市場狀況 1． 歐美和國內(nèi)市場規(guī)模以及基本走勢 根據(jù)ARC 2001 年的報告，當(dāng)年全球伺服驅(qū)動的市場規(guī)模是20.67 億美元，01 年到06年的復(fù)合增長率在7％以上，預(yù)計全球伺服系統(tǒng)的市場規(guī)模在2006 年會達(dá)到29 億美金左右（這個預(yù)測包括了交流伺服和步進(jìn)電機(jī)）?，F(xiàn)在回過頭來看，恐怕已經(jīng)不止這個數(shù)據(jù)，這中間經(jīng)歷了911 等因素造成的02、03 年的市場衰退和04 年之后的恢復(fù)性增長。預(yù)計未來幾年增長率會有所提高。 國內(nèi)交流伺服的市場規(guī)模2006 年估計在20 億人民幣左右，市場規(guī)模近3 年一直保持了大于25％的年復(fù)合增長率，在所有自動化產(chǎn)品中當(dāng)屬發(fā)展最快之列。而且隨著世界制業(yè)加速向中國轉(zhuǎn)移，國產(chǎn)數(shù)控裝備在國家政策的扶持下快速向高性能、高附加值發(fā)展，國產(chǎn)交流伺服系統(tǒng)的性價比快速提高，交流伺服系統(tǒng)的市場會繼續(xù)保持快速增長的勢頭，預(yù)計從2007 到2010 年，年平均增長率會維持在20％以上。但是平均單價也將隨著競爭加劇不斷下降，每年大約下降10％。 中國伺服產(chǎn)品的用戶區(qū)域主要分布在華東、華南和華北，其中華東市場（上海、江浙和山東）占45％，以廣東為主的華南和以京津為主的華北各為15％左右。華中和東北大約是10％。華東市場是伺服最大的消費市場，而且這個趨勢會持續(xù)下去。伺服驅(qū)動廠商面臨用戶和OEM 廠家不斷變化的需求的挑戰(zhàn)，伺服驅(qū)動器的上位機(jī)可以是CNC 系統(tǒng)、通用運動控制器和PLC，還有各種嵌入式控制器，他們必須不斷推出多樣化的產(chǎn)品，滿足所有運動控制領(lǐng)域的要求。從功率范圍上，當(dāng)前100W～2000W 是主流，大約占整個伺服市場的70％，而10KW 以下的品種占到90％。在轉(zhuǎn)速范圍上，大約50％的用戶需要3000rpm 以內(nèi)的電機(jī)，另外40％需要3000～6000 轉(zhuǎn)，不到10％的人需要10000rpm 或以上轉(zhuǎn)速的電機(jī)。 分析當(dāng)前國內(nèi)用戶的購買因素，占前三位的是穩(wěn)定可靠性、價格和服務(wù)。這也說明目前國內(nèi)交流伺服市場還處在較低級的階段，對性能和功能的充分利用沒有擺在重要位置。從長遠(yuǎn)來看，伺服廠商的關(guān)鍵成功因素應(yīng)該是產(chǎn)品的性價比、可靠性、技術(shù)含量、以及市場份額和品牌影響力。 2． 國內(nèi)市場品牌競爭狀況： 國內(nèi)交流伺服市場當(dāng)前品牌競爭情況和10 多年前的變頻器市場非常類似。當(dāng)時進(jìn)口（主要是日本富士和三肯）產(chǎn)品占據(jù)了90％以上的市場份額，經(jīng)過10 年的奮斗，國產(chǎn)變頻器已經(jīng)占據(jù)了中低端市場，在整個市場份額上與進(jìn)口產(chǎn)品二分天下，并涌現(xiàn)了利德華福、森蘭等一批有實力、也有技術(shù)的廠商，其中利德華福在大功率變頻器細(xì)分市場上取得絕對的領(lǐng)先優(yōu)勢。 目前，國外品牌占據(jù)了中國交流伺服市場85％左右的份額，他們來自日本、德國和美國，日本品牌有安川、發(fā)那克（Fanuc）、三菱電機(jī)、松下、三洋、富士等；美國有羅克維爾（Rockwell Automation）、達(dá)那赫（Danaher）、帕克（Parker）等；德國有西門子（Siemens）、博世力士樂（Bosch Rexroth）、施奈德（Schneider）等。