據相關數據統計,2018年中國直驅市場發展良好,市場規模達到20億,行業從業企業數量超過150家,年增長率達到35%。預計在未來五年內,直驅市場規??梢哉嫉秸w運動控制市場份額的25%左右,前景可期。
在剛剛結束的2019華南自動化展上,中國直驅產業聯盟走訪了多家業內企業,以了解最新市場發展動態及企業情況。
一、直驅市場,外資企業林立
目前,國外品牌占據了中國直驅產品大部分市場份額,主要集中在新加坡、日本和歐美。其中,新加坡品牌因進入中國市場的時間較早,以19%的市場份額雄踞首位,其產品特點是技術和性能水準比較符合中國用戶的需求,以良好的性能價格比和較高的可靠性,獲得了客戶的青睞。
在本次展會上展出的雅科貝思、PBA為新加坡企業代表,日本脈沖馬達株式會社(NPM)則為日系代表。三家企業因分別瞄準了不同的市場應用需求,所以在產品表現上也是各有特點。
雅科貝思AM6-79平臺是雅科貝思設計的微型六度自由平臺,由雅科貝思OEM音圈電機驅動。AM6-79平臺具有六個自由度,可360度旋轉。產品采用高度集成的設計,結構緊湊,通過結構優化,直線電機AMS65的厚度僅為15mm,旋轉電機AMR65的厚度僅為22mm。且側傾與俯仰重復精度為±5角秒,主要適用于柔性用料領域。
PBAPIX系列有鐵芯直線電機機械結構簡單、可免維護,具有高功率密度、抗齒槽設計,運行平穩、高加速度和快速響應、高同步率、長行程不會造成性能損失等特點。推力大是PIX系列一個突出優勢,其中PIX250-125-C5連續推力為2323N,峰值推力可達9292N。PIX系列可適用于搬運、激光切割、機床、大幅面打印、紡織品印花、擠出機等領域。
NPM線性磁軸電機基本結構是由一個帶內置高能量永磁體的不銹鋼軸和一個含有線圈的滑塊組成,結構非常簡單。因為線圈完全繞住了磁體,所以磁通量得到了有效利用,實現了大推力(2340N,最高可達8000N)和高效率。該線性磁軸電機具有高精度(0.14nm)、高速傳動(6.5m/s)、速度均一性等特點,耐久結構使得產品在水中或真空中也能運行。
二、專注解決方案成為國產企業發力點
在主要市場份額被外資占領的情況下,充分發揮長尾效應成為本土企業發展的有利突破口。本土廠商憑借快速的服務響應機制和靈活的技術支撐,在定制化方案上優勢明顯。
在應用端,由于直驅產品高速、高精的特點主要應用于中高端領域,技術門檻較高。用戶一方面對直驅產品有需求,另外一方面受限于自身相關技術水平,因此迫切希望供應商能提供整套行業解決方案,其中又以半導體、激光加工行業居多。
作為直驅產品應用的主陣地,這兩大行業近年來對直驅產品的應用比例日漸上升。從華南自動化展直驅企業的展示中,也可窺一二。在本次展會上,智贏智能、創芯智能、德瑞精工、三協磁電等企業都展示了企業基于激光、半導體等行業的解決方案。
三協磁電大跨距全線性龍門雙驅系統,主要應用于激光焊接、激光切割、高速點膠等領域,在重復定位精度達到2微米的前提下,實現了5個G的加速度。具有一體化鑄造、振動模態分析、龍門控制算法、精密軌跡規劃等亮點。
德瑞精工半導體高速固晶雙驅龍門,具有高速、高精、高同步性等特點。最大加速度可實現3.5G,Y軸負載可得到35kg,有效行程X1軸為360mm、X2軸為270mm、Y軸為900mm。
創芯智能PCB曝光定位平臺,整體精度曝光最小線寬為20μm,機構與控制系統垂直整合,可依據客戶需求配對成自動線,實現產品高精度生產,取代原有的鹵素曝光機。8吋晶圓激光切割平臺,采用系統集成設計,精準定位1um,運動平穩實現R角過彎不減速,可廣泛應用于半導體、FPD、新能源的高端設備。
智贏智能八軸同步運動集成方案,集成了直線電機和DD馬達等產品,并且配合EtherCAT網絡通訊,實現了八個軸同步運動,系統性能穩定、兼容性強,可廣泛應用于半導體、3C等行業。
三、從自身優勢出發,找對市場很重要
近年來,直驅市場入局者眾多,市場無序競爭也愈演愈烈,不少企業為了分得一杯羹,盲目跟風,對市場帶來了沖擊,由此也產生了一系列問題:如產品品質的參差不齊,過分的產品同質化造成利潤下滑嚴重等等,這些對于廠商正常的工藝突破和技術開發造成了一定的負面影響。
在這一市場環境下,企業首先應該對自身有清醒的認知,充分發揮自己的優勢,做自己擅長的產品,才能在無序市場中找到方向。在本次的走訪中,德康威爾、昊志機電都提出了自己清晰的市場定位,為用戶創造更高的價值。
德康威爾是行業內較早從事直驅產品生產研發的企業,深知行業應用特點。目前來說,在傳動領域絲杠傳動仍然是主要方式。對于實際應用來說,直驅產品更具優勢,但由于部分核心部件依賴進口,價格相對較高,市場接受度仍有待提高。德康威爾將發展重點瞄準為用直線電機模組替代伺服絲桿,為最大限度釋放市場需求,德康威爾在保證產品性能的基礎上,為用戶打造出性價比高經濟適用的直線電機產品,DKW88系列直線電機模組應運而生。DKW88系列直線電機模組,持續推力為80N、峰值推力為322N,加速度1G,駐留時間0.2S,配備磁柵重復定位精度為±5μm,光柵重復定位精度則為±2μm。目前,德康威爾的產品已經廣泛應用于LED、半導體、固晶機等領域。
昊志機電的定位即為高精密產品應用,公司最早涉及的行業是機床領域,積累了豐富的應用市場資源。既了解行業工藝及應用需求,又有相應的技術積淀,因此昊志機電在直線電機產品定位上首先鎖定的就是機床行業的應用。針對機床行業推力大的要求,昊志機電DLMF系列永磁直線電機連續推力覆蓋范圍0.2-4KN,峰值推力覆蓋范圍1-12KN。同時為機床應用設計了雙層水冷(外冷+內冷)模式,形成了自己的技術專利。不僅如此,DLMF系列還具有高速度、高動態響應、推力波動小、溫升低等特點。
結語
在本次走訪過程中,我們可以看出每家企業都有自己的特點,或從產品,或從市場應用上塑造自己的獨特優勢。不僅如此,每家企業都強調核心技術的重要性,也在加快技術研發步伐,以實現從0到1的跨越。相信在這些企業的不斷努力下,未來,直驅市場應用也將越來越廣泛。