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2016年我国运动控制市场将如何发力?

仪表市场中国仪表网2016年03月30日 09:16人气:12832

  【中国仪表网 仪表市场】随着春季的即将到来,各位果粉心心念念的苹果春季发布会也将到来。而大家所不了解的运动控制系统恰恰是苹果手机中最关键的核心零部件,那么,运动控制系统在未来将如何走向呢?

  
 
  运动控制通常是指在复杂条件下,将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动,实现机械运动精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制。按照使用动力源的不同,运动控制主要可分为以电动机作为动力源的电气运动控制、以气体和流体作为动力源的气液控制和以燃料(煤、油等)作为动力源的热机运动控制等。
  
  电气运动控制占有一席之地
  
  运动控制主要涉及步进电机、伺服电机的控制,控制结构模式一般是:控制装置驱动器(步进或伺服)电机。控制装置可以是PLC系统,也可以是专用的自动化装置(如运动控制器、运动控制卡)。PLC系统作为控制装置时,虽具有PLC系统的灵活性、一定的通用性,但对于精度较高(如插补控制)、反应灵敏的要求时难以做到或编程非常困难,而且成本可能较高。随着技术进步和技术积累,运动控制器应运而生了,它把一些普遍性的、特殊的运动控制功能固化在其中(如插补指令),用户只需组态、调用这些功能块或指令,这样减轻了编程难度,性能、成本等方面也有优势。
  
  其中,步进运动控制技术,是唯一可以在开环情况下运行,而不需位置反馈的运动控制方法。这使得步进电机系统比伺服运动系统简单得多,成本较低也增添了步进电机的吸引力。再加上其它不断改进设计,如硬件小型化和高密度力矩,使得步进系统在很多要求较低速度和定位精度运动应用中保持着较强的竞力。对于某些低功率应用,内在控制简单,微电机及驱动器、高密度转矩步进系统构成了伺服电机可行的选择。东方马达对此推出的调速电动机组合产品US2系列是US系列的全面升级,基于先进的D-loop的更强大性能及可靠性,采用了高容许转矩、高强度的KⅡ系列电动机、减速机。高性能、功能丰富,更易用。
  
  近年来,中国运动控制产品(通用伺服系统、步进系统、运动控制器)稳步增长,增速高于新常态下GDP的增长。尤其是机床、纺织、印刷、包装和电子等行业的快速发展有力带动了对运动控制器的需求。通用运动控制器作为伺服系统的控制装置,其市场规模受到伺服系统的直接影响;运动控制器需求量在2006-2012年保持稳定增长,由2006年的25.36万套上升至2012年的75.45万套。2013年中国运动控制器市场需求依旧相对稳定,增速约为19%,需求量在90万套左右。
  
  伴随着市场规模的不断扩大,中国厂商开始在运动控制方面占据一席之地。例如中国最大的运动控制产品综合制造商之一上海安浦鸣志自动化设备有限公司,目前已跻身全球五大步进电机制造商之列的。始终秉持对专业应用技术和国际化科学管理手段的追求,在广泛的应用领域中不断的提供更专业、更节能、更高效的产品。从工厂自动化专业部件到智能LED照明驱动器,从大型工厂设备的智能管理系统到汽车通信设备的控制执行机构,鸣志成为集运动控制产品以及运动控制解决方案于一体的综合性服务提供商,产品覆盖步进电机、直流无刷电机、伺服电机和电机驱动器。
  
  作为机械制造重要动力源,直驱电机一直备受用户关注。今天,中国制造业转型加速,更高效更可靠更精准的直驱电机更为业界所需。以对时效性最有要求的电子设备为例,伴随电子产品迅速换代,生产设备也需快速更新,同时,这些设备还必须具备很高的精准度与轻负载环境。一般直驱企业很难达到要求,而国内领先的直驱电机公司——大族电机提供的方案已屡次成功应用于苹果、三星、华为等电子半导体行业最具代表性品牌产品的生产中,具备过硬实战经验。
  
  05年成立的大族电机一直以多领域的引领研发与集成优势被市场广泛认可,其开发的直线电机、力矩电机、工业机器人、自动化设备、激光扫描光学系统、伺服驱动控制系统等高科技产品实现了系列化、标准化和产业化,可广泛应用于工业激光设备行业、数控机床行业、电子半导体设备行业、医疗器械行业、纺织机械行业、精密检测仪器行业和民用行业等领域,因其卓越性价比成为各领域用户的首选。
  
  运动控制平台方面,大族电机集成化直线电机平台覆盖单轴、二轴、多轴、龙门平台类型,以快速响应、准确定位和高可靠性满足高速自动化、精密测量、电子半导体加工、激光加工等设备需求。此外,相比一般直线电机平台,大族电机集成化直线平台,可显着降低成本,减少在机器上安装直线机构的工作量;用户也可根据应用性能需求选择直线执行器,而不用考虑直线机构的内部构成或它如何控制系统连接,提高产品开发效率。
  
  气动控制仍需奋起勇追
  
  正流体传动技术利用流体压力和液体动能进行能量传递,是机电产品向高速化、自动化、高效率、高精度、高可靠性、轻量化、多样化方向发展的关键技术之一。气动元件作为便捷、廉价的基础产品,随着气动技术应用领域的扩大,不仅在机电、轻纺等传统领域内市场广阔,在信息技术、生物制品、精细加工等新兴产业中也发挥着越来越重要的作用。气动元件通过气体的压强或膨胀产生的力来做功的元件,即将压缩空气的弹性能量转换为动能的机件。如气缸、气动马达、蒸汽机等。气动元件是一种动力传动形式,亦为能量转换装置,利用气体压力来传递能量。IHS预测未来气动元件市场将会与工业机械需求的增长齐头并进。
  
