交流伺服驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)業(yè)調(diào)研報(bào)告

交流伺服驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)業(yè)調(diào)研報(bào)告

促進(jìn)電機(jī)生產(chǎn)制造智能化、自動(dòng)化，鼓勵(lì)應(yīng)用自動(dòng)嵌線、繞線、機(jī)殼組合銑鉆加工、自動(dòng)沖壓、自動(dòng)化裝配、自動(dòng)檢測等設(shè)備。推進(jìn)電機(jī)產(chǎn)品互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)識(shí)和解析技術(shù)應(yīng)用，探索電機(jī)全生命周期智能化跟蹤管理。開展電機(jī)系統(tǒng)能效優(yōu)化模型和智能算法研究，完善電機(jī)故障診斷機(jī)理模型。加快應(yīng)用電機(jī)智能感知器系列產(chǎn)品、多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)等，推進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、存儲(chǔ)、通訊一體化。推動(dòng)完善廢舊電機(jī)回收利用體系，鼓勵(lì)廢舊電機(jī)回收利用、電機(jī)高效再制造與電機(jī)使用企業(yè)加強(qiáng)合作，創(chuàng)新電機(jī)高效再制造運(yùn)營模式。加強(qiáng)再制造電機(jī)與負(fù)載匹配技術(shù)研究，推進(jìn)再制造電機(jī)質(zhì)量控制、工藝裝備和檢測能力建設(shè)。組織開展電機(jī)高效再制造產(chǎn)品認(rèn)定，進(jìn)一步規(guī)范再制造電機(jī)生產(chǎn)，引導(dǎo)再制造電機(jī)產(chǎn)品應(yīng)用。持續(xù)提高電機(jī)產(chǎn)品綠色制造水平加快推廣定子正弦繞組、轉(zhuǎn)子沖片沖槽切氣隙、轉(zhuǎn)子低壓鑄鋁、轉(zhuǎn)子閉口槽等工藝，提升高效節(jié)能電機(jī)生產(chǎn)保障能力。加快應(yīng)用定轉(zhuǎn)子沖片級(jí)進(jìn)模高速?zèng)_、自動(dòng)搖擺沖、自動(dòng)壓裝、自動(dòng)噴漆、自動(dòng)繞線嵌線等設(shè)備，提升電機(jī)生產(chǎn)自動(dòng)化水平。鼓勵(lì)使用能源管理、電能回饋式電機(jī)試驗(yàn)等能源計(jì)量監(jiān)控和優(yōu)化利用系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)（一）伺服系統(tǒng)行業(yè)高性能化高性能化體現(xiàn)在伺服系統(tǒng)的可靠性、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力、快速精準(zhǔn)定位。高性能化是伺服系統(tǒng)的核心競爭力。芯片運(yùn)算能力的提升、電機(jī)控制算法的優(yōu)化、編碼器技術(shù)的升級(jí)，為伺服系統(tǒng)性能的提升提供了基礎(chǔ)，各大伺服系統(tǒng)制造企業(yè)都在提升伺服系統(tǒng)的性能上不遺余力?！妒奈逯悄苤圃彀l(fā)展規(guī)劃》中提出智能制造裝備創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)，就包括研發(fā)高精度伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。高性能化成為伺服系統(tǒng)未來的發(fā)展方向之一。（二）伺服系統(tǒng)行業(yè)網(wǎng)絡(luò)化伺服網(wǎng)絡(luò)化是控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的綜合應(yīng)用。工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線技術(shù)，使伺服系統(tǒng)與上位控制系統(tǒng)間能高速交互數(shù)據(jù)，在提升系統(tǒng)控制性能的同時(shí)，上位機(jī)還可根據(jù)實(shí)時(shí)獲取的伺服系統(tǒng)的反饋信息，預(yù)測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和趨勢(shì)，減少系統(tǒng)非正常停機(jī)的可能?，F(xiàn)場總線是一種應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場，在現(xiàn)場設(shè)備之間、現(xiàn)場設(shè)備和控制裝置之間實(shí)行雙向、串形、多結(jié)點(diǎn)的數(shù)字通信技術(shù)。構(gòu)建總線型伺服是實(shí)現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的必要途徑之一。