机器人、智能物流、智能工厂产业链分析详细版x课件.pptx
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- 机器人 智能 物流 工厂 产业链 分析 详细 课件
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1、减速器减速器、伺服系统和、伺服系统和控制控制系统被认为机器人本体三大核心组系统被认为机器人本体三大核心组件件,三者占机器人本体的成本分别为三者占机器人本体的成本分别为 35%35%、14%14%、1313%减速器,35%伺服系统,14%控制系统,13%本体,20%其他,18%机器人管家零部件主要供应商机器人管家零部件主要供应商机器人关键零部件及成本占比机器人关键零部件及成本占比零部件零部件国外供应商国外供应商国内供应商国内供应商减速器纳博特斯克、Harmonic Drive、住友、SEJINIGB等绿的谐波、上海机电、秦川发展等控制系统KUKA、ABB、FANUC、安川、松下、那智不二越、三菱
2、等新松机器人、埃斯顿、广州数控、汇川技术、深圳固高等伺服系统松下、三川、安川、三菱电机、富士、三洋、台达等 埃斯顿、华中数控、广州数控、深圳英威腾、汇川技术等 工业机器人关键零部件供给被日本、美国和德国等国家掌控,我国机器人本体制造商长期依赖进口;减速器开发难度最高,目前全世界75%的精密减速机由日本纳博特斯克和Harmonic Drive两家公司供应;伺服系统是机器人的核心驱动部件,机器人本体公司大多外购伺服电机,少量由电机企业发展成机器人企业的(如安川)配套;控制器开发难度相对较低,一般由机器人本体公司自主研发。数据来源:CRIA减速机行业分析课件机器人用精密减速机是工业机器人中最关键功能
3、部件,是机器人产业链机器人用精密减速机是工业机器人中最关键功能部件,是机器人产业链至关重要环节,是我国机器人产业发展需要突破的瓶颈至关重要环节,是我国机器人产业发展需要突破的瓶颈常见机器人减速机分类常见机器人减速机分类类别特点RV 减速器减速器摆线针轮行星减速装置中的传动零件刚度高、接触应力小,零件加工和安装精度易于实现高精度,这就使得摆线针轮传动的效率很高行星传动结构与紧凑的W输出机构组合,使整个摆线针轮减速 装置结构十分紧凑,因此其结构体积小和质量轻采用一齿差或少齿差传动,摆线针轮传动的传动比大小取决于摆 线针轮的齿数,齿数越多,传动比越大摆线针轮传动同时啮合的齿数要比渐开线外齿传动同时啮
4、合的 齿数多,因此承载能力较大;摆线轮和针轮的轮齿均淬硬、精磨,比渐开线少齿差传动中内齿轮的加工性能更好、齿面硬度更高,使用寿命更长谐波减速器谐波减速器谐波传动具有运动精度高,传动比大、质量小、体积小、较小的传 动惯量等优点。最重要的是能在密闭空间传递运动,这一点是其他 任何机械传动无法实现的。其缺点为在谐波齿轮传动中柔轮每转发生两次椭圆变形,极易引起 材料的疲劳损坏,损耗功率大。摆线针轮行星减摆线针轮行星减速器速器摆线针轮行星减速器广泛应用于矿山、化工、起重机械、工程机械 等领域。缺点是摆线针轮减速器的机构太复杂,制造安装精度要求太高,转 臂轴承受力大,影响轴承寿命和承载能力。精密行星减速器
5、精密行星减速器相对其他减速机,行星减速机具有高刚性、高精度、高传动效率、高的扭矩/体积比、终身免维护等特点。因为这些特点,行星减速机多数是安装在步进电机和伺服电机上,用来降低转速,提升扭矩,匹配惯量。滤波齿轮减速器滤波齿轮减速器 滤波齿轮传动是由重庆大学梁锡昌、王家序教授发明的一种结构紧 凑、体积相对小、大传动比的新型精密传动机构,目前还处于研究 阶段。RV减速器、谐波减速器作为当前机器人主流的减速器,驱动系统要求传动系统间隙小、刚度大、输出扭矩高以及减速比大,因此采用行星排圆柱螺旋齿轮传动机构或结合行星排的摆线轮传动机构设计是必然。目前国际机器人所配套的减速器中,RV减速器占比60%以上,谐
