作為機械制造重要動力源,直驅電機一直備受用戶關注。今天,中國制造業轉型加速,更高效更可靠更精準的直驅電機更為業界所需。新背景下,直驅電機該如何發展?企業該怎樣應對?
基于此,《伺服與運動控制》采訪到深圳市大族電機科技有限公司及其副總經理王光能先生。作為國內領先的直驅電機公司,05年成立的大族電機一直以多領域的引領研發與集成優勢被市場廣泛認可,極具代表性。研發的直線電機、振鏡電機、力矩電機、伺服系統、運動控制平臺等更因為卓越性價比成為各領域用戶的首選。采訪中,王光能先生以大族電機自身發展為例,分享了新背景下,企業的布局與應對之道。
定位:一流產品,打造差異化競爭優勢
王光能先生認為打造差異化競爭優勢是企業立足,持續發展的最重要一步。其中,具備核心技術的優勢產品是差異化的關鍵。05年成立至今,大族電機一直定位差異化競爭,而非價格競爭。公司引進直線電機和伺服驅動海歸團隊,配備先進軟硬件平臺,開發出直線電機、振鏡電機、力矩電機、伺服控制系統及運動控制平臺等主力產品,并實現產品系列化、標準化和產業化,在一些關鍵性指標,比如定位精度、動態響應、轉矩脈動、高速性能、智能控制和網絡支持方面媲美一線進口品牌,價格卻更有優勢,獲得各領域用戶高度認可,并參與國家課題項目,為國家電機事業發展做出突出貢獻。
直線電機領域,大族電機推出產品包括U型直線電機、平板直線電機、LSMP管型同步直線電機、異步感應直線電機等,具有大推力高剛性、小慣量大加速度、過載能力強、低槽力/電磁吸力、模塊化設計等特點,可在半導體生產設備、平板顯示器產業、印刷醫療、機器視覺檢測等行業大批量應用,2008年大族電機因其在直線電機領域的卓越技術與貢獻,發布了交流永磁同步直線電機企業標準,成為國內首家發布直線電機標準的企業;
振鏡電機領域,大族電機將直驅技術與激光技術結合,生產了世界首款利用數字編碼技術和FPGA全數字伺服控制技術的搞精度振鏡電機系統。此振鏡電機系統獲得多項國際專利,并以極高定位精度和幾乎為零的漂移量幫助客戶解決了成百上千個應用難題,成為高精度激光設備的理想選擇;
力矩電機領域,大族電機依靠先進電機設計技術和成熟工藝,于2009年成功申報國家“高檔數控機床與基礎制造設備”科技重大專項的“大扭矩力矩電機及驅動裝置”課題,具備力矩電機及驅動系統的綜合設計能力,已形成連續扭矩從2Nm至3300Nm全新系列力矩電機標準產品,并備案國內首個力矩電機企業標準;
伺服控制領域,大族電機推出了可配直線電機、力矩電機的全球獨一無二的基于FPGA的全數字高端伺服控制系統,采用新型功率器件,以高性能FPG建立SOC系統作為整體架構,先進的控制算法加上高達200khz的控制頻率使其可達150us的階躍響應時間;同時,大族電機伺服控制系統充分考慮通用性及定制化功能,支持包括EtherCAT、POWERLINK、CANopen在內的多種總線聯通方式,可很好滿足機器性能和集成速度提升的要求;
運動控制平臺方面,大族電機集成化直線電機平臺覆蓋單軸、二軸、多軸、龍門平臺類型,以快速響應、準確定位和高可靠性滿足高速自動化、精密測量、電子半導體加工、激光加工等設備需求。此外,相比一般直線電機平臺,大族電機集成化直線平臺,可顯著降低成本,減少在機器上安裝直線機構的工作量;用戶也可根據應用性能需求選擇直線執行器,而不用考慮直線機構的內部構成或它如何控制系統連接,提高產品開發效率。
側重:發力高端伺服,提供精準可靠選擇
在以上主力產品中,近年,大族電機特別突出了伺服領域的建設。王光能先生表示,大族電機從05年就啟動了伺服產品的研發及市場研究工作,最初定位便較為高端,最終成功面市的METASERVO-ST5系列伺服驅動器不僅支持伺服電機,還支持直線電機與力矩電機,有著多方面的突出性能。同時,不同于一般高端伺服產品,METASERVO-ST5是市場上第一款基于FPGA全數字架構的伺服產品,用戶可基于此架構進行產品靈活配置。
在對響應及精準性要求非常高的行業,METASERVO-ST5系列都能靈活應對。此外,METASERVO-ST5系列提供定制化功能,可很好滿足機器性能和集成速度提升的要求,為高端直驅用戶提供新選擇。
