發(fā)布者: 伊萊斯 時(shí)間:2021-12-23 10:39:22
1定義
A.產(chǎn)品定義
伺服系統(tǒng)是指:以物體的位置、方位、姿勢(shì)等為控制量,組成能跟蹤目標(biāo)的任意變化的控制系統(tǒng)。下圖是一個(gè)伺服系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分:
其中,指令裝置是指對(duì)伺服系統(tǒng)發(fā)出控制指令的裝置,我們稱為伺服控制器。目前伺服控制器主要有如下類型:
基于PLC控制:目前主流的配置是PLC主控制器+專用運(yùn)動(dòng)控制模塊。對(duì)于一些精度要求不高的場(chǎng)合,只用PLC的主控制器即可完成伺服控制,但對(duì)于一些高級(jí)運(yùn)動(dòng)控制場(chǎng)合,例如需要圓弧差補(bǔ)和線性差補(bǔ)等功能,則必須配有專用運(yùn)動(dòng)控制模塊。
基于PC的控制卡(PC-Based):基于PC的運(yùn)動(dòng)控制卡類產(chǎn)品,具有計(jì)算能力強(qiáng)的特點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制功能。而且可以根據(jù)用戶的特殊需要而定制功能。
專用控制器(SpecialController):為某些特定行業(yè)或應(yīng)用所采用的控制器。例如CNC行業(yè),具有專門的數(shù)控系統(tǒng)作為控制器。
本報(bào)告中只對(duì)伺服控制器做一般概念介紹,而不做具體分析。
而對(duì)于上圖方框中的伺服系統(tǒng),則是本報(bào)告的重點(diǎn)研究對(duì)象。一個(gè)典型的伺服系統(tǒng)包含有伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī),以及伺服反饋裝置(編碼器)。目前編碼器通常嵌入于伺服電機(jī)。下表列出本報(bào)告對(duì)于伺服系統(tǒng)的產(chǎn)品范圍劃分。
產(chǎn)品范圍(按照功率劃分) |
主要應(yīng)用范圍 |
< 1KW 小型伺服 |
小型機(jī)械:電子裝配;小型機(jī)床;雕刻機(jī);切割機(jī);小型包裝機(jī),印刷機(jī)等 |
1KW~5KW 中型伺服 |
中型機(jī)械:銑床;輪胎機(jī)械;枕式包裝機(jī);高端印刷機(jī);鉆孔機(jī)等 |
>5KW 大型伺服 |
大型機(jī)械:大型銑床;大型數(shù)控機(jī)床;大型輪胎機(jī)械等 |
表2:伺服產(chǎn)品定義及產(chǎn)品歸類
根據(jù)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的類型,可將其分為直流伺服和交流伺服;根據(jù)控制器實(shí)現(xiàn)方法的不同,可將其分為模擬伺服和數(shù)字伺服;根據(jù)控制器中閉環(huán)的多少,可將其分為開環(huán)控制系統(tǒng)、單環(huán)控制系統(tǒng)、雙環(huán)控制系統(tǒng)和多環(huán)控制系統(tǒng);根據(jù)機(jī)床中傳動(dòng)機(jī)械的不同將其分為進(jìn)給伺服與主軸伺服。
B.地域定義
調(diào)研區(qū)僅限于中國(guó)大陸地區(qū),不包含臺(tái)灣、香港和澳門地區(qū)。該報(bào)告中所定義的市場(chǎng)只針對(duì)大陸地區(qū)用戶,并在大陸地區(qū)實(shí)現(xiàn)銷售收入的市場(chǎng),包含出口設(shè)備上使用的產(chǎn)品及在大陸地區(qū)采購(gòu)零部件,不包含隨國(guó)外設(shè)備一起引進(jìn)的產(chǎn)品形成的市場(chǎng)。
本次調(diào)研地域市場(chǎng)細(xì)分我們主要?jiǎng)澐譃槲宕髤^(qū):東北、華北、華東、華南、西南,具體省份分布如下:
區(qū)域 |
省份 |
東北 |
黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古 |
華北 |
新疆、甘肅、寧夏、陜西、山西、河南、河北、山東、北京、天津 |
華東 |
江蘇、安徽、浙江、湖南、湖北、上海 |
華南 |
江西、廣東、廣西、海南、福建 |
西南 |
西藏、青海、四川、重慶、貴州、云南 |
圖1:區(qū)域劃分
C.行業(yè)定義
本次調(diào)研的行業(yè)主要參照國(guó)家統(tǒng)計(jì)局和行業(yè)協(xié)會(huì)的定義。由于伺服產(chǎn)品的應(yīng)用帶有鮮明的的OEM行業(yè)特點(diǎn),因此我們主要針對(duì)OEM市場(chǎng)進(jìn)行行業(yè)劃分。
表3:OEM行業(yè)定義
行業(yè) |