  由于汽车工业的发展以及对生产效率和产品品质要求的逐步提高,对机床的速度和效率都提出了新的更高的要求,提高数控机床功能零部件的性能和质量已经成为中国机床工业发展的当务之急。众所周知,在机床关键部件领域,代表高技术含量的是滚珠丝杠产品。要提高机床的生产效率,就要提高机床的速度。由此,对高速高精密滚珠丝杠和直线导轨的需求也会有快速的增加。
  
  为实现其高性能,中国生产的机床在驱动上使用高精度滚珠丝杠的比率有了很大的提高。目前机床采用的滚珠丝杠,有价格较低的国产的,也有精度较高的日本和欧洲等进口产品。使用进口产品往往是在那些对加工速度、精度、寿命及稳定性方面有较高要求的机床。其中,创设于1989年的上银科技以机械关键零组件起家,为全球第二大传动控制与系统科技领导品牌,拥有精密滚珠螺杆产量世界第一,及线性滑轨产量世界第二大的成绩。上银科技以HIWIN品牌营销全球,自行研发的产品从大型到微型的滚珠丝杠、直线导轨、特殊轴承、工业机器人、晶圆机器人、医疗机器人、直线电机、线性致动器、驱动器及精密定位平台等,广泛使用在生技医疗、半导体、光电、3C、自动化、精密机床、节能、交通等产业,打破了日、德等国长期垄断的精密机械市场。
  
  随着机床速度的提高,导轨的使用也由滑动向滚动转化。在中国,由于机床速度较低及制造成本上的原因,滑动导轨的使用还占大多数,但使用滚珠导轨和滚柱导轨的机床数量在急速上升。越来越多地企业采用了滚动直线导轨等滚动元件导向系统,使原来每分钟几米的进退速度提高到十几米甚至几十米。由于滚动导轨具有高速、长寿命、可加预压、安装方便等方面的优点,随着对机床性能及数控化要求的提高,滚动导轨使用比率的提高是必然的趋势。
  
  银泰科技生产的直线导轨有五大优点:定位精度高,重现性;低摩擦阻力,可长时间维持精度;可承受四方向的高负荷能力;适合高速化之应用;组装容易,并具互换之特性。在进入中国大陆市场的众多台湾制造企业中,银泰科技股份有限公司(PMI)是较早进入大陆市场的。在滚珠导丝杆、直线导轨和线性模组领域,精密机械关键性零部件,银泰科技在大陆市场拥有极大的竞争力,其主要供应机床、放电加工机、线切割机、塑胶注塑机、半导体设备、精密定位及其他各式设备与机器上。
  
  气动元件市场最初由简单技术器件组成,一些主要产品替代趋势将会影响该市场的未来发展。目前,中国供应商在气动控制这块市场,主要聚焦于标准传统气动阀门和执行器的生产,并且在价格上占据绝对优势。现在他们正在将目光投向更大的市场,如欧洲和北美,正在大规模组团向其挺进,并通过当地分销商逐渐进入市场。这将引发气动行业重新洗牌,全球市场竞争格局将改变。
  
  机遇与压力并存
  
  中国运动控制市场依赖机床、纺织、橡塑、包装等少数几个下游机械行业,所以前几年市场波动比较大,随着行业应用的拓展,运动控制行业也逐渐成熟。伴随我国机械装备技术水平的提高,中国市场对高端运动控制设备的需求相对保持稳定。尤其在高端医疗设备、高端机床、高端自动化纺织机械、高精密印刷机械、精密电子加工设备等行业,欧美和日本运动控制厂商表现突出,拥有较强的综合竞争优势。
  
  在中国,很多本土厂商只能提供运动控制器,伺服驱动,伺服电机和编码器等其中一种产品,再搭配其他厂商的驱动或者电机销售。产品层面,中国本土运动控制产品和欧美,日系厂商的差距还是比较大的,比如一些关键性指标:控制精度,稳定性,动态响应,转矩脉动,高速性能,智能控制和网络支持。
  
  中低端设备制造市场容量巨大,厂商数量众多,由于这类设备厂商主要面向细分行业,性价比往往成为其首要考虑因素。相对于高端进口产品,这些制造商对价格比较敏感,需求变化相对比较剧烈,尽管面临国际品牌的竞争,国产经济型运动控制产品逐渐得到了中低端用户的认同,但是未来仍然面临较大的竞争压力。
  
  未来几年,中国运动控制器的需求增长仍将集中于机床、印刷、包装,电子等行业,而烟草机械、医疗设备等行业对运动控制器的需求也将稳定增长,预计到2016年中国运动控制器需求量将接近190万套,而通用运动控制器市场规模有望达到40亿元左右。
  
  2016年是我国“十三五”的开局之年,是落实《中国制造2025》、“互联网 ”等国家重大战略的全面实施之年,也是稳增长、调结构的关键之年。中国制造要坚持智能转型,实现中国制造业从低端向高端转变,中国运动控制市场必须迎头而上,不断创新突破核心技术,从而迎来新的爆发。
(本文来源:慕尼黑上海电子生产设备展转载请注明出处
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