工業(yè)自動化組件行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查及投資策略報告

重點解決高端裝備產(chǎn)品質量較差、檔次不高，缺乏核心工藝，智能化程度不足，可靠性及精度保持性難題，研制一批代表性智能加工裝備、先進工藝裝備和重大智能成套裝備，支撐我國高端裝備向高精尖和智能化互聯(lián)方向發(fā)展，引領裝備的智能化升級。激光制造面向航空航天、高端裝備、電子制造、新能源、新材料、醫(yī)療儀器等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的迫切需求，實現(xiàn)高端產(chǎn)業(yè)激光制造裝備的自主開發(fā)，形成激光制造的完整產(chǎn)業(yè)體系，促進我國激光制造技術與產(chǎn)業(yè)升級，大幅提升我國高端激光制造技術與裝備的國際競爭力。（一）激光與材料的相互作用機理面向航空航天、新能源、電子制造、醫(yī)療等領域的國家重大需求，探索激光與材料相互作用的復雜物化過程，研究超快激光制造的新原理、新方法、新應用。開展大功率激光/短波長激光與材料相互作用機理、高精高效制造方法等方面的研究，掌握激光高品質表面制造、精細制造、極端微結構、高精高效制造等制造機制與實現(xiàn)方法。（二）激光器與核心功能部件研究激光器動力學，掌握激光晶體/光學晶體、半導體激光芯片等激光器關鍵功能部件的國產(chǎn)化。針對高端制造用激光器的迫切需求，開展工業(yè)化光纖/半導體大功率激光器制造技術、工業(yè)化超快（飛秒、皮秒）激光器制造技術、工業(yè)化短（紫外、深紫外）波長激光器制造技術等方面的研究，開展激光器標準建設，實現(xiàn)高性能激光器及核心關鍵部件的國產(chǎn)化與產(chǎn)業(yè)化。（三）復雜構件表面的激光精細制造技術與裝備研究激光表面精細制造、激光清洗、激光拋光等核心技術，探索器件表面功能性結構的激光高質、高效制造機理與新技術，研究關鍵構件表面微結構成形機理與實現(xiàn)方法，并掌握激光光束路徑規(guī)劃及高速掃描、激光制造裝備在線監(jiān)測與補償、激光制造過程精密在線檢測等裝備關鍵技術，開發(fā)航空航天、微電子、生物醫(yī)療等領域典型復雜構件的激光精密加工技術與裝備，提升國產(chǎn)激光制造技術與裝備的競爭力。（四）大功率激光高效制造技術與裝備研究特殊工況下的激光制造機理與失效行為，突破大型構件激光制造裝備的設計制造技術瓶頸，攻克大型構件定位、質量在線檢測等關鍵技術，研究激光切割、激光打孔、激光沖擊強化、激光焊接以及激光復合制造等關鍵技術，開發(fā)面向飛機、船舶、高鐵等大型構件制造中的高端激光制造技術、裝備與標準。（五）先進激光精密微細制造技術與裝備針對航空航天、微電子、新型微小航空器件、光子集成器件等領域，突破激光衍射極限的納米尺度制造、復雜微納操縱及激光納米連接、激光光束整形與協(xié)同控制等關鍵技術，開發(fā)硬脆材料高效精密制造、異種材料的激光高性能連接制造、極端微納結構精細制造等技術與裝備，并設計和加工若干具有重大應用前景的新型功能器件。我國制造業(yè)發(fā)展對科技創(chuàng)新的需求粗放式發(fā)展道路已經(jīng)無法適應我國制造業(yè)的發(fā)展，通過科技創(chuàng)新提高制造業(yè)競爭力是必由之路。在當前我國制造業(yè)實施戰(zhàn)略轉型的關鍵時期，制造業(yè)健康快速發(fā)展對科技創(chuàng)新工作提出了明確的需求。（一）加強制造基礎能力方面的科技創(chuàng)新制造業(yè)基礎技術研究能力薄弱已經(jīng)成為當前制約我國制造業(yè)發(fā)展的主要瓶頸，其中基礎材料、關鍵基礎零部件、電子元器件、集成電路、傳感器、控制系統(tǒng)、軟件工具及平臺等眾多領域的基礎研究、關鍵技術研究、關鍵工藝研究都沒有掌握自主核心技術，工藝裝備、測試與實驗裝備、標準化等共性技術自主創(chuàng)新能力薄弱，亟需科技攻關。（二）亟需加強制造企業(yè)經(jīng)營管理模式創(chuàng)新我國制造企業(yè)管理正處于由傳統(tǒng)管理模式向現(xiàn)代管理模式轉變的階段，經(jīng)營目標、管理模式、管理理念和決策標準發(fā)生根本性變化，多數(shù)企業(yè)并沒有從根本上改變以產(chǎn)品為中心的傳統(tǒng)制造模式，無法適應互聯(lián)網(wǎng)、云制造等模式下的多品種大批量定制化的要求，企業(yè)管理信息化、生產(chǎn)過程智能化、咨詢服務網(wǎng)絡化的水平制約著中國制造業(yè)的快速發(fā)展。