工业4.0大局势下，自动化成为中国制造的革命方向，“机器换人”使工业机器人和自动化产业迎来黄金发展期，自动化设备供应商2017年净利润同比增长710.79%。随着本土和台湾品牌市场参与者数量的增加，市场规模的不断扩大，高功率密度伺服电机(集成多种控件)成为企业在细分领域突围的选择。国外三菱、安川、松下等电机企业相继投入自动化生产线应对强劲的内外需，但国内多数的电机企业却因担心被技术“捆绑”和自动化数据标准而拒绝自动化改造。

一. 中国生产效率革命拉动自动化需求

Made in China让中国在短短几十年内迅速成为全球GDP第二，中国制造成为了全球的焦点。然而，随着人口红利的不断消失，中国制造业综合成本确实呈上升趋势，德勤等数据机构分析认为，未来中国的竞争力将被美国取代。而更为重要的是，第五次产业大转移正在发生，许多劳动密集型低端产业正在像东南亚等国家和地区转移，同时欧美日等发达国家想通过自动化生产等先进技术，弥补劳动力成本过高的劣势，从而实现制造业的回流。

复旦大学管理学院芮明杰教授认为，中国制造业成本上升的主要问题在于劳动力薪酬先上去了，但生产效率的提升却并没有跟上。

2017年中国82.7122万亿元的GDP里面，制造业为24.2707万亿元，是中国经济的第一大产业，也是维系着中国发展发展的命脉产业，占中国经济比例为29.34%。因此，在工业4.0大局势下，自动化成为中国制造的革命方向。

但目前，与先进国家相比，我国制造业的自动化程度还有待提高。以代表工业自动化程度高低的工业机器人密度(即每万名制造业工人拥有的机器人数)来比较，2015 年世界工业机器人密度平均值为 69，前三名的国家及数量分别为韩国531、新加坡 398、日本为305，而中国仅为 49，不足韩国的十分之一，甚至低于平均值。

为此，在2015年，国务院正式印发《中国制造2025》，部署全面推进实施制造强国战略，这是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。

近年来，提高自动化生产的意识在逐渐蔓延开，自动化设备供应商和投入自动化生产线的企业，在数量和营收上都呈现100%以上的增长率，可谓是破势凶猛。

同2013年相比，2017年的整体自动化产业增长了30%，国内不少自动化设备供应商的年营业额增速更是突破700%。

权星精机公司是一家集销售、研发设计、生产于一体的非标自动化设备供应商，2018年1月2日正式挂牌上市。据公开数据显示，权星精机2016年实现营业收入2283.2543万元，同比增长48.69%;净利润同比增长710.79%。

自动化生产设备厂商赛腾股份公司的2017年1月至9月收入，相比2017年1月至6月增长111.5%。

强信公司2017年营收为13.72亿新台币元，年成长16.67%，以人民币计算则为3.04亿元，首度突破3亿元人民币，亦创历年新高，年增25.53%。

强信公司称，2018年在各大工业均大举投入自动化设备及自动化装置下，对自动化装置产品需求将大幅提升。

近年来，随着“智能制造”全面推进，目前越来越多的企业通过“机器换人”以实现转型升级，工业机器人产业迎来黄金发展期。

嘉盛公司CEO文小林说：“国内北汽福田汽车推进车联网就是改用自动化生产线;福建九牧也在改造自动化生产线;雷柏生产键盘也是通过自动化设备进行测试，原来通过手工去敲击键盘一天只能测试80个，现在改用机器人一天能达到800个。”

除了汽车之外，现在酿酒、陶瓷卫浴、3C等行业也在引入工业机器人设备。埃夫特智能装备股份有限公司副总经理孙震礼说：“今年埃夫特已经出售3000多台工业机器人设备，按照目前的销量增速，2018年有望突破年营业额达25亿元，实现净利润1.5亿元。”

三菱电机FA销售推进本部部长田中凖二部长指出，在中国，机器人市场会有很大的发展空间，因为以机器人代替人工，是中国工厂自动化不可回避的趋势。与此同时，在中国的“十二五”计划中，政府也将产业机器人的发展提高到国家战略的层次。