隨著國內(nèi)對(duì)大規(guī)模分布式控制裝置的需求增加，伺服系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化成為未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。（三）伺服系統(tǒng)行業(yè)智能化伺服智能化表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是參數(shù)記憶功能，系統(tǒng)的所有運(yùn)行參數(shù)都可以保存在伺服單元內(nèi)部，通過通信接口，這些參數(shù)甚至可以在運(yùn)行途中由上位計(jì)算機(jī)加以修改，應(yīng)用起來十分方便；二是它們都具有故障自診斷與分析功能，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，就會(huì)將故障的類型以及可能引起故障的原因通過用戶界面清楚地顯示出來，這就簡化了維修與調(diào)試的復(fù)雜性；三是參數(shù)自整定的功能，帶有自整定功能的伺服單元可以通過幾次試運(yùn)行，自動(dòng)將系統(tǒng)的參數(shù)整定出來，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)其最優(yōu)化。伺服智能化使加工過程簡單化，從而使得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在盡量少的人為干預(yù)下性能穩(wěn)定。（四）伺服系統(tǒng)行業(yè)集成化集成化也是伺服系統(tǒng)未來發(fā)展的趨勢(shì)之一，集成化有多軸合一、控制+驅(qū)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)+電機(jī)一體化等形式?？刂?驅(qū)動(dòng)一體化可極大地降低系統(tǒng)成本與體積，提升系統(tǒng)總體性能；驅(qū)動(dòng)+電機(jī)一體化，能有效提高系統(tǒng)可靠性，提高電磁兼容能力。伺服系統(tǒng)一體化有利于設(shè)備制造廠商節(jié)省接線人工、減少線路干擾、降低電纜成本及節(jié)約安裝空間，符合其接線簡單、操作簡便的要求，同時(shí)還能達(dá)到體積小巧和性能穩(wěn)定需求，并顯著減少其采購和管理操控成本。不足之處在于高集成度開發(fā)難度較大，適合用于物理空間集成度相對(duì)較高的場合。加強(qiáng)組織實(shí)施省級(jí)工業(yè)和信息化、市場監(jiān)管部門依據(jù)本計(jì)劃，結(jié)合實(shí)際提出工作措施，加強(qiáng)指導(dǎo)和服務(wù)。充分利用節(jié)能減排等現(xiàn)有資金渠道，對(duì)電機(jī)能效提升重點(diǎn)項(xiàng)目給予支持。鼓勵(lì)有關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)、企業(yè)按照本計(jì)劃確定的目標(biāo)任務(wù)，結(jié)合本領(lǐng)域、本企業(yè)實(shí)際，制定專項(xiàng)工作方案，統(tǒng)籌推進(jìn)計(jì)劃落實(shí)。強(qiáng)化節(jié)能服務(wù)大力發(fā)揮工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展評(píng)價(jià)中心、綠色制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商等作用，積極開展電機(jī)系統(tǒng)專項(xiàng)節(jié)能診斷，提出節(jié)能改造建議。積極培育第三方節(jié)能服務(wù)機(jī)構(gòu)，發(fā)展綜合能源服務(wù)、合同能源管理等市場化模式，推進(jìn)電機(jī)節(jié)能提效改造，推行電機(jī)節(jié)能認(rèn)證，加大節(jié)能電機(jī)產(chǎn)品供給。加大高效節(jié)能電機(jī)應(yīng)用力度細(xì)分負(fù)載特性及不同工況，針對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)、機(jī)床等通用設(shè)備，鼓勵(lì)采用2級(jí)能效及以上的電動(dòng)機(jī)。針對(duì)變負(fù)荷運(yùn)行工況，推廣2級(jí)能效及以上的變頻調(diào)速永磁電機(jī)。針對(duì)使用變速箱、耦合器的傳動(dòng)系統(tǒng)，鼓勵(lì)采用低速直驅(qū)和高速直驅(qū)式永磁電機(jī)。大力發(fā)展永磁外轉(zhuǎn)子電動(dòng)滾筒、一體式螺桿壓縮機(jī)等電動(dòng)機(jī)與負(fù)載設(shè)備結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)技術(shù)和產(chǎn)品。