（三）亟需提升制造業(yè)智能化水平隨著中低端產(chǎn)品加工制造產(chǎn)業(yè)重心向東南亞等發(fā)展中國家轉移，我國裝備制造業(yè)在全球地位面臨挑戰(zhàn)，急需利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、傳感器等增強裝備產(chǎn)品智能化程度，構建數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化的智能化生產(chǎn)線和數(shù)字化工廠，從而提升生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質量，提升產(chǎn)業(yè)的競爭力。（四）亟需加強新興產(chǎn)業(yè)關鍵裝備的研發(fā)我國新興產(chǎn)業(yè)所需裝備的需求缺口較大。光電子、先進光伏電池設備、新一代通信設備等發(fā)展所需的關鍵技術和核心技術的自給率較低，核心技術掌握仍較少，試驗設計能力較欠缺、技術集成能力薄弱、制造裝備進口依賴大，新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的關鍵裝備自給不足。（五）亟需加強綠色制造技術的研發(fā)優(yōu)質高效、節(jié)能、節(jié)材的先進基礎制造工藝和自動化、智能化技術的普及程度不高，能源消耗、材料利用率及污染排放與國際先進水平相比存在較大差距。亟需發(fā)展先進綠色制造技術與產(chǎn)品，突破制造業(yè)綠色產(chǎn)品設計、環(huán)保材料、節(jié)能環(huán)保工藝、綠色回收處理等關鍵技術，支撐制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展。我國制造業(yè)自身存在的問題（一）自主創(chuàng)新能力不強我國是制造業(yè)大國，但多數(shù)制造企業(yè)在國際產(chǎn)業(yè)鏈分工中仍處于制造—加工—組裝低技術含量和低附加值環(huán)節(jié)，創(chuàng)新能力不強。尤其在高端產(chǎn)品創(chuàng)新設計方面，設計工具軟件受制于人，設計方法和理念不夠先進，創(chuàng)新設計能力較為薄弱。2015年，我國集成電路進出口逆差1600多億美元，眾多高端芯片的核心技術尚無法突破，企業(yè)被迫將大部分利潤用于購買國外專利授權，產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展的能力不強，難以打破市場壟斷。（二）基礎能力薄弱，產(chǎn)品質量不高我國制造業(yè)質量基礎相對薄弱，高性能液壓件與氣動元件、高速精密軸承、大功率變頻技術、特種執(zhí)行機構、儀器儀表傳感器、工控軟件系統(tǒng)等發(fā)展滯后。產(chǎn)品質量和技術標準整體不高，出口產(chǎn)品召回問題不斷，嚴重影響著我國制造業(yè)的國際形象。此外，制造業(yè)每年直接質量損失超過2000億元，間接損失超過1萬億元。（三）資源利用效率偏低我國部分傳統(tǒng)制造行業(yè)高投入、高消耗、高污染、低效益的粗放式生產(chǎn)方式，加劇了對生態(tài)環(huán)境的破壞。全國鋼鐵、建材、化工等行業(yè)單位產(chǎn)品能耗比國際先進水平高出10%-20%；機電產(chǎn)品中量大面廣的燃煤工業(yè)鍋爐運行效率比國外先進水平低15～20%。制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展遇到瓶頸。我國大部分地區(qū)和行業(yè)的信息化仍處于以局部應用為主的初級階段，且不同地區(qū)、行業(yè)和不同規(guī)模企業(yè)間信息化水平尚存在明顯差距。面對網(wǎng)絡協(xié)同制造、大規(guī)模個性化定制等新型生產(chǎn)模式的變革，認識不充分，準備不足，傳統(tǒng)制造業(yè)將面臨二次淘汰的風險。運動控制系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn)我國運動控制產(chǎn)業(yè)根植于中國制造。一方面，深入實施制造強國戰(zhàn)略，加強產(chǎn)業(yè)基礎能力建設是我國發(fā)展的戰(zhàn)略制高點；另一方面，中國擁有全球最完整的制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，最豐富的工藝業(yè)態(tài)和最龐大的消費群體。這兩點決定了中國智能制造，以及其核心基礎環(huán)節(jié)的運動控制產(chǎn)業(yè)將實現(xiàn)長期較快的高質量發(fā)展，且中長期看將整體達到乃至引領全球競爭力水平。這是行業(yè)發(fā)展面臨的長期機遇。