▌控制器是自動(dòng)化的核心
工業(yè)過(guò)程大致分為連續(xù)過(guò)程工業(yè)、離散過(guò)程工業(yè)、間隙過(guò)程工業(yè)三大類(lèi)，隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，三類(lèi)工業(yè)過(guò)程衍生出過(guò)程控制、離散控制和間隙控制。1930年以來(lái)，工控技術(shù)經(jīng)歷了三個(gè)主要階段。
目前工業(yè)控制屬于直接數(shù)字控制(DDC)，即由計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)。通常使用的控制系統(tǒng)包括集散控制系統(tǒng)(DCS)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)(FCS)，二者主要區(qū)別在于DCS一對(duì)多，F(xiàn)CS一對(duì)一。
工業(yè)控制系統(tǒng)一般包括現(xiàn)場(chǎng)控制器、操作員站計(jì)算機(jī)、工程師站計(jì)算機(jī)，以及聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。可編程邏輯控制器(PLC)等同于工業(yè)控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)控制器。
PLC負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)生產(chǎn)線(xiàn)上所有工業(yè)機(jī)器人、工裝夾具、傳送帶、焊接變位機(jī)、移動(dòng)導(dǎo)軌等設(shè)備的運(yùn)作。無(wú)論是工業(yè)控制系統(tǒng)或是系統(tǒng)下的工業(yè)機(jī)器人，都擁有本身的控制系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)上游包括各類(lèi)電子元器件，如PCB面板、IC芯片、晶體管、電阻電容等，中游核心部件包含運(yùn)動(dòng)控制器、
伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)等，下游運(yùn)用于工業(yè)機(jī)器人、半導(dǎo)體、機(jī)床等各行各業(yè)。
目前控制器有三種主要的控制方式:PLC控制、專(zhuān)用控制、PC-Based控制，三種方式在控制系統(tǒng)市場(chǎng)上平分秋色，各占比30%、38%、32%。
從三種工業(yè)控制器下游分布可看出，專(zhuān)用控制主要運(yùn)用于機(jī)械、工業(yè)機(jī)器人等，PC-based控制器主要運(yùn)用于半導(dǎo)體、包裝和工業(yè)機(jī)器人，PLC主要運(yùn)用于紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、EMS等行業(yè)。
PC-based相較PLC在功能占優(yōu)，可實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制，下游廠商可利用PC-based廠商提供的底層函數(shù)庫(kù)進(jìn)行靈活的二次開(kāi)發(fā)和編程，除了傳統(tǒng)的PLC語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)者更可以C++、Basic等語(yǔ)言進(jìn)行編程，通用性強(qiáng)。
專(zhuān)用控制器早期主要用于機(jī)床領(lǐng)域，即計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)(CNC,ComputerizedNumericalControl)，隨后在機(jī)械、工業(yè)機(jī)器人等行業(yè)大范圍使用，是面向特定行業(yè)提供專(zhuān)用的控制產(chǎn)品。
專(zhuān)用控制器集成現(xiàn)有的所有控制器技術(shù)，包括PLC、PC-based，核心不在硬件，而在于行業(yè)應(yīng)用軟件功能塊，這種類(lèi)型的控制器只能滿(mǎn)足特定行業(yè)使用，性能穩(wěn)定，定價(jià)高。
控制領(lǐng)域包括運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制、開(kāi)關(guān)量邏輯控制等，其中運(yùn)動(dòng)控制占比最高。
三類(lèi)控制器中，運(yùn)動(dòng)控制在專(zhuān)業(yè)控制器的占比最高，預(yù)計(jì)到2020年，運(yùn)動(dòng)控制功能在PC-Based控制器、專(zhuān)用控制器、PLC控制領(lǐng)域的比重將分別達(dá)到59%、92%、27%，其中專(zhuān)業(yè)控制器和PC-Based控制器控制領(lǐng)域中運(yùn)動(dòng)控制的比例將顯著提升。
在一些運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)用領(lǐng)域中，專(zhuān)用控制器或者PC-Based將替代PLC，PLC的市場(chǎng)占比在減少。
