1定義
A.產(chǎn)品定義
伺服系統(tǒng)是指:以物體的位置、方位、姿勢等為控制量,組成能跟蹤目標(biāo)的任意變化的控制系統(tǒng)。下圖是一個伺服系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分:
其中,指令裝置是指對伺服系統(tǒng)發(fā)出控制指令的裝置,我們稱為伺服控制器。目前伺服控制器主要有如下類型:
基于PLC控制:目前主流的配置是PLC主控制器+專用運動控制模塊。對于一些精度要求不高的場合,只用PLC的主控制器即可完成伺服控制,但對于一些高級運動控制場合,例如需要圓弧差補和線性差補等功能,則必須配有專用運動控制模塊。
基于PC的控制卡(PC-Based):基于PC的運動控制卡類產(chǎn)品,具有計算能力強的特點,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的運動控制功能。而且可以根據(jù)用戶的特殊需要而定制功能。
專用控制器(SpecialController):為某些特定行業(yè)或應(yīng)用所采用的控制器。例如CNC行業(yè),具有專門的數(shù)控系統(tǒng)作為控制器。
本報告中只對伺服控制器做一般概念介紹,而不做具體分析。
而對于上圖方框中的伺服系統(tǒng),則是本報告的重點研究對象。一個典型的伺服系統(tǒng)包含有伺服驅(qū)動器和伺服電機,以及伺服反饋裝置(編碼器)。目前編碼器通常嵌入于伺服電機。下表列出本報告對于伺服系統(tǒng)的產(chǎn)品范圍劃分。
產(chǎn)品范圍(按照功率劃分) |
主要應(yīng)用范圍 |
< 1KW 小型伺服 |
小型機械:電子裝配;小型機床;雕刻機;切割機;小型包裝機,印刷機等 |
1KW~5KW 中型伺服 |
中型機械:銑床;輪胎機械;枕式包裝機;高端印刷機;鉆孔機等 |
>5KW 大型伺服 |
大型機械:大型銑床;大型數(shù)控機床;大型輪胎機械等 |
表2:伺服產(chǎn)品定義及產(chǎn)品歸類
根據(jù)驅(qū)動電動機的類型,可將其分為直流伺服和交流伺服;根據(jù)控制器實現(xiàn)方法的不同,可將其分為模擬伺服和數(shù)字伺服;根據(jù)控制器中閉環(huán)的多少,可將其分為開環(huán)控制系統(tǒng)、單環(huán)控制系統(tǒng)、雙環(huán)控制系統(tǒng)和多環(huán)控制系統(tǒng);根據(jù)機床中傳動機械的不同將其分為進給伺服與主軸伺服。
B.地域定義
調(diào)研區(qū)僅限于中國大陸地區(qū),不包含臺灣、香港和澳門地區(qū)。該報告中所定義的市場只針對大陸地區(qū)用戶,并在大陸地區(qū)實現(xiàn)銷售收入的市場,包含出口設(shè)備上使用的產(chǎn)品及在大陸地區(qū)采購零部件,不包含隨國外設(shè)備一起引進的產(chǎn)品形成的市場。
本次調(diào)研地域市場細分我們主要劃分為五大區(qū):東北、華北、華東、華南、西南,具體省份分布如下:
區(qū)域 |
省份 |
東北 |
黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古 |
華北 |
新疆、甘肅、寧夏、陜西、山西、河南、河北、山東、北京、天津 |
華東 |
江蘇、安徽、浙江、湖南、湖北、上海 |
華南 |
江西、廣東、廣西、海南、福建 |
西南 |
西藏、青海、四川、重慶、貴州、云南 |
圖1:區(qū)域劃分
C.行業(yè)定義
本次調(diào)研的行業(yè)主要參照國家統(tǒng)計局和行業(yè)協(xié)會的定義。由于伺服產(chǎn)品的應(yīng)用帶有鮮明的的OEM行業(yè)特點,因此我們主要針對OEM市場進行行業(yè)劃分。
表3:OEM行業(yè)定義
行業(yè) |
國統(tǒng)局行業(yè)代碼 |
定義 |
紡織機械 |
365 |
紡紗:清花、梳棉、并條、粗紗、細紗、絡(luò)筒 化纖:紡絲機、加捻機、短纖線 織造:噴氣、噴水、片梭、劍桿、經(jīng)編 針織:圓機、橫機 染整:染色、整理、印花 無紡布:鋪網(wǎng)、針刺 |
包裝機械 |
357 |
用以完成產(chǎn)品、商品和貨物包裝的機械設(shè)備,主要包括填充、裹包、封口及相關(guān)的傳輸、清洗、貼標(biāo)等子類 |
機床工具 |
352 |
金屬切削機床、成型機床、專用機床、工具及其他 |
