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伺服系統(tǒng)是指以位置、速度、轉(zhuǎn)矩為控制量，能夠動(dòng)態(tài)跟蹤目標(biāo)變化從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化精密制造和柔性制造的核心技術(shù)，屬于高端工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備。由于具備定位精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、穩(wěn)定性好等性能特點(diǎn)，在對(duì)位置精度要求較高的行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，目前已普遍應(yīng)用于機(jī)床工具、紡織機(jī)械、電子制造設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、印刷機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)線及各種專用設(shè)備等。
伺服系統(tǒng)可以分為通用伺服系統(tǒng)和專用伺服系統(tǒng)，其在市場(chǎng)規(guī)模、產(chǎn)品技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域等方面存在差異。在市場(chǎng)規(guī)模上，通用伺服市場(chǎng)規(guī)模較大，根據(jù)中金企信數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)通用伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到164.38億元，專用伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到37.28億元；在產(chǎn)品技術(shù)上，專用伺服需要基于不同行業(yè)的應(yīng)用需求提供專業(yè)化產(chǎn)品，通用伺服需要使其產(chǎn)品在不同行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)均保持高水平運(yùn)作，兩者在產(chǎn)品技術(shù)路線上各有側(cè)重；在應(yīng)用領(lǐng)域上，通用伺服下游應(yīng)用領(lǐng)域較廣，包括包裝、物流、3C電子、鋰電池、機(jī)器人、木工、激光等，專用伺服下游應(yīng)用領(lǐng)域包括風(fēng)力發(fā)電、礦山機(jī)械、纜車索道、電梯等。
伺服系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了由液壓、氣動(dòng)到電氣的過(guò)程，其中電氣伺服系統(tǒng)根據(jù)所驅(qū)動(dòng)的電機(jī)類型分為直流和交流伺服系統(tǒng)。
20世紀(jì)50年代，直流伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化并開(kāi)始應(yīng)用，但其存在機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)工作量大等缺點(diǎn)；20世紀(jì)70年代后期到80年代初期，集成電路、交流可變速驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展使得交流伺服系統(tǒng)逐漸成為主導(dǎo)產(chǎn)品；20世紀(jì)80年代以來(lái)，由于電機(jī)永磁材料制造工藝的發(fā)展以及其性價(jià)比的日益提高，永磁交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)有了突出發(fā)展。
隨著交流伺服電機(jī)技術(shù)的成熟，交流伺服系統(tǒng)在國(guó)外得到快速發(fā)展，并涌現(xiàn)出松下、安川、三菱、西門子、博世力士樂(lè)、倫茨、施耐德等知名品牌，其中，日本品牌以良好的性價(jià)比和較高的可靠性占據(jù)了我國(guó)較大的市場(chǎng)份額，在中低端設(shè)備市場(chǎng)中具有優(yōu)勢(shì)，而歐美品牌憑借較高的產(chǎn)品性能在高端設(shè)備中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。根據(jù)中金企信數(shù)據(jù)，2018年全球伺服控制市場(chǎng)規(guī)模達(dá)157億美元，由于全球人力成本普遍上升，制造業(yè)向工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)明顯，工業(yè)機(jī)器人的普及將極大推動(dòng)市場(chǎng)對(duì)伺服系統(tǒng)的需求，預(yù)計(jì)全球伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模將于2022年突破200億美元。
我國(guó)的伺服系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)起步較晚，2000年以后隨著國(guó)內(nèi)中高端制造業(yè)不斷發(fā)展，各行各業(yè)在生產(chǎn)制造活動(dòng)中越來(lái)越多地需要使用伺服系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造高質(zhì)量和高精度的目的，這一需求促使國(guó)內(nèi)伺服系統(tǒng)市場(chǎng)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。根據(jù)中金企信數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)通用伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模為164.38億元，預(yù)計(jì)在2025年達(dá)到295.38億元。
我國(guó)伺服系統(tǒng)市場(chǎng)主要分為日韓品牌、歐美品牌和國(guó)產(chǎn)品牌三大陣營(yíng)，由于需要的技術(shù)水平較高，伺服系統(tǒng)市場(chǎng)一直為外資品牌主導(dǎo)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)廠商通過(guò)引進(jìn)、消化吸收國(guó)際先進(jìn)技術(shù)等舉措，不斷加強(qiáng)伺服系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)能力，國(guó)產(chǎn)伺服系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平不斷提升，并逐漸在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中取得一定的份額，但與國(guó)際知名企業(yè)相比，其在整體性能、可靠性上仍存在一定差距。根據(jù)中金企信數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)伺服市場(chǎng)中，日韓品牌占據(jù)約51%的市場(chǎng)份額，國(guó)產(chǎn)品牌占據(jù)約30%份額，歐美品牌占據(jù)約19%份額；其中，安川、三菱和松下分別以11.3%、10.5%、9.9%的市場(chǎng)份額位列前三。