（四）推進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)智能化、數(shù)字化提升。大力推動(dòng)基礎(chǔ)材料及零部件綠色升級(jí)加快高效節(jié)能電機(jī)關(guān)鍵配套材料創(chuàng)新升級(jí)，提升高性能電磁線、高磁感低損耗冷軋硅鋼片、輕稀土永磁、水性絕緣漆及防銹漆、低揮發(fā)無溶劑浸漬漆等材料綠色化水平。優(yōu)化升級(jí)高效節(jié)能電機(jī)生產(chǎn)工藝裝置和模具，加快應(yīng)用消失模鑄造、近凈成形等技術(shù)，提升機(jī)座、端蓋鑄件等綠色生產(chǎn)能力。伺服系統(tǒng)行業(yè)市場規(guī)?！吨袊圃?025》指出制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基，需要加快發(fā)展智能制造裝備和產(chǎn)品。組織研發(fā)具有深度感知、智慧決策、自動(dòng)執(zhí)行功能的高檔數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、增材制造裝備等智能制造裝備以及智能化生產(chǎn)線，突破新型傳感器、智能測量儀表、工業(yè)控制系統(tǒng)、伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器和減速器等智能核心裝置，推進(jìn)工程化和產(chǎn)業(yè)化。作為全面提升中國制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量和水平的重大戰(zhàn)略部署，中國制造在智能制造的大方向引領(lǐng)下，正在從傳統(tǒng)的自動(dòng)化制造，向數(shù)字化與智能化制造方式轉(zhuǎn)型，推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合。伺服產(chǎn)品在機(jī)床工具、包裝機(jī)械、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械等傳統(tǒng)OEM行業(yè)中應(yīng)用廣泛，這些行業(yè)仍保持增長態(tài)勢(shì)，以機(jī)床工具為例，根據(jù)工信部發(fā)布的《2021年機(jī)床工具行業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況》，并結(jié)合中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)重點(diǎn)聯(lián)系企業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，2019年機(jī)床工具行業(yè)還處于下行區(qū)間，各月的累計(jì)營業(yè)收入同比增速均為負(fù)值。2020年在新冠防控迅速見效的情況下，從年初同比大幅度下降變?yōu)榻捣鹪驴s小，10月以后的三個(gè)月已轉(zhuǎn)為正增長。由于2020年特殊的基數(shù)效應(yīng)，2021年各月累計(jì)同比增速則呈現(xiàn)前高后低特點(diǎn)，但至年底仍處于較高的同比增速，表明機(jī)床工具行業(yè)保持著良好的增長態(tài)勢(shì)。近幾年，工業(yè)機(jī)器人、3C電子制造設(shè)備、雕刻機(jī)等產(chǎn)業(yè)的迅速擴(kuò)張，特別是工業(yè)機(jī)器人增長迅猛。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的2021年主要工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量及其增長速度數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)機(jī)器人為增長最快的品類，年產(chǎn)36．6萬臺(tái)，增長67．9%，伺服在這些產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用規(guī)模將迅速增長。下游應(yīng)用市場的增長，帶動(dòng)了伺服系統(tǒng)市場需求的增長，尤其伴隨著國產(chǎn)伺服技術(shù)研發(fā)水平的不斷提升，國產(chǎn)伺服系統(tǒng)進(jìn)口替代的步伐將會(huì)加快，內(nèi)資品牌在伺服系統(tǒng)的崛起之勢(shì)將愈發(fā)明顯。從下圖可以看出，即便是疫情期間，伺服系統(tǒng)市場規(guī)模仍然保持著增長態(tài)勢(shì)。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的進(jìn)一步提升和智能制造的深入推進(jìn)，各行各業(yè)在生產(chǎn)制造活動(dòng)中越來越多地需要使用伺服系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造高質(zhì)量和高精度的目的，伺服系統(tǒng)市場將會(huì)出現(xiàn)新一輪快速增長。