“新基建”背景下, 伺服廠(chǎng)商如何把握新一輪契機(jī)?

文:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) 編輯部2020年第四期

根據(jù)4月20日國(guó)家發(fā)改委作出的權(quán)威解讀,“新基建”——即新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),是以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng),以信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),面向高質(zhì)量發(fā)展需要,提供數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級(jí)、融合創(chuàng)新等服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施體系??偨Y(jié)歸納來(lái)看,“新基建”涵蓋的內(nèi)容主要涉及七大領(lǐng)域:5G基站建設(shè)、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車(chē)充電樁、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心,以及人工智能。

“新基建”背景下,伺服廠(chǎng)商如何把握新一輪契機(jī)?1.jpg

與傳統(tǒng)的“鐵公基(鐵路、公路、港口、碼頭、機(jī)場(chǎng)、隧道等)”基建項(xiàng)目相比,此次規(guī)模高達(dá)35萬(wàn)億的“新基建”更強(qiáng)調(diào)的是信息化、融合化、智能化等“軟實(shí)力”,而這些必須建立在高水平的智能化裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)之上。因此,有市場(chǎng)分析人士認(rèn)為,“新基建”有望進(jìn)一步激活存量制造產(chǎn)能,有效提升制造效率,推動(dòng)中國(guó)制造業(yè)向智能化、高端化轉(zhuǎn)型,特別是某些關(guān)鍵裝備零部件產(chǎn)品技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)。

作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的核心零部件之一,伺服系統(tǒng)在近十年來(lái)得到了日益廣泛的應(yīng)用,產(chǎn)品技術(shù)逐漸趨向成熟,那么在當(dāng)前“新基建”這一浪潮之中,伺服行業(yè)會(huì)有哪些新的發(fā)展動(dòng)向?伺服廠(chǎng)商又應(yīng)如何滿(mǎn)足下游客戶(hù)需求,把握這一輪發(fā)展機(jī)遇呢?

“新基建”中的伺服市場(chǎng)的機(jī)會(huì)在哪里?

回顧2011年,伺服行業(yè)下游應(yīng)用占比最高的三個(gè)行業(yè)分別為機(jī)床、紡織機(jī)械和包裝機(jī)械;而到了2015年,電子設(shè)備及工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用比占比得到快速增長(zhǎng),機(jī)床比例雖然在下降,但作為工業(yè)“母機(jī)”仍然保持伺服下游應(yīng)用占比最高的行業(yè)。數(shù)據(jù)顯示,2019年,機(jī)床、電子設(shè)備和工業(yè)機(jī)器人成為伺服應(yīng)用最主要的三大市場(chǎng),合計(jì)占伺服市場(chǎng)總規(guī)模比重約為47.7%。

“新基建”的重點(diǎn)領(lǐng)域:5G基站、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等,這些都與半導(dǎo)體、自動(dòng)化設(shè)備、智能化硬件和機(jī)器人系統(tǒng)等有著直接的關(guān)系,也是實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破的關(guān)鍵所在。由此可見(jiàn),“新基建”背景下的數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)、工業(yè)機(jī)器人是不可或缺的;另外就是新能源車(chē)市場(chǎng)的推進(jìn),隨著新能源充電樁的部署完善,市場(chǎng)將迎來(lái)新一輪的增長(zhǎng),鋰電生產(chǎn)設(shè)備的需求量也會(huì)帶動(dòng)伺服市場(chǎng)步入一個(gè)新的上升期。在數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)方面,2016年我國(guó)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1355億元,占據(jù)全球數(shù)控機(jī)床消費(fèi)金額的一半,然而目前我國(guó)機(jī)床數(shù)控化率仍然只有30%不到,并且在高端數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域,有80%以上的設(shè)備仍需要從歐美日韓進(jìn)口?;跀?shù)控機(jī)床在制造業(yè)中的重要地位,國(guó)內(nèi)明確提出到2025年我國(guó)關(guān)鍵工序數(shù)控化率水平要從當(dāng)前的33%提升至64%,數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)工具普及率要達(dá)到84%的目標(biāo)。

再回到數(shù)控機(jī)床的本身,數(shù)控機(jī)床由一臺(tái)CNC數(shù)控作為控制部件,同時(shí)由一套主軸伺服系統(tǒng)控制主軸運(yùn)動(dòng),另外配備2-3個(gè)伺服系統(tǒng)控制進(jìn)給傳動(dòng),以完成精確的切削等加工任務(wù)。國(guó)內(nèi)機(jī)床數(shù)控化率的提升,一方面意味著市場(chǎng)這塊“蛋糕”會(huì)擴(kuò)大,一方面也需要包括伺服等在內(nèi)的大量精密零部件來(lái)做支撐。

