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近十年,直驱电机会逐步替换丝杆模组吗?直线电机、力矩电机等近十年发展情况怎么样?

添加时间:2024-01-23

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直线电机会逐步侵蚀丝杆导轨市场,然后在成本和行业需求间形成一个平衡,然后趋于稳定;其实,这个平衡,之前达成过,然后勤劳勇敢的中国人民掌握了直线直驱技术,平衡再次打破,掀起了DDL在工业界的又一次“流行”;最终,会形成另外一个稳态。

借此题目梳理下国内直线电机发展过程,聊以慰藉五年来,对直线伺服的“爱恨情仇"。

以下讨论范围集中于直线电机在工业界的应用,不讨论舰载、武器、高铁、立体车库等军工、交通、民用等应用领域。

行业积累尚浅,仅一家之言,不当之处,欢迎交流讨论。

直线电机有高速高精特性,从世界范围看,个人认为:近20年来,直线电机技术是随着半导体行业的发展而发展,随着半导体产业的转移而转移的。虽然,早在20世纪90年代,德国就首次生产了xyz三轴使用直线感应电机的高速机床,后来意大利、日本、美国也纷纷跟进,诞生了各种各样的使用直线电机的机床、铣床、磨床、雕刻机等产品;但是,目前来看,直线电机在半导体行业,带来的变化,对产业影响的广度和深度,远远超过了机床行业。

半导体产业,从美国缘起,日本从家电行业切入,以DRAM产业实现转移;后面由于产业链模式变化,扩散至韩、台、新等东亚-东南亚等地区。整个产业转移过程中,催生了一大批优秀的直线电机伺服及其零部件厂家,如美国的、、、科尔摩根等;日本的安川、松下、三菱、横河、三洋等伺服厂家和THK、NSK等导轨、轴承厂家;韩国LS产电;台湾的台达电子和上银、TBI、ABBA等直线导轨厂家;新加坡的PBA、雅克贝斯等。其中,日本THK、NSK和台湾上银、TBI、ABBA等为直线导轨厂家,几乎每一家公司,均为细分领域的行业霸主。

由于美日技术封锁的影响,虽然上述厂家的产品,占据了我们国内绝大部分市场,但是这条产业转移路线对我们直线技术发展的影响不大。

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@半导体行业观察

幸好,技术和产业发展还有另外一条线,欧洲有个巨无霸ASML,欧洲也以不同于日系的几乎独立的技术路线发展出了一大批国际性的直线伺服品牌,如创新民族-以色列的elmo、高创、ACS等;德国的倍福、西门子;瑞士ABB等。不同于日系的封闭式伺服系统,欧系直线伺服厂家更为开放,一般是打造强大的伺服驱动器,适配其他厂家的编码器、直线电机或直驱电机。这就给了大陆直线电机技术发展的机会。目前国内厂家生产的直线电机,主要匹配高创伺服,这与欧系伺服天然的开放性不无关系。

直线电机技术来到中国后,由于大陆丰富的供应链体系、广阔的市场应用场景和充足稀土资源,直接打破了直线电机和丝杆市场的动态平衡。类比于直线电机技术在美、德、日、韩的发展,受半导体产业摩尔定律的影响深远;直线电机技术在国内的发展,3C行业功不可没。下面,以我个人粗浅的认知,大胆的将国内直线电机技术发展分为“萌芽期”、“裂变期”和“聚合期”三个阶段。

一、萌芽期

2005年~2012年

以大族电机为代表,05年大族电机成立,可谓为直线电机开启了中国工业自动化实践的大门。

深圳市大族电机科技有限公司是由上市公司—深圳市大族激光科技股份有限公司(股票名称:大族激光,股票代码:)投资组建的控股子公司,是一家集技术研发、生产和销售为一体的国家级高新技术企业。公司成立于2005年,位于深圳市南山区高新科技园。自成立以来,公司致力于直驱系统在国内的研发、推广、应用,得到了广大客户的支持和信赖,是国内直驱电机的领先者。

大族电机引进直线电机和伺服驱动的海归团队,配备先进的软硬件开发平台,共享母公司大族激光集团的平台资源。开发的直线电机、力矩电机、工业机器人、激光扫描光学系统、伺服驱动控制系统等高科技产品实现了系列化、标准化和产业化,可广泛应用于工业激光设备行业、数控机床行业、电子半导体设备行业、医疗器械行业、纺织机械行业、精密检测仪器行业和民用行业等领域。——百度百科

