机器人行业专题报告：新兴领域拓展与高性价比将加速工业机器人控制器国产替代

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1、目录图表目录31智能制造时代来临，工业机器人将为控制器厂商发展带来机遇41.1控制器是自动化的核心41.2工业机器人是控制器的重要下游领域81.3机器人市场扩张带动控制器需求上涨92工业机器人控制器国产化程度不及运动控制器整体市场112.1运动控制器整体市场国产化程度较高112.2工业机器人本体制造商自产控制器，国外品牌占据大部分控制器市场123工业机器人控制器国产化趋势有迹可循133.1控制器主要差距在于软件，国产机器人在中低端、新兴领域可有所突破133.2两种发展路径144技术更迭将改变工业机器人控制器行业格局155关注：具有技术优势和规模化控

2、制器生产潜力的机器人企业、涉足工业机器人的运动控制器龙头166风险提示17图表目录图表1工控发展历程4图表2计算机集中控制系统可分为集散控制系统和现场总线控制系统4图表3工业控制系统产业链5图表4工业控制主要方式5图表5PC-BASED控制器和专用控制器分类比较7图表6PC-BASED控制器用于运动控制的比例将显著提升8图表7工业机器人工作场景及其构成8图表8不同工业机器人使用不同控制模式9图表9中国工业机器人市场规模实现巨大飞跃10图表10我国工业机器人密度首超世界水平（台/万人）10图表11零部件约占机器人成本的72%10图表122020年我国

3、工业机器人控制器市场规模可达63亿元（亿元）10图表13国内运动控制器整体市场分布11图表14国内PCBASED、专用运动控制器国产化水平较高11图表15国外品牌占据大部分工业机器人控制器市场，四大家族占比可达53%12图表16当前市场上国内国外的主要工业机器人控制器厂商与产品13图表17除电子和化工其他行业自动化程度不及全球水平，在非汽车领域，国产机器人有一定优势14图表18机器人控制系统按智能程度分类151智能制造时代来临，工业机器人将为控制器厂商发展带来机遇1.1控制器是自动化的核心工业过程大致分为连续过程工业、离散过程工业、间隙过程工业三大

4、类，随着工业自动化技术的发展，三类工业过程衍生出过程控制、离散控制和间隙控制。1930年以来，工控技术经历了三个主要阶段。图表1工控发展历程时间工控技术1930年到1940年以基地式仪表为代表的机械控制技术十八世纪中期至二十世纪初电气控制技术为主的继电器控制技术和调节器为代表的模拟控制技术二十世纪七十年代使用单一计算机控制整个工业控制系统，被称为直接数字控制（DirectDigitalControl），计算机集中控制系统。目前所称的控制系统是第三代控制系统，主要技术代表是用于流程工业的集散控制系统（DistributedContorlSystem）

5、，用于离散工业的可编程控制器（ProgrammableLogicController）和现场总线控制系统（FieldBusContorlSyestem）资料来源：公开资料整理、目前工业控制属于直接数字控制（DDC），即由计算机集中控制系统。通常使用的控制系统包括集散控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS），二者主要区别在于DCS一对多，FCS一对一。图表2计算机集中控制系统可分为集散控制系统和现场总线控制系统资料来源：公开资料、工业控制系统一般包括现场控制器、操作员站计算机、工程师站计算机，以及联系的网络系统。可编程逻辑控制器（PLC）等同于

6、工业控制系统中的现场控制器。PLC负责协调生产线上所有工业机器人、工装夹具、传送带、焊接变位机、移动导轨等设备的运作。无论是工业控制系统或是系统下的工业机器人，都拥有本身的控制系统。图表3工业控制系统产业链上游中游下游PCB面板运动控制器机床IC芯片伺服驱动器工业机器人晶体管伺服电机半导体电阻电容资料来源：《伺服与运动控制》、控制系统上游包括各类电子元器件，如PCB面板、IC芯片、晶体管、电阻电容等，中游核心部件包含运动控制器、伺服驱动器、伺服电机等，下游运用于工业机器人、半导体、机床等各行各业。目前控制器有三种主要的控制方式：PLC控制、专用控制

7、、PC-Based控制，三种方式在控制系统市场上平分秋色，各占比30%、38%、32%。图表4工业控制主要方式分类特点下游PLC系统简单，可靠性高、体积小、环境适应性强，但不支持先进复杂的算法，不满足多轴联动等复杂的运动轨迹纺织机械、包装机械、EMS纺织包装14.50%EMS半导体47.60%12.80%纸巾机械印刷物流工作机械4.70%工业机器人2.20%3.80%其他2.60%3.50%5.10%3.20%资料来源：《伺服与运动控制》、图表4工业控制主要方式分类特点下游PC-Based系统通用性强，可拓展性强，能够满足复杂运动的算法要求，抗干扰

8、能力和开放性强半导体、工业机器人、包装、电子、EMS半导体包装11.70%工业机器人27.00%EMS11.00%工作机械