2016年8月19日,由中國傳動網(wǎng)與哈爾濱工業(yè)大學共同發(fā)起的中國運動控制產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在哈爾濱工業(yè)大學活動中心舉辦了2016第三季伺服與運動控制論壇。本次會議特別邀請哈爾濱工業(yè)大學楊明教授等多位學界專家介紹了目前國內(nèi)伺服驅(qū)動、主軸電機、伺服力矩電機以及直線電機等多項技術(shù)標準和檢測中心的建設(shè)情況,參加本次會議的40多家伺服電機、伺服驅(qū)動器、運動控制、減速機、配件廠商的近50多位業(yè)界代表紛紛暢所欲言,圍繞2016年中國伺服及運動控制市場的現(xiàn)況、技術(shù)發(fā)展、資本動向、國產(chǎn)伺服品牌建設(shè)、伺服行業(yè)標準如何落地等等進行了深入的探討。
一、伺服驅(qū)動及電機測試標準建設(shè)最新發(fā)展
1、交流驅(qū)動單元性能測試與測試平臺
圖1哈爾濱工業(yè)大學李立毅教授
圖2哈爾濱工業(yè)大學楊明教授
會議伊始,李立毅教授代表哈爾濱工業(yè)大學致歡迎辭。
哈爾濱工業(yè)大學楊明教授重點介紹了國家科技重大專項——高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備“伺服驅(qū)動及電機測試規(guī)范、標準研究與測試平臺建設(shè)”的研究成果,其中包括22項伺服驅(qū)動及電機性能測試規(guī)范、伺服驅(qū)動及電機關(guān)鍵技術(shù)研究等內(nèi)容。該項目主要解決了高檔數(shù)控機床適應性需求、規(guī)范、標準滯后于技術(shù)發(fā)展,測試技術(shù)與裝備缺失,檢測與評價脫節(jié),可靠性等重大問題;加強了伺服驅(qū)動及電機測試技術(shù)的研究和檢測平臺的建設(shè);實現(xiàn)了獨立、公正、客觀、科學、準確的集成評測,從而有助于改善目前伺服檢測體系落后的現(xiàn)狀。
另外,楊明教授還詳細介紹了目前交流伺服驅(qū)動單元性能測試與平臺建設(shè)的最新成果。盡管國標JB/T10184-2000《交流伺服驅(qū)動器通用技術(shù)條件》規(guī)定了產(chǎn)品的測試條件,但現(xiàn)代伺服已突破了這些限制條件,國標測試項目和評價標準中沒有詳細規(guī)定,缺乏可操作性,因此亟需加強這一方面的標準建設(shè)。哈工大重點的研究方向包括:自整定控制器參數(shù)在環(huán)路中的位置、最優(yōu)參數(shù)自整定功能測試、評定技術(shù)與裝置、電機對拖加載測試平臺、機械諧振自動抑制(機械諧振頻率檢測以及機械諧振抑制效果兩部分)、機械諧振抑制功能測試技術(shù)與裝置、機械傳動間隙抑制功能測試技術(shù)與裝置,以及電流環(huán)、速度環(huán)及位置環(huán)帶寬等。
2、高速主軸電機測試標準及方法
圖3哈爾濱工業(yè)大學曹繼偉副教授
主軸電機一般應用于機床裝備中的直驅(qū)型動力裝備,通常主軸電機的最高轉(zhuǎn)速會超過1萬轉(zhuǎn)以上,且現(xiàn)階段主軸電機主要分為異步主軸電機和永磁同步主軸電機兩種。
針對高速主軸電機,目前哈工大主要研究的測試內(nèi)容包括:重新定義了主軸電機的S2、S6狀態(tài)下的額定功率;首次定義了主軸電機的功率密度概念;規(guī)定了主軸電機的過載能力;規(guī)定了主軸電機最高轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)速的概念;規(guī)定了主軸電機基本測試方法。另外,在主軸電機測試平臺的建設(shè)上,哈工大主要研究的內(nèi)容有:新型測功機的高功率密度設(shè)計技術(shù);多功能測試技術(shù),以及高頻電信號快速處理及精確數(shù)據(jù)采集技術(shù)。
3、直線電機測試平臺建設(shè)及測試標準
圖4哈爾濱工業(yè)大學張魯副教授
直線電機主要應用于高檔數(shù)控機床,特別是精密高速加工機床、特種加工機床、大型機床中。直線電機靜態(tài)特性測試主要是研究直線電機定位力、靜特性、推力線性度、單邊磁拉力的測試方法、測試規(guī)范、標準及測試裝置。直線電機動態(tài)特性測試主要是研究峰值電流、推力常數(shù)、推力波動、輸出/輸出功率、效率、過載能力和定位精度。直線電機參數(shù)測試包括:繞組電阻、繞組電感、反電動勢常數(shù)、電氣時間常數(shù)、電機常數(shù)。哈工大目前著重研究的項目有:直線電機加載測試技術(shù)及測試裝置、直線電機定位力測試技術(shù)及測試裝置、直線電機推力系數(shù)測試技術(shù)及測試裝置、直線電機測試臺規(guī)劃方案等。
4、力矩電機綜合測試平臺
圖5哈爾濱工業(yè)大學胡建新副教授