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大族电机官宣

据说,大族直线电机技术源于ASML;利用大族激光集团平台资源,形成了自己的产品。大族电机产品主要面向集团自用,一般为自产自销,匹配集团其他事业部设备,形成整机协同效应,可以说是专用直线伺服产品,并非行业通用直线伺服,所以这一时期直线电机的批量化应用也基本局限于激光行业。大族电机是国内工业界,最早引入、推广直线电机技术的厂家之一,对国内直线直驱电机发展,起着至关重要的作用。

二、裂变期

2012年~2016年

2012年以德康威尔成立为标志,国内直线电机技术进入裂变期,由于Led行业的高速高精需求,整个直线行业开始升温。直线电机开始逐渐推广至Led、3C、锂电等新兴行业。

在国家对Led行业的引导下,国内出现了深圳新益昌、深圳佑光先进器材、东莞凯格精密、深圳朝阳光科技等一大批固晶机、分光机等生产厂家,大大提升了直线电机的需求,刺激了直线技术发展与完善。进而也催生了一大批以德康威尔为首的直线电机厂家。

深圳德康威尔科技有限公司是一家中外合资高新科技企业,是国内首家与国际最先进水平接轨的高端直驱电机以及高端自动化设备专业制造商。公司主要研发生产直驱电机、精密直驱运动平台、高端自动化设备等高科技精密机电产品。

电机系列产品引进国外先进设计制造技术工艺和测试手段,采用高科技设备及优质材料,其性能在国际位于最尖端水平。可广泛应用于数控机床、电子与半导体设备、医疗器械、精密检测仪器、工业自动化,激光行业,半导体行业,3C手机关联设备,面板行业,锂电池行业,太阳能行业,印刷行业,服装行业等不同领域,以及物流传输系统和轨道交通等。

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德康官宣

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德康愿景

另外,深圳线马科技、深圳阿斯科纳、东莞智赢科技、东莞川恩智能、东莞正向智能等也是这一时期的佼佼者。

深圳线马科技有限公司,以专注于线性马达的研发、定制、生产、制造为基础,并以此为基本单元,为客户定制最合适的自动化运动系统,面向高端制造业,致力于自动化工业的生产效率、品质的提高,线马科技作为创新型新兴产业,响应国家《中国制造2025》。“大众创造,万众创新”政策方针,不断引进国外现金技术,整合国内优秀资源,为社会实际生产力的提高做出贡献。

主要从事:精密直线电机、精密直线电机模组、精密直线电机平台、精密运动控制系统的技术开发以及上述产品和高端自动化设备及其配件的研发、销售、进出口及相关配套业务

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线马官宣东莞市智赢智能装备有限公司是一家专注于智能装备的设计、研发、生产、销售及服务的高新科技企业。公司坐落于广东省东莞市高盛科技园(国家级科技企业孵化器),以工业机器人、直线电机、DD马达(力矩电机)、精密平台为主导产品,产品广泛应用于微精密激光加工设备、精密测量仪器、液晶面板设备、电子半导体设备、医疗器械等需要精密控制及定位的领域。

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智赢科技官宣

其中,德康市场范围最广,线马科技技术能力扎实,智赢主要集中于大力矩平板型直线电机。

随着直线电机产业的不断发展与深化,技术和供应链的不断成熟,长三角地区,特别是苏州,也逐渐出现了直线电机厂家,如苏州泰科贝尔、苏州灵猴和苏州同茂等。

苏州泰克贝尔

苏州泰科贝尔直驱电机有限公司()设立于风景秀丽的苏州市太湖之滨,是一家专业研发、生产、销售直驱电机的高科技企业,致力于高精度、高速度的传动技术创兴,为高端自动化装备提供先进驱动解决方案。

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泰科贝尔官宣

苏州灵猴

苏州灵猴机器人有限公司是一家集研发、生产、销售及服务于一体的专注智能制造和工业自动化领域的核心零部件供应商。

公司在苏州、深圳、北京、美国硅谷、德国斯图加特设立研发中心和据点,开发自动化核心零部件及其关键技术和算法。为了给客户提供优质的产品和服务,目前已在上海、深圳、北京、郑州、武汉等地设置分支机构,销售网络辐射全国,并成功登陆亚洲、欧洲和北美等市场。

