9月24日，由昊志機(jī)電牽頭完成的“高檔數(shù)控機(jī)床高速精密電主軸關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用” 獲得由廣州市人民政府召開(kāi)的2022年度廣東省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)廣州地區(qū)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。據(jù)悉，昊志機(jī)電是一家國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，專注于中高端數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、新能源汽車以及節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域核心功能部件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。

近年來(lái)，我國(guó)機(jī)器人整機(jī)功能和性能得到了顯著提升，這主要得益于運(yùn)動(dòng)控制、高性能伺服驅(qū)動(dòng)、高精密減速器等關(guān)鍵技術(shù)和部件的加快突破。由于機(jī)器人在眾多下游領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，因此其功能和性能的提升對(duì)于推動(dòng)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。協(xié)作機(jī)器人作為機(jī)器人領(lǐng)域的重要一部分，由于其能夠在多元化場(chǎng)景運(yùn)用，得到了市場(chǎng)廣泛的關(guān)注，但是相比于傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人而言，協(xié)作機(jī)器人更多追求的是輕量化、柔性及安全協(xié)作性，因此對(duì)核心零部件的要求更為嚴(yán)苛。

從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)看，上游核心零部件中，減速器、伺服系統(tǒng)和控制器三大核心零部件直接決定了機(jī)器人的性能、可靠性和負(fù)荷能力，是協(xié)作機(jī)器人達(dá)成高性能的關(guān)鍵，同時(shí)也是成本大頭，這三大核心零部件在機(jī)器人的總成本占比高達(dá)70%。

圖表 1：機(jī)器人各核心零部件成本占比

資料來(lái)源：OFweek，至美研究

昊志機(jī)電憑借多年在機(jī)器人核心功能部件領(lǐng)域的深耕和研發(fā)，以及在數(shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人的底層同源技術(shù)的積累，不斷在拓展機(jī)器人核心部件的道路上取得重大進(jìn)展。該公司已經(jīng)成功攻克了“高精度編碼器”、“一體化關(guān)節(jié)模組”、“六維力傳感器”、“控制系統(tǒng)”等一系列核心功能部件技術(shù)。此外，通過(guò)收購(gòu)瑞士瑞諾集團(tuán)，昊志機(jī)電進(jìn)一步拓展了運(yùn)動(dòng)控制器、伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域，成功實(shí)現(xiàn)了協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域核心部件的全國(guó)產(chǎn)化。這些成果展示了昊志機(jī)電在機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力和創(chuàng)新能力。

在機(jī)器人的三大核心零部件當(dāng)中，減速器是門檻最高的品類。減速器在動(dòng)力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起著連接的中間機(jī)構(gòu)作用，通過(guò)匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的有效轉(zhuǎn)換。根據(jù)制造要求和技術(shù)難度，減速器可分為一般傳動(dòng)減速器和精密減速器。其中，精密減速器的精度高、可靠穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)使其在機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等高端領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著工業(yè)機(jī)器人和高端數(shù)控機(jī)床的快速發(fā)展，諧波減速器和RV減速器已成為高精密傳動(dòng)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用的精密減速器類型。我國(guó)減速器的研究由于起步較晚，市場(chǎng)上主要被日企所壟斷。但近年來(lái)，以昊志機(jī)電、綠的諧波為代表的國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)攻克了減速設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料優(yōu)化、加工與裝配工藝、熱處理、過(guò)程檢測(cè)與質(zhì)量控制等關(guān)鍵技術(shù)，國(guó)產(chǎn)減速器的精度及壽命已經(jīng)能夠與世界一流品牌競(jìng)爭(zhēng)。

在控制器領(lǐng)域，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要解決機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡控制、速度控制、力矩控制等問(wèn)題，是工業(yè)機(jī)器人的大腦。目前，中國(guó)國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自主研發(fā)+并購(gòu)的方式，打破了國(guó)際巨頭在專利和技術(shù)市場(chǎng)上的壟斷。例如埃斯頓在2017年收購(gòu)了全球運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)之一TRIO（翠歐）；埃夫特在2017年參股了意大利運(yùn)動(dòng)控制器品牌商ROBOX；新時(shí)達(dá)在2013年收購(gòu)了眾為興，并于2014年與貝加萊簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議。其他國(guó)內(nèi)頭部廠商如匯川技術(shù)、華中數(shù)控和廣州數(shù)控等也基于自身在自動(dòng)化和機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)積累，開(kāi)發(fā)了自己的機(jī)器人控制器。控制器作為與國(guó)外差距最小的細(xì)分類別，國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了控制器自制。此外，國(guó)產(chǎn)伺服系統(tǒng)的各項(xiàng)性能也在逐漸提升，截至2021年，伺服系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化率已經(jīng)提升至27.22%。