据日经新闻报道，日本机器人工业协会周四发布的数据显示，2017年工业机器人的供货额(按会员企业供货额计算)较2016年增长28.5%，达到7126亿日元，创2007年以来新高。其中，对华出口额大幅增长57.9%，至2275亿日元。

在政策扶持“机器换人”的带动下，东莞全市工业技改投资保持强劲增长态势。经信局数据显示，目前东莞拥有机器人及智能装备制造企业达400家，工业总产值350亿元，同比增长40%，2016年全市申报“机器换人”专项资金项目数达1380个，拉动全市工业投资增长17.5个百分点。

中国国家统计局工业司司长张卫华表示，2017年，工业机器人产业增长68.1%，呈现高速增长态势。2017年1-11月份我国工业机器人产量达到11.82万台,同比增长68.80%，全年为12-13万台，占全球工业机器人产量的三分之一。

国内的主要机器人公司在2017年都实现了超高增速，保持了全线增长的态势。其中，上海新时达2017年机器人产量预计1600台，实现了100%增速;广州数控机器人2017年机器人出货量也从几百台级别突破到了千台级别;安徽埃夫特机器人公司更是发展速度惊人，2015年机器人产量为1200台，2016年达到了接近1800台，2017年估计会接近3000台，2018年目标是4000台;沈阳新松2017年前三季度营业收入16.77亿，增长34.61%，净利润2.74亿，增长10.16%;南京埃斯顿公司前三季度营业收入6.65亿元，同比增加49.84%;汇川技术公司2017年前三季度营业收入31.3亿元，增长27.57%;深圳拓斯达公司2017 年前三季度营业收入5.078亿元，同比增长98.90%，净利润率竟然达到20%。

另外，三个巨头也进入了机器人行列：富士康、格力、美的。美的是以收购库卡的形式进入机器人领域，2017年库卡在中国市场实现了快速成长;格力旗下的格力智能装备公司则实现暴增，2017年上半年智能装备销售额9.62亿元，同比增长2765.27%;富士康研发和制造的Foxbot，在富士康内部自产自销，根据2016年的公开报道，富士康已经部署了超过4万台Foxbot在全国各地的工厂，2017年估计富士康机器人产量为一万台左右，富士康事实上已经是全国最大的机器人公司。

不仅如此，由于看好机器人市场前景，格力和美的正在扩大产能。2018年1月16日，珠海格力智能装备投资3亿元入驻洛阳高新区，将在洛阳机器人智能装备产业园内布局机器人、数控机床等智能装备产业化系列项目。美的将在2019年底之前在广东新建工厂，将在华的年产能提高至目前4倍，达5万台。

另外，传统机器人企业也在加大投入力度。

1月19日，新松机器人宣布收购韩国SHINSUNG自动化业务，交易标的主要业务包括面板显示自动化设备(包括Stocker、OHT、RGV、OHCV等)、半导体自动化设备(包括HT、OHT等)、工厂自动化设备(包括HT、OHT等)。

与此同时，海外企业安川电机、川崎重工业等相继在中国工厂增产工业机器人。三菱电机也已决定在江苏工厂增产伺服电机，如今正探讨生产工业机器人，谋求加快开拓中国市场。

二. 机器人拉动电机需求

机器人等自动化设备的高速发展也拉动了市场需求。据《日本经济新闻》报道，截至2017年3月，三菱电机在中国的工厂自动化相关销售额创历史新高，2017财年增长两成左右。三菱电机的执行董事高桥俊哉表示，需求强劲的客户包括“平板显示器、锂离子电池、光伏电池”等行业，电机广泛应用于中国厂商和外资企业当地工厂的设备上。目前，除了推进工厂“省力化”之外，为了应对旺盛的内需和强劲的出口，企业正在积极采取行动。