首先,該平臺定義了工作區(qū)、連續(xù)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、連續(xù)堵轉(zhuǎn)電流等關(guān)鍵術(shù)語,并針對分裝式力矩電機、組裝式力矩電機和普通力矩電機進一步規(guī)定了可測試項目。其中,目前哈工大重點研究的內(nèi)容包括:力矩電機齒槽定位轉(zhuǎn)矩測試技術(shù)、力矩電機轉(zhuǎn)矩波動系數(shù)測試技術(shù)、力矩電機低速平穩(wěn)性測試技術(shù),力矩電機可靠性測試臺,以及各種規(guī)格的分裝式力矩電機測試臺、組裝式力矩電機測試臺等等。
5、標準化建設(shè)為行業(yè)發(fā)展帶來有價值的指導作用
圖6上海會通自動化科技發(fā)展有限公司董事長、中國運動控制產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長蘇崇德
隨著哈工大在伺服驅(qū)動及電機測試規(guī)范、標準研究與測試平臺建設(shè)的不斷完善,需要大家認真思考的一個問題是,這些對于我們產(chǎn)業(yè)界來說,究竟能夠帶來哪些實質(zhì)幫助。我認為,中國伺服/運動控制行業(yè)的標準化建設(shè),可以以一個第三方、中立的技術(shù)測試平臺為目標,認真研究世界先進技術(shù)的發(fā)展趨勢,同時也可以較客觀地對目前國內(nèi)產(chǎn)品現(xiàn)況作評估,兩方面結(jié)合起來,以此對中國伺服/運動控制行業(yè)的發(fā)展帶來更有價值的指導作用,幫助企業(yè)提升產(chǎn)品性能、技術(shù)水平,滿足客戶更高層次的應用需求,實現(xiàn)先進技術(shù)的商品化過程。這是一項非常細致的工作任務,涉及的面較廣,需要聯(lián)合產(chǎn)、學、研等多方力量,共同完成整體行業(yè)的技術(shù)升級,拉近與國際先進技術(shù)規(guī)范水平的差距,真正實現(xiàn)中國伺服運動控制行業(yè)標準的落地實施。
6、標準化建設(shè)平臺可以協(xié)助廠商提升技術(shù)研發(fā)水平
圖7高創(chuàng)傳動科技開發(fā)(深圳)有限公司總經(jīng)理徐曾祥
采用不同的測試手段,所得到的測試結(jié)果也會不一樣,我們可以在參考國外測試方法的基礎(chǔ)上,盡量根據(jù)中國市場的具體應用情況作更多的補充和完善。同時,在與產(chǎn)業(yè)界的結(jié)合方面,目前哈工大建成的這些測試平臺可以在協(xié)助企業(yè)提高技術(shù)水平上發(fā)揮更大的作用。例如,企業(yè)可以把他們新研發(fā)的產(chǎn)品拿到哈工大的這些測試平臺上做檢測,測出各項性能參數(shù),其中特別針對一些表現(xiàn)較弱的產(chǎn)品性能參數(shù)作認真的分析研究,為企業(yè)提供改進產(chǎn)品品質(zhì)的建議和方案,幫助企業(yè)達到技術(shù)升級的目標。
此外,除了伺服電機之外,運動控制行業(yè)其它產(chǎn)品線的標準化建設(shè)也同樣非常重要,包括驅(qū)動器、編碼器以及產(chǎn)品的安全性能等等,這一系列國內(nèi)行業(yè)標準都需要加快建設(shè)步伐。
7、行業(yè)標準需要與實際應用相結(jié)合
圖8武漢登奇機電技術(shù)有限公司副總經(jīng)理傅江治
中國伺服運動控制行業(yè)的標準化建設(shè)發(fā)展非常迅速,這是大家有目共睹的。由于伺服電機是一個新興產(chǎn)品,因此,在學術(shù)研究之外,標準化建設(shè)還可以緊密聯(lián)系目前各種實際應用情況,做更多細致的調(diào)查、研究和分析,強化標準的可操作性,更好地促進伺服運動控制行業(yè)標準的落地實施。例如,對于伺服電機的定義,基于實際的工作特性,因而首先要考慮的是電機的動態(tài)性能和可控制性,然后是功率傳遞的效率等等;再如,如何從電機+驅(qū)動這一整體系統(tǒng)的角度,來公正、客觀地評估產(chǎn)品性能;另外,工作區(qū)的定義對于主軸電機來講也是十分重要的,目前不同廠商標注的工作區(qū)都不一樣,對工作區(qū)的劃分依據(jù)也不一樣,這些都需要在標準化建設(shè)方面加強統(tǒng)一規(guī)范。
二、技術(shù)之外,企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃日益重要
1、市場研究先行,確立適合的企業(yè)發(fā)展定位
圖9中國傳動網(wǎng)董事長、中國運動控制產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長蘇美萍女士
圖10中國傳動網(wǎng)總經(jīng)理喻維荃博士
根據(jù)相關(guān)資料顯示,2016年上半年國內(nèi)伺服市場規(guī)模接近40億元,其中,幾大主要廠商如松下增長約20%,三菱、安川、臺達等均有10%以上的增長,國內(nèi)規(guī)模以上企業(yè)的成長幅度約在30%左右,無論是從已產(chǎn)生的產(chǎn)品銷售額、還是對未來市場需求的增量來看,整體行業(yè)預期都較為樂觀。