其中，日本品牌以良好的性能價格比和較高的可靠性占據(jù)了超過50％的最大市場份額，在中小型OEM 市場上尤其具有壟斷優(yōu)勢，而且本地化生產(chǎn)的策略進(jìn)一步增加了在價格和快速交貨方面的籌碼；歐美品牌在高端設(shè)備和生產(chǎn)線上比較有競爭力，其市場策略是高性能、高價格，以全套自動化解決方案作為賣點，總的市場占有率大約在35％，最近這些高端品牌也不斷尋找本地合作伙伴力圖打入中低端市場，并不甘心被日本品牌積壓市場空間。 最近2、3 年來自臺灣的伺服廠商在國內(nèi)設(shè)廠，并加大了市場推廣的力度，主要是臺達(dá)和東元，其技術(shù)水平和價格水平都居于進(jìn)口中端產(chǎn)品和國產(chǎn)品牌之間，在競爭中主要突出性價比優(yōu)勢，對國產(chǎn)品牌帶來了新的競爭壓力，市場占有率從幾年前的微不足道提高到大約5％。 中國國內(nèi)的品牌主要有和利時電機(jī)、華中數(shù)控、廣數(shù)、蘭州電機(jī)等，最近出現(xiàn)了南京埃斯頓、上海鄂爾多斯等廠家，粗略計算，宣稱推出交流伺服產(chǎn)品的國產(chǎn)廠家不下20 個。其中和利時電機(jī)面向整個自動化產(chǎn)業(yè)機(jī)械市場提供步進(jìn)、無刷、伺服等系列產(chǎn)品，在技術(shù)上和品牌上有一定優(yōu)勢；華中數(shù)控、廣數(shù)和蘭電等主要集中在數(shù)控機(jī)床行業(yè)，伴隨著這幾年數(shù)控行業(yè)的大發(fā)展，他們的出貨量也保持了快速增長，積累了相對較強(qiáng)的實力；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、交流伺服的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(kuò)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。根據(jù)機(jī)械工業(yè)研究院產(chǎn)業(yè)與市場研究所05 年做的市場調(diào)查，目前國內(nèi)市場上覆蓋面最廣的10 個品牌分別是：西門子、三菱、安川、蘭電、松下、Fanuc、華中數(shù)控、ABB，和利時電機(jī)和AB（屬于Rockwell Automation）。其中西門子和三菱品牌覆蓋率在30％以上，AB 在3.7%，其他品牌均在10～20％之間。調(diào)查顯示國產(chǎn)企業(yè)比如和利時電機(jī)、華中數(shù)控、蘭州電機(jī)等企業(yè)，經(jīng)過多年的研發(fā)推廣，在這個市場中做的有聲有色，在產(chǎn)品覆蓋面上占有一席之地，但是國產(chǎn)品牌的客戶忠誠度和影響力明顯不如進(jìn)口品牌。用戶選擇進(jìn)口品牌和國產(chǎn)品牌的比例為大約4：1，國產(chǎn)品牌沒有進(jìn)入用戶首選品牌的前5 名。雖然和利時電機(jī)和華中數(shù)控分列未來需求品牌的第6 位和第7 位，但是面臨日本和臺灣產(chǎn)品本地化生產(chǎn)之后日益激烈的競爭，中小功率通用伺服產(chǎn)品價格持續(xù)下降，利潤率越來越低。國產(chǎn)品牌不僅在產(chǎn)品的性能、質(zhì)量與品種上都有所欠缺，在技術(shù)儲備、生產(chǎn)能力和資本實力上的巨大差距更不是一兩天可以彌補(bǔ)。國產(chǎn)品牌要想突圍，除了需要耐心和持續(xù)投入之外，還需要在競爭策略方面走差異化路線?？傊?，中國品牌廠商同時面臨巨大的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)會，任重而道遠(yuǎn)。 3． 交流伺服的行業(yè)應(yīng)用 現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)最早被應(yīng)用到宇航和軍事領(lǐng)域，比如火炮、雷達(dá)控制。逐漸進(jìn)入到工業(yè)領(lǐng)域和民用領(lǐng)域。