伺服主轴电机行业全景调研与发展战略研究报告

伺服主轴电机行业全景调研与发展战略研究报告

推动风机、泵、压缩机等电机系统节能技术研发，加快应用离心式风机、水泵等二次方转矩特性类负载与高效节能电机匹配技术、低速大转矩直驱技术、高速直驱技术、伺服驱动技术等，提高电机系统效率和质量。进一步优化电机控制算法与控制性能，加快突破永磁电机效率最优控制和无位置传感器磁阻电机参数精确辩识等技术。加强组织实施省级工业和信息化、市场监管部门依据本计划，结合实际提出工作措施，加强指导和服务。充分利用节能减排等现有资金渠道，对电机能效提升重点项目给予支持。鼓励有关行业协会、企业按照本计划确定的目标任务，结合本领域、本企业实际，制定专项工作方案，统筹推进计划落实。伺服系统行业发展趋势（一）伺服系统行业高性能化高性能化体现在伺服系统的可靠性、高动态响应能力、快速精准定位。高性能化是伺服系统的核心竞争力。芯片运算能力的提升、电机控制算法的优化、编码器技术的升级，为伺服系统性能的提升提供了基础，各大伺服系统制造企业都在提升伺服系统的性能上不遗余力。《十四五智能制造发展规划》中提出智能制造装备创新发展行动，就包括研发高精度伺服驱动系统。高性能化成为伺服系统未来的发展方向之一。（二）伺服系统行业网络化伺服网络化是控制技术、计算机技术和通信技术的综合应用。工业以太网和现场总线技术，使伺服系统与上位控制系统间能高速交互数据，在提升系统控制性能的同时，上位机还可根据实时获取的伺服系统的反馈信息，预测系统的运行状态和趋势，减少系统非正常停机的可能。现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备和控制装置之间实行双向、串形、多结点的数字通信技术。构建总线型伺服是实现工业物联网的必要途径之一。随着国内对大规模分布式控制装置的需求增加，伺服系统网络化成为未来发展的必然趋势。（三）伺服系统行业智能化伺服智能化表现在以下几个方面：一是参数记忆功能，系统的所有运行参数都可以保存在伺服单元内部，通过通信接口，这些参数甚至可以在运行途中由上位计算机加以修改，应用起来十分方便；二是它们都具有故障自诊断与分析功能，在系统出现故障时，就会将故障的类型以及可能引起故障的原因通过用户界面清楚地显示出来，这就简化了维修与调试的复杂性；三是参数自整定的功能，带有自整定功能的伺服单元可以通过几次试运行，自动将系统的参数整定出来，并自动实现其最优化。伺服智能化使加工过程简单化，从而使得驱动系统在尽量少的人为干预下性能稳定。（四）伺服系统行业集成化集成化也是伺服系统未来发展的趋势之一，集成化有多轴合一、控制+驱动和驱动+电机一体化等形式。控制+驱动一体化可极大地降低系统成本与体积，提升系统总体性能；驱动+电机一体化，能有效提高系统可靠性，提高电磁兼容能力。伺服系统一体化有利于设备制造厂商节省接线人工、减少线路干扰、降低电缆成本及节约安装空间，符合其接线简单、操作简便的要求，同时还能达到体积小巧和性能稳定需求，并显著减少其采购和管理操控成本。不足之处在于高集成度开发难度较大，适合用于物理空间集成度相对较高的场合。伺服系统行业壁垒（一）伺服系统行业技术与人才壁垒伺服系统产品属于高新技术产品，需要综合应用运动控制、电力电子、计算机、自动控制、电机等诸多学科的技术知识。在产品设计上需要较高的技术水平，在制造工艺上，也需要一定的经验积累。而对于直驱功能部件产品及五轴加工中心而言，需要对下游行业的工艺和应用环境有深入的了解，行业新进入者由于没有足够的知识技术积累和成熟稳定的研发团队，缺乏成熟有效的技术研发流程，较难在本行业立足。（二）伺服系统行业客户壁垒伺服系统产品作为智能制造装备的核心部件之一，客户除了考虑产品的性能稳定性、质量可靠性，也会考虑产品的兼容性、技术维护服务的及时性、延续性等多方面因素，因此客户对原有供应商会形成一定程度的依赖。成熟的伺服系统产品厂家不仅提供产品，还会提供配套的技术服务、售后服务，越来越多的设备制造企业需要伺服产品供应商从产品开发环节即介入，为客户提供所需的产品和技术解决方案。而在业务合作中，供应商能更加深入了解下游制造企业的需求并提供配套产品方案，从而强化与客户的紧密协作与互动。行业新进入者则因缺少与下游制造企业深入沟通的渠道，缺少熟悉客户产品应用场景的机会，难以了解客户的真实需要，增加了进入本行业的难度。（三）伺服系统行业品牌壁垒国内伺服系统市场分为日系、欧美系、中国台湾系、国产品牌四个阵营。国际品牌厂商起步早，经过多年的技术积累和市场开拓，其产品凭借技术性能和质量优势在行业内树立了稳定的品牌地位，国内的高端市场被其所占据，与国际知名企业相比，国产品牌在整体性能、可靠性上仍存在一定差距。如果没有具备竞争力的设计、技术、产品及方案，国内品牌厂商较难进入这些市场，这在一定程度上形成了品牌壁垒。强化节能服务大力发挥工业节能与绿色发展评价中心、绿色制造系统解决方案供应商等作用，积极开展电机系统专项节能诊断，提出节能改造建议。积极培育第三方节能服务机构，发展综合能源服务、合同能源管理等市场化模式，推进电机节能提效改造，推行电机节能认证，加大节能电机产品供给。持续提高电机产品绿色制造水平加快推广定子正弦绕组、转子冲片冲槽切气隙、转子低压铸铝、转子闭口槽等工艺，提升高效节能电机生产保障能力。加快应用定转子冲片级进模高速冲、自动摇摆冲、自动压装、自动喷漆、自动绕线嵌线等设备，提升电机生产自动化水平。鼓励使用能源管理、电能回馈式电机试验等能源计量监控和优化利用系统。开展存量电机节能改造鼓励钢铁、有色、石化、化工、建材、纺织等重点工业行业开展用能设备节能诊断，结合设备能效水平和运行维护情况，评估先进节能技术装备推广应用潜力。引导企业实施电机等重点用能设备更新升级，优先选用高效节能电机，加快淘汰不符合现行国家能效标准要求的落后低效电机。鼓励企业对低效运行的风机、泵、压缩机等电机系统开展匹配性节能改造和运行控制优化等。积极实施电机高效再制造推动完善废旧电机回收利用