但與此同時,挑戰(zhàn)與機遇并存。這些挑戰(zhàn)主要來自于技術(shù)、市場、應用三個層面,而歸根到底就是企業(yè)對市場需求和發(fā)展趨勢的把握能力,只有真正針對目標市場做認真的分析研究,實現(xiàn)技術(shù)突破,為客戶帶來品質(zhì)優(yōu)秀的產(chǎn)品,才能最終在市場上占有一席之地。另一個值得關(guān)注的是,現(xiàn)階段,直面的競爭越來越激烈,要想贏得更大的市場空間,企業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃,尤其是對自身的定位顯得越來越重要,以此實現(xiàn)企業(yè)的差異化價值。同時,如何進行長期的品牌規(guī)劃?這是大部分運動控制廠商正在積極思考的一個課題,因為品牌是企業(yè)謀求持續(xù)生存發(fā)展的保障。
企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃中包括兩大業(yè)務戰(zhàn)略,即市場營銷戰(zhàn)略和產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略。確立目標市場僅僅只是市場營銷戰(zhàn)略的一部分,企業(yè)應通過對內(nèi)外部的研究,整理出自己的SWOT,最終制定出STP企業(yè)營銷核心戰(zhàn)略。尤為重要的是,對于市場的研究要先于對技術(shù)和產(chǎn)品的研究,企業(yè)要真正走進市場,了解客戶的實際需求和應用難點,同時也要加強對前瞻應用的研究。面對當前瞬息萬變的市場應用發(fā)展,企業(yè)需要具備雙向思維,一方面要根據(jù)已有的資源制定企業(yè)的業(yè)務范疇;另一方面,還應思考企業(yè)期望達成的目標(市場、技術(shù)、產(chǎn)品等),需要整合哪些資源,隨時隨處從客戶需求出發(fā),適時做好企業(yè)的市場營銷戰(zhàn)略和產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略。而在產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略上,隨著目前客戶需求變化加大、對產(chǎn)品訂制化的要求日益提升,也需要企業(yè)積極應對這些發(fā)展趨勢,不斷推出更有針對性的運動控制產(chǎn)品和系統(tǒng)解決方案。
正是為了適應新時期企業(yè)發(fā)展的需要,今年1月中國傳動網(wǎng)與哈爾濱工業(yè)大學共同發(fā)起成立了中國運動控制產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,旨在聯(lián)合從事運動控制行業(yè)研究開發(fā)、生產(chǎn)制造、應用服務的企事業(yè)單位、大專院校、科研機構(gòu)等單位,通過整合產(chǎn)業(yè)資源,在平等、互利原則的基礎(chǔ)上,致力推動中國運動控制行業(yè)的健康發(fā)展,提升整體產(chǎn)業(yè)的綜合競爭力。為此,聯(lián)盟將在下一階段加大力度不斷探索更多、更新的活動形式和活動內(nèi)容,其中包括舉辦企業(yè)品牌營銷講座、組織參觀國內(nèi)外行業(yè)展會等等,努力為中國運動控制行業(yè)的騰飛貢獻自己的一份力量。
2、明確目標市場,制定準確的產(chǎn)品定位
圖11中達電通股份有限公司產(chǎn)品總監(jiān)李文建
不同層面的產(chǎn)品都有其嚴格的技術(shù)要求門檻,無論是高端產(chǎn)品、中端產(chǎn)品,還是低端產(chǎn)品,技術(shù)性能和產(chǎn)品品質(zhì)都是第一位的,因此企業(yè)的產(chǎn)品定位至關(guān)重要。從工業(yè)產(chǎn)品的角度出發(fā),滿足客戶的應用需求是第一位訴求。企業(yè)首先應明確自己的目標市場區(qū)間,準確定義自己的產(chǎn)品定位,通過持續(xù)的技術(shù)研發(fā)投入,來滿足這一行業(yè)市場上的各種使用要求,只有這樣企業(yè)才能充分把握住未來中國運動控制市場的發(fā)展良機。
后記
標準是縮小差距的標尺,也是追趕先進技術(shù)的準繩!我們期待伺服行業(yè)標準不斷完善、盡早落地,為中國運動控制產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供指引,協(xié)助提升整體行業(yè)的綜合競爭實力。傳動網(wǎng)、中國運動控制產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟將與包括制造企業(yè)、科研機構(gòu)等單位在內(nèi)的每一位業(yè)內(nèi)熱心人士一道,共同推動中國伺服行業(yè)技術(shù)標準的向前邁進。