伺服驅動技術，看清國內外的差距
工業機器人核心部件大家都很清楚，近年來伺服電機技術發展，以國外的西門子，還有奔馳，美國的一些企業為主流，推出一系列產品，目前的技術進展，最近這幾年從理論上來說沒有新的突破，主要還是落實在具體的結構設計、制造工藝，在技術上大大降低損耗，提高密度。這種技術，目前國內外都有，但是，有些工業比較落后的企業達不到這個水平。
就電機本身來說我們如何提高它的密度，包括西門子等都采用斜槽或斜級，降低齒槽轉矩，提高電機速度的平穩性，也會降低額定扭矩。
伺服電機技術進展(材料)，現在材料目前國內電機里面的不可替代的一部分，必須使用最好的適應高溫應用，我們國內目前的技術還是相當落后的，上周五去寧波一家公司了解這個事情，現在日本的技術已經非常成熟，利用到系統材料上面，我們國家現在還是實驗性的基礎階段。至少比國外落后10年。
另外編碼器技術，也是我們的瓶頸，我們電機的反饋編碼器包括各種傳感器，基本上都是采用國外進口的一些產品，包括SICK Stegmann，一個電機的產品，比如說價格3千，編碼器可能占1千，利潤其實大部分都是編碼器里面，真正的電機本身利潤很低的。在編碼器技術里面，我比較推崇SICK的技術，就是采用一根反饋線，里面只有一個電源線集成一起的，一條電纜線就可以了，這樣對我們整個系統的設計，對布線成本都是有很大幫助的。
最近幾年從電機發展來說，我們可以看得到這幾年有很大的發展，直驅、直線、集成式伺服電機，這些產品有它很重要的應用背景，比如說直驅電機，這種電機確實很好，它去掉傳統部件，大大提高我們整個系統的應用特性。這幾年有很多的嘗試，這可能有些概念的誤區，因為直驅電機，要達到同樣的扭矩，直驅電機的體積增大，因為扭矩密度跟體積成正比的。直線電機，它必須用更好的反饋元件，才可獲得高的定位精度。
直線電機，無背隙、高動態響應，在高精度雕銑(高光機)，激光加工、精密定位平臺等領域。對于前幾年有些熱的集成式伺服電機，其實有很大的問題，存在發熱問題，必須降低使用，不適合重載機器人應用。比較適合在小功率的人工協作機器人上應用。
總體來說，對于集成的伺服電機，我在美國曾經研究過這個電機，同時也產品化，但是銷售情況不盡如人意，從2011年底推上市場，沒有超過1千臺，但這個概念是好的。
剛才清能德創的湯總也談到很多伺服領域的事情，國內新時達等等一些企業也做很多好的產品，但是總體來說我們跟國外還是有一些差距。不是說我們伺服本身的差距，其實還是核心技術的差距，我們現在用的伺服總芯技術，它所有的標準，所有的定義沒有一個是我們中國人定義的，全部是來自于歐洲和日本，比如說Ether CAT等等。
共目線結構體系，先進的控制算法，自適應振動抑制，自適應參數整定，齒槽轉矩補償，磁飽和控制，弱磁控制。在安全功能方面，國內我們以前很少考慮安全的功能，SIL的安全功能，是歐美的啟動器普遍采用的安全功能技術。
我這里列出來美國羅克韋爾的架構系統，目前有兩種總線，為什么選擇這兩種主線呢，不加任何東西可以互聯我的設備，Ether CAT它不是基于TCRP的架構的，但是它這兩種是基于TCRP的架構，但缺點是實時性、速度不夠快。Ether CAT滿足我們機器人的應用沒有問題的。
目前來說國內外不管是歐美，還是咱們國內的伺服系統，現在高端一點的都采用DSP或ARM+CPLD，實現模擬輸入，反饋和電機控制算法等。這些不講了，我們里面的東西基本上都是國外的一些產品，不知道大家有沒有用過?DSP或ARM+CPLD，有沒有用國產?現在也是我們致命的問題，技術的發展需要時間的積累，因為上午聽了一下，覺得我們形勢大好，其實不是這樣的，其實我們形勢很嚴峻。
在機械系統里面，其實存在多個多頻振動的情況，當不同速度工作的情況下引起的振動，我覺得應該把這個功能做進去。
另外一個就是自適應適應增益參數，可實現慣量自適應辨識整定。這個東西不是那么容易做的，一定要有大量的數據，經驗的積累，才能做到這一點，不是說改變一個參數，其實很危險的，往往會帶來系統的不穩定，但是安川電機做到了。
為什么做磁飽和控制，對于電感來說它隨著電流變化的，因為這個來源于什么?電源的變化，磁場的變化，對這個磁場進行控制，對于國內外一些驅動器了解一下，在這個方面做控制的也不多。
再說一下我們伺服驅動產品在國內的情況，其實也不是很悲觀，現在從我們市場來說，從整體來說，歐美、日本，大概占到我們國內市場的75%，國產的話有25%，這個國產25%里面，還有12%是臺灣的，其實我們真的國產的占比很少，一年中國賣1千多萬的伺服系統，我們國產只占100多萬，這是我們需要深思的。
同樣反饋元件也是致命問題，95%以上的反饋元件都被歐美和日本壟斷，工業機器人應用上，國產率基本為0%。
還有一個就是制動器，搞電機的都知道，我們要用制動器的話，搞一款國產的很難，找一款國內知名品牌更難，歐美的，KEB、Kendrion，在這兒不是宣傳國外的產品，我們國內應該做這個產品，應該有企業發明這個產品，這樣才能把伺服的上下游發展起來，能夠真正做到跟國外競爭。
磁材方面，日本技術領先，超薄的硅鋼片我們國家目前還制造不出，這也是我們技術的一個瓶頸。包括其他的一些絕緣材料等等，現在只好選擇一些美國或者德國的，國內的總體性能差，它的伸縮長度是變化的，導致你的電機一次性差，要做好的電機沒有辦法，還是得用國外的產品。包括國外的也好，這些都是我們面臨問題。
功率模塊，這些技術我們都知道，在發展中。但是我們找不到國產，找MOSFET，或者找IPM，或者找東芝等等公司，我們國家其實做研究80年代就開始了，為何到現在沒有產品?這也是我們從事這個行業令人心痛的事情。
從伺服驅動器來說，我們國家存在的差距很大，尤其是基礎。經常聽到人家說要彎道超車，我很反對的，沒有精湛的技術怎么彎道超車?一定要加強基礎研究，絕緣材料等等，其實可以發展很多新的企業，產業方向，控制芯片等等，我記得在清華大學上研究生的時候就在研究芯片，到現在這方面的發展也沒有很大起色，我們國內產品系列化不多，機器人占整個行業的不到5%到8%，真正國內1千多萬個，機器人能夠占到10幾萬就不錯了，也就是兩三萬臺是國產的。
從整個行業來說，像包裝機械，一個企業用三四萬套的驅動，這些市場基本被三菱和安川壟斷。國內搞低價格競爭，其實這個對我們產業發展非常不利，這個事情政府應該好好考慮，市場不規范，也是影響這個產業發展的致命問題。我們國家的電氣行業標準不應完全照搬歐美的，應該體現我們國家的一些技術發展。我們看到差距，也看到我們的發展，把我們核心零部件公司羅列出來，看到我們國家核心部件的企業也在發展，新時達、新松，雖然在困境中發展還是不錯的。機器人在電機方面，真正用上機器人電機的，國產的實在太少，我們杭州楨正也是國產的，用在機器人身上的電機還是有一定的性能。
朱先生