比如專(zhuān)用控制器在傳統(tǒng)切削機(jī)床、高端工業(yè)機(jī)器人中發(fā)展較快;PC-Based在雕刻機(jī)、半導(dǎo)體、物流、激光加工機(jī)等運(yùn)用增長(zhǎng)較快。
汽車(chē)、半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人需求的增加，以及陶瓷衛(wèi)浴、制藥等新興行業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的使用刺激了PC-Based運(yùn)動(dòng)控制器在機(jī)器人領(lǐng)域的快速發(fā)展。
另外由于直角坐標(biāo)機(jī)器人和國(guó)產(chǎn)品牌的多關(guān)節(jié)機(jī)器人功能簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，越來(lái)越多的廠商會(huì)選擇性?xún)r(jià)比較高的PC-Based運(yùn)動(dòng)控制器。
工業(yè)機(jī)器人是控制器的重要下游領(lǐng)域
在自動(dòng)化生產(chǎn)中，工業(yè)機(jī)器人整體，包括自有控制器，屬于PLC控制下的一個(gè)部分，而且自有的控制器通常屬于專(zhuān)業(yè)控制器或PC-based控制器，兩種控制器技術(shù)共用，主要差別在于對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域是否專(zhuān)業(yè)化。
控制器作為工業(yè)機(jī)器人最為核心的零部件之一，是工業(yè)機(jī)器人的大腦，對(duì)機(jī)器人的性能起著決定性的影響。
工業(yè)機(jī)器人控制器主要控制機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動(dòng)位置、姿態(tài)和軌跡，操作順序及動(dòng)作的時(shí)間等。
對(duì)于不同類(lèi)型的機(jī)器人，如有腿的步行機(jī)器人與關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人，控制系統(tǒng)的綜合方法有較大差別，控制器的設(shè)計(jì)方案也不一樣。
例如直角坐標(biāo)機(jī)器人售價(jià)低，運(yùn)動(dòng)控制相對(duì)簡(jiǎn)單，多采用運(yùn)動(dòng)控制卡+工控機(jī);在多關(guān)節(jié)機(jī)器人和SCARA機(jī)器人售價(jià)高，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)動(dòng)控制較為復(fù)雜，多采用嵌入式控制器。
目前使用較為廣泛的為運(yùn)動(dòng)控制卡+工控機(jī)和嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器，控制器的研發(fā)可分為硬件和軟件兩部分，在工業(yè)機(jī)器人控制硬件研制方面，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了比較有代表性的雙、多CPU及分級(jí)控制系統(tǒng)。
其中，基于DSP技術(shù)的工業(yè)機(jī)器人控制器的設(shè)計(jì)較為典型。軟件部分是工業(yè)機(jī)器人的“心臟”，也是目前國(guó)內(nèi)外控制器差距最大的地方。
機(jī)器人市場(chǎng)擴(kuò)張帶動(dòng)控制器需求上漲
工業(yè)機(jī)器人密度實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，千億市場(chǎng)蓄勢(shì)待發(fā)。隨著人口紅利消退和產(chǎn)業(yè)升級(jí)需求擴(kuò)張，中國(guó)制造業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求旺盛。
自2013年起，我國(guó)發(fā)展成為全球工業(yè)機(jī)器人的第一大市場(chǎng)。2018年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到62.3億美元，占全球市場(chǎng)的37.04%。
根據(jù)國(guó)家級(jí)專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年》，2020年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人使用密度達(dá)到150臺(tái)/萬(wàn)人。
假設(shè)到2020年目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)，預(yù)計(jì)2018-2020年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人使用密度分別為109、129和150臺(tái)/萬(wàn)人，同時(shí)假設(shè)我國(guó)工人數(shù)量保持穩(wěn)定，每年存量工業(yè)機(jī)器人更新率為12.5%。
