一、前言

在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，把輸出量能夠以一定準(zhǔn)確度跟隨輸入量的變化而變化的系統(tǒng)稱為伺服系統(tǒng)。一般的伺服系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動(dòng)裝置、伺服電機(jī)和檢測裝置三部分。在伺服系統(tǒng)中，交流伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是最大的一個(gè)分支，它是一個(gè)結(jié)合電機(jī)學(xué)、自動(dòng)控制、電氣技術(shù)、機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)控制于一體的綜合系統(tǒng)。在生產(chǎn)實(shí)際中，使用交流伺服運(yùn)動(dòng)控制的產(chǎn)品，能夠解決各種復(fù)雜的定位控制問題，如機(jī)器人軌跡控制、數(shù)控機(jī)床位置控制等，因此它在加工機(jī)械、FA機(jī)械、醫(yī)療機(jī)械、機(jī)器人、自動(dòng)組裝線、半導(dǎo)體制造、部件組裝和紡織機(jī)械上得到了廣泛的應(yīng)用，并表現(xiàn)出了越來越強(qiáng)的生命力。

在交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的發(fā)展過程中，它始終是融合了先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)和控制理論。最近幾年來，國內(nèi)外各個(gè)廠家都相繼推出了交流伺服運(yùn)動(dòng)控制的新技術(shù)和新產(chǎn)品，比如全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù) 、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、PCC技術(shù)、基于現(xiàn)場總線的交流伺服運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制卡、DSP多軸運(yùn)動(dòng)控制器等。這些產(chǎn)品將與中國發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)大國的過程中同步成長。

本文將對中國交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的應(yīng)用情況和行業(yè)背景進(jìn)行一些相應(yīng)的市場分析，部分分析數(shù)據(jù)來源于中國傳動(dòng)網(wǎng)。

二、交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的市場份額

這里所分析的交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品包括交流伺服控制器、交流伺服電機(jī)、專用控制平臺(tái)和伺服檢測裝置，這些產(chǎn)品組成一個(gè)完善的交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品，如圖1所示。

圖1 交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品
專用控制平臺(tái)包括嵌入式產(chǎn)品、PC-Based產(chǎn)品和PLC產(chǎn)品等。其中嵌入式平臺(tái)產(chǎn)品包括數(shù)控機(jī)床、印刷包裝機(jī)械、紡織印染機(jī)械等；PC-Based平臺(tái)應(yīng)用在較高和功能相對復(fù)雜的場合，如電子制造等；PLC平臺(tái)主要用作一般設(shè)備的通用運(yùn)動(dòng)控制，在這種情況下，PLC也同時(shí)是設(shè)備的主控制器，非常經(jīng)濟(jì)。

·伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)分永磁式同步伺服、交流感應(yīng)式伺服、直線電機(jī)伺服等幾種。
·伺服檢測裝置包括伺服系統(tǒng)中的位置、角度、速度檢測和傳感元件。

據(jù)中國傳動(dòng)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)， 2005年度中國內(nèi)地的交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的市場容量已經(jīng)達(dá)到了16.8億元人民幣。現(xiàn)根據(jù)市場品牌占有率從高到低排列，如下表1所示。
表1 2005年中國伺服產(chǎn)品主要品牌及市場份額

從表1可知，從16.8億的交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品總量上來說的確是一個(gè)很大的數(shù)字。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的增長量主要來自于機(jī)電設(shè)備使用運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的比例大幅度增加、生產(chǎn)工藝對機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化程度提出了更高的定位定長等要求以及先進(jìn)制造技術(shù)的商品化加快等幾方面因素促成的。

但是在中國機(jī)電產(chǎn)品的發(fā)展過程中，由于入世等引起的市場的急劇擴(kuò)大對機(jī)電控制系統(tǒng)產(chǎn)品（尤其是交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品）提出了一個(gè)非常高的要求，而這些要求又無法找到合適的國內(nèi)產(chǎn)品時(shí)，必然轉(zhuǎn)為世界先進(jìn)產(chǎn)品，如西門子、松下、三菱等。