隨著我國(guó)3C電子、機(jī)器人、光伏、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械等下游應(yīng)用領(lǐng)域的快速增長(zhǎng)，各行各業(yè)在生產(chǎn)制造活動(dòng)中越來(lái)越多地需要使用伺服系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造高質(zhì)量和高精度的目的，這帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)伺服系統(tǒng)整體市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)廠商憑借性價(jià)比、服務(wù)快速等優(yōu)勢(shì)，逐步改變了原有的外資品牌主導(dǎo)的市場(chǎng)格局，并在部分細(xì)分市場(chǎng)上表現(xiàn)出明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
未來(lái)，隨著工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的深化、工業(yè)自動(dòng)化程度的進(jìn)一步提升和智能制造的深入推進(jìn)，伺服系統(tǒng)市場(chǎng)將會(huì)出現(xiàn)新一輪快速增長(zhǎng)，尤其伴隨著國(guó)產(chǎn)伺服技術(shù)研發(fā)水平的不斷提升，國(guó)產(chǎn)伺服系統(tǒng)進(jìn)口替代的步伐將會(huì)加快，內(nèi)資品牌在伺服系統(tǒng)的崛起之勢(shì)將愈發(fā)明顯。根據(jù)中金企信數(shù)據(jù)，2020年國(guó)產(chǎn)伺服品牌的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)49.64億元，同比增長(zhǎng)34.40%，國(guó)產(chǎn)品牌占我國(guó)整體伺服市場(chǎng)規(guī)模比例由2018年的22%上升至2020年的30%。
高動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力、快速精準(zhǔn)定位是伺服系統(tǒng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。隨著芯片運(yùn)算能力和集成度的提升、編碼器技術(shù)的升級(jí)，電機(jī)控制算法、自適應(yīng)算法均能不斷優(yōu)化，伺服系統(tǒng)的性能也在穩(wěn)步提升。
驅(qū)控一體化是指將伺服系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)器與上位機(jī)控制器集成在一起，實(shí)現(xiàn)縮小體積、減輕重量和提高性能的目的。驅(qū)控一體化集成可在有效提高伺服系統(tǒng)靈活性、可靠性的同時(shí)降低成本，使伺服系統(tǒng)在更短的時(shí)間內(nèi)完成復(fù)雜的控制算法，通過(guò)共享內(nèi)存即時(shí)傳輸更多的控制、動(dòng)態(tài)信息，提高內(nèi)部通信速度。
近年來(lái)，中外企業(yè)都相繼推出驅(qū)控一體化產(chǎn)品，一體化集成不局限于驅(qū)動(dòng)器與控制器間的集成，同樣也適用于驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)。傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)可兩兩結(jié)合集成，用一體化集成的思路實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化以及效率的提高。
未來(lái)，配置有大量參數(shù)和豐富菜單功能的通用型驅(qū)動(dòng)器將逐漸成為市場(chǎng)的主流，用戶可以在不改變硬件配置的條件下，方便地設(shè)置成V/F控制、無(wú)速度傳感器開(kāi)環(huán)矢量控制、閉環(huán)磁通矢量控制、永磁無(wú)刷交流伺服電動(dòng)機(jī)控制及再生單元等多種工作方式‚達(dá)到驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等不同類型的電機(jī)，并適應(yīng)不同的傳感器類型甚至無(wú)位置傳感器。
將現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、甚至無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成到伺服驅(qū)動(dòng)器當(dāng)中，已經(jīng)成為歐洲和美國(guó)廠商的常用做法，現(xiàn)代工業(yè)局域網(wǎng)發(fā)展的重要方向和各種總線標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)就是如何適應(yīng)高性能運(yùn)動(dòng)控制對(duì)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性、可靠性、同步性的要求。隨著國(guó)內(nèi)對(duì)大規(guī)模分布式控制裝置的需求上升，網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字伺服的開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。模塊化不僅指伺服驅(qū)動(dòng)模塊、電源模塊、再生制動(dòng)模塊、通訊模塊之間的組合方式，而且指伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部軟件和硬件的模塊化和可重用性。
《2025-2031年無(wú)人機(jī)快遞系統(tǒng)市場(chǎng)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃分析及投資規(guī)模前景可行性評(píng)估預(yù)測(cè)報(bào)告》
《2025-2031年操作系統(tǒng)行業(yè)全景深度分析及投資戰(zhàn)略可行性評(píng)估預(yù)測(cè)報(bào)告-中金企信發(fā)布》
《2024-2030年中國(guó)工業(yè)鍋爐行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域分析及優(yōu)勢(shì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)份額評(píng)估報(bào)告-中金企信發(fā)布》
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《2024-2030年永磁材料專用設(shè)備行業(yè)全產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)深度分析及投資戰(zhàn)略可行性評(píng)估預(yù)測(cè)報(bào)告》
