)用行業(yè)分析。
    PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品主要應(yīng)用于機(jī)器人（包括機(jī)器人系統(tǒng)集成）、激光設(shè)備、半導(dǎo)體設(shè)備等行業(yè)；近年來(lái)，受益于下游行業(yè)，特別是機(jī)器人、激光設(shè)備、半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的高速增長(zhǎng)，PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品發(fā)展迅速，預(yù)計(jì)未來(lái)四年，PC-based運(yùn)動(dòng)控制器產(chǎn)品市場(chǎng)仍將保持10%以上的增長(zhǎng)率，并在2020年突破30億。

從和下端電機(jī)通信的方式來(lái)看，目前中國(guó)市場(chǎng)上PC-based運(yùn)動(dòng)控制器主要以脈沖型運(yùn)動(dòng)控制器為主，總線(xiàn)型運(yùn)動(dòng)控制器目前主要應(yīng)用于機(jī)器人、電子、半導(dǎo)體、激光等行業(yè)的高端制造設(shè)備中。但是隨著中國(guó)制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)，睿工業(yè)認(rèn)為，未來(lái)PC-based運(yùn)動(dòng)控制器的類(lèi)型將會(huì)向總線(xiàn)型運(yùn)動(dòng)控制器轉(zhuǎn)變，到2020年，總線(xiàn)型運(yùn)動(dòng)控制器將會(huì)成為PC-based運(yùn)動(dòng)控制器的主流。

在總線(xiàn)通信協(xié)議方面，目前PC-based總線(xiàn)型運(yùn)動(dòng)控制器中，Ethercat通信協(xié)議應(yīng)用最為廣泛；這主要是一方面是由于Ethercat的開(kāi)放性好且芯片價(jià)格合理，各PC-based運(yùn)動(dòng)控制器廠(chǎng)商可以方便的通過(guò)購(gòu)買(mǎi)Ethercat芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)總線(xiàn)通信的功能；另一方面，在性能上，Ethercat較傳統(tǒng)的CAN總線(xiàn)更為迅速，能夠滿(mǎn)足OEM廠(chǎng)商對(duì)運(yùn)動(dòng)控制器控制速度的要求；最后，作為Ethercat通信協(xié)議的發(fā)明廠(chǎng)商，倍福在中國(guó)一直Ethercat通信協(xié)議的推廣活動(dòng)，在倍福的大力推廣下，Ethercat目前被國(guó)內(nèi)大多數(shù)PC-based運(yùn)動(dòng)控制器廠(chǎng)商所接受；預(yù)計(jì)到2020年，Ethercat將占據(jù)PC-based總線(xiàn)型運(yùn)動(dòng)控制器市場(chǎng)50%的市場(chǎng)。

從行業(yè)來(lái)看，各行業(yè)對(duì)PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的需求各有不同。本文以機(jī)器人行業(yè)、激光設(shè)備行業(yè)為例，對(duì)行業(yè)應(yīng)用案例進(jìn)行介紹和分析。
    在機(jī)器人本體制造行業(yè)，直角坐標(biāo)機(jī)器人由于售價(jià)較低，但是往往需要完成一些較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制，因此多采用運(yùn)動(dòng)控制卡搭配工控機(jī)的解決方案。
    而在多關(guān)節(jié)機(jī)器人和SCARA機(jī)器人領(lǐng)域，由于設(shè)備售價(jià)較高，且結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動(dòng)控制更為復(fù)雜，因此多采用嵌入式控制器的解決方案。
    以青島騰祺機(jī)電生產(chǎn)的直角坐標(biāo)機(jī)器人和蕪湖埃夫特生產(chǎn)的多關(guān)節(jié)機(jī)械手為例，青島騰祺采用了眾為興的運(yùn)動(dòng)控制卡搭配工控機(jī)來(lái)控制直角坐標(biāo)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)；而蕪湖埃夫特在多關(guān)節(jié)機(jī)械手上，采用了固高的GUC系列嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器，該控制器自帶的“開(kāi)放式工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)”能夠幫助客戶(hù)針對(duì)不同工業(yè)機(jī)器人類(lèi)型快速開(kāi)發(fā)機(jī)器人控制系統(tǒng)。

