製造自動化與工業4.0需求升溫,控制器市場需求隨之水漲船高
《中國製造2025》與加速製造自動化需求,帶動機器人用控制器市場需求成長
自2017年中國政府啟動《中國製造2025》以來,加上中國製造業為了加速實現「工業4.0」與製造自動化,便開始大量對外採購工具機與機器人,身為工具機與機器人王國的日本廠商,可謂是獲益最大廠商。
尤其是日本FANUC在2018年1月公布的財報指出,在人工費用暴漲的中國,製造業投資自動化非常活躍,FANUC不只掌握中國製造業對自動化的需求,機器人設備大幅增長,也進一步地降低對Apple的依賴。
除了工業機器人市場對於進入門檻高的精密減速機需求大幅增長之外,對於身為工業機器人三大關鍵零組件之一的控制器市場需求也隨之增長。身為全球最大的工業機器人使用國,中國的工業機器人需求約佔全球1/3左右,加上在龐大的需求刺激及國家政策支持下,中國工業機器人產業獲得相當可觀的進展。
根據國家統計局的數據指出,2017年1~11月中國工業機器人累積總產量達11.82萬台,與2016年同比增長約69%,可謂是增長幅度最高的產品之一,同時也帶動工業機器人控制器大幅增長。
然而,機器人用的控制器、軟體與機器人本體一樣,一般均是由機器人製造廠商自主開發,綜觀工業機器人四大家族與日歐美等國家地區的主要機器人廠商控制器,均為在通用的多軸運動控制器平台基礎上進行自主開發。
也就是說多數品牌的工業機器人均有自己的控制系統可與之匹配。至於其控制器市場需求,基本上是跟機器人本體的市場數量一致,一台機器人均有一套控制器。
機器人用控制器著重於穩定性、響應速度與易於使用,中國工業機器人仍以使用日歐系產品為主
機器人用控制器不僅是工業機器人的三大關鍵零組件之一,也是工業機器人的大腦,它的性能優劣可決定工業機器人本體運作的表現好壞,為此,包括日本FANUC、安川電機、瑞士ABB、德國KUKA,還有瀋陽新松、新時達等中國工業機器人廠商等均自主開發控制器產品,但部分中國工業機器人考慮到運作穩定性、重覆精度要求高與系統整合難易度等因素,普遍仍以日廠與歐廠的控制器產品為主。
一般而言,控制器基本上分硬體和軟體兩大部分,硬體部分就是工業控制板卡,包括一些控制晶元、分立式元件與訊號處理電路等,至於軟體部分則是控制演算法、二次開發等,由於機器人用控制器著重於穩定性、響應速度與易於使用,一線工業機器大廠均自行開發控制器以保證其運作穩定性與維護技術體系。
不過,後進者廠商如中國品牌控制器廠商在其穩定性、響應速度、易用性等尚有改善空間。
由於硬體部分大部分都是外購,大多數工業機器人廠商幾乎買到相同的硬體,而軟體部分往往便成為工業機器人控制器的關鍵技術,大部分工業機器人廠商都有其獨立的開發環境和工業機器人程序設計語言,也就是說市面上的工業機器人控制器本身是封閉性結構,不易於其他品牌控制器系統整合。
目前為止,開發具有開放式結構的模塊化、標準化工業機器人控制器仍然是當今工業機器人控制器技術發展方向之一。
文丨拓墣產業研究院 柏德葳
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