在工業(yè)機(jī)器人方面,我國(guó)目前已經(jīng)是全球最大的應(yīng)用市場(chǎng),占全球銷(xiāo)量的比例達(dá)30%左右,但與此同時(shí),國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)仍然存在較大的增長(zhǎng)空間。一是目前國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的總體密度還比較低;二是下游需求快速釋放,市場(chǎng)的需求與政策推動(dòng)有關(guān)。根據(jù)國(guó)家“十三五”規(guī)劃顯示,到2020年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人密度要達(dá)到150臺(tái)/萬(wàn)工人的水平,并且在政策上,到2020年工業(yè)機(jī)器人核心零部件國(guó)產(chǎn)化率要超過(guò)50%。通常來(lái)講,工業(yè)機(jī)器人內(nèi)部包含一臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制器,每個(gè)關(guān)節(jié)處都會(huì)配備一套伺服驅(qū)動(dòng)和伺服電機(jī)進(jìn)行電氣傳動(dòng)。根據(jù)推測(cè),“新基建”背景下工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)一旦復(fù)蘇,將會(huì)快速拉動(dòng)伺服系統(tǒng)的市場(chǎng)規(guī)模。

對(duì)于新能源汽車(chē)領(lǐng)域,最近一段時(shí)間國(guó)家釋放出兩個(gè)信號(hào),一是“新基建”的七大領(lǐng)域中包括了新能源車(chē)充電樁建設(shè);二是新能源車(chē)政策的調(diào)整。為了進(jìn)一步刺激新能源車(chē)市場(chǎng)朝著健康、正向的方向發(fā)展,近期工信部發(fā)布了關(guān)于修改《乘用車(chē)企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車(chē)積分并行管理辦法》的決定,一方面,限購(gòu)城市對(duì)新能源車(chē)指標(biāo)放寬,另一方面,對(duì)購(gòu)車(chē)補(bǔ)貼政策作出調(diào)整。受新政策影響,預(yù)計(jì)未來(lái)一段時(shí)間,新能源車(chē)的市場(chǎng)占有率會(huì)進(jìn)一步提高,新能源車(chē)的動(dòng)力源以鋰電為主,因而市場(chǎng)對(duì)鋰電生產(chǎn)設(shè)備的需求也會(huì)相應(yīng)提高,從而為伺服產(chǎn)品及系統(tǒng)提供更多的應(yīng)用機(jī)會(huì)。

“新基建”需要什么樣的伺服產(chǎn)品?

從整個(gè)伺服產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)環(huán)境來(lái)看,近兩年,在外部大環(huán)境的影響下,行業(yè)發(fā)展并不是一帆風(fēng)順,由于整體經(jīng)濟(jì)下行,導(dǎo)致市場(chǎng)需求下滑,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇,產(chǎn)品價(jià)格一路走低。進(jìn)入2020年,新冠疫情的發(fā)生沖擊整個(gè)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈。盡管疫情期間口罩機(jī)設(shè)備的需求一度猛增,一定程度上緩解了伺服市場(chǎng)低迷的狀態(tài),但是疫情對(duì)整個(gè)制造業(yè)所帶來(lái)的沖擊,同樣令市場(chǎng)對(duì)伺服產(chǎn)品的需求量呈現(xiàn)出一定的萎縮狀態(tài)。

面對(duì)這場(chǎng)空前的危機(jī),“新基建”政策的出臺(tái)為國(guó)內(nèi)重啟經(jīng)濟(jì)提升了信心?!靶禄ā睆?qiáng)調(diào)的是信息化、融合化,要求智能機(jī)器能夠更加互聯(lián)互通、更靈活、高效和安全,以適應(yīng)機(jī)器制造商不斷創(chuàng)新的發(fā)展趨勢(shì),這些也對(duì)作為重要執(zhí)行部件的伺服系統(tǒng),提出了更高的要求。

