（2）控制器：與國際差距最小的零部件

控制器是機(jī)器人的大腦，主要負(fù)責(zé)發(fā)布和傳遞動作指令。其主要任務(wù)是對機(jī)器人的運(yùn)動規(guī)劃，以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的操作空間坐標(biāo)和關(guān)節(jié)空間坐標(biāo)的相互轉(zhuǎn)換，完成高速伺服插補(bǔ)運(yùn)算、伺服運(yùn)動控制。

控制器分為硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)。硬件方面，目前市場已經(jīng)研發(fā)了基于多CPU的分級分層控制系統(tǒng)。以典型的DSP控制器為例，該控制器采用模塊化結(jié)構(gòu)，以工業(yè)PC作為系統(tǒng)的硬件平臺，通過DSP控制卡實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人多個(gè)自由度的操控，提高了機(jī)器人控制器的運(yùn)動控制性能。

軟件方面，又分為上位機(jī)PC部分和下位機(jī)運(yùn)動控制部分。其中，上位機(jī)模塊主要功能是對系統(tǒng)的可調(diào)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，對機(jī)器人的正、逆運(yùn)動學(xué)建模求解，并把運(yùn)動控制卡與控制程序在邏輯上連接起來。下位機(jī)模塊由主控程序、運(yùn)動程序和通訊程序構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)高速伺服插補(bǔ)運(yùn)算、伺服運(yùn)動控制。

▲機(jī)器人控制器硬件結(jié)構(gòu)

▲機(jī)器人控制器軟件結(jié)構(gòu)

競爭格局：硬件差距較小，難點(diǎn)集中于軟件?？刂破鞅举|(zhì)上就是一個(gè)數(shù)據(jù)處理器，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的成熟，半導(dǎo)體芯片的性價(jià)比越來越高，因此控制器在硬件上并無太高門檻。在機(jī)器人的核心零部件中，控制器的技術(shù)難度是最低的，國內(nèi)企業(yè)開發(fā)的控制器產(chǎn)品已經(jīng)可以滿足大部分功能要求。但控制器的核心在于算法要與機(jī)器人本體相匹配。目前，國外主流機(jī)器人廠商的控制器均是基于運(yùn)動控制平臺進(jìn)行自主研發(fā)，以保證匹配性，導(dǎo)致國內(nèi)企業(yè)控制器尚未形成競爭優(yōu)勢。可以說，國產(chǎn)控制機(jī)在硬件上與國外差距不大，差距主要是算法和兼容性方面。

▲2015年國內(nèi)機(jī)器人控制器銷量市場份額

系統(tǒng)集成商的核心優(yōu)勢在于人才及行業(yè)積累

相較于機(jī)器人本體供應(yīng)商，機(jī)器人系統(tǒng)集成供應(yīng)商還要具有產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力、對終端客戶應(yīng)用需求的工藝?yán)斫?、相關(guān)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)等，提供可適應(yīng)各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化、個(gè)性化成套裝備。

系統(tǒng)集成商處于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的下游應(yīng)用端，為用戶提供設(shè)計(jì)方案，要具有產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力、對終端客戶應(yīng)用需求的工藝?yán)斫?、相關(guān)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)等，提供可適應(yīng)各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化、個(gè)性化成套設(shè)備。與單元產(chǎn)品的供應(yīng)商相比，系統(tǒng)集成商還要具有產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，并在對用戶行業(yè)深刻理解的基礎(chǔ)之上，提供可適應(yīng)各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化、個(gè)性化成套裝備。

系統(tǒng)集成商具有市場渠道優(yōu)勢，可快速加入機(jī)器人研發(fā)及生產(chǎn)行列。與國內(nèi)本體廠商面對國外企業(yè)強(qiáng)大的競爭不同，國內(nèi)系統(tǒng)集成商擁有本土的許多優(yōu)勢，包括渠道優(yōu)勢、價(jià)格優(yōu)勢、工程師紅利等。系統(tǒng)集成商以往是從國外或者少部分從國內(nèi)購臵機(jī)器人整機(jī)，根據(jù)不同行業(yè)或客戶的需求，制定解決方案。

非標(biāo)項(xiàng)目，不能批量復(fù)制。系統(tǒng)集成項(xiàng)目是非標(biāo)準(zhǔn)化的，每個(gè)項(xiàng)目都不一樣，不能100%復(fù)制，因此比較難上規(guī)模。能上規(guī)模的一般都是可以復(fù)制的，比如研發(fā)一個(gè)產(chǎn)品，定型之后就很少改了，每個(gè)型號產(chǎn)品都一樣，通過生產(chǎn)和銷售就能大量復(fù)制上規(guī)模。而且由于需要墊資，集成商通常要考慮同時(shí)實(shí)施項(xiàng)目的數(shù)量及規(guī)模。