考慮工業(yè)機(jī)器人售價(jià)降低的情況，我們預(yù)計(jì)2020年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人本體市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)到459億元，2018-2020年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人本體市場(chǎng)規(guī)模總計(jì)可達(dá)千億元以上。
控制器屬于工業(yè)機(jī)器人上游生產(chǎn)核心零部件，其他核心零部件包括減速器和伺服系統(tǒng)。核心零部件占工業(yè)機(jī)器人成本的72%，其中控制系統(tǒng)占比12%。
可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)幾年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)將持續(xù)擴(kuò)張，伴隨而來(lái)的是對(duì)控制器日益增長(zhǎng)的需求。
據(jù)IFR數(shù)據(jù)顯示，假設(shè)每臺(tái)工業(yè)機(jī)器人對(duì)應(yīng)3萬(wàn)元的控制器市場(chǎng)需求，可以大致估算出我國(guó)近年來(lái)的工業(yè)機(jī)器人控制器市場(chǎng)規(guī)模，2020年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人控制器市場(chǎng)可達(dá)63億元，現(xiàn)有空間有限，但前景廣闊。
▌
運(yùn)動(dòng)控制器整體市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)化程度較高
在運(yùn)動(dòng)控制器市場(chǎng)中，德國(guó)西門(mén)子、臺(tái)灣的新代、寶元、研華等廠商表現(xiàn)突出。
按控制器分類(lèi)，PLC控制器市場(chǎng)龍頭是西門(mén)子，PC-based控制器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較激烈，臺(tái)灣研華、香港固高分別占據(jù)16%、13%，專(zhuān)用控制器領(lǐng)域生產(chǎn)廠商集中，新代、寶元、北京凱恩帝、北京航空航天數(shù)控共占69.6%。
汽車(chē)、半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人需求的增加，以及陶瓷衛(wèi)浴、制藥等新興行業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的使用，刺激了PC-Based運(yùn)動(dòng)控制器在機(jī)器人領(lǐng)域的快速發(fā)展。
另外直角坐標(biāo)機(jī)器人和國(guó)產(chǎn)品牌的多關(guān)節(jié)機(jī)器人功能簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，越來(lái)越多的廠商會(huì)選擇性?xún)r(jià)比較高的PC-Based運(yùn)動(dòng)控制器。
工業(yè)機(jī)器人本體制造商自產(chǎn)控制器，國(guó)外品牌占據(jù)大部分市場(chǎng)
在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，控制器與本體一樣，一般由機(jī)器人廠家自主設(shè)計(jì)研發(fā)，四大家族自產(chǎn)自銷(xiāo)，國(guó)內(nèi)部分企業(yè)控制器仍通過(guò)外購(gòu)。
目前國(guó)外主流機(jī)器人廠商的控制器均為在通用的多軸運(yùn)動(dòng)控制器平臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行自主研發(fā)，各品牌機(jī)器人均有自己的控制系統(tǒng)與之匹配。
四大家族在中國(guó)控制器市場(chǎng)的占比與其在本體市場(chǎng)的占比基本保持一致，國(guó)內(nèi)自主品牌本體市場(chǎng)市占率達(dá)32.8%，而在控制器市場(chǎng)僅占不到16%，國(guó)內(nèi)企業(yè)控制器尚未形成市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，部分本體生產(chǎn)廠家的控制器需要通過(guò)外購(gòu)。
但在發(fā)展過(guò)程中仍然涌現(xiàn)出一批具有代表性的企業(yè)，比如匯川技術(shù)、埃斯頓、新時(shí)達(dá)、固高、新松、華中數(shù)控等企業(yè)較有優(yōu)勢(shì)。