伺服系統(tǒng)對(duì)于智能裝備整機(jī)的穩(wěn)定性與精確度起到?jīng)Q定性作用。有行業(yè)專(zhuān)家表示,智能制造裝備呼喚智能伺服,目前比較現(xiàn)實(shí)的一種方法是采用智能伺服驅(qū)動(dòng)器,又稱(chēng)為“可編程伺服驅(qū)動(dòng)器”,它是集伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、PLC技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)于一體的全數(shù)字化驅(qū)動(dòng)器。智能伺服驅(qū)動(dòng)器將傳統(tǒng)PLC功能集成到伺服驅(qū)動(dòng)器中,在智能伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部可進(jìn)行梯形圖編程,擁有完整的通用PLC指令,使用獨(dú)立的編程軟件進(jìn)行編程,完成PLC的邏輯、數(shù)據(jù)運(yùn)算,并嵌入特有的運(yùn)動(dòng)控制指令,來(lái)實(shí)現(xiàn)多軸電機(jī)同步控制功能,使整個(gè)系統(tǒng)更加高效簡(jiǎn)潔。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,智能伺服驅(qū)動(dòng)器還能在梯形圖環(huán)境下重構(gòu)伺服電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù),做到三環(huán)無(wú)擾數(shù)字切換,實(shí)現(xiàn)多模式動(dòng)態(tài)切換工作。同時(shí)智能伺服驅(qū)動(dòng)器還可以通過(guò)編程設(shè)置完善的硬件保護(hù)和軟件報(bào)警,可以方便地判斷故障和避免危險(xiǎn)。另外一種方式是將驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)進(jìn)行高度優(yōu)化和集成,合二為一,這樣智能電機(jī)不僅具有高精密電機(jī)的功能,同時(shí)還涵蓋了伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和PLC的功能,使得智能制造裝備系統(tǒng)的布線(xiàn)變得非常精簡(jiǎn),實(shí)現(xiàn)一“芯”二用,大大提高裝備的穩(wěn)定可靠性,也為用戶(hù)節(jié)省了成本。未來(lái),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將被引入交流伺服系統(tǒng)中,優(yōu)化PID控制器,以實(shí)現(xiàn)對(duì)被控電機(jī)的自適應(yīng)控制,進(jìn)一步提高電機(jī)參數(shù)的智能辨識(shí)能力和實(shí)時(shí)控制精度。

毋庸置疑,伺服市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)將越來(lái)越激烈,除了在產(chǎn)品性能本身做改進(jìn)之外,對(duì)于那些具有整體系統(tǒng)解決方案開(kāi)發(fā)能力特別是掌握優(yōu)秀控制技術(shù)的廠(chǎng)商來(lái)說(shuō),會(huì)愈發(fā)有利?!靶禄ā眹@七大建設(shè)領(lǐng)域,在生產(chǎn)環(huán)節(jié)要求設(shè)備朝著高精密度、互聯(lián)互通、智能化、低能耗等方向演進(jìn),同時(shí)還需要廠(chǎng)商能夠深入各個(gè)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景,與生產(chǎn)工藝相結(jié)合,滿(mǎn)足柔性化、高產(chǎn)能的制造需求,這些發(fā)展趨勢(shì)相應(yīng)地也推動(dòng)廠(chǎng)商加大對(duì)控制系統(tǒng)(尤其是特色功能模塊)、軟件開(kāi)發(fā)等層面的投入力度。

國(guó)產(chǎn)伺服的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在哪里?

談及國(guó)產(chǎn)伺服品牌的優(yōu)勢(shì),就要先從國(guó)產(chǎn)伺服的發(fā)展歷程說(shuō)起。我國(guó)伺服企業(yè)的起步較晚,發(fā)展歷程大致分為三個(gè)階段。第一階段是2005年以前的萌芽期,這個(gè)時(shí)期的市場(chǎng)以外資品牌為主體;第二階段是2005年以后,國(guó)產(chǎn)伺服進(jìn)入初步成長(zhǎng)期,許多國(guó)內(nèi)品牌開(kāi)始誕生,產(chǎn)品性能初步得到市場(chǎng)認(rèn)可,只不過(guò)外資伺服品牌依舊占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。第三階段是2010年之后,國(guó)產(chǎn)伺服的性?xún)r(jià)比逐步提高,在機(jī)床、機(jī)械等領(lǐng)域開(kāi)始得到應(yīng)用,到目前為止,國(guó)內(nèi)伺服代表性品牌有匯川、禾川、英威騰、雷賽智能、之山智控、清能德創(chuàng)、埃斯頓等等。