伺服系統(tǒng)是工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備主要的動(dòng)力來(lái)源之一，主要由伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)和編碼器組成，編碼器通常嵌入于伺服電機(jī)。在伺服系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化上，國(guó)內(nèi)企業(yè)憑借產(chǎn)品供應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定、產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)整靈活度較高及交貨周期快等優(yōu)勢(shì)，加快國(guó)產(chǎn)化替代的進(jìn)程。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)通用性伺服系統(tǒng)行業(yè)國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到23.57%，截止2022年前三季度已經(jīng)提升到30.51%。

圖表 2：不同國(guó)家伺服系統(tǒng)交貨周期對(duì)比

資料來(lái)源：觀研天下，至美研究

我們認(rèn)為，隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)自研水平不斷提高，我國(guó)的機(jī)器人核心零部件國(guó)產(chǎn)化替代進(jìn)程將進(jìn)一步擴(kuò)大，以高性價(jià)比、快速響應(yīng)的售后服務(wù)等優(yōu)勢(shì)與日韓、歐美企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。

在國(guó)產(chǎn)替代的背景和發(fā)展趨勢(shì)下，我們建議重點(diǎn)關(guān)注機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中具有技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的企業(yè)。建議關(guān)注一級(jí)市場(chǎng)創(chuàng)新企業(yè)：

瀚晟傳動(dòng)：寧波瀚晟傳動(dòng)技術(shù)有限公司以多年自主研發(fā)的MRG傳動(dòng)技術(shù)為基礎(chǔ)，從事機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器的研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。采用MRG傳動(dòng)技術(shù)生產(chǎn)的機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器具有體積小、輸出扭矩大、使用壽命長(zhǎng)、噪音和溫升低等特點(diǎn)。經(jīng)國(guó)家檢測(cè)中心的測(cè)試，主要性能指標(biāo)已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

來(lái)福諧波：浙江來(lái)福諧波傳動(dòng)股份有限公司是一家從事高精密諧波減速器的專業(yè)化公司，專注于研發(fā)高精密、高負(fù)載適用于工業(yè)機(jī)器人及服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的諧波減速器。來(lái)福諧波的精密諧波減速器具有低溫升、低啟動(dòng)扭矩、高可靠性、高精度、高扭矩、高壽命、大速比、小體積等特性，產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用在工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械、高精密自動(dòng)化設(shè)備等領(lǐng)域。

本末科技：本末科技專注于提供無(wú)減速器的直驅(qū)型動(dòng)力解決方案，主要服務(wù)家用機(jī)器人、健身器材等行業(yè)客戶，其解決方案在多個(gè)行業(yè)市占率第一，客戶包括追覓、科沃斯等頭部廠商。本末科技主要產(chǎn)品為系列電機(jī)M06及M15，在保證力矩密度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)速，并將控制器集成到電機(jī)里，完美取代原來(lái)“電機(jī)+減速器+伺服系統(tǒng)”的繁冗方案。

宏觀經(jīng)濟(jì)下行風(fēng)險(xiǎn)。美聯(lián)儲(chǔ)加息、國(guó)際政治局勢(shì)的變動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致宏觀經(jīng)濟(jì)增速不及預(yù)期，對(duì)機(jī)器人行業(yè)總體規(guī)模的增長(zhǎng)及大模型的研發(fā)產(chǎn)生不利影響，從而影響機(jī)器人零部件市場(chǎng)。

行業(yè)技術(shù)發(fā)展受阻。機(jī)器人行業(yè)是典型的機(jī)電一體化技術(shù)密集型產(chǎn)品，其零部件的研發(fā)所涉及交叉學(xué)科數(shù)量多，對(duì)企業(yè)的研發(fā)要求更高。