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　　清能德創電氣技術(北京)有限公司成立于2012年，至今正好10周年，十年磨一劍，出鞘成大業，作為國家級高新技術企業，清能德創現有2家全資子公司，并在北方、華東、華南、西南區域設有辦事處。公司以電力電子技術為核心，融合先進的自動化技術，通過持續創新，為機器人和智能制造裝備提供高端伺服驅動產品、自動化解決方案和優質的服務，并已成為中國EtherCAT伺服驅動引領者和中國工業機器人伺服驅動領先者。

　　以創新技術與產品為行業賦能

　　2012年12月，清能德創成立不久，就推出了第一款伺服驅動產品CoolDrive A8，并在2013年1月份成為國內首款通過ETG一致性認證的伺服驅動產品。該產品采用共直流母線結構，靈活擴展并降低能耗，同時集成功能安全技術，為機器人系統提供安全保障。在當時，只有國外品牌的高端產品系列才具備這樣的功能和結構，清能德創瞄準了市場空白點，研發了適合當下中國市場的高端伺服，在技術上參照歐美標準，同時又將成本控制在客戶可接受的水平，推動了EtherCAT伺服在中國市場的應用。2014年，清能德創針對工業機器人行業率先推出了一款專用的多軸一體伺服驅動產品CoolDrive R系列，其中R就代表著機器人(Robot)，該產品采用多軸一體化設計，結構緊湊、便于安裝調試，同時采用多種振動抑制算法，適合多類型機器人的運動特性。產品一經推出就迅速在機器人行業打開了門路，清能德創也由此成功實現機器人伺服驅動核心零部件的進口替代。。

　　除了堅持產品技術創新以外，清能德創也非常注重對于產品可靠性和品質方面的要求，產品先后通過了ETG一致性認證、CE認證、RoHS認證和TUV安全認證等比較嚴苛的認證標準。對產品高標準的要求，也使清能德創獲得了國家的認可，取得了國家級高新技術企業、北京市專精特新“小巨人”、北京市企業科技研究開發機構等資質。10年來清能德創通過和國內眾多機器人知名廠商如新松、埃夫特、錢江、珞石等合作，持續提供產品和技術服務，形成了長期合作的生態伙伴關系，通過這種合作，也使得清能德創成長為機器人伺服系統的領先企業之一。

　　國產機器人的發展之路

　　清能德創一路的發展和我國國產機器人行業的發展是十分契合的，從國家統計局發布的2012—2021年中國工業機器人產量可以看到，國內的工業機器人產業從無到有，從小到大的發展趨勢還是比較明顯的。

圖1 2012-2021年中國工業機器人產量變化(單位：臺，%)

　　(資料來源：國家統計局，前瞻產業研究院)

　　https://new.qq.com/rain/a/20211117a07uac00

　　(1)從無到有

　　我國在工業機器人領域的技術研究其實不晚，包括哈工大、沈陽自動化所等，但從產業上來講，國產工業機器人走上產業化的路線是在2008年之后，2012年逐步切入市場，并且是在傳統產業開展“機器換人”開始的，尤其是一些環境惡劣、工序簡單、性能不高、成本較低的場景。這樣的應用場景對工業機器人的要求并不高，在外資品牌機器人價格高昂和招工越來越難的情況下，國產機器人的性價比逐漸勝出，但是主要集中在中低端的應用。

　　雖然做的是中低端產品，但是國產機器人在最初幾年仍然面臨著生存困境，因為在銷售額、利潤都不高的情況下，成本卻非常高，為什么呢?因為機器人的三大核心零部件精密減速器、機器人控制器和伺服系統，初期基本幾乎全部依賴進口，并且這三大核心零部件的成本超過了整個機器人單機成本的70%。

　　在這種情況下，清能德創率先解決了驅動器這個細分領域的國產化問題。2014年清能德創推出了CoolDrive R系列，并在2016年推出了進階產品——緊湊型多軸一體化驅動器CoolDrive RC，這兩個系列實際上也是清能德創近年來在工業機器人行業里的支柱產品，占整體銷量的很大比例。這兩個產品同時也大幅降低了國產機器人的成本。

　　(2)變局

　　2018年，全球經濟格局發出較大變化，除中美貿易戰外，全球經濟都比較低迷，尤其是機器人聚集的兩大行業汽車和3C行業低迷，對機器人的整體發展產生了很大的負面影響。與此同時，國外廠商加碼國內市場，紛紛建廠或擴大產能，其目的就是降低成本。國內部分機器人企業則通過并購，融資等方式，快速補齊短板，增強實力，應對日趨激烈的市場競爭。同時。

　　從2019年國產工業機器人應用行業分布及份額統計可以看到，相比2016年的數據主要集中在搬運、上下料、焊接等行業，國產機器人進入的細分領域越來越多，有些企業還在細分領域成了龍頭企業。