國(guó)統(tǒng)局行業(yè)代碼 |
定義 |
紡織機(jī)械 |
365 |
紡紗:清花、梳棉、并條、粗紗、細(xì)紗、絡(luò)筒 化纖:紡絲機(jī)、加捻機(jī)、短纖線 織造:噴氣、噴水、片梭、劍桿、經(jīng)編 針織:圓機(jī)、橫機(jī) 染整:染色、整理、印花 無(wú)紡布:鋪網(wǎng)、針刺 |
包裝機(jī)械 |
357 |
用以完成產(chǎn)品、商品和貨物包裝的機(jī)械設(shè)備,主要包括填充、裹包、封口及相關(guān)的傳輸、清洗、貼標(biāo)等子類 |
機(jī)床工具 |
352 |
金屬切削機(jī)床、成型機(jī)床、專用機(jī)床、工具及其他 |
起重機(jī)械 |
3530 |
用來(lái)對(duì)物件起重、運(yùn)輸、裝卸等作業(yè)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備,包括港口機(jī)械、塔式起重機(jī)、門式起重機(jī)、橋式起重機(jī)、梁式起重機(jī)、汽車起重機(jī)、履帶式起重機(jī) |
電梯 |
35 |
包括載人(貨)電梯、自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道等 |
食品機(jī)械 |
363 |
食品飲料煙草設(shè)備 |
電子制造設(shè)備 |
366 |
通訊、計(jì)算機(jī)、電子元件、家電等的制造設(shè)備 |
暖通空調(diào) |
3573 |
采暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)的相關(guān)設(shè)備 |
橡膠機(jī)械 |
3622 |
用以將天然/合成的橡膠原料加工成橡膠產(chǎn)品,橡膠機(jī)械最主要的子類是輪胎機(jī)械。主要包括開煉機(jī)、密煉機(jī)、壓延機(jī)、成型機(jī)和硫化機(jī) |
塑料機(jī)械 |
3623 |
用以將塑料切粒加工成相關(guān)的塑料產(chǎn)品的機(jī)械,主要包括注塑機(jī),吹塑機(jī)和擠出成型機(jī)。 |
印刷機(jī)械 |
3642 |
使用印版或者其他工具將原稿上的圖文信息轉(zhuǎn)印到承印物的過(guò)程中和相關(guān)的輔助過(guò)程中使用到的機(jī)械 |
礦用機(jī)械 |
3611 |
礦山機(jī)械是指直接用于礦物開采和富選等作業(yè)的機(jī)械,包括采礦機(jī)械、選礦機(jī)械和探礦機(jī)械。 |
造紙機(jī)械 |
3641 |
主要是紙機(jī),紙漿設(shè)備主要是簡(jiǎn)單的單機(jī),基本只需要控制起停 |
建筑機(jī)械 |
3614 |
磚機(jī)、陶瓷機(jī)械、玻璃機(jī)械、攪拌站 |
交通運(yùn)輸工具 |
37 |
火車車廂、輪船、飛機(jī) |
電源設(shè)備 |
397 |
大型UPS,大型電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、激光電源、直流屏 |
其他機(jī)械 |
354 |
大型通用設(shè)備如泵和壓縮機(jī), 其他專用設(shè)備、非標(biāo)設(shè)備 |
其中,在機(jī)床工具行業(yè)中,由于伺服系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)于集中于此行業(yè),因此我們對(duì)機(jī)床工具行業(yè)進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分,具體分為:機(jī)床工具(指?jìng)鹘y(tǒng)機(jī)床和CNC)、切割機(jī)、雕刻機(jī)。
D.時(shí)間定義
報(bào)告中所有數(shù)據(jù)基于自然年,即2013年1月1日—2014年12月31日。對(duì)于一些國(guó)外的供應(yīng)商,財(cái)政年度和自然年不相符的,我們將數(shù)據(jù)調(diào)整為自然年的數(shù)據(jù),并將市場(chǎng)數(shù)據(jù)拆分到四個(gè)季度當(dāng)中。
2市場(chǎng)概述
A.基本市場(chǎng)指標(biāo)
隨著信息技術(shù)與機(jī)械裝置和動(dòng)力設(shè)備的結(jié)合日益緊密,運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。在中國(guó),制造業(yè)大國(guó)的角色無(wú)比清晰地勾勒出產(chǎn)業(yè)機(jī)械迅猛發(fā)展的明朗前景,而產(chǎn)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化程度升級(jí)的浪潮,也為運(yùn)動(dòng)控制市場(chǎng)的快速發(fā)展起到了推波助瀾的作用。