工業(yè)應(yīng)用主要包括高精度數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人和其他廣義的數(shù)控機(jī)械，比如紡織機(jī)械、印刷機(jī)械、包裝機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體設(shè)備、郵政機(jī)械、冶金機(jī)械、自動化流水線、各種專用設(shè)備等。其中伺服用量最大的行業(yè)依次是：機(jī)床、食品包裝、紡織、電子半導(dǎo)體、塑料、印刷和橡膠機(jī)械，合計超過75％。 i. 在數(shù)控機(jī)床中使用永磁無刷伺服電機(jī)代替步進(jìn)電機(jī)做進(jìn)給已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)，部分高端產(chǎn)品開始采用永磁交流直線伺服系統(tǒng)。在主軸傳動中采用高速永磁交流伺服取代異步變頻驅(qū)動來提高效率和速度也成為熱點。90 年代以來，歐、美、日各國爭相開發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機(jī)床， 高速電主軸單元轉(zhuǎn)數(shù)在30000rpm～100000rpm，工作臺的進(jìn)給速度在分辨率為1μm 時達(dá)到100m/min，甚至200m/min 以上, 在分辨率為0.1μs 時，在24m/min 以上。當(dāng)今數(shù)控機(jī)床突出高速、高精、高動態(tài)、高剛性的特點，對位置系統(tǒng)的要求包括：定位速度和輪廓切削進(jìn)給速度；定位精度和輪廓切削精度；精加工的表面粗糙度；在外界干擾下的穩(wěn)定性。這些要求的滿足主要取決于伺服系統(tǒng)的靜態(tài)、動態(tài)特性。 我們已經(jīng)看到國產(chǎn)伺服系統(tǒng)比如廣數(shù)的產(chǎn)品在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上的廣泛應(yīng)用，但是在中高檔數(shù)控機(jī)床上采用國產(chǎn)伺服系統(tǒng)仍然面臨困難，性能是一個重要方面，還有就是穩(wěn)定性和可靠性，或許品牌效應(yīng)也是難以短時間逾越的障礙。 ii. 在機(jī)器人領(lǐng)域，無刷永磁伺服系統(tǒng)得到大量應(yīng)用。工業(yè)機(jī)器人擁有多個自由度，每臺工業(yè)機(jī)器人需要的電機(jī)數(shù)量在10 臺以上。目前世界范圍內(nèi)工業(yè)機(jī)器人擁有量超過100 萬臺，機(jī)器人的需求量年增長在30％以上。國際上工業(yè)機(jī)器人采用的伺服系統(tǒng)屬專用系統(tǒng)，多軸合一，模塊化，特殊的散熱結(jié)構(gòu)，特殊的控制方式，對可靠性要求極高。國際機(jī)器人巨頭都有自己的專屬伺服系統(tǒng)配套，比如安川、松下和ABB，這方面國內(nèi)差距明顯。國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人廠家仍然在采用標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)口交流伺服系統(tǒng)，國產(chǎn)伺服系統(tǒng)想進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人配套領(lǐng)域，就更加遙遠(yuǎn)。不過，我們也看到在一些特殊機(jī)器人領(lǐng)域，比如反恐防爆機(jī)器人、礦井救災(zāi)機(jī)器人等輕便移動機(jī)器人，采用了國產(chǎn)基于低壓直流供電的微型無刷伺服系統(tǒng)，比如和利時電機(jī)的蜂鳥系列就獲得了成功。當(dāng)然，在更廣泛的機(jī)器人領(lǐng)域，需要的不僅僅是交流伺服電機(jī)，還包括各種其他微特電機(jī)，如直流伺服電機(jī)、直線電機(jī)、測速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、力矩電機(jī)等。 iii. 