伺服电机作为控制系统中的执行元件，是机器人三大核心零部件之一，现在90%的工业机器人使用伺服电机。在精加工作业领域，机器人需要人手所具备的柔顺性，因此要求电机能以“罐头”大小实现高性能，提高生产质量和效率并保证操作员安全;在医用机器人领域，为了让机器人帮助患者早日恢复健康，对电机稳定性和可靠性提出了至高要求。

因此高功率密度伺服电机(集成多种控件)成为企业在细分领域突围的选择。

浙江卧龙家用电机有限公司研发中心无刷直流驱动工程师杜荣法说：“凡是自动化设备，对动态响应和精度要求都特别高，伺服电机抗过载能力强、高速性能好、动态响应一般在几十毫秒之内，高效实现了位置，速度和力矩的闭环控制，这在物流车市场和机器人市场都是最为理想的，所以伺服需求量大，电机企业就要通过自动化设备批量生产伺服电机以满足市场需求。”

浙江大成电气有限公司研发中心总监刘顺称，各种电机的应用方向不同，像伺服电机体积小，普遍适用于自动化设备控制和机器人中，所以需求量特别大。

但目前国内伺服电机市场中，前三名松下、三菱、安川均为日系品牌，总份额达到45%，西门子、博世、施耐德等欧系品牌主要占据高端市场，市场份额在30%左右，国内企业整体份额低于10%。且国产伺服电机大多是仿制日系伺服电机设计，功率多在3kw以内，以中小功率为多，而5.5-15kw的中大功率伺服电机则比较少。

三菱电机的执行董事高桥俊哉表示，伺服电机在工厂自动化中不可或缺，广泛应用于中国厂商和外资企业当地工厂的设备上，日前三菱电机在常熟区扩建的工厂自动化(FA)设备工厂正在生产伺服电机。

1月13日，济南ABB机器人也加快与青岛德玛尔机器人公司的合作，德玛尔负责人称：“伺服电机的应用领域太多了，只要是要有动力源的，而且对精度有要求的一般都可能涉及到伺服电机。如机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、光加工设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备。”

孙震礼说：“目前，工业机器人已经在汽车行业应用非常成熟，汽车制造环节如：冲压、焊装、涂漆等都是通过机器人执行，伺服电机是目前最适合机器人自动生产线的。”

不过随着本土和台湾品牌市场参与者数量的增加，市场规模的不断扩大，国产企业在工业机器人伺服系统市场的份额逐步提高。国产品牌伺服电机在今年也实现了稳步的发展，伺服电机自主配套能力已现雏形，获得了一定的市场认可。

现在许多国产产品技术上与日系产品接近，涌现出汇川技术、埃斯顿、广州数控、英威腾等20余家较大规模的伺服电机品牌。预计到2020年，我国机器人用伺服系统市场规模将达47亿元左右，复合增长率约为35%。

除了伺服电机外，步进电机通常尺寸紧凑、成本较低，可实现精确定位和速度控制，典型应用包括 3D 打印机、数控系统、摄像头平台和 XY 绘图仪，所以步进电机自动化生产线的推进同样刻不容缓。

三. 政策企业双驱动 电机企业亟需自动化

纵观制造业自动化行业的单位规模，我国自动化企业以大、中型企业为主，2016年我国自动化行业大型企业占比27.39%，中、小型企业数量占比分别为49.65%、22.96%。其中微电机企业70%是中小民营的，没有固定资产投资，所以自动化程度也不高。

由于生产一个电机核心部件，需要将近20道工序，单纯依靠人工操作很难满足市场需求，所以近年来，也有不少的下游整机企业明里暗里建议电机企业加强自动化生产。

某没有自供体系的空调整机厂采购总经理对记者说：“今年，整机厂确实采购电机量大、急，而且我们现在高度重视品质，因此电机的采购可选择余地并不大，这导致订货催单的矛盾被放大了，我们也建议电机企业加快调整生产线自动化布局，从而提高生产效率。”

而有资本能力的家电企业则等不及了，自己动手投建全自动电机生产线。2017年12月27日，国内首条电容运转式电机全自动装配线正式下线，定制这条全自动生产线的客户，就是中国家电巨头美的。