6、波减速器占比15%左右,RV减速器成为制约全球机器人发展的核心部件。减速机行业分析课件由于国内减速机方面起步较晚,仍然需要经验与技术积累,由于国内减速机方面起步较晚,仍然需要经验与技术积累,目前尚无成熟国产目前尚无成熟国产RVRV减速机大规模应用工业机器人减速机大规模应用工业机器人p 精密减速器的设计、研发和制造过程中需要对相关的材料、零件结构和齿轮齿形进行反复的测试与修正,这一过程需要经验与技术的积累p 近年来国内部分厂商和院校致力高精度摆线针轮减速机的国产化和产业化研究,如浙江恒丰泰、重庆大学机械传动国家重点实验室、天津减速机厂、秦川机床厂、大连交通大学等,部分企业现已研发出样机,正在进行
7、可靠性试验与检测p 而在谐波减速器方面,国内已有可替代产品,如北京中技克美、北京谐波传动所和苏州绿的,虽然相应产品在输入转速,扭转刚度,传动精度和效率方面与日本产品还存在差距,但整体的质量品质还在提高,也逐渐地应用在关节型工业机器人中。面对未来在国内巨大的需求,精密减速器国产化也只是时间长短的问题,进口替代的雏形已现。减速机行业分析课件精密减速器全球精密减速器全球75%75%市场份额由两家日本公司垄断,为纳博市场份额由两家日本公司垄断,为纳博和和Harmonic DriveHarmonic Drive,国内企业有望突破减速器外资垄断,国内企业有望突破减速器外资垄断国内主要推进国内主要推进RV减
8、速机项目的公司减速机项目的公司公司主营业务业务推进上海机电机电装备在国内与纳博特设立合资公司,从事减速机生产,计划2016年投产,产能20万台秦川机床秦川机床13年通过 1.94 亿元年产9万台机器人减速器议案,计划16年投产双环传动齿轮零件制造完成11个型号4个系列研制,预计明年小批量供货。拟投入募集资金 3亿元,16年小批量生产,18年产能达6万台浙江恒丰泰精密传动等大型机械装备部分型号产品已经在埃夫特、博时等企业应用验证,公司具备小批量生产能力,月产量可达200台南通振康电焊机、送丝机产品在埃夫特、埃斯顿等国内企业成功应用,年产1万台,主要用于重量级机器人,2015年销售4000套,市场
9、占有率3-5%,2016年销售目标8000套,有望实现中国RV减速机10%的市场份额机器人行业分析课件国内机器人销量增长迅猛成长空间广阔,国内机器人销量增长迅猛成长空间广阔,RVRV减速机迎来发展减速机迎来发展契机契机机器人保留量增加机器人保留量增加关节机器人占比关节机器人占比80%以以上上RV减速机应用更广减速机应用更广我国机器人我国机器人 2014 年年装机量约装机量约 5.7 万台,万台,同比约同比约 56.17%,过,过去去 4 年年 GAGR 约约 39.73%,据,据 IFR 预预估,估,15-20 年国内机年国内机器人销量预估年复器人销量预估年复合增长率将合增长率将达达20%,2
10、020年保有量将达年保有量将达到到60万万台台关节机器人有很高关节机器人有很高的灵活度,适合于的灵活度,适合于几乎几乎 任何轨迹或角任何轨迹或角度的工作,主要应度的工作,主要应用于搬运、焊接、用于搬运、焊接、装配,检测等工作。装配,检测等工作。从从 13 13 年数据显年数据显 示,示,关节机器人占比关节机器人占比 84%84%,其中国产机器,其中国产机器人占比人占比仅仅8%8%相比于谐波减速器,相比于谐波减速器,RV RV 减速器具有更高减速器具有更高的刚度的刚度和回转和回转精度。精度。因此在关节型机器因此在关节型机器人中,一般将人中,一般将 RV RV 减速器放置在机座、减速器放置在机座、
11、大臂、肩部等重大臂、肩部等重负负载载的位置,而小臂、的位置,而小臂、腕部或手部多采用腕部或手部多采用谐波减速器或行星谐波减速器或行星轮减轮减速器速器以以20202020年机器人保有年机器人保有量达到量达到6060万台、平均万台、平均每天工业机器人需要每天工业机器人需要3 3套套RVRV减速机保守估算,减速机保守估算,未来几年工业机器人未来几年工业机器人用用RVRV减速机新增减速机新增120120万套,按照每台万套,按照每台0.90.9万万元估计,未来市场容元估计,未来市场容量可达量可达108108亿元亿元RV减速机市场容量减速机市场容量108亿亿减速机行业分析课件上海机电与日本纳博合作研发中端