在機(jī)器人系統(tǒng)集成行業(yè)，面對(duì)電子行業(yè)的訂單時(shí)，系統(tǒng)集成商更傾向于采用PC-based運(yùn)動(dòng)控制解決方案。主要原因有以下四點(diǎn)：①電子行業(yè)的系統(tǒng)集成一般用于電子產(chǎn)品的小尺寸零件貼合或安裝，這類(lèi)集成后的設(shè)備往往需要控制多個(gè)工作臺(tái)完成較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)；②這類(lèi)設(shè)備多數(shù)需要集成機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，采用運(yùn)動(dòng)控制卡的解決方案，通過(guò)在工控機(jī)內(nèi)加裝PCI或PCI-E接口的視覺(jué)采集卡可以更加方便的進(jìn)行系統(tǒng)集成；③由于開(kāi)發(fā)周期短，采用電腦語(yǔ)言編程效率更高；④受限于有限的預(yù)算，系統(tǒng)集成商最后會(huì)傾向于選擇運(yùn)動(dòng)控制卡搭配工控機(jī)的解決方案。
    以深圳科瑞的手機(jī)LOGO貼合機(jī)為例，該設(shè)備采用了固高的運(yùn)動(dòng)控制卡搭配工控機(jī)，控制工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)。

在激光設(shè)備行業(yè)，PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品主要用于中小功率的激光切割設(shè)備、激光焊接設(shè)備和激光打標(biāo)設(shè)備。由于中小功率激光設(shè)備的價(jià)格透明，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，OEM廠(chǎng)商對(duì)生產(chǎn)成本非常敏感，因此在制造需要完成異形切割、異形焊接或精密圖案刻蝕等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的激光設(shè)備時(shí)多采用運(yùn)動(dòng)控制卡搭配工控機(jī)的解決方案。
以金運(yùn)激光的中小功率光纖切割機(jī)為例，該切割設(shè)備采用了柏楚電子的激光切割運(yùn)動(dòng)控制卡搭配工控機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制解決方案。該控制卡自帶柏楚自主開(kāi)發(fā)的套料軟件和切割軟件，無(wú)需OEM廠(chǎng)商進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，由于軟件性能優(yōu)越，為OEM廠(chǎng)商省去了二次開(kāi)發(fā)的成本，因此該控制卡在中小型激光切割機(jī)市場(chǎng)中占據(jù)了主要地位。

總體來(lái)說(shuō)，PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品憑借其高性?xún)r(jià)比和靈活開(kāi)放的軟硬件配置，成為了以機(jī)器人、激光設(shè)備、電子等新興行業(yè)OEM廠(chǎng)商的普遍選擇。
    三、PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)及主要廠(chǎng)商。
    除研華、研祥、華北工控等工控機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)商外，目前PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品市場(chǎng)中，以固高、維宏、眾為興、雷賽為代表的國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商在運(yùn)動(dòng)控制卡這一細(xì)分領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，并且隨著下游的機(jī)器人、激光、半導(dǎo)體、電子等行業(yè)的快速發(fā)展而迅速壯大。這些廠(chǎng)商在占據(jù)運(yùn)動(dòng)控制卡市場(chǎng)的同時(shí)，也在不斷地投入技術(shù)研發(fā)，開(kāi)拓新的領(lǐng)域。如固高和眾為興在機(jī)器人行業(yè)、維宏在精雕機(jī)行業(yè)占據(jù)了一定的市場(chǎng)份額。
    而在嵌入式控制器及軟PLC這兩個(gè)細(xì)分市場(chǎng)上，以倍福、貝加萊為代表的外資廠(chǎng)商仍然占據(jù)著主要的市場(chǎng)份額、。這些廠(chǎng)商生產(chǎn)的PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品，主要應(yīng)用于多關(guān)節(jié)機(jī)械手、SACARA等高端機(jī)器人產(chǎn)品，以及大型包裝設(shè)備、精密激光切割設(shè)備、鋰電池焊線(xiàn)圈繞機(jī)等高端制造設(shè)備中，在穩(wěn)定性和運(yùn)動(dòng)控制精度及速度上較國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品仍然具有較大優(yōu)勢(shì)。

隨著中國(guó)制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)，終端產(chǎn)品的制造商對(duì)生產(chǎn)工藝的要求在不斷提升，這迫使上游的OEM廠(chǎng)商選用精度更高、速度更快的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品；在現(xiàn)階段，在產(chǎn)品性能和生產(chǎn)成本方面，PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品為廣大OEM廠(chǎng)商提供了一個(gè)最佳的平衡點(diǎn)。
    睿工業(yè)認(rèn)為，到2020年，國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商會(huì)開(kāi)拓更多的高端設(shè)備OEM市場(chǎng)，同外資品牌廠(chǎng)商展開(kāi)激烈的競(jìng)爭(zhēng)，競(jìng)爭(zhēng)的態(tài)勢(shì)將促進(jìn)PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步和突破。同時(shí)，下游行業(yè)的快速發(fā)展，也將不斷擴(kuò)大PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的整體市場(chǎng)規(guī)模。
    預(yù)計(jì)未來(lái)四年，對(duì)于廣大PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的廠(chǎng)商而言，將是蓬勃發(fā)展的四年，睿工業(yè)將于您一同見(jiàn)證PC-based運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品為中國(guó)制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)帶來(lái)的新的助力與生機(jī)。

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