工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上中游國(guó)產(chǎn)化率較低，本土品牌在工業(yè)機(jī)器人控制器市場(chǎng)表現(xiàn)不如整體控制器市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)替代將帶來(lái)生機(jī)。
目前國(guó)內(nèi)的上游核心零部件廠商以及中游的本體制造商國(guó)產(chǎn)化率都較低，市面上80%的市場(chǎng)份額都被外資占據(jù)。
雖然目前國(guó)內(nèi)部分廠商已經(jīng)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破，核心零部件以及本體都實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的量產(chǎn)，但是由于國(guó)內(nèi)機(jī)器人發(fā)展起步較慢，規(guī)模不及海外巨頭。除了控制器外，在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域本土品牌的減速器市場(chǎng)份額不及10%，在伺服電機(jī)市場(chǎng)僅占22%。
而核心零部件占機(jī)器人成本的72%，其中控制系統(tǒng)占比12%，國(guó)產(chǎn)廠商技術(shù)不斷進(jìn)步的情況下，核心零部件國(guó)產(chǎn)替代將為本土品牌帶來(lái)生機(jī)。
▌主要差距在于軟件，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人在中低端、新興領(lǐng)域可有所突破
國(guó)內(nèi)機(jī)器人控制器與國(guó)外產(chǎn)品存在的差距主要在軟件部分，即控制算法和二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)的易用性方面。
控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)涉及較多核心技術(shù)，包括硬件設(shè)計(jì)，底層軟件技術(shù)，上層功能應(yīng)用軟件等，隨著技術(shù)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累，國(guó)內(nèi)機(jī)器人控制器所采用的硬件平臺(tái)與國(guó)外差距不大。
但是由于缺乏平臺(tái)基礎(chǔ)，國(guó)產(chǎn)廠家制造的控制器多為封閉結(jié)構(gòu)，存在開(kāi)放性差、軟件獨(dú)立性差、容錯(cuò)性差、擴(kuò)展性差、缺乏網(wǎng)絡(luò)功能等缺點(diǎn)，難以適應(yīng)智能化和柔性化要求。
另一方面，由于硬件大多外購(gòu)，工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商幾乎都能買(mǎi)到相同的硬件，軟件就成為了競(jìng)爭(zhēng)核心。
而在機(jī)器人軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境方面，一般工業(yè)機(jī)器人公司都有自己獨(dú)立的開(kāi)發(fā)環(huán)境和獨(dú)立的機(jī)器人編程語(yǔ)言:如ABB的RAPID編程語(yǔ)言，
庫(kù)卡的KRL，
安川的INFORM和川崎的AS，發(fā)那科的Karel。
由于不同生產(chǎn)廠商所使用軟件不同，且國(guó)產(chǎn)控制器軟件技術(shù)優(yōu)勢(shì)不明顯，再加上國(guó)外企業(yè)領(lǐng)先的機(jī)器人整體技術(shù)及市場(chǎng)中普遍自產(chǎn)自用的模式，國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人控制器目前未能得到廣泛應(yīng)用。
可控制的機(jī)器人類(lèi)型齊全，其中不乏六軸、八軸機(jī)器人，不輸國(guó)外廠商，主要差距在于操作精度和穩(wěn)定性等。
國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)廠家的控制器主要具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，處理器的性能越來(lái)越高，成本越來(lái)越低廉，高性?xún)r(jià)比的微處理器使得開(kāi)發(fā)低成本、高性能的工業(yè)機(jī)器人控制器成為可能。
KUKA、ABB控制器價(jià)格分別為5.8、6.8萬(wàn)元，而固高只需6千元。國(guó)產(chǎn)控制器性?xún)r(jià)比高，可搶占對(duì)機(jī)器人精度要求不高的、通用型機(jī)器人的市場(chǎng)需求。
對(duì)比各大機(jī)器人廠商的控制器產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)控制器可控制的機(jī)器人類(lèi)型齊全，其中不乏六軸、八軸機(jī)器人，不輸國(guó)外廠商，主要差距在于操作精度和穩(wěn)定性等。