起重機械 |
3530 |
用來對物件起重、運輸、裝卸等作業(yè)的動力驅(qū)動機械設(shè)備,包括港口機械、塔式起重機、門式起重機、橋式起重機、梁式起重機、汽車起重機、履帶式起重機 |
電梯 |
35 |
包括載人(貨)電梯、自動扶梯、自動人行道等 |
食品機械 |
363 |
食品飲料煙草設(shè)備 |
電子制造設(shè)備 |
366 |
通訊、計算機、電子元件、家電等的制造設(shè)備 |
暖通空調(diào) |
3573 |
采暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)的相關(guān)設(shè)備 |
橡膠機械 |
3622 |
用以將天然/合成的橡膠原料加工成橡膠產(chǎn)品,橡膠機械最主要的子類是輪胎機械。主要包括開煉機、密煉機、壓延機、成型機和硫化機 |
塑料機械 |
3623 |
用以將塑料切粒加工成相關(guān)的塑料產(chǎn)品的機械,主要包括注塑機,吹塑機和擠出成型機。 |
印刷機械 |
3642 |
使用印版或者其他工具將原稿上的圖文信息轉(zhuǎn)印到承印物的過程中和相關(guān)的輔助過程中使用到的機械 |
礦用機械 |
3611 |
礦山機械是指直接用于礦物開采和富選等作業(yè)的機械,包括采礦機械、選礦機械和探礦機械。 |
造紙機械 |
3641 |
主要是紙機,紙漿設(shè)備主要是簡單的單機,基本只需要控制起停 |
建筑機械 |
3614 |
磚機、陶瓷機械、玻璃機械、攪拌站 |
交通運輸工具 |
37 |
火車車廂、輪船、飛機 |
電源設(shè)備 |
397 |
大型UPS,大型電機驅(qū)動器、激光電源、直流屏 |
其他機械 |
354 |
大型通用設(shè)備如泵和壓縮機, 其他專用設(shè)備、非標(biāo)設(shè)備 |
其中,在機床工具行業(yè)中,由于伺服系統(tǒng)的應(yīng)用過于集中于此行業(yè),因此我們對機床工具行業(yè)進行進一步細分,具體分為:機床工具(指傳統(tǒng)機床和CNC)、切割機、雕刻機。
D.時間定義
報告中所有數(shù)據(jù)基于自然年,即2013年1月1日—2014年12月31日。對于一些國外的供應(yīng)商,財政年度和自然年不相符的,我們將數(shù)據(jù)調(diào)整為自然年的數(shù)據(jù),并將市場數(shù)據(jù)拆分到四個季度當(dāng)中。
2市場概述
A.基本市場指標(biāo)
隨著信息技術(shù)與機械裝置和動力設(shè)備的結(jié)合日益緊密,運動控制技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。在中國,制造業(yè)大國的角色無比清晰地勾勒出產(chǎn)業(yè)機械迅猛發(fā)展的明朗前景,而產(chǎn)業(yè)機械自動化程度升級的浪潮,也為運動控制市場的快速發(fā)展起到了推波助瀾的作用。
隨著中國自動化市場的快速發(fā)展,運動控制市場作為自動化市場的重要組成部分,在產(chǎn)品和技術(shù)上不斷完善和成熟,從2005年以來進入高速發(fā)展時期,每年增長率超過25%。在2009年由于整體經(jīng)濟環(huán)境不景氣增速下滑,但2010年迅速回彈,增長速度超過30%。2014年,受益于機器人、物料搬運設(shè)備、木工機械等OEM行業(yè)升溫持續(xù),伺服市場增速大幅回升。
進入12年和13年,我國GDP增長繼續(xù)放緩,我國對外貿(mào)易難度十分巨大,OEM行業(yè)伺服產(chǎn)品用量大,而且出口的比重也在加大,所以出口市場的波動對中國伺服市場影響也很大。
表4:2014年中國運動控制市場規(guī)模增長預(yù)期
年份 |
市場規(guī)模(百萬元) |
增長率 |
2010 |
4969.0 |
|
2011 |
6327.3 |
27.3% |
2012 |
6038.5 |
-4.6% |
2013 |
5586.8 |
-7.5% |
2014 |
6117.5 |
9.5% |
2015 |
6319.4 |
3.3% |
2016 |
6698.6 |
6.0% |
B.目前供應(yīng)商面臨的挑戰(zhàn)
a)競爭加劇