以食品包裝機(jī)械為例，今年上半年我國食品包裝機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)銷售繼續(xù)呈穩(wěn)步增長的態(tài)勢，出口交貨值也有所增加，尤其是進(jìn)入4月之后，食品包裝機(jī)械行業(yè)的利潤累計(jì)增幅為67.94%，成為增速最大的行業(yè)之一。食品包裝機(jī)械之所以能夠?qū)崿F(xiàn)利潤高速增長，主要原因就是市場需求的強(qiáng)勁推動(dòng)。據(jù)業(yè)內(nèi)專家的預(yù)測，到2010年，國內(nèi)食品包裝機(jī)械行業(yè)總產(chǎn)值僅能達(dá)到1300億元（現(xiàn)價(jià)），而市場需求則可能達(dá)到2000億元，遠(yuǎn)超過供給的需求，這就為行業(yè)的發(fā)展提供了寶貴的戰(zhàn)機(jī)，產(chǎn)品的更新?lián)Q代也勢必加速。而實(shí)際上在該領(lǐng)域應(yīng)用交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品已經(jīng)逐漸成為共識(shí)，如飲料灌裝機(jī)、封口機(jī)等，成為僅次于機(jī)床傳統(tǒng)領(lǐng)域的第二個(gè)最大應(yīng)用行業(yè)。

在交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品領(lǐng)域，國外品牌尤其是日本和歐美品牌憑借其先進(jìn)的技術(shù)水平和更新速度逐漸占據(jù)了主導(dǎo)地位，國內(nèi)交流伺服運(yùn)動(dòng)控制廠商在學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，也相繼研發(fā)出了一些適于特殊行業(yè)應(yīng)用的專利和通用產(chǎn)品，并在市場預(yù)期中評價(jià)良好。

從廠商來看，日本品牌在價(jià)格上具有一定的優(yōu)勢，在性能上又能符合中國小型機(jī)械OEM商的需求，因此在本次統(tǒng)計(jì)中，松下電器、三菱電機(jī)、安川電機(jī)和三洋已經(jīng)占據(jù)整個(gè)交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的近一半市場容量，處于市場的前列。此外，其他如富士、歐姆龍等在一些工業(yè)領(lǐng)域也表現(xiàn)突出，并帶動(dòng)了自身其他系列產(chǎn)品的發(fā)展。與其他進(jìn)口產(chǎn)品相比，日本的交流伺服產(chǎn)品的優(yōu)勢在于價(jià)格、在于專業(yè)化和系統(tǒng)化。日本的機(jī)床工業(yè)、食品包裝機(jī)械都分別位于世界該領(lǐng)域的前列，因此它在機(jī)床和食品包裝領(lǐng)域積累了先進(jìn)的控制技術(shù)，如1987年，日本率先研制出伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的包裝機(jī)械，使該行業(yè)實(shí)現(xiàn)了由機(jī)械裝置為主向電腦程控為主的技術(shù)升級，迅速提高了機(jī)械性能的柔軟性和系統(tǒng)化程度，為日本的包裝機(jī)械以其獨(dú)特性贏得了世界市場廣闊的銷售空間。從這個(gè)層面上來講，交流伺服控制產(chǎn)品的品牌演化在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)還會(huì)是日本品牌為主導(dǎo)。

歐美品牌如西門子、力士樂和倫茨在高端設(shè)備和生產(chǎn)線上占據(jù)了一定的份額，具有高性能和高價(jià)格的特點(diǎn)，其中以西門子最為典型。其他歐美品牌還有AB、施奈德、丹那赫、柯比、GE、貝加萊等在其特定的領(lǐng)域保持了高速增長。在國內(nèi)企業(yè)中，已經(jīng)在伺服市場的發(fā)展中已經(jīng)培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的品牌，如機(jī)床領(lǐng)域的華中數(shù)控、廣州數(shù)控、珠海運(yùn)控等。

三、交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的應(yīng)用行業(yè)

交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的應(yīng)用主要以機(jī)械配套為主，主要涉及機(jī)床工具、食品包裝、紡織印染、電子制造、塑料機(jī)械、印刷造紙、橡膠機(jī)械等，具體的市場份額比例如表2所示。
表2 交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品

以占據(jù)行業(yè)前三位的機(jī)床工具、食品包裝和紡織印染為例進(jìn)行應(yīng)用說明。

1、機(jī)床工具

作為機(jī)床工具，尤其是數(shù)控機(jī)床的重要功能部件，交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的系統(tǒng)特性一直是影響系統(tǒng)加工性能的重要指標(biāo)。圍繞伺服系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性與靜態(tài)特性的提高，近年來發(fā)展了多種伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)。隨著超高速切削、超精密加工、網(wǎng)絡(luò)制造等先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，具有網(wǎng)絡(luò)接口的全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)、直線電動(dòng)機(jī)及高速電主軸等將成為數(shù)控機(jī)床行業(yè)的關(guān)注的熱點(diǎn)，并成為交流伺服運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的發(fā)展方向。