運動控制產(chǎn)業(yè)是典型的人才與技術密集型行業(yè)，這既是行業(yè)競爭壁壘，也是最大的發(fā)展挑戰(zhàn)：一方面，運動控制融合了軟件算法、電子、通信、光學、機械等多學科交叉的技術和人才，且需要長期深入工業(yè)一線應用場景進行不斷的知識反饋、經(jīng)驗吸收和技術迭代，是基礎研究和應用實踐緊密結合的高競爭壁壘領域。另一方面，隨著產(chǎn)品和工藝裝備的精密度與復雜性的進一步提高，技術綜合程度不斷增加，以及生產(chǎn)工藝過程日益成為一個各工序緊密聯(lián)系著的有機整體，現(xiàn)代智能制造對產(chǎn)業(yè)技術人才提出了更高的挑戰(zhàn)。當前智能制造產(chǎn)業(yè)的高技能人才尤其是高端復合型人才緊缺嚴重，而高技能人才培養(yǎng)時間長，難度大，行業(yè)高素質人才的緊缺一定程度上制約了整個行業(yè)的發(fā)展，亟需打造真正有效的產(chǎn)學研培育模式，滿足產(chǎn)業(yè)人才的迫切需求。運動控制系統(tǒng)行業(yè)下游應用領域發(fā)展情況（一）運動控制系統(tǒng)半導體制造裝備行業(yè)領域發(fā)展情況半導體作為信息產(chǎn)業(yè)的基礎和核心組成部分，是關系國民經(jīng)濟和社會發(fā)展全局的基礎性、先導性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。根據(jù)世界半導體貿(mào)易統(tǒng)計組織（WSTS）統(tǒng)計數(shù)據(jù)，中國半導體市場規(guī)模由2014年的917億美元增長至2019年的1，441億美元，2019年占全球半導體市場規(guī)模的34．95%。當前的國際政經(jīng)環(huán)境及我國半導體自主可控的需求，帶動了我國半導體裝備制造的快速發(fā)展。硅片設備、制造設備，以及包含固晶機、貼片機、焊線機、劃片機、倒裝機、切筋成型設備、清洗機、測試機、分選機和探針臺等在內(nèi)的封裝、測試設備等半導體裝備需求旺盛。根據(jù)國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）統(tǒng)計，2020年中國半導體設備行業(yè)市場規(guī)模達187．20億美元，同比增長39．18%。2009年至2020年，中國半導體設備行業(yè)市場規(guī)模復合增長率為31．25%。根據(jù)《上海集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告》，2019年我國半導體裝備（該數(shù)據(jù)包括集成電路、LED、面板、光伏等設備）的國產(chǎn)化率約為18．8%，其中集成電路設備國產(chǎn)化率僅為8%左右，未來空間巨大。（二）運動控制系統(tǒng)工業(yè)機器人行業(yè)領域發(fā)展情況工業(yè)機器人廣泛應用于機械制造、汽車制造、船舶制造、電子、物流、化工等現(xiàn)代工業(yè)領域，是產(chǎn)業(yè)轉型升級、實現(xiàn)智能制造的重要抓手。工業(yè)機器人包括多關節(jié)機這人、SCARA機器人、坐標機器人、并聯(lián)機器人等多種類型，隨著技術不斷成熟，工業(yè)機器人整體往更加高速、高精度、智能化、柔性化等方向發(fā)展。我國早在2013年就成為全球工業(yè)機器人的最大市場，當年裝機量超過日本、美國、韓國、德國之總和。根據(jù)國際機器人聯(lián)合會（IFR）及中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CRIA）統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2014年至2020年間，我國工業(yè)機器人銷量由5．71萬臺增至15．60萬臺，年復合增長率達18．24%，2021年市場規(guī)模有望突破70億美元。2017年，我國工業(yè)機器人的國產(chǎn)化率約為29%，其中高端機器人國產(chǎn)化率為17．5%，空間同樣巨大。（三）運動控制系統(tǒng)數(shù)控機床行業(yè)領域發(fā)展情況數(shù)控機床是裝備制造的工業(yè)母機，機床產(chǎn)業(yè)的技術水平、加工效率、精準程度及長期穩(wěn)定可靠工作對一個國家制造業(yè)至關重要。隨著制造業(yè)加速轉型，精密模具、新能源、航空航天、軌道交通、3D打印、醫(yī)療器械等新興產(chǎn)業(yè)迅速崛起，其生產(chǎn)制造過程高度依賴數(shù)控機床等智能制造裝備，這將有力推動高速、高精、高效、高穩(wěn)定性、智能化、多軸化、復合化等高檔數(shù)控機床的發(fā)展。