这条生产线的制造企业——广东硕泰智能装备有限公司副总经理钟永材称：“部件的装配基本靠人工，很难实现全自动化装配，是进一步提升电风扇产品质量和效率的瓶颈。两个月前美的找到我们，提出了诉求。这条全新装配线每年可为企业节约百万元的管理成本，大大提升管理效益。”

不过刘顺总监表示：“美的作为家电行业的领头羊，有自己的需求，情况比较特殊，所以对自动化要求会比较高。但一般的整机企业是以成品评判，只要质量过关，是不是自动化生产出来的不是很关键。”

杜荣法先生同表示，一般情况下，电机企业投不投入自动化设备是看产能和需求，整机企业是不会明确提出电机企业应当提高自动化，他们或许担忧的是人工操作下，电机产品品质保证问题。

鉴于自动化生产对品质、产能和成本的影响，许多许多电机企业已经着手对生产线进行自动化改造。

马拉松电机在2016开始实施最新的自动化绕嵌线项目，截止目前FR 80-132 的产品，已经在自动化绕嵌线设备上实现了规模化批量生产该公司认为，。这极大的缓解了今年急速增长的业务需求，大幅度减少了产品交货周期，显著的提高了客户满意度。

2017年7月，三菱电机在江苏常熟区扩建自动化(FA)设备工厂，目前该工厂以每周6天、每天24小时的体制持续运转，员工人数在最近一年里也翻了一番。

据媒体实地探访，在乐陵市联孚汽车电子有限公司的电机生产车间，数十台自动化生产设备正在紧张地运行，整个生产流水线仅有5名操作员站在旁边监管，一台台汽车专用的交直流无刷永磁电机正源源不断地下线。

“这是世界500强企业ABB公司打造的全世界首条全自动电机生产线，具备年产交直流永磁同步电机10万套的生产能力，产值达70亿元。”该公司总经理翟传杰介绍说，公司与世界500强企业ABB公司合作，打造了具有国际领先水平的全自动智能化新能源汽车驱动电机生产线，整个生产车间仅需要25人。

日前，江特电机也投资了3.2亿元，建设具有自主知识产权的新能源驱动电机智能制造数字化车间。项目实施后，将突破智能制造关键技术和核心装备等瓶颈，生产总体效率将提高35%，产品不良品率降低40%、能源综合利用率提高12%、产品研制周期缩短35%。

2017年12月21日，方正电机公司与大连豪森今日自动化有限公司签订了《采购合同》,采购纯电动动力总成生产线 1 条, 交货时间为2018 年5 月 25 日前,并完成单机的功能调试。

博世电机工程师胡宇清表示，博世长沙急需扩建一条新的自动化生产线，扩充产能。如今投入的这条全自动化、本土化的生产线，包括6台机器人，20个工序不变，但产业工人缩减到1人，负责核心部件的所有工序。投入生产后，生产节拍比传统手工线快了1倍。

此外，各地政府也在大力扶持电机企业推进自动化发展，在政策与市场空间的双重推力下，电机企业自动化取得突破性成就。

日前，江西省的江中药业、孚能科技、中材电瓷、洪都航空、欧菲光、江特电机6家企业的项目，被列入今年工信部智能制造专项项目，获得财政部资金9800万元，实现我省申报国家智能制造专项零的突破。

贵阳高新区在政府引导下，积极实施“大数据+智能制造”，实现了区内75%规模以上企业通过更新设备、系统，已实现智能化生产、管理。先后培树了航宇科技航空锻造智慧工厂、中航发黎阳航空发动机作动筒基于MBD技术的设计制造协同、林泉电机精密微特电机两栖空间、雅光电子汽车高效智能整流模组自动化生产线等一批智能制造典型以及汇通华城、博大智能、航天云网、贵州优特云等一批智能装备与解决方案提供商。