隨著中國(guó)自動(dòng)化市場(chǎng)的快速發(fā)展,運(yùn)動(dòng)控制市場(chǎng)作為自動(dòng)化市場(chǎng)的重要組成部分,在產(chǎn)品和技術(shù)上不斷完善和成熟,從2005年以來(lái)進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期,每年增長(zhǎng)率超過(guò)25%。在2009年由于整體經(jīng)濟(jì)環(huán)境不景氣增速下滑,但2010年迅速回彈,增長(zhǎng)速度超過(guò)30%。2014年,受益于機(jī)器人、物料搬運(yùn)設(shè)備、木工機(jī)械等OEM行業(yè)升溫持續(xù),伺服市場(chǎng)增速大幅回升。
進(jìn)入12年和13年,我國(guó)GDP增長(zhǎng)繼續(xù)放緩,我國(guó)對(duì)外貿(mào)易難度十分巨大,OEM行業(yè)伺服產(chǎn)品用量大,而且出口的比重也在加大,所以出口市場(chǎng)的波動(dòng)對(duì)中國(guó)伺服市場(chǎng)影響也很大。
表4:2014年中國(guó)運(yùn)動(dòng)控制市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)預(yù)期
年份 |
市場(chǎng)規(guī)模(百萬(wàn)元) |
增長(zhǎng)率 |
2010 |
4969.0 |
|
2011 |
6327.3 |
27.3% |
2012 |
6038.5 |
-4.6% |
2013 |
5586.8 |
-7.5% |
2014 |
6117.5 |
9.5% |
2015 |
6319.4 |
3.3% |
2016 |
6698.6 |
6.0% |
B.目前供應(yīng)商面臨的挑戰(zhàn)
a)競(jìng)爭(zhēng)加劇
隨著伺服市場(chǎng)不斷發(fā)展,競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。反映在市場(chǎng)的表現(xiàn)是原來(lái)在高端伺服產(chǎn)品有優(yōu)勢(shì)的廠家例如西門子、安川等廠家,目前陸續(xù)推出小功率伺服產(chǎn)品;而在小功率伺服產(chǎn)品有優(yōu)勢(shì)的廠家如松下、三菱、臺(tái)達(dá)等廠家,在近幾年陸續(xù)推出針對(duì)中高端市場(chǎng)的產(chǎn)品。主要廠家都在為不斷完善自己的產(chǎn)品線、擴(kuò)大自己的市場(chǎng)空白而不斷投入,因此在伺服市場(chǎng)的高、中、低端不斷有新的廠家進(jìn)入,競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈。另外,在伺服市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)品牌異軍突起,例如Estun等廠家利用自己本地化生產(chǎn)和服務(wù)的優(yōu)勢(shì),迅速占有低端市場(chǎng)的一定份額。
b)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品功能提出更高的需求
隨著中國(guó)工業(yè)領(lǐng)域各個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展,要求所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量越來(lái)越高,項(xiàng)目領(lǐng)域行業(yè)的工藝復(fù)雜程度越來(lái)越高,而OEM行業(yè)對(duì)機(jī)器的性能,速度等要求也逐漸身高,尤其在雕刻機(jī)、邦定機(jī)等機(jī)械,行業(yè)本身的競(jìng)爭(zhēng)就十分激烈,因此對(duì)運(yùn)動(dòng)控制性能如帶寬、反饋精度等方面要求更高。
表5:2014年中國(guó)運(yùn)動(dòng)控制主要供應(yīng)商業(yè)績(jī)與市場(chǎng)份額
供應(yīng)商 |
銷售金額(百萬(wàn)元) |
增長(zhǎng)率 |
Panasonic |
895.7 |
14.6% |
Yaskawa |
992.9 |
15.3% |
Siemens |
667.4 |
11.5% |
Mitsubishi |
675.2 |
10.2% |
Lust |
115.6 |
5.0% |
Delta |
529.0 |
11.5% |
Huada |
147.8 |
5.0% |
Bosch Rexroth |
247.9 |
0.7% |
Dengqi |
