一、伺服系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展概況

　　20 世紀 70 年代開始，國外伺服系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)生了日本松下 （Panasonic）、日本安川（Yaskawa）、日本三菱電機（Mitsubishi Electric）、 臺灣臺達（Delta）、德國西門子（Siemens）、德國科比（Keb）、臺灣東元（Teco）、 德國博世力士樂（Bosch Rexroth）等伺服系統(tǒng)國際知名企業(yè)。其中，日本品牌以良好的性價比和較高的可靠性占據(jù)了中國較大的市場份額，在中低端設(shè)備市場中 具有優(yōu)勢，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。

　　顯示：中國伺服系統(tǒng)的自主研發(fā)起步較晚，目前該領(lǐng)域主要的自主研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)起 步于 2000 年以后，通過引進、消化吸收國際先進技術(shù)等舉措，國內(nèi)企業(yè)自主研發(fā)的伺服系統(tǒng)開始進入快速發(fā)展階段，國產(chǎn)伺服系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平不斷提升，并逐漸在國內(nèi)市場中取得一定的份額，但與國際知名企業(yè)相比，在系統(tǒng)整體 性能、可靠性上仍存在一定差距。

2014 年中國伺服系統(tǒng)市場主要生產(chǎn)企業(yè)及其市場占有率

　　二、伺服系統(tǒng)行業(yè)的國內(nèi)市場容量預(yù)測

　　伺服系統(tǒng)主要應(yīng)用于對定位精度和運轉(zhuǎn)速度控制要求較高的制造領(lǐng)域，在精密制造和柔性制造中有著不可替代的作用，目前已廣泛應(yīng)用于機床、包裝、紡織、
電子、塑料、醫(yī)療、印刷、橡膠、食品等行業(yè)，并逐步在風(fēng)電、新能源汽車等新 興行業(yè)到推廣，應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展將進一步推動伺服系統(tǒng)市場的增長。

　　中國是制造業(yè)大國，受益于國家大力發(fā)展高端裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策，中國伺服系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展前景廣闊，預(yù)計國內(nèi)伺服系統(tǒng)市場規(guī)模未來將繼續(xù)保持穩(wěn)步增長，其中伺服系統(tǒng)在電子、橡膠、機床、包裝、醫(yī)療等行業(yè)的應(yīng)用將保持較快增 長，并成為伺服系統(tǒng)市場規(guī)模的主要增長點。

2012～2017 年國內(nèi)伺服系統(tǒng)市場規(guī)模 （億元）

2013 年伺服系統(tǒng)在國內(nèi)各行業(yè)應(yīng)用情況

　　另外，隨著中國人力成本的快速上漲，制造業(yè)生存壓力的日益加大，加之工 業(yè) 4.0 的推進，用工業(yè)機器人與自動化推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級已成為共識，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢必迎來一個需求快速發(fā)展的階段。據(jù)統(tǒng)計，機器人產(chǎn)品中，高精密減速器、伺服電機、伺服驅(qū)動器三者將占到機器人總成本的一半以上，以一臺 國產(chǎn)的 50 公斤級工業(yè)機器人為例，減速器、伺服電機、伺服驅(qū)動三者所占的成 本分別為 35%、14%、13%3，因此工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將帶動包括伺服系統(tǒng)在內(nèi)的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)裝置的市場需求增長。根據(jù)中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟網(wǎng)的 統(tǒng)計，2013 年全球工業(yè)機器人市場銷售額約為 1,800 億元，銷量約為 17.9 萬臺， 2013 年中國市場共銷售工業(yè)機器人近 3.7 萬臺，同比 2012 年增長 38%，中國市 場銷量占全球銷量比重已從 2012 年的 17%提升至目前的 21%，總銷量已超越日 本，成為全球第一大工業(yè)機器人消費市場。4隨著國內(nèi)工業(yè)機器人市場的持續(xù)增 加，伺服系統(tǒng)的需求量將不斷提高。

　　三、伺服系統(tǒng)行業(yè)技術(shù)的發(fā)展趨勢分析

　　伺服系統(tǒng)當前以交流伺服系統(tǒng)為主，現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字化的轉(zhuǎn)變，數(shù)字化控制已應(yīng)用于包括對換相、電流、速度和位置等全方位的伺服控制，新型功率半導(dǎo)體器件、高性能數(shù)字信號處理器及伺服專用模塊亦得到廣泛采用，伺服驅(qū)動的軟件算法也在不斷發(fā)展。未來，伺服系統(tǒng)行業(yè)技術(shù)的發(fā)展趨勢 具體如下：

　　①高效率化。高效率化主要包括對伺服電機、逆變器驅(qū)動電路、能量回饋、動態(tài)響應(yīng)的改進和優(yōu)化。例如對伺服電機中永磁材料性能的改進和永磁材料安裝 結(jié)構(gòu)的優(yōu)化；

　　②直接驅(qū)動。直接驅(qū)動包括采用盤式電機的轉(zhuǎn)臺伺服驅(qū)動器和采用直線電機的線性伺服驅(qū)動器，由于消除了傳動裝置產(chǎn)生的誤差，從而實現(xiàn)了高速化和高定 位精度。

　　③高速、高精度、高性能化。采用每轉(zhuǎn)百萬脈沖級編碼器、高采樣精度和高數(shù)據(jù)位數(shù)、高性能數(shù)字信號處理器、無齒槽效應(yīng)的高性能旋轉(zhuǎn)電機、直線電機等 技術(shù)不斷提高伺服系統(tǒng)的綜合性能；

　　④一體化。電機、反饋、控制、驅(qū)動、通訊的一體化是當前小功率伺服系統(tǒng) 的發(fā)展方向；

　　⑤通用化。通用型驅(qū)動器可以在不改變硬件配置的條件下，快速方便地設(shè)置 控制工作方式，亦可以驅(qū)動不同類型的伺服電機和適應(yīng)不同的傳感器類型；

　　⑥智能化。智能化交流伺服系統(tǒng)具備參數(shù)記憶、故障診斷和分析、參數(shù)自整定等功能。參數(shù)記憶功能是指伺服系統(tǒng)的所有運行參數(shù)都可以自行保存，并可通過上位機軟件進行設(shè)置；故障診斷與分析功能是指伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可自動將故障類型及故障原因顯示，便于維修與調(diào)試；參數(shù)自整定功能是指伺服系統(tǒng)可通 過幾次試運行自動將運行參數(shù)整定，并自動實現(xiàn)運行參數(shù)優(yōu)化；

　　⑦網(wǎng)絡(luò)化。工業(yè)自動化控制局域網(wǎng)發(fā)展的重點是如何適應(yīng)高性能運動控制對數(shù)據(jù)傳輸實時性、可靠性、同步性的要求，隨著大規(guī)模分布式控制裝置的需求上 升，高性能網(wǎng)絡(luò)化伺服系統(tǒng)將成為未來發(fā)展的趨勢；

　　⑧模塊化。模塊化是指伺服系統(tǒng)中伺服驅(qū)動模塊、電源模塊、通訊模塊等模塊之間的模塊化組合以及伺服驅(qū)動器內(nèi)部軟件和硬件的模塊化，從而使得伺服系 統(tǒng)獲得不同的功能并實現(xiàn)對不同模塊的重復(fù)使用以節(jié)約成本。