Serwomotory, serwonapędy i przekładnie stanowią 35 % wartości robotów przemysłowych

W oparciu o pięcioletnie badania globalnego rynku firma Interact Analysis opracowała raport dotyczący rynku komponentów dla sektora robotyki w porównaniu z całkowitą sprzedażą robotów przemysłowych.

Kluczowe komponenty vs. roboty przemysłowe wartościowo

Z przedstawionych badań wynika, że rynek serwomotorów, serwonapędów i precyzyjnych przekładni stosowanych w robotach przemysłowych stanowił 35 % całkowitej sprzedaży robotów przemysłowych w 2022 roku. W tym udział przekładni był największy – 14 %, a sprzedaż serwosilników i napędów stanowiły odpowiednio 11 % i 10 % rynku robotów przemysłowych. Ponadto przychody ze sterowników, postrzeganych jako „mózg” każdego robota, stanowiły 8 % sprzedaży robotów przemysłowych. Z kolei wartość sprzedaży kontrolerów robotów, które można „dzielić” między wiele robotów przez łączenie i rozłączanie z innymi kontrolerami, tzw. teach pendants osiągnęła zaledwie 4 % rynku robotów przemysłowych w tym samym okresie. Przychody z „dodatkowych enkoderów” stanowiły 1 % sprzedaży robotów przemysłowych w 2022 roku, co odnosi się do konfiguracji z dwoma enkoderami, którą stosuje się głównie w robotach współpracujących i niektórych robotach SCARA w celu osiągnięcia większej precyzji.

Globalnie wartość sprzedaży powyższych kluczowych komponentów stanowiła 48 % sprzedaży robotów przemysłowych w 2022 roku, a pozostałe 52 % można uznać za inne wydatki, np. na obudowy robota, kable i przewody, badania i rozwój, marketing, a także na marże dostawców robotów.

Przekładnie a udźwig robota

Udziały w przychodach z komponentów różnią się znacznie w zależności od typu robota i ładowności. Roboty przegubowe stanowiły ponad 60 % światowej produkcji robotów przemysłowych w 2022 roku, a precyzyjne przekładnie stosowane w tego typu robotach stanowiły 16 % rynku robotów, znacznie więcej niż w przypadku innych typów, w których udział ten wynosił od 6 % do 8 %. Zróżnicowanie to wynika z faktu, że roboty przegubowe o bardzo dużym udźwigu wymagają drogich, niezawodnych przekładni. Np. w przypadku analizy grupy robotów przegubowych o udźwigu mniejszym niż 10 kg przekładnie były warte zaledwie 9 % sprzedaży robotów. Jednak w przypadku robotów przegubowych o udźwigu od 10 kg do 80 kg zwykle montuje się od trzech do sześciu drogich przekładni cykloidalnych. Stosowane przekładnie falowo-odkształceniowe są również większe i mają wyższą średnią cenę. W rezultacie udział w przychodach precyzyjnych przekładni stosowanych w dużych robotach przegubowych wyniósł 20 % wartości sprzedaży tych robotów.

Czujniki siły/momentu

Czujniki siły/momentu obrotowego, instalowane na końcu ramienia robota, są prawie wyłącznie stosowane w przegubowych robotach przemysłowych i robotach współpracujących. W 2022 roku sprzedaż czujników siły/momentu obrotowego jako komponentów robotów przegubowych wyniosła tylko 2 % przychodów tego typu robotów, ale w przypadku robotów współpracujących ten udział był większy i wyniósł 13 %. Potwierdza to, że użycie czujników siły/momentu obrotowego w robotach przegubowych jest znacznie niższe niż w robotach współpracujących, chociaż ogólna ładowność i cena tych pierwszych są wyższe.

Podobnie, średnia cena sprzętu widzenia maszynowego, nie jest skorelowana z ładownością, ale zależy od typu i zastosowania robota. Największy udział w sprzedaży robotów w 2022 roku miały przychody z komponentów widzenia maszynowego używanych z robotami delta i SCARA – te dwa typy robotów są często wykorzystywane do inteligentnych rozwiązań typu pick and place, gdzie zastosowanie technologii widzenia maszynowego jest kluczowe.

Zintegrowane siłowniki /przeguby robota

Autorzy raportu zwracają uwagę na szybko rozwijający się rynek zintegrowanych siłowników do robotów współpracujących. Integracja obejmuje wszystkie kluczowe komponenty, które składają się na pracę przegubów robotów współpracujących, w tym: silniki bezszczotkowe, przekładnie falowe, podwójne enkodery, hamulce, a czasem także serwonapędy i czujniki momentu obrotowego. Zintegrowane siłowniki są z natury kompaktowe, wpisując się w pożądaną lekką konstrukcję robotów współpracujących. Elementy siłownika są do siebie dopasowane, dzięki czemu mogą ze sobą współpracować i osiągać lepsze wydajności. Producenci robotów coraz chętniej używają takich gotowych, zintegrowanych produktów jako współpracujących przegubów robotów. Unikając prac związanych z doborem komponentów i opracowywaniem złączy robotów, oszczędzają znaczne zasoby i mogą bardziej skupić się na działalności badawczo-rozwojowej, zorientowanej na zastosowania.

Interact Analisys wyróżnił dwa ważne czynniki napędzające wzrost rynku zintegrowanych siłowników. Pierwszym z nich jest rosnąca baza nowopowstających firm, zajmujących się robotami współpracującymi. Firmy te preferują zintegrowane rozwiązania, znacznie zmniejszające bariery wejścia na rynek oraz czas i koszt prac badawczo-rozwojowych. Dla odróżnienia, wiodący producenci robotów współpracujących mają zaawansowaną wiedzę na temat przegubów robotów, dlatego na ogół kupują oddzielne komponenty i produkują siłowniki we własnym zakresie. Potencjał sprzedaży zintegrowanych siłowników czołowym dostawcom robotów współpracujących, na wysoce skonsolidowanym rynku robotów przemysłowych jest raczej ograniczony.

Drugim czynnikiem jest spadek cen. Średnia cena zintegrowanych siłowników znacznie zmalała w ostatnich latach. W Chinach niektórzy producenci wprowadzają na rynek produkty w cenie nawet 500 USD, czyli niższej niż koszt zakupu każdego komponentu z osobna. Wraz ze wzrostem rynku robotów współpracujących i pojawieniem się nowych podmiotów oczekuje się, że efekt skali i rosnąca konkurencja będą wpływać na dalsze obniżanie kosztów i cen sprzedaży zintegrowanych siłowników.

Na produkt będzie miała też wpływ przyspieszająca konsolidacja rynku robotów współpracujących. Dostawcy zintegrowanych siłowników nie mogą się skupić jedynie na sprzedaży dla start-upów produkujących roboty współpracujące, ale będą musieli również podkreślić wartości dodane swoich produktów w porównaniu z zakupem oddzielnych komponentów. Aby uczynić siłowniki zintegrowane bardziej atrakcyjnymi dla dojrzałych rynków muszą one charakteryzować się korzystniejszymi cechami, takimi jak: kompaktowość, zmniejszone wibracje itp.

źródło: Automatyka 6/2023