隨著伺服市場不斷發(fā)展,競爭也越來越激烈。反映在市場的表現(xiàn)是原來在高端伺服產(chǎn)品有優(yōu)勢的廠家例如西門子、安川等廠家,目前陸續(xù)推出小功率伺服產(chǎn)品;而在小功率伺服產(chǎn)品有優(yōu)勢的廠家如松下、三菱、臺達等廠家,在近幾年陸續(xù)推出針對中高端市場的產(chǎn)品。主要廠家都在為不斷完善自己的產(chǎn)品線、擴大自己的市場空白而不斷投入,因此在伺服市場的高、中、低端不斷有新的廠家進入,競爭愈加激烈。另外,在伺服市場國產(chǎn)品牌異軍突起,例如Estun等廠家利用自己本地化生產(chǎn)和服務(wù)的優(yōu)勢,迅速占有低端市場的一定份額。
b)市場對產(chǎn)品功能提出更高的需求
隨著中國工業(yè)領(lǐng)域各個行業(yè)的快速發(fā)展,要求所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量越來越高,項目領(lǐng)域行業(yè)的工藝復(fù)雜程度越來越高,而OEM行業(yè)對機器的性能,速度等要求也逐漸身高,尤其在雕刻機、邦定機等機械,行業(yè)本身的競爭就十分激烈,因此對運動控制性能如帶寬、反饋精度等方面要求更高。
表5:2014年中國運動控制主要供應(yīng)商業(yè)績與市場份額
供應(yīng)商 |
銷售金額(百萬元) |
增長率 |
Panasonic |
895.7 |
14.6% |
Yaskawa |
992.9 |
15.3% |
Siemens |
667.4 |
11.5% |
Mitsubishi |
675.2 |
10.2% |
Lust |
115.6 |
5.0% |
Delta |
529.0 |
11.5% |
Huada |
147.8 |
5.0% |
Bosch Rexroth |
247.9 |
0.7% |
Dengqi |
171.2 |
2.0% |
Teco |
130.8 |
-0.3% |
B&R |
109.7 |
4.9% |
Estun |
125.6 |
-0.3% |
Sanyo |
98.0 |
6.0% |
Lenze |
126.7 |
1.0% |
Schneider |
144.7 |
19.4% |
Mige |
160.7 |
5.0% |
Rockwell |
60.3 |
6.2% |
Omron |
111.0 |
19.1% |
GSK |
3.7 |
5.0% |
Hollysys |
27.8 |
9.0% |
Fuji |
84.0 |
2.2% |
Others |
492.1 |
3.0% |
Total |
6117.5 |
9.5% |
3市場規(guī)模與細分
A.2014年中國伺服市場-總體市場份額
目前,國外品牌占據(jù)了中國交流伺服市場近80%的市場份額,主要來自日本和歐美。其中,日系產(chǎn)品則以擁有約50%的市場份額而雄踞首位,其著名品牌包括松下、三菱電機、安川、三洋、富士等,其產(chǎn)品特點是技術(shù)和性能水準比較符合中國用戶的需求,以良好的性能價格比和較高的可靠性獲得了穩(wěn)定且持續(xù)的客戶源,在中小型OEM市場上尤其具有壟斷優(yōu)勢。
歐美品牌中,美國以羅克韋爾(rockwellautomation)、丹納赫(danaher)、帕克(parker)等聞名,而德國則擁有西門子(siemens)、倫茨(Lenze)、博世力士樂(boschrexroth)、施耐德(schneider)等品牌先鋒,英國ControlTechnology、SEW也有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。這些歐美品牌總的市場占有率大約在20%。
除日本、歐美伺服品牌外,以東元(TECO)和臺達(Delta)為代表的臺系伺服在大陸市場的推廣也如火如荼,其技術(shù)水平和價格水平居于進口中端產(chǎn)品和國產(chǎn)品牌之間,市場占有率從幾年前的微不足道提高到大約10%。值得注意的是,這兩個廠商的目標(biāo)客戶均屬于機械行業(yè),這將加劇與同將目標(biāo)市場定位于此的南京埃斯頓等國產(chǎn)品牌之間的競爭。
中國國內(nèi)的品牌主要有和利時電機、華中數(shù)控、廣數(shù)、蘭州電機等,粗略計算,宣稱推出伺服產(chǎn)品的國產(chǎn)廠家不下20個。國產(chǎn)品牌產(chǎn)品功率范圍多在5kW以內(nèi),技術(shù)路線上與日系產(chǎn)品接近,目前總市場占有率在10%左右。