　　在國產機器人從無到有、從小到大的過程中，這部分國產機器人廠商做對了哪些事情?一是，拓寬渠道，深耕細作。前面我們看到進口品牌基本上集中在汽車和3C行業這兩個領域，并且應用量大，利潤高，國產品牌不跟他們正面競爭，拓寬其他的賽道也就是不同的下游行業，因為我國擁有全世界最全的工業體系，相關的產業鏈基本上都能找到，這里面實際上有非常多的市場機會。二是，要想抓住這個機會，還要做的是技術驅動、注重研發，對于工業產品來說，最主要的還是產品能不能滿足行業客戶的要求，只有達到需求，客戶才可能會考慮去采購國產機器人，所以行業定制、需求優先也很重要。我們看到很多國產機器人在做行業定制，尤其是在很多新的行業里，像鋰電池、光伏等，很多國產機器人都在為整個行業的產業鏈打造整體的解決方案，不同的工序提供不同的定制化的工業機器人，以增加客戶的粘性。實際上這是非常好的一個方式，因為在這種新的行業里，國產機器人和進口機器人在同一個起跑線上，大家對行業的需求都處在摸索階段，相信以國內企業的響應性和服務能力來說，他們可以做得很好。

　　(3)如何從大到強

　　中國已經連續多年是世界最大的工業機器人市場，但是從市場份額來看，實際上還是以進口機器人的市場份額為主，國產機器人的市場份額一直保持在30%左右。如何使國產機器人從無到有、從小到大，然后再從大做到強?

　　作為核心零部件廠商，清能德創是怎么做的呢?首先，我們要提升伺服性能，使系統具有更小的位置跟隨誤差，更短的整定時間，更好的振動抑制算法，更緊湊的體積，更高性能的配套電機。在提高伺服適配能力方面，則需要產品具備更靈活的硬件架構，同時能提供更加復雜的機器人運控算法。

　　清能德創全新機器人伺服解決方案

　　清能德創CoolDrive R和CoolDrive RC兩款產品在市場上得到了大量廠商的認可，但是畢竟推出的時間比較長，雖然滿足了當時的市場環境，但是在未來充滿變局的情況下，國產機器人廠商都在提升自己的技術水平，向更高端的應用領域去進發，清能德創也要為客戶提供更新的產品平臺。經過差不多兩年左右的研發，2021年清能德創推出了兩個全新的伺服產品，CoolDrive RD和CoolDrive RA，涵蓋了1kG ~ 800kG全類型多軸工業機器人。全新的硬件平臺使它性能更優越，多年行業積累使其功能更強大，同時，模塊化結構使其搭配更靈活。有幾個關鍵性能指標：一是電流環的更新時間，只有2.5μs，算下來一秒鐘可以更新40萬次;其次是速度環響應頻率有3kHz，這也達到了國內領先水平;再次是電流采樣精度從原來的12位提升到了16位;最后，編碼器分辨率達到23bit，這些與前代產品相比性能有了質的飛躍。

　　(1)全新伺服平臺

　　標配機型是四軸一體伺服驅動和六軸一體伺服驅動，6款標準伺服軸模塊，可靈活搭配，適應不同負載、臂展的機型。另外，體積小巧，降低電氣柜尺寸，采用快接端子，接線更加簡單，獨立散熱風道，易于防塵、提高散熱效率。

　　(2)全新伺服功能

　　系統參數辨識：通過辨識系統參數并進行相應的補償，既可以提高單軸的響應特性，也可以保證多軸響應的一致性，進而并保證機器人末端軌跡的精確控制。

　　自動剛度調整：僅需選擇對應剛度等級，系統自動完成相關參數匹配，可快速完成單軸設置，大幅縮短調試時間，降低人員要求。

　　模型振動抑制：將機器人負載加入被控模型，消除反共振頻率，從而有效抑制低頻振動，提高機器人的運行穩定性。

　　自動防“點頭”：即自動靜態平衡力矩補償功能，無需控制器參與，即可實現機器人任意姿態下的啟動瞬間，都可“紋絲不動”。

　　碰撞保護功能：工業機器人在運行過程中，可能與周邊設施發生碰撞，通過該功能，可快速切斷(500μs)軸電機出力，防止造成夾具、焊槍等設備的嚴重損壞。

　　(3)高性能伺服電機

　　TD系列高性能伺服電機與上代產品相比，尺寸縮短 20%，優化電磁回路后溫升降低 20%，這樣整個電機運行的可靠性穩定性就得到了很大的保證，同時采用多圈絕對值 23bit的編碼器來保證控制的精度，另外軸端面跳動做到只有 1絲，減少運行噪聲和振動。

　　清能德創這十年，也是國產工業機器人從無到有，有小到大，高速發展的十年。未來，清能德創將繼續秉承技術創新的理念，為用戶、為行業提供更具競爭力的高性能伺服系統，用我們的技術，用我們的產品，用我們的服務，賦能客戶，賦能行業，與合作伙伴共同成長，為國產工業機器人的發展貢獻自己的能量。