一、  工业机器人发展态势

未来五年间随着伺服电机和谐波减速器上的国产替代深入，以及需求端的大幅放量，在工业机器人中低端市场将引来一波强劲增长，在中高端市场中随着技术突破国产品牌亦将占据更多的市场份额，销售量预计年增长率将在30%左右并逐年提高;另一方面，随着中低端市场技术成熟、竞争激烈，预计年平均售价将逐年略有降低，但市场规模仍将保持快速增长。

预计2022年中国工业机器人行业年行业规模达540亿元;

2027年行业规模达超过1800亿元，2022-2027年间CARG达28.20%。

二、工业4.0数字化背景下工业机器人加速突围重要方向—伺服控制系统

        随着国家工业4.0 以及智造2025计划的发布，国家在工业领域的一系列产业政策都围绕着推进先进制造的数字智能化而展开，进而大力促使各大中型骨干企业纷纷开始了数字化的转型升级。所谓的数字化升级，在硬件设施层面，本质就是机电一体化的生产模式，即工业自动化。

        国家的产业促进政策总是抓大放小的。在政策资金的激励下，大中型骨干企业的数字化发展，令更多生产要素向它们集聚，使得各产业的骨干企业获得了越来越多的竞争优势和行业支配地位。这样一来，越来越多的下游中小制造企业在人才竞争、劳动力成本、以及产能和品质交付能力方面，面临着巨大的困境，不得不自发向数字化转型靠拢：首先力图在工业自动化的生产模式方面谋求突破。

        一直以来，中国工业机器人伺服系统市场均由外资主导，外资厂商占据中高端的市场份额，国产份额虽逐年提升，但市场份额依然偏小。

        GGII统计数据显示，2018年国产工业机器人用伺服系统市场占比为22.34%，绝大部分市场份额仍由外资占据。

        2021年国产伺服控制系统在工业机器人的配套市场份额中，占比仍不到30%！

        因此工业机器人国产替代核心的伺服系统，未来有很大的市场提升空间！

工业机器人是工业自动化生产的基础设施，伺服控制系统是机器人的重要组成部分。

        工业机器人是可实现再编程、具有自动控制和执行能力的机电一体化的生产制造装置。如工业机器人与周边的感应感知系统建立馈变效应，则可实现智能化的数字生产系统，获得以下能力：自适应制造场景、完成操作任务的操作和节能能力；从任务中学习工作方法的学习进化能力；与人类或其它机器人装置实现任务分配和优化的协作能力；能自评估、对故障和场景进行预判检测的自我诊断能力。

        由此可见，工业机器人要实现智能数字化的生产制造任务，关键核心在于驱动其学习和行动的大脑：伺服控制系统。

        伺服控制系统是工业机器人实现工业自动化的重要组成部分，是自动化制造过程中实现精确定位、精准运动的必要机构。

        在结构组成方面，工业机器人的伺服控制系统由伺服驱动控制器、伺服电机、减速机、反馈装置（编码器和传感器）四大部分构成。此基础上再深入进化，比如要进化到数字化智能制造，则还需与云AI（人工智能云）结合，通过建构大数据的神经元网络化模型实现工业机器人的自学习进化能力。

        使用工业机器人不仅仅在于代替人力，它能在未来拥有强大的制造能力，但对于机器人制造商和机器人用户而言，选择合适的伺服控制系统始终是一项艰难的任务。

        在工业机器人的总制造成本中，伺服控制系统的成本就高达70%之多（其中减速机减速器占35%，伺服控制35%），而其本体及相关附件仅占30%不到，由此可见，伺服控制系统是实现机器人本体控制和驱动机构控制的重要部分！！

工业机器人对伺服控制的要求比其它部分都要高得多

        首先要求伺服电机具有快速响应性。电机从获得指令信号到完成指令所要求的工作状态的时间应短。响应指令信号的时间愈短，电伺服系统的灵敏性愈高，快速响应性能愈好，一般是以伺服电机的机电时间常数的大小来说明伺服电机快速响应的性能。

        其次，伺服电机的起动转矩惯量比要大。在驱动负载的情况下，要求机器人的伺服电机的起动转矩大，转动惯量小。

        最后，伺服电机要具有控制特性的连续性和直线性，随着控制信号的变化，电机的转速能连续变化，有时还需转速与控制信号成正比或近似成正比。

        当然，为了配合机器人的体形，伺服电机必须体积小、质量小、轴向尺寸短。还要经受得起苛刻的运行条件，可进行十分频繁的正反向和加减速运行，并能在短时间内承受数倍过载。

工业机器人伺服控制系统的发展趋势

随着工业机器人的应用越来越多，用户对伺服控制驱动技术的要求也越来越高。总的来说，伺服系统的发展趋势可以概括为以下几个方面：

        集成化：伺服控制系统的输出器件越来越多地采用开关频率很高的新型功率半导体器件如IGBT和DSP集成电路以及一些边缘计算芯片等，这些器件将输入隔离、能耗制动、过温、过压、过流保护及故障诊断等功能全部集成于一个不大的模块之中，构成高精度的全闭环调节系统。高度的集成化显著地缩小了整个控制系统的体积。

        智能和网络化：伺服控制系统的智能化，未来将趋向云端大数据计算的发展，表现在以下几个方面:系统的所有运行参数都可以通过人机对话的方式由中央处理器来实现（远程在线编程）;它们具有故障自诊断与分析功能，参数自整定和自学习的功能；实现更可靠、更稳固的安全生产预监测体系和信息安全防护机制，这是传统工业自动化无法达成的任务。

        联机云端的大数据处理中心，可以给予带自整定功能的伺服单元进行云端仿真试运行（数字孕生技术），自动与人类或周边机器人实现其最优化的协作，使得数字化智能工厂的产线生产更安全。

        工业机器人用伺服系统作为机器人重要的核心零部件之一，随着机器人市场前景看好，机器人用伺服系统将在交流伺服市场规模比重中大幅上升。GGII预计，至2023年，机器人用伺服系统市场占比将提升至40%以上。

三、来看看我们资本市场工业机器人关键环节--伺服控制系统相关个股表现情况：

在工业机器人的总制造成本中，伺服控制系统的成本就高达70%多，包括减速机减速器（占比35%）、伺服控制（占比35%）：

1、减速机减速器核心个股表现情况

（1）鸣志电器603728  股价从11.78元上涨到48.2元，涨幅310%，目前股价41.5元，总市值175元，动态PE 120倍；

（2）中大立德002896  股价从13.16元上涨到49.56元，涨幅370%，目前股价36.9元，总市值51亿元；动态PE 75倍；

2、 伺服控制核心个股

（1）汇川技术300124  ，机器人伺服系统历史大牛股，最大涨幅80倍

        主营：机器人伺服控制系统、低压调速器一体化专机

        总股本26.39亿股，流通16亿股，现股价62.5元，市值1649亿元，动态PE  50倍。

        历史上复权最低股价从1.11元一路上涨到88.75元，最大涨幅80倍，可见机器人伺服系统中期上涨潜力的巨大。  

（2）正弦电气688395  机器人伺服系统潜力巨大个股

          主营：机器人伺服控制系统、变频调速器和一体化专机

          总股本0.86亿股，流通0.39亿股，

           股价从最低15.54元上涨到24.85元，涨幅60%。

           现股价24.85元，市值21亿元，动态PE仅仅27倍；

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