伺服系统是什么? 伺服系统行业发展现状及投资前景

伺服系统(servomechanism)又称随动系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。

它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。在很多情况下，伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角)，其结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。伺服系统最初用于国防军工, 如火炮的控制, 船舰、飞机的自动驾驶,导弹发射等,后来逐渐推广到国民经济的许多部门,如自动机床、无线跟踪控制等。

随着交流伺服电机技术的成熟，交流伺服系统在国外得到快速发展，并涌现出松下、安川、三菱、西门子、博世力士乐、伦茨、施耐德等知名品牌，其中，日本品牌以良好的性价比和较高的可靠性占据了我国较大的市场份额，在中低端设备市场中具有优势，而欧美品牌凭借较高的产品性能在高端设备中占据优势。2018 年全球伺服控制市场规模达 157 亿美元，由于全球人力成本普遍上升，制造业向工业自动化发展的趋势明显，工业机器人的普及将极大推动市场对伺服系统的需求，预计全球伺服系统市场规模将于 2022 年突破 200 亿美元。

根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国伺服系统行业竞争分析及发展预测报告》显示：

我国的伺服系统产业起步较晚，2000 年以后随着国内中高端制造业不断发展，各行各业在生产制造活动中越来越多地需要使用伺服系统来实现产品制造高质量和高精度的目的，这一需求促使国内伺服系统市场呈现快速增长趋势。据统计，2020 年我国伺服系统市场规模为 164.38 亿元，预计在 2025 年达到 295.38 亿元。

2020年我国伺服市场中，日韩品牌占据约 51%的市场份额，国产品牌占据约 30%份额，欧美品牌占据约 19%份额;其中，安川、三菱和松下分别以 11.3%、10.5%、9.9%的市场份额位列前三。我国伺服系统市场主要分为日韩品牌、欧美品牌和国产品牌三大阵营，由于需要的技术水平较高，伺服系统市场一直为外资品牌主导。

伺服系统行业发展现状及投资前景

伺服系统是指以位置、速度、转矩为控制量，能够动态跟踪目标变化从而实现自动化控制的系统。

它是实现工业自动化精密制造和柔性制造的核心技术，属于高端工业自动化控制设备。由于具备定位精度高、动态响应快、稳定性好等性能特点，在对位置精度要求较高的行业中得到广泛应用，目前已普遍应用于机床工具、纺织机械、电子制造设备、医疗设备、印刷机械自动化生产线及各种专用设备等。

发展工业自动化是迅速促进大中型企业持续发展的有效手段之一，伺服系统作为工业自动化的明珠，不仅具有投资少、见效快、节能的优点，更是体现一个国家工业技术水平发展的重要指标之一。

国家电力、钢铁、炼油、石化、化工、造纸等工业部门，分别都拥有一百套以上的集散控制系统。如果能在集散控制系统的基础上，配上上位机进行过程优化，则可以大幅提高企业的技术水平和管理水平。另外，发展工业自动化还是扩大国内需求的有效手段之一，可以拉动电子元器件、各类接插件产业、各类金属加工件产业、集成电路等一大批产业。因此，无论是从客观需求，还是从其巨大作用来看，伺服系统装置都拥有较为广阔的发展前景，其市场规模将持续扩大。

随着我国 3C 电子、机器人、光伏、纺织机械、包装机械等下游应用领域的快速增长，各行各业在生产制造活动中越来越多地需要使用伺服系统来实现产品制造高质量和高精度的目的，这带动了国内伺服系统整体市场需求的增长。

未来，随着工业机器人行业的深化、工业自动化程度的进一步提升和智能制造的深入推进，伺服系统市场将会出现新一轮快速增长，尤其伴随着国产伺服技术研发水平的不断提升，国产伺服系统进口替代的步伐将会加快，内资品牌在伺服系统的崛起之势将愈发明显。

伺服系统行业未来发展趋势

高动态响应能力、快速精准定位是伺服系统的核心竞争力。随着芯片运算能力和集成度的提升、编码器技术的升级，电机控制算法、自适应算法均能不断优化，伺服系统的性能也在稳步提升。

未来，配置有大量参数和丰富菜单功能的通用型驱动器将逐渐成为市场的主流，用户可以在不改变硬件配置的条件下，方便地设置成 V/F 控制、无速度传感器开环矢量控制、闭环磁通矢量控制、永磁无刷交流伺服电动机控制及再生单元等多种工作方式达到驱动异步电机、永磁同步电机、无刷直流电机、步进电机等不同类型的电机，并适应不同的传感器类型甚至无位置传感器。

随着国内对大规模分布式控制装置的需求上升，网络化数字伺服的开发已经成为当务之急。模块化不仅指伺服驱动模块、电源模块、再生制动模块、通讯模块之间的组合方式，而且指伺服驱动器内部软件和硬件的模块化和可重用性。

更多行业详情请点击中研普华产业研究院发布的《2022-2027年中国伺服系统行业竞争分析及发展预测报告》。