要熟悉相關(guān)行業(yè)工藝。由于機(jī)器人集成是二次開發(fā)產(chǎn)品，需要熟悉下游行業(yè)的工藝，要完成重新編程、布放等工作。國內(nèi)系統(tǒng)集成商，如果聚焦于某個(gè)領(lǐng)域，通?？梢垣@得較高行業(yè)壁壘，生存沒問題。但是同樣由于行業(yè)壁壘，很難實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)拓展業(yè)務(wù)，通過并購也行不通，因此規(guī)模做大很難。機(jī)器人系統(tǒng)集成商本來就該是小的，起碼現(xiàn)階段國內(nèi)集成商規(guī)模都不大。

系統(tǒng)集成商的核心競爭力是人才，其中，最為核心的是銷售人員、項(xiàng)目工程師和現(xiàn)場安裝調(diào)試人員，銷售人員負(fù)責(zé)拿訂單，項(xiàng)目工程師根據(jù)訂單要求進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，安裝調(diào)試人員到客戶現(xiàn)場進(jìn)行安裝調(diào)試，并最終交付客戶使用。幾乎每個(gè)項(xiàng)目都是非標(biāo)的，不能簡單復(fù)制上量。

因此系統(tǒng)集成商實(shí)際是輕資產(chǎn)的訂單型工程服務(wù)商，核心資產(chǎn)是銷售人員、項(xiàng)目工程師和安裝調(diào)試人員，因此，系統(tǒng)集成商很難通過并購的方式擴(kuò)張規(guī)模。

產(chǎn)業(yè)鏈布局完善才能做大做強(qiáng)

四大家族在工業(yè)機(jī)器人行業(yè)從上游零部件、中游本體到下游系統(tǒng)集成均有布局。像KUKA機(jī)器人業(yè)務(wù)分為本體和系統(tǒng)集成兩大塊，發(fā)那科通過外延并購布局系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)。工業(yè)機(jī)器人是載體，具體行業(yè)應(yīng)用是焦點(diǎn)，兩者兼具的話，本體和系統(tǒng)集成形成聯(lián)動，渠道相互促進(jìn)，有望提升產(chǎn)品在行業(yè)的影響力，分到更大的市場份額。

國內(nèi)本體企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈上布局是做大做強(qiáng)的唯一途徑。2017年國產(chǎn)品牌機(jī)器人銷量為3.78萬臺，按平均單價(jià)10萬計(jì)算，市場規(guī)模僅37.8億。排名靠前的埃夫特、埃斯頓(002747)等機(jī)器人銷量才2000多臺，銷售額遠(yuǎn)低于四大家族企業(yè)，即使未來幾年銷量翻番，銷售額也較難做到很大。同時(shí)具體行業(yè)自動化解決方案是機(jī)器人的落腳點(diǎn)，是當(dāng)前各家搶奪的焦點(diǎn)。系統(tǒng)集成注重售后服務(wù)，本土企業(yè)響應(yīng)快，服務(wù)強(qiáng)度大，競爭優(yōu)勢比較明顯。根據(jù)我們前面的測算，系統(tǒng)集成是本體市場規(guī)模的3倍左右，因此系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)有助于快速提升銷售額，打開下游市場，提升品牌影響力。2018年工業(yè)機(jī)器人本體和系統(tǒng)集成市場總和將突破千億規(guī)模。國內(nèi)上市公司如埃斯頓、新松、快克股份等注重產(chǎn)業(yè)鏈布局，有望在競爭中突圍。

系統(tǒng)集成商向本體或零部件延伸能夠提升行業(yè)競爭力，有效改善利潤率。四大因素決定集成商規(guī)模小。系統(tǒng)集成項(xiàng)目是非標(biāo)準(zhǔn)化的，每個(gè)項(xiàng)目都不一樣，不能100%復(fù)制，所以比較難上規(guī)模，能上規(guī)模的都是可以復(fù)制的，比如研發(fā)一個(gè)產(chǎn)品，定型后就很少改了，每個(gè)型號產(chǎn)品都一樣，通過生產(chǎn)和銷售就能大量復(fù)制上規(guī)模。而且由于需要墊資，集成商通常要考慮同時(shí)實(shí)施項(xiàng)目的數(shù)量及規(guī)模。

但近年來系統(tǒng)集成商也走到了一個(gè)“分水嶺”，由于硬件產(chǎn)品價(jià)格逐年下降、利潤也越來越薄，僅靠項(xiàng)目帶動硬件產(chǎn)品的銷售模式已經(jīng)成為過去時(shí)。同時(shí)，進(jìn)入系統(tǒng)集成這個(gè)領(lǐng)域的門檻越來越低，競爭隨之就更為激烈，利潤逐年下降。大部分系統(tǒng)集成商自身只是設(shè)計(jì)、組裝生產(chǎn)線，而生產(chǎn)線上所需機(jī)器人本體、傳感器、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等90%以上的原材料均是外購，這樣整體產(chǎn)線價(jià)格相比同行很難有競爭力。因此部分核心部件自制能夠有效的降低成本，提升自身競爭力，打造行業(yè)的護(hù)城河。

因此國內(nèi)公司要想做大做強(qiáng)，可以選擇自上而下或者自下而上的發(fā)展模式，產(chǎn)業(yè)鏈布局完善的企業(yè)有望享有更多的行業(yè)紅利，分到更大的蛋糕。

摘編：和訊網(wǎng)