國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)廠家的控制器主要具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，處理器的性能越來(lái)越高，成本越來(lái)越低廉，高性?xún)r(jià)比的微處理器使得開(kāi)發(fā)低成本、高性能的工業(yè)機(jī)器人控制器成為可能。
同時(shí)，從控制器應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人應(yīng)用也十分廣泛，其中一些新興領(lǐng)域?qū)?lái)發(fā)展機(jī)遇。
除了傳統(tǒng)的電子、汽車(chē)領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人廠商一直致力于拓展下游領(lǐng)域，如食品飲料、醫(yī)療、物流等行業(yè)。
這些新興行業(yè)機(jī)器人需求多樣化，在工業(yè)機(jī)器人未普及的情況下強(qiáng)調(diào)定制，精度要求不高，且由于價(jià)值量較低、訂單規(guī)模不大，外資品牌難以全面顧及，國(guó)產(chǎn)品牌占據(jù)主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。
兩種發(fā)展路徑
目前國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人控制器領(lǐng)先企業(yè)可以分為兩種發(fā)展路徑:
一是以數(shù)控設(shè)備起家，涉足工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的企業(yè):廣州數(shù)控、新時(shí)達(dá)、埃斯頓、匯川技術(shù)、華中數(shù)控;
二是運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的推廣和高水平應(yīng)用下成長(zhǎng)起來(lái)的專(zhuān)業(yè)運(yùn)動(dòng)控制企業(yè)，代表企業(yè)為固高、卡諾普，他們已經(jīng)開(kāi)始向市場(chǎng)提供機(jī)器人專(zhuān)用控制器。還有開(kāi)發(fā)自己控制系統(tǒng)的機(jī)器人企業(yè)，包括新松機(jī)器人。
短期而言，與第三方合作、并購(gòu)可能是中國(guó)機(jī)器人企業(yè)提升控制器質(zhì)量的有效途徑。
目前中國(guó)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)尚未完全掌握最先進(jìn)的控制器，未來(lái)可能有兩種趨勢(shì):
(1)采用第三方供應(yīng)商的控制器。工業(yè)機(jī)器人本體企業(yè)通過(guò)引進(jìn)第三方的控制器，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人控制技術(shù)提升，比如很多國(guó)產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)采用固高科技的控制器，固高的產(chǎn)品適配從三軸到八軸各種型號(hào)的機(jī)器人，為國(guó)內(nèi)基于PC運(yùn)動(dòng)控制器市場(chǎng)的龍頭企業(yè)。
(2)通過(guò)投資并購(gòu)逐步引入國(guó)外的控制器技術(shù)。2010年，專(zhuān)注電氣傳動(dòng)及運(yùn)動(dòng)控制的新時(shí)達(dá)切入工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，后從2013年開(kāi)始，新時(shí)達(dá)收購(gòu)眾為興、曉?shī)W享榮、會(huì)通科技，其中眾為興主營(yíng)應(yīng)用領(lǐng)域自動(dòng)化
控制系統(tǒng);隨后又牽手外資運(yùn)動(dòng)控制巨頭貝加萊。先后進(jìn)軍金屬成形機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)、交流伺服系統(tǒng)的埃斯頓2012年布局智能工業(yè)機(jī)器人，2017年收購(gòu)TRIO、意大利ROBOX公司，TRIO是全球運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)之一，其產(chǎn)品應(yīng)用涵蓋包裝機(jī)械、3C電子機(jī)械、印刷機(jī)械、工業(yè)機(jī)器人、食品生產(chǎn)線(xiàn)等。
ROBOX是一家創(chuàng)立于1975年的為機(jī)器人和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)電子控制器的公司，產(chǎn)品覆蓋至幾十個(gè)控制軸。
通過(guò)對(duì)TRIO和ROBOX的收購(gòu)，埃斯頓作為工業(yè)機(jī)器人本體廠商，控制器生產(chǎn)水平將進(jìn)一步提升。
長(zhǎng)期而言，第三方控制器企業(yè)發(fā)展壯大，國(guó)產(chǎn)廠商通過(guò)拓展下游應(yīng)用、并購(gòu)和科研搶占控制器市場(chǎng)，或可實(shí)現(xiàn)專(zhuān)門(mén)化生產(chǎn)。