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历经多年开发积淀,灵猴自主研发的直线电机系统、机器视觉系统、工业机器人系列产品广泛应用于汽车、医疗、3C、食品、太阳能、半导体、新能源、包装等行业。

作为智能制造与工业自动化核心零部件的高新技术企业,灵猴一直秉承着不断进取、追求卓越的制造和经营理念,为客户创造价值的同时,引领行业技术发展,着眼现在、探索未来,助力中国制造业转型升级,成为“中国制造2025”及“工业4.0”的有力践行者。

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苏州同茂

苏州同沪电机科技有限公司是一家专注于生产定制高精密音圈电机,直线电机及高精密直线电机音圈电机平台的生产厂家,公司致力于给客户提供恰当的直线往返运动及高精度直线定位解决方案,较快提高客户机器动力性能以及降低客户研发生产购置成本;公司生产定制的高品质,高性能的音圈电机,直线电机和精密直线平台采用欧美生产工艺和测试手段,其性能达到欧美产品水平,可替代国外同类产品;

同茂官宣

其中,灵猴15年成立,以直线电机为基础,逐渐扩展到控制器,编码器等核心零部件,然后扩张至龙门平台,机器视觉,甚至扩张炙手可热的四轴、六轴机器人整机领域;泰科贝尔最近两年来,开始发力,势头很猛,产品齐全,并逐渐布局定位平台领域;同茂以音圈电机为起点和特色,逐渐扩展到U型、桶型与平板型直线电机和直驱平台。

总之,裂变期,直线电机厂家如雨后春笋一般涌现;由于产业集群效应,主要集中于珠三角和长三角地区。

三、聚合期

2016年~2019年

1.深科达收购线马

2016年,以深科达收购线马为标志,整个行业进入火热的集中并购聚合期。由于直线电机有高度定制和非标特点,不同行业,不同设备需求各异,为了实现更优的系统组合,系统集成商开始并购直线电机厂家,形成自己轴端控制的核心竞争力;而直线电机厂家为了寻求更进一步的发展,利用系统集成商强大的平台能力,也纷纷拥抱系统集成商伸来的橄榄枝。

深科达收购线马科技,加强了自己LED分光编带机和半导体测试分选机的核心竞争力。而线马科技从2015年7月成立,到2016年2月被深科达作价177w控股64%,总共半年左右时间,行业火爆,可见一斑。

深圳市深科达半导体科技有限公司是由深圳市深科达智能装备股份有限公司投资成立,集LED分光编带机和半导体测试分选机研发、生产和销售为一体的高新技术企业。公司拥有一支技术经验领先于同行业的的研发、生产、以及售后服务团队。

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深科达官宣

2.东莞安达并购正向智能

东莞安达自动化,并购东莞正向智能,吸收其桶型直线电机技术,形成独特的点胶方案,打造自己桌面点胶机的核心竞争力。

东莞市安达自动化设备有限公司成立于2008年,总部位于广东省东莞市寮步镇向西东区路17号,下设苏州分公司、深圳子公司,并在香港、东南亚、美国、墨西哥等地设立公司或办事处,营销及服务网络遍及海内外,拥有员工近千人,是一家集产品研发、生产、销售和服务于一体,致力于部品研发、流体应用、非标方案的系统智造商。

公司高度重视产品的研发与迭代,持续加大研发投入,曾先后成功研发国内首台多功能选择性涂覆机及国内首台多功能高速点胶机,拥有近百项国家专利,产品包括高速精密点胶机、智能选择性涂覆机、等离子清洁机、IR固化设备、UV固化设备、热风固化设备和3D涂覆设备等系列标准和非标自动化设备、多功能组合机,并持续为客户提供高效高质的系统解决方案。

安达官宣

3.美的收购高创

上文提到过,国内直线电机厂家,一般匹配高创伺服驱动器,美的收购高创,表现出了进军工业自动化的决心;也给高创国产化进程铺平了道路。

2017年2月9日,美的集团股份有限公司宣布与以色列公司之间的战略合作交易已经完成,并且美的和以色列战略合作交易所有的监管审批已通过,交易的所有前提条件均已满足。2月12日,以色列媒体爆出,中国电器行业巨头美的公司已经完成对以色列(公司价值1.7亿美元)的控制,不过美的购买了多少控股权并未纰漏。 的创始人Ilan Cohen估计会出售2600万美元股份中的部分,而另一位创始人Ruth 预计会出售全部股份(价值5600万美元),其他高管和员工估计也会出让股份。 以色列公司是一家成立于1987年的公司,专注于开发和生产标准和定制的自动化解决方案,向包括工业机器人、电子装配、半导体、机械工具、医疗仪器等多个行业提供全面的运动控制方案。其产品包括编码器、伺服驱动器、及多轴运动控制器。