對于伺服高端領域的定位,王光能先生表示,大族電機一直以技術發展為核心,整體產品定位均較高,伺服高端產品的定位,有利于與已有產品的配套,從而為用戶提供整體解決方案。同時,近年來國內外伺服驅動技術發展越來越成熟,高速/超精密加工、網絡制造等先進技術逐漸融入,具有網絡接口的全數字交流伺服系統成為用戶關注熱點。基于此,大族電機METASERVO-ST5系列伺服驅動器應運而生。目前,該系列產品已成功應用電子半導體、機器人、激光打標機、油田等行業,成為國產伺服打入高端市場的新典范。
策略:整合資源,快速響應客戶需求
憑借產品的高精尖性能與相關核心技術,目前,大族電機申請和獲批的專利多達60余項,其中PCT國際專利2項,軟件著作權2項,已幫助產業順利實現升級。大族電機高速度、高精度獨樹一幟的風格也日漸被用戶認可。然而,在日益激烈的市場環境下,企業競爭力不僅僅局限于產品與技術,用戶越來越看重制造商的整體實力,特別是快速響應與整合能力。
大族電機經過近10年探索與總結,已對各行業提供了多維度的靈活服務體系。王光能先生認為,快速響應涉及產品研發生產物流等環節,其中產品研發生產是最核心一環,目前大族電機300余人,一半以上為研發人員,為本土直驅企業研發人員數量之最,且由國內頂尖博士與研究生組成,具備深厚理論與實踐經驗。不僅能在長期項目中給予支持,也能在短期項目中提供最快速恰當的支持。
以對時效性最有要求的電子設備為例,伴隨電子產品迅速換代,生產設備也需快速更新,同時,這些設備還必須具備很高的精準度與輕負載環境。一般直驅企業很難達到要求。大族電機提供的方案已屢次成功應用于蘋果、三星、華為等電子半導體行業最具代表性品牌產品的生產中,具備過硬實戰經驗。并且關鍵器件基于FPGA現場可編程門陣列,比市面大多數采用DSP數字型號處理的產品更為快速靈活,為高速、高精、輕負載行業帶去更有優勢的選擇。整合方面,大族電機憑借豐富產品線可為用戶提供完備方案。近年,大族電機不僅在平臺方面整合產品,簡化流程,提升系統整體性能和穩定性,幫助用戶實現效益最大化,還在通訊方面整合,導入EtherCAT、POWERLINK等基于以太網的開放架構現場總線系統,提高系統實時性能和接線靈活性,快速滿足多軸驅動等場合應用需求。
布局:扎根行業,為電子半導體、機器人等領域提供解決方案
不同行業對產品、平臺、響應與整合需求的差異,造就了市場應用的細分與個性化。王光能先生表示,企業能否抓住市場,主要是看企業能否把握行業。大族電機最初共享母公司大族激光集團平臺資源,以工業激光設備等行業為中心,輻射數控機床、醫療器械、紡織機械、精密檢測儀器等領域,積累了寶貴財富與經驗。未來,大族電機將對原有領域加強與鞏固,并突出以電子半導體、機器人為重點的熱門領域的開拓與深耕。
王光能先生認為,半導體作為尖端產業,一直會在國民經濟中擔任骨干產業角色,并且得益巨大消費市場與優惠招商政策,世界電子半導體產業正向中國大陸轉移,如何迎接這一趨勢,并通過技術與方案革新亟需改變的現狀,正是眾多企業契機所在。
機器人行業,市場空間不言而喻。目前,大族電機能為機器人制造商提供除減速機以外的所有關鍵零部件,包括電機、驅動器、總線等。電機方面,大族電機不僅提供高性能伺服電機,還可提供速度極快的力矩電機。相比伺服電機,力矩電機在精度、扭矩、動態性能、可靠性與精度保持性能上都有優勢,非常適合工業機器人對精度、體積與維護的要求。王光能先生透露,目前大族電機正嘗試將電機與驅動一體化模塊化,以集成性能為行業獻力。此外,大族電機近年成立了機器視覺部,為機器人制造商提供“視覺”支持,從而全方位打造機器人解決方案。
目標:強大民族,裝備世界
今天,大族電機已在眾多領域綻放魅力。未來,大族電機將有怎樣的規劃?王光能先生表示,大族電機的目標與大族集團“強大民族,裝備世界”的歷史使命一致。無論制造何類產品,提供何種方案,最終都強調與社會相聯,真正做到服務社會,實踐企業社會責任。短期來看,“強大民族,裝備世界”更為具體的目標是——“鑄就中國直驅系統領先供應商。”
一方面,加強與電機、驅動等專業制造商及高校院所的合作,拓寬道路,促進行業發展;另一方面,服務各領域領先設備制造商,做一個全面的、專業的、領先的直驅解決方案供應商。這是驅動大族電機在新背景下開出的企業最終發展方案,也是未來大族電機前進突破的動力!
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