2021年，中國伺服市場規(guī)模已經(jīng)突破200億，并仍呈現(xiàn)著增長趨勢(shì)。伺服系統(tǒng)行業(yè)基本風(fēng)險(xiǎn)特征（一）伺服系統(tǒng)行業(yè)下游行業(yè)景氣度下降導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)伺服系統(tǒng)是工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的重要組成部分，伺服產(chǎn)品在機(jī)床工具、包裝機(jī)械、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械等傳統(tǒng)OEM行業(yè)中應(yīng)用廣泛，并保持為伺服產(chǎn)品的主流應(yīng)用行業(yè)。預(yù)計(jì)未來新興產(chǎn)業(yè)將會(huì)保持快速發(fā)展趨勢(shì)，從而也進(jìn)一步提高市場空間。面對(duì)勞動(dòng)力成本上升的壓力和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的需求，我國制造業(yè)智能裝置系統(tǒng)和服務(wù)的需求逐年上升，這對(duì)本行業(yè)是個(gè)長期利好。但下游行業(yè)中的傳統(tǒng)行業(yè)容易受到國家宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)、固定資產(chǎn)投資規(guī)模變動(dòng)、信貸調(diào)控、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響，所以宏觀經(jīng)濟(jì)走勢(shì)成為行業(yè)發(fā)展的重要影響因素。當(dāng)宏觀經(jīng)濟(jì)不景氣時(shí)，下游行業(yè)則會(huì)減少對(duì)工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的投資。（二）伺服系統(tǒng)行業(yè)市場競爭加劇帶來的風(fēng)險(xiǎn)國內(nèi)伺服系統(tǒng)市場長期以來形成內(nèi)外資品牌構(gòu)成的共同發(fā)展的格局，但內(nèi)外資品牌側(cè)重并不相同，外資品牌如西門子、三菱、安川等企業(yè)憑借技術(shù)和資本優(yōu)勢(shì)，占據(jù)高端市場，以服務(wù)中大型客戶為主；內(nèi)資品牌憑借性價(jià)比和本土化優(yōu)勢(shì)，依靠對(duì)客戶個(gè)性化需求的快速響應(yīng)，在以中小型客戶為主的中低端市場贏得市場份額。但近幾年隨著外資企業(yè)在華增加投資，產(chǎn)業(yè)鏈正不斷向中低端市場延伸，而內(nèi)資企業(yè)原有的成本和價(jià)格優(yōu)勢(shì)也不斷減弱，若服務(wù)和創(chuàng)新能力不能得到提升，將受到外資品牌更大的競爭壓力。另外，本土企業(yè)中的競爭對(duì)手在各細(xì)分產(chǎn)品市場之間相互滲透，也使細(xì)分產(chǎn)品市場的競爭也進(jìn)一步加劇。（三）伺服系統(tǒng)行業(yè)研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)目前在伺服系統(tǒng)行業(yè)乃至整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)主要被國際知名廠商所掌握，隨著技術(shù)創(chuàng)新的深入，技術(shù)創(chuàng)新的突破在深度和廣度上都將會(huì)更加困難，內(nèi)資品牌制造商大多以進(jìn)口替代為研發(fā)目標(biāo)。本行業(yè)是技術(shù)密集型行業(yè)，核心競爭力取決于技術(shù)研發(fā)能力和持續(xù)創(chuàng)新能力。從研發(fā)到產(chǎn)品推出一般需要半年甚至更長的時(shí)間。通常在進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)實(shí)施前企業(yè)會(huì)進(jìn)行詳盡的市場調(diào)研和技術(shù)預(yù)研，但研發(fā)最終能否成功，還受到產(chǎn)品開發(fā)周期、推出時(shí)機(jī)、客戶偏好、競爭對(duì)手的產(chǎn)品策略、應(yīng)用市場的發(fā)展階段等諸多因素的影響。一旦產(chǎn)品研發(fā)的方向出現(xiàn)偏差或研發(fā)失敗，研發(fā)項(xiàng)目可能無法實(shí)現(xiàn)預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。（四）伺服系統(tǒng)行業(yè)部分核心器件國產(chǎn)化進(jìn)程較慢的風(fēng)險(xiǎn)伺服系統(tǒng)產(chǎn)品中所需的高精度編碼器、芯片主要依靠進(jìn)口，編碼器是安裝在伺服