下游應用需求旺盛,運動控制行業(yè)有望持續(xù)高速增長

文:2017年第一期

    2016年,中國經濟總體增長放緩,全面進入到“新常態(tài)”時期,鋼鐵和煤炭的去產能化仍在推進,在實體經濟經營困難的情況下,國內經濟面臨較大的下行壓力。根據工信部預計2016年全年,全國規(guī)模以上工業(yè)增加值增長約6%;規(guī)模以上企業(yè)單位工業(yè)增加值能耗下降約5%。而對于2017年,工信部的目標是繼續(xù)保持這一發(fā)展速度,2017年全國規(guī)模以上工業(yè)增加值預計增長6%左右;規(guī)模以上企業(yè)單位工業(yè)增加值能耗則下降4%。同時,工信部在近期召開的全國工作會議上指出,面對嚴峻復雜的經濟形勢,力爭保持工業(yè)經濟平穩(wěn)增長、發(fā)力實施“中國制造2025”規(guī)劃、加快推進結構調整優(yōu)化,依然是接下來一段時期內的重要任務。

伺服/運控應用市場蓬勃發(fā)展

    按照國際市場調研機構IHS的預測,不考慮匯率變化因素,2016年全球運動控制硬件市場基本與上年持平,規(guī)模約為104億美金,通用運動控制產品增長,而數控市場略有下滑,市場整體預計于2017年恢復增長,其中亞太市場增速最快,2015到2020年期間年均增長3.6%。

    而在中國部分,2016年,整體中國伺服/運動控制市場發(fā)展取得了長足的進步,部分規(guī)模化企業(yè)的年增長率均在10%以上,無論是傳統(tǒng)的紡織、印刷、包裝行業(yè),還是數控、3C電子、鋰電池、機器人等新興領域,對伺服/運動控制產品都保持著旺盛的需求量,中國已成為亞太乃至全球最大的運動控制產品的消費市場。

    具體從下游機械設備制造行業(yè)來看,根據國家統(tǒng)計局的數據顯示,2016年國內機床(金屬切削機床、金屬成形機床為主)產量從年中開始出現回升跡象,尤其是工業(yè)機器人的產量保持高速增長(如圖1所示),這些為運動控制行業(yè)的成長提供了有力的市場支撐。有分析人士認為,中國機床庫存調整已取得了進展,出現了觸底現象。盡管2017年中國經濟走勢仍有較大的不確定性,但目前智能手機等3C電子產品的生產投資處于接近實際需求的水平,特別是數控設備需求放大;其次,在政府大力推動新能源汽車,令到汽車相關投資表現強勁;此外,促進工廠自動化等政策的推進,也正成為機床和工業(yè)機器人產業(yè)的利好因素,因此綜合來看,2017年國內伺服/運動控制行業(yè)仍將繼續(xù)保持高速增長。

工業(yè)主要產品產量及增長速度(2016年12月)

圖12016年中國機床和工業(yè)機器人生產量增減率(當月同比增長率%,數據來源:國家統(tǒng)計局)

網絡化、個性化應用要求優(yōu)化產業(yè)生態(tài)圈

    在工業(yè)4.0、“中國制造2025”等國家政策的指導下,智能制造、工業(yè)物聯(lián)網等概念開始被產業(yè)界所普遍接受,極大地推動了現階段伺服/運動控制產品在技術性能上的提升(高精度控制、高能效控制、高安全控制等)。另一方面,針對工業(yè)以太網、模塊化及分布式伺服驅動器的開發(fā),也是目前大部分運動控制廠商重要的技術研發(fā)方向。

    為了適應當前工業(yè)制造領域對于工件尺寸、設備位移、速度控制等指標越來越高的精度要求,通過PLC(可編程控制器)控制伺服電機組建網絡化、高效易用的機電一體化平臺,已逐漸成為行業(yè)領先企業(yè)的共識。以設備現場的集中控制、信息互聯(lián)來構建自動化產線也成為業(yè)界的共識,其中,分布式現場總線作為應用于生產現場、現場設備之間、設備與控制裝置之間實行雙向、串行、多節(jié)點通信的數字技術顯得尤為重要,建立網絡型伺服系統(tǒng)是實現工業(yè)物聯(lián)網的必要途徑之一。并且,在一些高端應用場合中,強調高速、實時性的工業(yè)以太網系統(tǒng)逐漸開始得到采用。根據IHS預測,2015-2020年工業(yè)以太網技術在運動控制市場的應用將保持年均近20%的高速增長,逐步取代現場總線技術。

    與此同時,網絡化應用也帶來了互聯(lián)互通的問題,為此,目前一些業(yè)界領先企業(yè)已陸續(xù)開發(fā)出支持運動控制實時應用的工業(yè)以太網標準協(xié)議,并且針對機械制造商大力推動自動化開發(fā)軟件的應用,以滿足生產個性化、定制化的需求。在眾多工業(yè)以太網協(xié)議中,以倍福主導研發(fā)的EtherCAT技術因其開源性在近年來越來越多地受到運動控制廠商的認可,增速高于其他應用于運動控制產品的通訊協(xié)議,據IHS預計,截至2020年,超六成的驅動器及近三成的運動控制器將采用工業(yè)以太網技術。

    另一個重要的發(fā)展趨勢是,運動控制產品越來越強調與生產工藝相結合來實現個性化開發(fā)的趨勢,那些專注在細分行業(yè)的企業(yè)和系統(tǒng)集成商顯現出重要的價值和地位,只有構建一個健康的產業(yè)生態(tài)圈,才能真正幫助用戶在生產運營中帶來更高的經濟效益,體現系統(tǒng)的整體應用價值。

    以機器人開發(fā)為例,這是一個炙手可熱的開發(fā)市場,2017年中國工業(yè)機器人市場將依然保持強勁的增長勢頭,在這一向好的行業(yè)背景下,眾多企業(yè)紛紛布局進軍機器人領域。運動控制產品是機器人系統(tǒng)的核心零部件之一,也是工業(yè)機器人運動控制和現場工藝控制的載體,其中的開發(fā)領域涵蓋機器人核心部件及綜合解決方案、機器人控制器、伺服驅動器、伺服馬達、編碼器、工業(yè)視覺等,此外還需要針對特定行業(yè)需求提供定制化的工藝算法,如對應不同結構的機器人提供機械、動力學優(yōu)化方案等等。要保障整體機器人系統(tǒng)的高品質,不但要在單一產品環(huán)節(jié)做突破,而且還應從綜合性能的角度,重構優(yōu)化產業(yè)生態(tài),整合匯聚優(yōu)秀資源,同時也要在知識產權保護、商業(yè)競爭規(guī)則上作規(guī)范,從而進一步促進機器人應用的普及推廣,實現智能制造的全面落地,這些都是業(yè)界值得探討的方向。

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