伺服主軸電機產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作建議

伺服主軸電機產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作建議

推動風機、泵、壓縮機等電機系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研發(fā)，加快應(yīng)用離心式風機、水泵等二次方轉(zhuǎn)矩特性類負載與高效節(jié)能電機匹配技術(shù)、低速大轉(zhuǎn)矩直驅(qū)技術(shù)、高速直驅(qū)技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)等，提高電機系統(tǒng)效率和質(zhì)量。進一步優(yōu)化電機控制算法與控制性能，加快突破永磁電機效率最優(yōu)控制和無位置傳感器磁阻電機參數(shù)精確辯識等技術(shù)。伺服系統(tǒng)行業(yè)基本風險特征（一）伺服系統(tǒng)行業(yè)下游行業(yè)景氣度下降導(dǎo)致的風險伺服系統(tǒng)是工業(yè)自動化設(shè)備的重要組成部分，伺服產(chǎn)品在機床工具、包裝機械、紡織機械、印刷機械等傳統(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)計未來新興產(chǎn)業(yè)將會保持快速發(fā)展趨勢，從而也進一步提高市場空間。面對勞動力成本上升的壓力和產(chǎn)業(yè)升級的需求，我國制造業(yè)智能裝置系統(tǒng)和服務(wù)的需求逐年上升，這對本行業(yè)是個長期利好。但下游行業(yè)中的傳統(tǒng)行業(yè)容易受到國家宏觀經(jīng)濟形勢、固定資產(chǎn)投資規(guī)模變動、信貸調(diào)控、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響，所以宏觀經(jīng)濟走勢成為行業(yè)發(fā)展的重要影響因素。當宏觀經(jīng)濟不景氣時，下游行業(yè)則會減少對工業(yè)自動化設(shè)備的投資。（二）伺服系統(tǒng)行業(yè)市場競爭加劇帶來的風險國內(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，占據(jù)高端市場，以服務(wù)中大型客戶為主；內(nèi)資品牌憑借性價比和本土化優(yōu)勢，依靠對客戶個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)原有的成本和價格優(yōu)勢也不斷減弱，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)中的競爭對手在各細分產(chǎn)品市場之間相互滲透，也使細分產(chǎn)品市場的競爭也進一步加劇。（三）伺服系統(tǒng)行業(yè)研發(fā)風險目前在伺服系統(tǒng)行業(yè)乃至整個工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的先進技術(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更加困難，內(nèi)資品牌制造商大多以進口替代為研發(fā)目標。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間。通常在進行產(chǎn)品開發(fā)實施前企業(yè)會進行詳盡的市場調(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、推出時機、客戶偏好、競爭對手的產(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)項目可能無法實現(xiàn)預(yù)期的經(jīng)濟效益。（四）伺服系統(tǒng)行業(yè)部分核心器件國產(chǎn)化進程較慢的風險伺服系統(tǒng)產(chǎn)品中所需的高精度編碼器、芯片主要依靠進口，編碼器是安裝在伺服電機上用來測量磁極位置和伺服電機轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速的一種傳感器，可分為光電編碼器、磁電編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器等，是伺服驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)位置控制的核心組件，高精度的光電編碼器主要依賴進口。芯片是伺服驅(qū)動器的重要物料，2021年，在全球宏觀政策變動和新冠疫情的雙重影響下，全球芯片市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的情況。雖然內(nèi)資企業(yè)不斷加大技術(shù)投入，但高精度高性能編碼器與芯片短期內(nèi)仍存在難題，國內(nèi)伺服系統(tǒng)要發(fā)展高端產(chǎn)品仍然存在進口依賴的風險。大力推動基礎(chǔ)材料及零部件綠色升級加快高效節(jié)能電機關(guān)鍵配套材料創(chuàng)新升級，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)化升級高效節(jié)能電機生產(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)，提升機座、端蓋鑄件等綠色生產(chǎn)能力。強化節(jié)能服務(wù)大力發(fā)揮工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展評價中心、綠色制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商等作用，積極開展電機系統(tǒng)專項節(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，推進電機節(jié)能提效改造，推行電機節(jié)能認證，加大節(jié)能電機產(chǎn)品供給。伺服系統(tǒng)行業(yè)競爭格局伺服系統(tǒng)行業(yè)屬于技術(shù)密集型行業(yè)，國外品牌由于起步早，產(chǎn)品成熟，因而長期占據(jù)了國內(nèi)伺服系統(tǒng)的中高端市場，如安川、三菱、松下、西門子等。近年來，國內(nèi)品牌，如匯川技術(shù)、埃斯頓、川禾科技等，通過技術(shù)不斷升級，以性價比優(yōu)勢逐漸提升市場份額，特別是在疫情期間，呈現(xiàn)加速的態(tài)勢。加快推動電機系統(tǒng)智能化促進電機生產(chǎn)制造智能化、自動化，鼓勵應(yīng)用自動嵌線、繞線、機殼組合銑鉆加工、自動沖壓、自動化裝配、自動檢測等設(shè)備。推進電機產(chǎn)品互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一標識和解析技術(shù)應(yīng)用，探索電機全生命周期智能化跟蹤管理。開展電機系統(tǒng)能效優(yōu)化模型和智能算法研究，完善電機故障診斷機理模型。加快應(yīng)用電機智能感知器系列產(chǎn)品、多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)等，推進電機系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)采集、計算、存儲、通訊一體化。積極宣傳引導(dǎo)充分利用綠色制造公共服務(wù)平臺、節(jié)能宣傳周等渠道，進一步加大高效節(jié)能電機宣傳推廣力度。組織有關(guān)行業(yè)協(xié)會、研究機構(gòu)等在節(jié)能服務(wù)進企業(yè)活動框架下，開展高效節(jié)能電機進企業(yè)系列活動，統(tǒng)籌實施技術(shù)交流、業(yè)務(wù)培訓、標準宣貫和供需對接等。積極開展電機能效標準對標及互認、電機系統(tǒng)先進技術(shù)、電機高效再制造等領(lǐng)域國際交流與合作。伺服系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展趨勢（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、高動態(tài)響應(yīng)能力、快速精準定位。高性能化是伺服系統(tǒng)的核心競爭力。芯片運算能力的提升、電機控制算法的優(yōu)化、編碼器技術(shù)的升級，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。《十四五智能制造發(fā)展規(guī)劃》中提出智能制造裝備創(chuàng)新發(fā)展行動，就包括研發(fā)高精度伺服驅(qū)動系統(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)、計算機技術(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，上位機還可根據(jù)實時獲取的伺服系統(tǒng)的反饋信息，預(yù)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)和趨勢，減少系統(tǒng)非正常停機的可能?，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行雙向、串形、多結(jié)點的數(shù)字通信技術(shù)。構(gòu)建總線型伺服是實現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的必要途徑之一。隨著國內(nèi)對大規(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。（三）伺服系統(tǒng)行業(yè)智能化伺服智能化表現(xiàn)在以下幾個方面：一是參數(shù)記憶功能，系統(tǒng)的所有運行參數(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)甚至可以在運行途中由上位計算機加以修改，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，就會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行，自動將系統(tǒng)的參數(shù)整定出來，并自動實現(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)展的趨勢之一，集成化有多軸合一、控制+驅(qū)動和驅(qū)動+電機一體化等形式?？刂?驅(qū)動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+電機一體化，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，同時還能達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較高的場合。開展存量電機節(jié)能改造鼓勵鋼鐵、有色