除了傳統(tǒng)的汽車(chē)行業(yè)，機(jī)器人應(yīng)用當(dāng)中具有高附加值的應(yīng)用行業(yè)還有很多，且目前3C已超越汽車(chē)成為工業(yè)機(jī)器人最大的下游領(lǐng)域。
可以預(yù)見(jiàn)立足于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，現(xiàn)有應(yīng)用提升和應(yīng)用領(lǐng)域拓展有助于實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人行業(yè)的國(guó)產(chǎn)替代和長(zhǎng)期盈利。
隨著工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)的發(fā)展，針對(duì)結(jié)構(gòu)封閉的工業(yè)機(jī)器人控制器的缺陷，開(kāi)發(fā)具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的模塊化控制器，由通用語(yǔ)言模塊化編制形成的專(zhuān)用工業(yè)語(yǔ)言，各個(gè)層次對(duì)用戶(hù)開(kāi)放是當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人控制器的一個(gè)發(fā)展方向。
開(kāi)放式模塊化的優(yōu)勢(shì):控制系統(tǒng)中的各模塊相互獨(dú)立，可讓用戶(hù)在較大范圍內(nèi)根據(jù)要求配置系統(tǒng)，如機(jī)器人軸數(shù)、I/O點(diǎn)數(shù)等，具有更大的靈活性;
便于用戶(hù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，下游生產(chǎn)商或用戶(hù)可在開(kāi)放式環(huán)境下用不同的編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)人機(jī)界面和某些特殊機(jī)器人的專(zhuān)屬控制功能;
對(duì)第三方應(yīng)用軟件、各種操作平臺(tái)兼容性強(qiáng);價(jià)格較低，性?xún)r(jià)比極高。
除了開(kāi)放式模塊化的趨勢(shì)，標(biāo)準(zhǔn)化作為機(jī)器人行業(yè)整體的發(fā)展方向，一直都是國(guó)內(nèi)外政府引導(dǎo)的重點(diǎn)。
為進(jìn)一步加快推進(jìn)我國(guó)機(jī)器人領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化水平，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的提升，2015年9月，國(guó)家機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化總體組和專(zhuān)家咨詢(xún)組成立，負(fù)責(zé)擬定我國(guó)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略和推進(jìn)措施，組織開(kāi)展機(jī)器人基礎(chǔ)共性等相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用實(shí)施等工作。
2017年10月《中國(guó)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(shū)(2017)》正式發(fā)布，全面梳理國(guó)內(nèi)外機(jī)器人相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提出我國(guó)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化工作的思考。標(biāo)準(zhǔn)化不僅有利于機(jī)器人相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量控制，更能讓產(chǎn)品市場(chǎng)化，增強(qiáng)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
人工智能是國(guó)產(chǎn)機(jī)器人發(fā)展的重要機(jī)會(huì)。在傳統(tǒng)機(jī)器人領(lǐng)域，準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠是關(guān)鍵，國(guó)產(chǎn)品牌在該領(lǐng)域發(fā)展不及國(guó)外。
而在適應(yīng)協(xié)作和智能制造需求的領(lǐng)域，在機(jī)器人的柔性，與人和環(huán)境的協(xié)作，在智能制造過(guò)程的不同層級(jí)輔助做決策等能力上，國(guó)內(nèi)外機(jī)器人品牌的起點(diǎn)相近。