12、减速机,定位中小型机器上海机电与日本纳博合作研发中端减速机,定位中小型机器人和服务型机器人,瞄准国内机器人市场人和服务型机器人,瞄准国内机器人市场1.上海电气(上海机电母公司)增资330万美元2.纳博特斯克增资670万美元纳博特斯克(中国)精密机械有限公司,注册5000万美元u 预计产量:年产20万台精密减速机u 主要客户:匹配4万台机器人,ABB、KUKA、FANUC、YASKAWA 四大家族在中国业务扩展u 预估销售额:年销售20亿左右,品质和价格与国际接轨,预计2016年为公司带来1.6-3.3亿利润,未来或将采取外延并购方式打造智能装备平台纳博特斯克(中国)精密机器所在地武进区是常州市
13、机器人产业园,规模以上企业50余家,2013年进驻的安川设计产能1.2万台套机器人减速机行业标杆借鉴课件双环双环传动传动20142014年减速机立项年减速机立项28002800万研发投入,万研发投入,20152015年年3 3亿亿元元增发布局增发布局RVRV减速减速机项目,机项目,RVRV减速器减速器研发稳步推进研发稳步推进双环传动开展双环传动开展RV减速机优势减速机优势u在机器人RV减速器领域,能完成产品设计并生产样品都不难,难的是将产品批量生产,双环传动制造设备先进且复用率高,为RV 减速器的量产提供保证。u海外市场拓展可期。公司常年深耕海外,有望通过 ABB 等已有齿轮零件客户打 开海外
14、市场。u战略合作客户能够同步满足公司 RV 减速器产能消化。公司与下游整车厂联系紧 密,未来有望借此切入机器人需求量最大的汽车制造业市场u公司承担了 863 计划课题“机器人RV 减速器研制及应用示范”,工信部对公 司的研制及产业化有严格的进度要求减速机行业标杆借鉴课件产品进入现场测试阶段,产品进入现场测试阶段,2016年预期收入年预期收入5亿,亿,2017年年15亿亿公司已经成功研制 11 个型号,4 个系列,部分产品已经处于现场应用测试阶段。预计16年小批量生产,17年放量增长,逐渐实现批量化生产并逐步替代进口。项目名称项目名称投资总额投资总额(万元)(万元)产能产能投产时间投产时间项目进
15、度项目进度机器人RV减速器365286万台2年建设,1年达产现场应用阶段2015E2016E2017E进度营收(万元)进度营收(万元)进度营收(万元)1万台50003万台15000减速机行业标杆借鉴课件秦川机床秦川机床20132013年开始年开始1818万套工业机器人减速器技术改造万套工业机器人减速器技术改造项目,项目,目前一期目前一期9 9万台进入生产准备阶段,预计万台进入生产准备阶段,预计1616年大规模量产年大规模量产项目概述项目概述2013年公司启动工业机器人关节减速器项目设计产能18万套,总投资1.94 亿元,其中高精密数控偏心外圆磨床、研磨机床、高效高刚度数控插齿机、高效立式珩磨机
16、等关键设备、生产线的设备性投资约 1.14 亿元。一一期产能期产能预计一期建成5+1条生产线,年产9万台,销售收入将新增6.5亿,新增利润总额约1.82亿,二期项目将视一期进展情况适时投入。目前进程目前进程目前公司“工业机器 人减速器”项目已突破制造工艺瓶颈,核心机型的试制、小批量生产工艺验证工作已经完成,进入系列型谱拓展与中等批量生产准备阶段。秦川机床提供齿轮加工装备、从事齿轮加工,对箱体、轴类等其他各种零件的精密加工能力十分突出减速机行业标杆借鉴课件秦川机床发展工业机器人减速器的优势在于齿轮精加工、精秦川机床发展工业机器人减速器的优势在于齿轮精加工、精密密制造的技术支撑制造的技术支撑以及以
17、及较早成功研制出减速机样机较早成功研制出减速机样机世界领先的高精密磨床技术世界领先的高精密磨床技术 国内齿轮磨床龙头企业,主营齿轮磨床、外圆磨床和数控加工中心 齿轮磨床国内市场占有率约60%-70%公司磨床技术达到世界先进水平,竞争对手主要来自国外早在早在1998年就已研发出年就已研发出 RV 减速器样机减速器样机 1997、1998年秦川机床就参与了国家863项目的机器人用减速器研究,成功研制了达到较高水平的机器人用RV-250AII减速器样机减速机行业标杆借鉴课件根据已有标杆企业投资项目估计国机智能的减速机业务预期根据已有标杆企业投资项目估计国机智能的减速机业务预期进度、收入及利润进度、收
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