171.2 |
2.0% |
Teco |
130.8 |
-0.3% |
B&R |
109.7 |
4.9% |
Estun |
125.6 |
-0.3% |
Sanyo |
98.0 |
6.0% |
Lenze |
126.7 |
1.0% |
Schneider |
144.7 |
19.4% |
Mige |
160.7 |
5.0% |
Rockwell |
60.3 |
6.2% |
Omron |
111.0 |
19.1% |
GSK |
3.7 |
5.0% |
Hollysys |
27.8 |
9.0% |
Fuji |
84.0 |
2.2% |
Others |
492.1 |
3.0% |
Total |
6117.5 |
9.5% |
3市場(chǎng)規(guī)模與細(xì)分
A.2014年中國(guó)伺服市場(chǎng)-總體市場(chǎng)份額
目前,國(guó)外品牌占據(jù)了中國(guó)交流伺服市場(chǎng)近80%的市場(chǎng)份額,主要來(lái)自日本和歐美。其中,日系產(chǎn)品則以擁有約50%的市場(chǎng)份額而雄踞首位,其著名品牌包括松下、三菱電機(jī)、安川、三洋、富士等,其產(chǎn)品特點(diǎn)是技術(shù)和性能水準(zhǔn)比較符合中國(guó)用戶的需求,以良好的性能價(jià)格比和較高的可靠性獲得了穩(wěn)定且持續(xù)的客戶源,在中小型OEM市場(chǎng)上尤其具有壟斷優(yōu)勢(shì)。
歐美品牌中,美國(guó)以羅克韋爾(rockwellautomation)、丹納赫(danaher)、帕克(parker)等聞名,而德國(guó)則擁有西門子(siemens)、倫茨(Lenze)、博世力士樂(boschrexroth)、施耐德(schneider)等品牌先鋒,英國(guó)ControlTechnology、SEW也有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。這些歐美品牌總的市場(chǎng)占有率大約在20%。
除日本、歐美伺服品牌外,以東元(TECO)和臺(tái)達(dá)(Delta)為代表的臺(tái)系伺服在大陸市場(chǎng)的推廣也如火如荼,其技術(shù)水平和價(jià)格水平居于進(jìn)口中端產(chǎn)品和國(guó)產(chǎn)品牌之間,市場(chǎng)占有率從幾年前的微不足道提高到大約10%。值得注意的是,這兩個(gè)廠商的目標(biāo)客戶均屬于機(jī)械行業(yè),這將加劇與同將目標(biāo)市場(chǎng)定位于此的南京埃斯頓等國(guó)產(chǎn)品牌之間的競(jìng)爭(zhēng)。
中國(guó)國(guó)內(nèi)的品牌主要有和利時(shí)電機(jī)、華中數(shù)控、廣數(shù)、蘭州電機(jī)等,粗略計(jì)算,宣稱推出伺服產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)廠家不下20個(gè)。國(guó)產(chǎn)品牌產(chǎn)品功率范圍多在5kW以內(nèi),技術(shù)路線上與日系產(chǎn)品接近,目前總市場(chǎng)占有率在10%左右。
展望未來(lái),隨著伺服價(jià)格的不斷下降、伺服市場(chǎng)接受度不斷上升,中低端市場(chǎng)有非常大的增長(zhǎng)空間,因此本土廠商仍將有很大作為;同時(shí)臺(tái)灣、日本廠商也將在整個(gè)市場(chǎng)的擴(kuò)大中獲益,歐美品牌的市場(chǎng)占有率將逐漸下降,但仍將保持很高的毛利水平。
圖2:2014年中國(guó)運(yùn)動(dòng)控制主要供應(yīng)商業(yè)績(jī)
B.中國(guó)2014年伺服市場(chǎng)規(guī)模細(xì)分——行業(yè)
伺服產(chǎn)品主要用于OEM市場(chǎng),其中機(jī)床工具、雕刻機(jī)、電子機(jī)械、紡織機(jī)械、包裝、等傳統(tǒng)行業(yè)仍然是伺服的主要市場(chǎng)。
工業(yè)機(jī)器人也是一個(gè)值得關(guān)注的行業(yè),2014年,機(jī)器人市場(chǎng)銷增長(zhǎng)率達(dá)到15%。據(jù)統(tǒng)計(jì),2013年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)口銷量達(dá)到36500臺(tái),預(yù)計(jì)到2015年,中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)需求量將達(dá)10萬(wàn)臺(tái),成為規(guī)模最大的市場(chǎng)。寵大的機(jī)器人市場(chǎng)需求,同時(shí)對(duì)伺服系統(tǒng)的需求也不斷上升。