隨著技術(shù)更迭，針對(duì)結(jié)構(gòu)封閉的工業(yè)機(jī)器人控制器的缺陷，開(kāi)發(fā)具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)機(jī)器人控制器，由通用語(yǔ)言模塊化編制形成的專(zhuān)用工業(yè)語(yǔ)言正在成為工業(yè)機(jī)器人控制軟件的主流，屆時(shí)控制器不必與本體進(jìn)行捆綁銷(xiāo)售，四大家族除技術(shù)外的品牌優(yōu)勢(shì)將不再明顯，控制器的產(chǎn)銷(xiāo)將更加市場(chǎng)化，機(jī)器人核心零部件的生產(chǎn)專(zhuān)門(mén)化也有望實(shí)現(xiàn)，性?xún)r(jià)相對(duì)高的國(guó)產(chǎn)控制器前景廣闊。
除此之外，如今中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，在一些頂尖技術(shù)領(lǐng)域我們與國(guó)外企業(yè)處于同一起跑線(xiàn)，沒(méi)有了過(guò)去發(fā)展時(shí)間晚的劣勢(shì)，加上國(guó)家政策的大力支持，工業(yè)機(jī)器人控制器行業(yè)格局將被改變。
綜上所述，控制系統(tǒng)是工業(yè)自動(dòng)化的重要核心，而工業(yè)機(jī)器人是控制系統(tǒng)的最有發(fā)展?jié)摿Φ南掠晤I(lǐng)域之一。
近年來(lái)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人密度實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，2018年預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)87.3億美元，產(chǎn)量也突破了14萬(wàn)臺(tái)。控制器占機(jī)器人成本的12%，2020年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人控制器市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到63億元左右。
但是從現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)格局看，工業(yè)機(jī)器人控制器市場(chǎng)的國(guó)產(chǎn)化遠(yuǎn)不及控制器整體市場(chǎng)，四大家族就占據(jù)了53%的市場(chǎng)，原因有三:
(1)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域控制器為廠家自產(chǎn)自銷(xiāo)，四大家族整體產(chǎn)品優(yōu)于國(guó)產(chǎn)機(jī)器人，且目前各大品牌都擁有自己的軟件系統(tǒng)，在自有平臺(tái)上開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)控制器本身具有容錯(cuò)性差、擴(kuò)展性差的劣勢(shì)，更加難以兼容，如此整機(jī)銷(xiāo)售的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)造成了國(guó)外控制器在市場(chǎng)中的壟斷;
(2)控制器主要技術(shù)差距在于軟件，控制精度比不上國(guó)外產(chǎn)品，在傳統(tǒng)下游領(lǐng)域如汽車(chē)、電子優(yōu)勢(shì)不明顯;
(3)雖然國(guó)產(chǎn)控制器已經(jīng)可以控制各種多軸機(jī)器人，且應(yīng)用領(lǐng)域足夠廣，但目前規(guī)模化生產(chǎn)控制器的廠商不多，中低端市場(chǎng)待拓展。
但是這種局面很快將被打破，隨著技術(shù)更迭，針對(duì)結(jié)構(gòu)封閉的工業(yè)機(jī)器人控制器的缺陷，開(kāi)發(fā)具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)機(jī)器人控制器，控制器的產(chǎn)銷(xiāo)將更加市場(chǎng)化，機(jī)器人核心零部件的生產(chǎn)專(zhuān)門(mén)化也有望實(shí)現(xiàn)，加上國(guó)家政策的大力支持，工業(yè)機(jī)器人控制器行業(yè)格局將被改變，性?xún)r(jià)比相高的國(guó)產(chǎn)控制器前景廣闊。
因此我們認(rèn)為，以工業(yè)機(jī)器人為主要發(fā)展方向的運(yùn)動(dòng)控制器龍頭可依托規(guī)模和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，順應(yīng)未來(lái)機(jī)器人零部件生產(chǎn)專(zhuān)門(mén)化趨勢(shì)拓展工業(yè)機(jī)器人下游領(lǐng)域。
長(zhǎng)期深耕機(jī)器人控制器領(lǐng)域、深度綁定主流國(guó)產(chǎn)機(jī)器人本體廠商，產(chǎn)品性?xún)r(jià)比高的機(jī)器人控制器企業(yè)也有望突出重圍，隨國(guó)產(chǎn)機(jī)器人一同提升市占率。