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4.苏州博众精工注资灵猴

2017年博众注资灵猴,加强自己在消费电子、数字化工厂和智能化设备等业务板块,对直线运动轴的控制能力。同时,助力灵猴发展伺服驱动器、视觉、机器人等业务,进一步加强对核心零部件的掌控能力。

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博众注资灵猴博众精工科技股份有限公司,专注智能制造,以技术创新为核心,引领行业发展,立足中国,服务全球。致力于为客户提供数字化工厂的整体解决方案,从工业自动化设备、自动化生产线、工装夹(治)具、智能立体仓储物流、信息化产品到系统总集成,涵盖消费类电子、汽车、新能源等业务领域。针对不同行业的需求,整合运动控制、影像光学、机械手运用、信息化、精密贴装和精密压合等技术,结合自有的软件开发平台为客户提供极具竞争力的产品和服务。

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博众官宣

5.汇川技术收购阿斯科纳

2019年,汇川技术出资137.3万元(这是注册资本对应的股份占比,经知友 @余飞鸟 提醒实际金额为千万级别),收购阿斯科纳71.4%股份,控股阿斯科纳,补齐自身直线电机业务短板,并借助自身在直线伺服驱动领域的技术积累,结合阿斯科纳平台研发能力,打造直线伺服系统优势。

阿斯科纳科技(深圳)有限公司致力于提供高端装备制造设备所需的核心部件及整体解决方案,例如高端直线电机、音圈电机、DD电机,及其高性能驱动器,高端光栅编码器,高性能运动控制器,多轴联动控制系统,高端视觉系统,以及直线电机单轴模组、十字平台、龙门平台等。

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阿斯科纳官宣深圳市汇川技术股份有限公司聚焦工业领域的自动化、数字化、智能化,专注“信息层、控制层、驱动层、执行层、传感层”核心技术。

经过17年的发展,公司业务分为:通用自动化业务、电梯电气大配套业务、新能源汽车业务、工业机器人业务、轨道交通业务。公司是专门从事工业自动化和新能源相关产品研发、生产和销售的国家高新技术企业。公司不仅掌握了矢量变频、伺服系统、可编程逻辑控制器、编码器、永磁同步电机等产品的核心技术,而且公司还掌握了新能源汽车、电梯、起重、注塑机、纺织、金属制品、印刷包装、空压机等行业的应用技术。

汇川官宣

总之,直线电机技术,进到达中国大陆之后,由于中国的市场和供应链的优越条件,产生了强烈的化学反应,整个行业在持续火爆中,寻求着新的平衡。

现阶段,直线电机进入了技术发展的深水区。上面提到的厂家,本人基本都拜访或者合作过,国内厂家基本上只是掌握了直线电机本体的生产、组装技术,从收购的金额也可以看出端倪:国内厂家的收购均在百万人民币价格;而美的收购掌握核心技术的高创,则涉及高达上亿美元的资金。根本原因在于,国内直线电机行业虽然火爆,但是现阶段的玩家,几乎没有掌握核心的伺服驱动技术和高精光栅编码器技术,一般仅仅是匹配高创伺服、雷尼绍或者RSF光栅,而电机本体利润并不高。micro-E由于抗污染能力差,口口相传,已经基本退出了国内市场。

可喜的是,国内也出现了大连榕树光学等光栅厂家;另外,17年左右行业内有人尝试磁栅尺,随着充磁技术和读头技术的发展,磁栅逐渐二分光栅天下,并且大大降低了整体成本。

现阶段,谁能率先打造出伺服驱动器、电机、编码器低成本一站式解决方案,一米直线模组整体价格做到售价5000元左右,就可以问鼎中原,横扫丝杠市场,掀起直线电机在中国市场的新一轮“流行”。

PS:本人和团队一起,历时5年,研发了一款直线伺服驱动器,融合了对行业的认知和国人的使用习惯;马上又会推出自研的磁栅产品,配某国产直线电机;希望可以借行业大势,打出一个美丽的浪花。

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