表6:中國(guó)伺服市場(chǎng)規(guī)?!中袠I(yè)2014(OEM市場(chǎng))
行業(yè) |
銷售金額(百萬(wàn)元) |
增長(zhǎng)率 |
機(jī)床工具 |
1530.0 |
6.7% |
雕刻機(jī) |
361.8 |
7.0% |
電子設(shè)備制造 |
701.3 |
15.0% |
紡織機(jī)械 |
1005.3 |
9.5% |
包裝機(jī)械 |
690.4 |
12.0% |
印刷機(jī)械 |
434.0 |
6.0% |
橡膠機(jī)械 |
339.5 |
10.0% |
醫(yī)療機(jī)械 |
61.1 |
15.0% |
木工機(jī)械 |
83.2 |
7.5% |
機(jī)器人技術(shù) |
91.5 |
15.0% |
物料輸送 |
76.5 |
12.0% |
鋼鐵機(jī)械 |
39.2 |
3.0% |
玻璃機(jī)械 |
43.4 |
5.0% |
其他機(jī)械 |
660.5 |
11.1% |
總計(jì) |
6117.5 |
9.5% |
圖3:中國(guó)伺服市場(chǎng)規(guī)模——分行業(yè)2014(OEM市場(chǎng))
C.2014年中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模細(xì)分-分功率段
表7:2014年中國(guó)伺服分功率段銷售量與市場(chǎng)份額
功率段 |
銷售額(百萬(wàn)元) |
市場(chǎng)分額 |
大型伺服(功率>5KW) |
1,319.9 |
5.0% |
中型伺服(5KW>功率>1KW) |
2,101.8 |
10.0% |
小型伺服(功率<1KW) |
2,695.9 |
11.4% |
圖4:2014年中國(guó)伺服分功率段銷售量與市場(chǎng)份額
C1.大型伺服(P>5kw)
大型伺服的市場(chǎng)主要供應(yīng)商是西門子、博世力士樂。西門子在高端伺服市場(chǎng)具有傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì),憑借其數(shù)控系統(tǒng)在機(jī)床行業(yè)的廣泛應(yīng)用,帶動(dòng)其伺服系統(tǒng)有較高增長(zhǎng)率。
博世力士樂目前是世界上主要的印刷驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品供應(yīng)商之一。目前,博世力士樂在中國(guó)的印刷、包裝、機(jī)床、紡織、金屬加工等領(lǐng)域增長(zhǎng)迅速,通過(guò)與OEM廠商的合作,博世力士樂成為中國(guó)輪胎機(jī)械行業(yè)運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品表現(xiàn)最好的品牌。
C2.中型伺服(1kw<功率<5kw)
在中型伺服市場(chǎng)安川以其產(chǎn)品出色的性能和準(zhǔn)確的市場(chǎng)定位,占有領(lǐng)先地位。安川伺服產(chǎn)品線完善,覆蓋大、中、小型各條產(chǎn)品線,可供用戶選擇范圍廣泛,而且產(chǎn)品性能優(yōu)良,在國(guó)內(nèi)行業(yè)內(nèi)擁有較好口碑。其產(chǎn)品在機(jī)床、電梯、起重、電子等行業(yè)有廣泛應(yīng)用。
三菱、臺(tái)達(dá)、松下等廠家在強(qiáng)化其小型伺服在中國(guó)OEM的市場(chǎng)地位基礎(chǔ)上,積極開拓中型伺服市場(chǎng),目前初具成效。
C3.小型伺服(<1KW)
小型伺服主要用于中低端OEM用戶,目前在市場(chǎng)上占有領(lǐng)先地位的廠商是松下、三菱和臺(tái)達(dá)。臺(tái)達(dá)近年來(lái)積極開拓市場(chǎng),取得了不錯(cuò)的效果。目前國(guó)內(nèi)規(guī)模較大的伺服品牌不到30家,近年來(lái)得到迅速發(fā)展,其市場(chǎng)占有率已上升至20%左右。而近年來(lái),由于伺服技術(shù)的優(yōu)勢(shì)明顯,國(guó)內(nèi)不少變頻器領(lǐng)先企業(yè),如匯川技術(shù)、英威騰等紛紛轉(zhuǎn)戰(zhàn)伺服市場(chǎng),使得本土伺服企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力大大增強(qiáng)。與此同時(shí),國(guó)產(chǎn)伺服行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈也得到進(jìn)一步優(yōu)化。
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