展望未來,隨著伺服價格的不斷下降、伺服市場接受度不斷上升,中低端市場有非常大的增長空間,因此本土廠商仍將有很大作為;同時臺灣、日本廠商也將在整個市場的擴大中獲益,歐美品牌的市場占有率將逐漸下降,但仍將保持很高的毛利水平。
圖2:2014年中國運動控制主要供應(yīng)商業(yè)績
B.中國2014年伺服市場規(guī)模細分——行業(yè)
伺服產(chǎn)品主要用于OEM市場,其中機床工具、雕刻機、電子機械、紡織機械、包裝、等傳統(tǒng)行業(yè)仍然是伺服的主要市場。
工業(yè)機器人也是一個值得關(guān)注的行業(yè),2014年,機器人市場銷增長率達到15%。據(jù)統(tǒng)計,2013年中國工業(yè)機器人進口銷量達到36500臺,預(yù)計到2015年,中國機器人市場需求量將達10萬臺,成為規(guī)模最大的市場。寵大的機器人市場需求,同時對伺服系統(tǒng)的需求也不斷上升。
表6:中國伺服市場規(guī)模——分行業(yè)2014(OEM市場)
行業(yè) |
銷售金額(百萬元) |
增長率 |
機床工具 |
1530.0 |
6.7% |
雕刻機 |
361.8 |
7.0% |
電子設(shè)備制造 |
701.3 |
15.0% |
紡織機械 |
1005.3 |
9.5% |
包裝機械 |
690.4 |
12.0% |
印刷機械 |
434.0 |
6.0% |
橡膠機械 |
339.5 |
10.0% |
醫(yī)療機械 |
61.1 |
15.0% |
木工機械 |
83.2 |
7.5% |
機器人技術(shù) |
91.5 |
15.0% |
物料輸送 |
76.5 |
12.0% |
鋼鐵機械 |
39.2 |
3.0% |
玻璃機械 |
43.4 |
5.0% |
其他機械 |
660.5 |
11.1% |
總計 |
6117.5 |
9.5% |
圖3:中國伺服市場規(guī)模——分行業(yè)2014(OEM市場)
C.2014年中國市場規(guī)模細分-分功率段
表7:2014年中國伺服分功率段銷售量與市場份額
功率段 |
銷售額(百萬元) |
市場分額 |
大型伺服(功率>5KW) |
1,319.9 |
5.0% |
中型伺服(5KW>功率>1KW) |
2,101.8 |
10.0% |
小型伺服(功率<1KW) |
2,695.9 |
11.4% |
圖4:2014年中國伺服分功率段銷售量與市場份額
C1.大型伺服(P>5kw)
大型伺服的市場主要供應(yīng)商是西門子、博世力士樂。西門子在高端伺服市場具有傳統(tǒng)優(yōu)勢,憑借其數(shù)控系統(tǒng)在機床行業(yè)的廣泛應(yīng)用,帶動其伺服系統(tǒng)有較高增長率。
博世力士樂目前是世界上主要的印刷驅(qū)動產(chǎn)品供應(yīng)商之一。目前,博世力士樂在中國的印刷、包裝、機床、紡織、金屬加工等領(lǐng)域增長迅速,通過與OEM廠商的合作,博世力士樂成為中國輪胎機械行業(yè)運動控制產(chǎn)品表現(xiàn)最好的品牌。
C2.中型伺服(1kw<功率<5kw)
在中型伺服市場安川以其產(chǎn)品出色的性能和準確的市場定位,占有領(lǐng)先地位。安川伺服產(chǎn)品線完善,覆蓋大、中、小型各條產(chǎn)品線,可供用戶選擇范圍廣泛,而且產(chǎn)品性能優(yōu)良,在國內(nèi)行業(yè)內(nèi)擁有較好口碑。其產(chǎn)品在機床、電梯、起重、電子等行業(yè)有廣泛應(yīng)用。
三菱、臺達、松下等廠家在強化其小型伺服在中國OEM的市場地位基礎(chǔ)上,積極開拓中型伺服市場,目前初具成效。
C3.小型伺服(<1KW)
小型伺服主要用于中低端OEM用戶,目前在市場上占有領(lǐng)先地位的廠商是松下、三菱和臺達。臺達近年來積極開拓市場,取得了不錯的效果。目前國內(nèi)規(guī)模較大的伺服品牌不到30家,近年來得到迅速發(fā)展,其市場占有率已上升至20%左右。而近年來,由于伺服技術(shù)的優(yōu)勢明顯,國內(nèi)不少變頻器領(lǐng)先企業(yè),如匯川技術(shù)、英威騰等紛紛轉(zhuǎn)戰(zhàn)伺服市場,使得本土伺服企業(yè)的競爭力大大增強。與此同時,國產(chǎn)伺服行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈也得到進一步優(yōu)化。
本報告由德佳咨詢供稿。
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