紡織行業(yè)當(dāng)前應(yīng)用伺服的比例很低，但卻是未來交流伺服大批量應(yīng)用的重要行業(yè)之一。從90 年代初期至今已經(jīng)15 年，紡織行業(yè)技術(shù)進(jìn)步主要是依靠變頻化、PLC 化。只有少量紡織機(jī)械采用了高檔伺服技術(shù)，用于提高精度和效率，目前已有高檔梳棉機(jī)、帶自調(diào)勻整的并條機(jī)、新型粗紗機(jī)、數(shù)控細(xì)紗機(jī)、分條整經(jīng)機(jī)、漿紗機(jī)、園網(wǎng)印花機(jī)等設(shè)備應(yīng)用了交流伺服。無梭織機(jī)上已經(jīng)開始采用帶交流伺服的電子送經(jīng)和電子卷取，印染設(shè)備上也要用到伺服系統(tǒng)。這些設(shè)備每年的伺服用量在2、3 萬套左右，且?guī)缀跞渴沁M(jìn)口產(chǎn)品，如Lenze、Danaher、Siemens 和Baumuller，還有三菱和松下等。價格是制約交流伺服大面積普及的主要因素，國產(chǎn)產(chǎn)品雖然在價格上有一定競爭優(yōu)勢，但是性能指標(biāo)、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性等方面存在欠缺，還需要在品牌塑造、服務(wù)、交貨期等方面不斷改進(jìn)。在如下兩個方面，我們可以看到國產(chǎn)伺服廠家的成功案例，一個是在工業(yè)縫紉機(jī)上，近幾年國產(chǎn)伺服控制器逐漸取代臺灣和其他進(jìn)口品牌變成市場主流，憑借低成本的電機(jī)、簡單的低線數(shù)編碼器，以及集成控制和驅(qū)動，在解決了批量穩(wěn)定性之后，象上海鮑麥克斯這樣的國內(nèi)品牌獲得了成功。每年數(shù)十萬臺的產(chǎn)量，這可能是未來幾年里，低檔伺服最大的市場了。另外一個緊密結(jié)合用戶需求進(jìn)行創(chuàng)新開發(fā)的案例，可以舉和利時電機(jī)開發(fā)的絡(luò)絲機(jī)控制系統(tǒng)?！敖j(luò)絲機(jī)”是屬于織造前工序的精密工藝設(shè)備，將各種天然絲絡(luò)成各種規(guī)格的柱狀、寶塔形、雙錐形筒子，供用于染色、整經(jīng)、針織等后道工序。該公司充分利用自己在步進(jìn)、無刷、伺服、運動控制、網(wǎng)絡(luò)通訊等方面的綜合技術(shù)，通過和國內(nèi)最大紡機(jī)集團(tuán)的密切合作，開發(fā)成功了精密絡(luò)絲機(jī)控制系統(tǒng)，其核心是利用高動態(tài)的伺服橫動電機(jī)以及數(shù)字卷繞技術(shù)，取代傳統(tǒng)的機(jī)械傳動而實現(xiàn)單錠化和數(shù)字化，每錠之間依靠CAN 總線聯(lián)系，是無軸技術(shù)應(yīng)用的典范。該產(chǎn)品的研發(fā)成功充分體現(xiàn)了國內(nèi)廠商的競爭能力，為國產(chǎn)伺服廠商開辟了參與市場競爭的新路。 iv. 無軸（電子軸）傳動技術(shù)在印刷機(jī)上應(yīng)用，也是目前全球印刷企業(yè)和機(jī)械制造商的焦點。無軸傳動就是用多個單獨的伺服電機(jī)取代傳統(tǒng)的機(jī)械傳動鏈，伺服驅(qū)動器之間依靠高速現(xiàn)場總線進(jìn)行聯(lián)系，通過軟件保證各伺服軸對內(nèi)部的虛擬數(shù)字電子軸保持嚴(yán)格同步。采用無軸傳動技術(shù)為印刷機(jī)的生產(chǎn)制造、為印刷業(yè)服務(wù)革命帶來了最佳解決方案，目前歐洲50％的凹印機(jī)采用了無軸技術(shù)，日本也有30％以上采用。其他采用無軸傳動的機(jī)械包括卷筒紙印刷機(jī)、柔印機(jī)、上光機(jī)、燙金機(jī)、模切機(jī)等各類印刷設(shè)備。這一領(lǐng)域最頂級的伺服控制解決方案提供商是來自德國的博世力士樂、倫茨、日本的住友和奧地利的貝加萊。