四. 电机企业“拒绝”自动化改造

自动化市场和机器人产业潜力巨大、战略意义重大，但我国微电机企业70%是中小民营的，没有固定资产投资，加上无系统的数据标准等因素而拒绝自动化改造。

在采访中，有业内人士透露，目前国内依然有非常多的企业不敢采用工业机器人设备，因为很多企业害怕一旦购买了工业机器人产品，有可能会被机器人所捆绑，毕竟国内懂机器人、懂生产工艺，又懂机器人维护的人才太稀缺了。

卧龙的杜荣法先生说，“机器人是自动化的表现形式之一，新技术的出现，虽说操作上便捷了，但自动化设备维修保养的技术要求更高，这类人的薪水也会比较高，这对一味追求自动化的企业来说，代价会比较大。我们公司很早就投入自动化，但现在真正能够提供自动化解决方案的设备厂商，整体水平偏差一些，我们公司也花了很多心思，但说实话真正做的好的，还是以前汽车行业生产线的设备厂商，他们做的成功率会比较高。”

鹤山百灵电机有限公司总经理陈朝晖表示：“电机行业是一个非常大的行业，这个大行业里面又分成了各种各样不同的小需求和小领域。规模的大的行业在设备投入方面都要算经济账，何况小企业?投入了几千万，才能卖到几百万，谁都不会去做这样的事情的。”

作为知名的自动化设备企业，江门市维凯智能装备有限公司总经理许明善表示：“国内电机企业的自动化生产程度是非常低的。我觉得有几个原因：第一，电机尤其是微电机的利润率比较薄，在利润率比较薄的情况下，很多公司就不愿意投入做全自动的生产线;第二，电机企业的订单不太稳定;第三，电机的标准有些不一致，有的厂家要求这样有的厂家要求那样，这就不可避免地造成了无法实行自动化;第四，有些企业产品做得比较杂，各种电机都做，这样也使得难以实现自动化;第五，原因在于产品本身，有些工序没办法实现自动化，只能用人力。”

东莞国亮电机有限公司总经理陈洪毅认为，电机企业没有引进太多设备是因为设备质量问题，不是不想自动化。“国内没有太多合适的设备企业，他们做的产品质量不稳定，买回来之后不好用，要经常维修，使得生产不连续，这是目前的主要问题。国外的产品可能稳定一点，但是太过昂贵，国内的价格可能便宜点，但是质量太差，不好用。”

陈洪毅所说的设备问题确实是业界一大心病。此前，在微电机世界网的电机技术交流群中，江西某电机企业工程师殷学鹏向群友们发起求助，称其购置的四台价值30万左右的自动化设备存在大量问题，公司没有技术人员懂维修，设备厂方一直推脱不予解决，眼看合同期就要过了，问题却还没解决，这让他苦恼不已。

(该家电机企业反映的设备问题)

此外，自动化也是数字化、网络化和智能化的统一，但现在自动化设备前端生产的数据标准化不一，企业需要花费很多时间去对接，这些数据让很多企业吃过苦。

广东思谷智能技术有限公司王瑜辉先生称：“现在的问题是生产过程中的很多设备接口是不一样的，很难实现互联互通，但这些数据非常的宝贵。比如叉车，当叉车在搬运货物的时候，它能感知前面有多少货，甚至在搬的时候能知道有多少物品，多少重量等，这些数据是在时刻进行收集的;还比如企业在生产过程中的设备与设备之间产生的数据等等，这些都是非常宝贵的数据，而且这些数据可以在今后企业发展的过程中，将不断给企业提高生产效率。”

对此，电气研究生毕业、在自动化行业有五年经验的张兴平(化名)表示：“自动化数据标准化，企业操作起来事半功倍的，这一点德国做的非常好，他们的PLC程序出奇的标准，整个一条线的程序，像是一个工位的程序。但我们国内差距还是蛮大的，我之前做项目也是会先做一个PLC的程序模板的，但是这个模板做着做着就走了样，到最后每个人和每个人都不一样，以至于我认为永远不可能做到标准化。”

自动化生产是工业4.0的前奏，各行各业正在积极进行“机器换人”，这需要大量的电机满足设备需求。然而，鉴于各种原因，电机行业生产线的自动化改造仍任重道远。

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