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(尤其是交流伺服運動控制產(chǎn)品)提出了一個非常高的要求,而這些要求又無法找到合適的國內(nèi)產(chǎn)品時,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。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),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。而實際上在該領(lǐng)域應(yīng)用交流伺服運動控制產(chǎn)品已經(jīng)逐漸成為共識,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)域的第二個最大應(yīng)用行業(yè)。
在交流伺服運動控制產(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)交流伺服運動控制廠商在學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)的同時,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)期中評價良好。
從廠商來看,日本品牌在價格上具有一定的優(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)整個交流伺服運動控制產(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)動的包裝機(jī)械,使該行業(yè)實現(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)械以其獨特性贏得了世界市場廣闊的銷售空間。從這個層面上來講,交流伺服控制產(chǎn)品的品牌演化在相當(dāng)長的時間內(nèi)還會是日本品牌為主導(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,具有高性能和高價格的特點,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、珠海運控等。
三、交流伺服運動控制產(chǎn)品的應(yīng)用行業(yè)
交流伺服運動控制產(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。

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表2交流伺服運動控制產(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,交流伺服運動控制產(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,并成為交流伺服運動控制產(chǎn)品的發(fā)展方向。
從發(fā)展的總量看,機(jī)床工具行業(yè)的產(chǎn)值從“十五”開始,連續(xù)五年都以兩位數(shù)高速增長,產(chǎn)值和產(chǎn)量增長了2.5倍?!熬盼濉蹦┊a(chǎn)值排在世界第八,去年躍到了世界第三,緊隨日本、德國之后。
在機(jī)床工具領(lǐng)域,交流伺服運動控制產(chǎn)品主要應(yīng)用特點有:
(1)這里所分析的交流伺服運動控制產(chǎn)品包括交流伺服(1)高速高精度。用于高速高精加工機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動,主要有“回轉(zhuǎn)伺服電機(jī)加精密高速滾珠絲杠”和“直線電機(jī)直接驅(qū)動”兩種類型。當(dāng)前使用滾珠絲杠驅(qū)動的高速加工機(jī)床最大移動速度90m/min,加速度1.5g;使用直線電機(jī)的高速高精加工機(jī)床最大快移速度已達(dá)208m/min,加速度2g,并且還有發(fā)展余地。
(2)多軸化。隨著5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)和編程軟件的普及,5軸聯(lián)動控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當(dāng)前的一個開發(fā)熱點,尤其是在加工自由曲面時,克服了3軸聯(lián)動控制的時切速接近于零時的切削弊端??刂破?、交流伺服電機(jī)、專用控制平臺和伺服檢測裝置,這些產(chǎn)品組成一個完善的交流伺服運動控制產(chǎn)品,如圖1所示。
2、食品包裝
隨著中國市場經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展以及人民生活質(zhì)量的提高,預(yù)計消費者對微波食品、休閑食品及冷凍食品等方便食品的需求量將不斷增加,這將直接帶動相關(guān)食品包裝的需求。預(yù)計中國食品與包裝機(jī)械業(yè)在今后的一段長時間內(nèi)將維持正增長。因而,國家在“十一五”規(guī)劃中明確指出要縮小供需差距,使食品工業(yè)趕上世界先進(jìn)水平,并提供先進(jìn)的技術(shù)裝備。這就必須要求國內(nèi)食品和包裝機(jī)械的年發(fā)展速度超過18%,新產(chǎn)品產(chǎn)值率達(dá)到25%。
在食品包裝領(lǐng)域應(yīng)用交流伺服運動控制產(chǎn)品主要有以下特點:
(1)機(jī)械結(jié)構(gòu)大為簡化。傳統(tǒng)的包裝機(jī)械控制系統(tǒng)多采用繼電器、接觸器控制電路,其復(fù)雜程度隨著執(zhí)行機(jī)構(gòu)的增多以及調(diào)整部位的增加而加大,使得機(jī)器也越來越復(fù)雜,給制造、調(diào)整、使用和維修均帶來不便。而交流伺服運動控制產(chǎn)品的應(yīng)用,可用微機(jī)、傳感技術(shù)、新型伺服技術(shù)取代笨重的電氣控制柜和驅(qū)動裝置,使零部件數(shù)量劇減,結(jié)構(gòu)大為簡化,體積也隨之縮小。
(2)產(chǎn)品質(zhì)量提高。參數(shù)變化越多,調(diào)整部分越多,交流伺服運動控制的優(yōu)越性也越大,這是一般控制方式無法相比的。功能增多,可靠性提高,流伺服運動控制系統(tǒng)除可保持原來包裝機(jī)的功能外,還可賦予其他許多功能。如液體飲料軟包裝機(jī),它在氣動、電氣和機(jī)械的共同配合下,可具有制盒、滅菌、灌裝、封口等功能,還可存儲如生產(chǎn)速率、產(chǎn)品數(shù)量、故障現(xiàn)象、故障原因等數(shù)據(jù),同時能對這些數(shù)據(jù)根據(jù)實際情況進(jìn)行相應(yīng)處理,大大方便了操作,使包裝機(jī)的可靠性大為提高。 3、紡織印染
近年來,隨著紡織行業(yè)的快速發(fā)展,我國紡織機(jī)械設(shè)備的技術(shù)水平、產(chǎn)品開發(fā)能力、穩(wěn)定性等也都有了很大的提高,從而為下游企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品、提高產(chǎn)品質(zhì)量奠定了可靠基礎(chǔ)。
我國是一個紡織機(jī)械生產(chǎn)大國,世界上沒有一個國家有這么多的紡織機(jī)械、紡織器材、紡織儀器、電器、附屬裝置和專配件生產(chǎn)企業(yè),每年生產(chǎn)的品種之多、數(shù)量之大,在世界上都是獨一無二的。但是必須看到,面對如此之大的市場,我們的產(chǎn)品開發(fā)、售后服務(wù)能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了紡織企業(yè)的需要,技術(shù)創(chuàng)新上還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界紡機(jī)強(qiáng)國,特別是在機(jī)電一體化方面的自動化、連續(xù)化、高速化、智能化水平還有很大差距,在新材料、新工藝、新的制造技術(shù)方面落后很多。
紡織印染設(shè)備上應(yīng)用交流伺服技術(shù)是為了提高設(shè)備的性能,滿足高精度控制的要求,目前已有高檔梳棉機(jī)、帶自動調(diào)勻整的并條機(jī)、新型粗紗機(jī)、數(shù)控細(xì)紗機(jī)、分條整經(jīng)機(jī)、漿紗機(jī)、園網(wǎng)印花機(jī)等設(shè)備都應(yīng)用了交流伺服運動控制產(chǎn)品。
四、結(jié)束語
綜合上面的分析可以看出,中國的交流伺服運動控制產(chǎn)品尚處于起步階段,相關(guān)產(chǎn)品還沒有得到普遍應(yīng)用,大量低精度、低效率的運動控制方式依然存在,例如機(jī)械凸輪、同步帶、同步軸等在食品包裝、印刷造紙、橡膠機(jī)械等行業(yè)大量存在。因此,交流伺服運動控制系統(tǒng)在未來幾年內(nèi)上升的空間非常大。
在未來2年內(nèi),交流伺服運動控制產(chǎn)品的市場規(guī)模如表3所示。2006年和2007年它將保持23%和25%的增長率,并將站穩(wěn)20億人民幣的市場規(guī)模。

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表32005年交流伺服運動控制產(chǎn)品市場規(guī)模及未來2年預(yù)期