盡管?chē)?guó)內(nèi)伺服企業(yè)的起步稍晚,在技術(shù)研發(fā)、市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)方面跟外資廠(chǎng)商還存在一定差距,但令人可喜的是,近年來(lái)國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商的競(jìng)爭(zhēng)力逐年上升,市場(chǎng)認(rèn)可度日益提高,目前來(lái)看,市占率已達(dá)到30%左右的市場(chǎng)份額。一方面,國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商不斷投入研發(fā),縮短技術(shù)上的差距;另一方面,作為“本地佬”,國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商也在市場(chǎng)面前有著天然的優(yōu)勢(shì),即市場(chǎng)的靈活性以及政策導(dǎo)向。

首先,國(guó)內(nèi)伺服品牌的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在市場(chǎng)空間和政策導(dǎo)向上。此次“新基建”項(xiàng)目的展開(kāi),將釋放出巨大的市場(chǎng)容量,以5G基站建設(shè)為例,預(yù)計(jì)2020年全國(guó)5G基站建設(shè)量約為60萬(wàn)個(gè),以每個(gè)基站平均成本40-50萬(wàn)元計(jì)算,共計(jì)投資規(guī)模約為2400-3000億元,同時(shí)將帶動(dòng)各類(lèi)基站配套設(shè)備、半導(dǎo)體芯片、分立器件,以及智能終端、顯示屏等硬件產(chǎn)品的需求上揚(yáng),圍繞5G通訊技術(shù)產(chǎn)生的新的生產(chǎn)工藝和加工要求,也助推對(duì)上游裝備制造投資的增長(zhǎng)。

其次,國(guó)內(nèi)伺服的競(jìng)爭(zhēng)也體現(xiàn)在政策導(dǎo)向上的優(yōu)勢(shì)。智能制造是國(guó)家的戰(zhàn)略目標(biāo),核心部件的國(guó)產(chǎn)化突破,是自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展的重中之重。2015年11月,工信部通過(guò)數(shù)控機(jī)床專(zhuān)項(xiàng)“十三五”計(jì)劃,旨在覆蓋《中國(guó)制造2025》對(duì)數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)的急迫需求;2016年4月,工信部又發(fā)布《機(jī)器人發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》,具體指出到2020年我國(guó)自主品牌工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量要達(dá)到10萬(wàn)臺(tái),六軸及以上工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量達(dá)到5萬(wàn)臺(tái);關(guān)鍵零部件如精密減速機(jī)、伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器的市場(chǎng)占有率要達(dá)到50%以上。特別是隨著近年來(lái)國(guó)產(chǎn)伺服系統(tǒng)品質(zhì)的提升,越來(lái)越多的高端應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)始采用國(guó)產(chǎn)品牌的產(chǎn)品,為本土企業(yè)的技術(shù)發(fā)展提供了很好的市場(chǎng)實(shí)踐機(jī)會(huì)。

更為明顯的一點(diǎn)是,國(guó)內(nèi)伺服企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中具有較大的靈活性。國(guó)內(nèi)伺服廠(chǎng)商借助本土化優(yōu)勢(shì),通常能夠迅速響應(yīng)客戶(hù)的需求,在細(xì)分領(lǐng)域推出更有針對(duì)性的定制化產(chǎn)品,在產(chǎn)品的適應(yīng)性或是性?xún)r(jià)比方面,都能滿(mǎn)足客戶(hù)的實(shí)際應(yīng)用要求。為了更好地與市場(chǎng)相結(jié)合,一些廠(chǎng)商在企業(yè)組織架構(gòu)上就以行業(yè)應(yīng)用為重心,從技術(shù)研發(fā)、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、技術(shù)方案、維護(hù)支持等層面都以服務(wù)細(xì)分市場(chǎng)來(lái)開(kāi)展業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng);還有一些廠(chǎng)商則以“小而精”模式,專(zhuān)攻特定市場(chǎng),深挖市場(chǎng)需求,協(xié)助客戶(hù)解決特殊環(huán)境下的應(yīng)用難點(diǎn)。

“新基建”正推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí),5G網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)互聯(lián)、人工智能、大數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將激發(fā)出對(duì)通訊、計(jì)算機(jī)、電子等相關(guān)實(shí)體行業(yè)的新需求,包括伺服、運(yùn)動(dòng)控制等在內(nèi)的工控自動(dòng)化行業(yè)也將把握這一歷史機(jī)遇,創(chuàng)新技術(shù)與應(yīng)用,協(xié)助制造業(yè)提質(zhì)增效,提升中國(guó)制造的全球競(jìng)爭(zhēng)力。

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