國內(nèi)目前僅有北人和松德等個別廠家進(jìn)行無軸傳動印刷機(jī)的開發(fā)，部分規(guī)格的性能指標(biāo)接近國際水平，但是其采用的電子軸傳動伺服系統(tǒng)和套準(zhǔn)控制系統(tǒng)均來自日本和歐洲，國內(nèi)相關(guān)伺服廠家還鮮有涉足。國產(chǎn)伺服和控制系統(tǒng)要達(dá)到這個領(lǐng)域的要求，需要頂級的技術(shù)水平和對這個行業(yè)的透徹理解，看來還有漫長的路要走。 v. 包裝設(shè)備上，采用伺服控制可以提高單位時間的產(chǎn)量、提高資源利用率、增加品種適應(yīng)性和提高產(chǎn)品質(zhì)量，因此交流伺服在包裝機(jī)械上的廣泛使用只是時間問題。采用數(shù)字伺服技術(shù)的電子齒輪和電子凸輪將代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械部件，隨著價格的下降，成本也逐漸接近純機(jī)械的方案。歐洲有個Elau 公司專門針對包裝機(jī)械設(shè)計開發(fā)數(shù)字伺服和運動控制解決方案，在大型連續(xù)包裝設(shè)備方面居于領(lǐng)先地位，而我國尚沒有出現(xiàn)如此專業(yè)的解決方案提供商。 vi. 這幾年出現(xiàn)的新型電梯曳引機(jī)，采用永磁同步伺服電機(jī)做無齒輪直接驅(qū)動，取代變頻異步驅(qū)動，具有更高的控制精度、動態(tài)特性、高效率、低噪聲，已經(jīng)成為國際和國內(nèi)主要電梯廠的熱點產(chǎn)品，促進(jìn)了電梯產(chǎn)業(yè)的革命。國內(nèi)已有寧波申菱、沈陽博林特等電梯廠家研制出了自己的曳引機(jī)電機(jī)產(chǎn)品，配進(jìn)口矢量控制變頻器或伺服驅(qū)動器。 4． 國內(nèi)外市場發(fā)展趨勢 i. 國際交流伺服市場處于恢復(fù)性增長狀態(tài)，而國內(nèi)市場在未來3～5 年仍將維持高速增長。 ii. 國外運動控制廠商通過購并和聯(lián)盟迅速擴(kuò)大自己的實力，謀求一站式解決方案提供商的地位，比如Danaher 自從1995 年以來連續(xù)收購了超過40 家運動控制廠商，包括我們非常熟悉的一些品牌，如Kollmorgen, API, Pacific Scientific,Superior Electric, Dover, NEAT, Thomson, Giddings & Lewis, Warner Motion,InMotion, Bautz, Micron 和Siedel 等。Parker 也按照相同的思路在擴(kuò)展，最近的例子是收購了Bayside，而Schneider 收購了Berger Lahr。許多新生的小企業(yè)具備獨特的技術(shù)或其他核心能力，也會找到屬于自己的生存空間，并因此得到更多投資。 iii. 國際范圍內(nèi)，政府和國際標(biāo)準(zhǔn)的不斷發(fā)展給伺服產(chǎn)業(yè)帶來深遠(yuǎn)影響，比如美國的能源法案EPactII 對電機(jī)系統(tǒng)能效的規(guī)定，美國的UL、NEC（NFPA）標(biāo)準(zhǔn)對安全的規(guī)定，歐盟的RoHS、WEEE 和CE 標(biāo)準(zhǔn)對環(huán)保和安全的規(guī)定等。 iv. 交流伺服系統(tǒng)的市場范圍不斷擴(kuò)大，越來越多取代機(jī)械傳動、液壓和氣動傳動系統(tǒng)；交流伺服不斷取代直流伺服的市場份額，導(dǎo)致直流伺服在整個伺服市場的占有率從目前的不到15％每年大約下降0.5%；同時交流伺服成本和尺寸不斷縮小，也在蠶食高端步進(jìn)電機(jī)的市場，但是步進(jìn)電機(jī)本身也在不斷提高自己的競爭能力，不斷延伸市場空間，因此在收到?jīng)_擊的同時市場也在擴(kuò)大，只是速度可能不如交流伺服這么快而已。我們相信，在中國交流伺服市場發(fā)展的過程中，一定會出現(xiàn)強(qiáng)勢的國產(chǎn)品牌，國際廠商也必然從中獲益；在諸強(qiáng)博弈中讓廣大客戶受益，最終促進(jìn)整個行業(yè)的成熟.