中國制造業(yè)的規(guī)模決定中國數(shù)控高精密機床擁有廣闊的提升空間。但我國數(shù)控機床企業(yè)主要定位于中低端市場，高端產(chǎn)品滲透率雖在提升但仍處于較低水平。根據(jù)前瞻研究院整理的資料，2018年我國低檔數(shù)控機床國產(chǎn)化率約82%，中檔數(shù)控機床國產(chǎn)化率約65%，高檔數(shù)控機床國產(chǎn)化率僅約6%。我國國產(chǎn)機床并非沒有市場，而是因為我國智能制造轉型升級需求和國產(chǎn)機床整體水平之間不平衡不匹配，從而抑制了國產(chǎn)機床消費能力?！吨袊圃?025》規(guī)劃中明確提出高端數(shù)控機床與基礎設施裝備之具體目標：到2025年，高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備國內(nèi)市場占有率超過80%。高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備總體進入世界強國行列。未來我國機床行業(yè)的數(shù)控化提升和中高端替代具有高度確定性，高檔數(shù)控系統(tǒng)價值約占高端數(shù)控機床成本的20%-40%，發(fā)展空間巨大。（四）運動控制系統(tǒng)激光裝備行業(yè)領域發(fā)展情況受益于各類金屬及非金屬工業(yè)材料加工的旺盛需求，激光加工裝備市場迎來持續(xù)穩(wěn)定的增長。根據(jù)《2021年中國激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》，我國2020年激光設備市場銷售收入已達692億元，2014年至2020年間年復合增長率達17．72%。但目前高端激光裝備的國產(chǎn)化率僅為10%。未來激光加工裝備仍將持續(xù)往數(shù)字化、智能化、切割柔性化的趨勢發(fā)展，而運動控制系統(tǒng)是激光加工裝備的關鍵功能部件，是推動激光裝備向更高功率、更快速度、更高精度發(fā)展的技術保障，將持續(xù)受益于激光裝備市場的增長。（五）運動控制系統(tǒng)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)領域發(fā)展情況傳統(tǒng)制造業(yè)是我國工業(yè)體系的基礎構成，其健康穩(wěn)定發(fā)展對我國國民經(jīng)濟發(fā)展具有深遠影響。中國裝備制造業(yè)的提升不僅僅是在半導體、數(shù)控機床、工業(yè)機器人、激光精密裝備等高端裝備領域，還包括紡織、印刷、包裝、焊接、壓鑄、沖壓、注塑、壓裝等更廣泛的各類工業(yè)裝備。在新的發(fā)展階段，各類制造產(chǎn)業(yè)都迫切需要通過先進制造技術實現(xiàn)裝備和工藝的數(shù)字化、智能化提升，并依托工業(yè)數(shù)據(jù)進行智能分析，實現(xiàn)運維、能耗、產(chǎn)能、效率、質量等多維度價值提升。一方面，印刷、紡織、包裝、食品、冶金等多種傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)為滿足新經(jīng)濟環(huán)境下對高品質、定制化和快速服務響應的需求，需要對自身進行智能化升級改造，以滿足新需求、開拓新市場；另一方面，傳統(tǒng)制造業(yè)亟需提升數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化水平以解決勞動力嚴重短缺、人力成本上升、柔性化生產(chǎn)能力瓶頸、市場響應緩慢、產(chǎn)品同質化嚴重等產(chǎn)業(yè)發(fā)展痛點。同時，經(jīng)過多年發(fā)展，傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)的地方特色集聚現(xiàn)象愈發(fā)明顯，行業(yè)共性的智能化升級需求不斷顯現(xiàn)，并呈現(xiàn)出由點帶面加速落地的示范推廣效應。我國運動控制系統(tǒng)企業(yè)基于對本土需求的深刻理解和更強的本地化技術服務能力，將在賦能傳統(tǒng)制造業(yè)，推動轉型升級和智能化改造中發(fā)揮重要作用。我國制造業(yè)發(fā)展取得的成績（一）制造業(yè)總量躍居世界第一，成為名副其實的制造大國近年來我國制造業(yè)總體規(guī)模已居世界第一位，綜合實力不斷增強，不僅對國內(nèi)經(jīng)濟和社會發(fā)展做出了重要貢獻，而且成為支撐世界經(jīng)濟的重要力量。2014年，我國工業(yè)增加值達到22．8萬億元，占GDP的比重達到35．85%。2013年我國制造業(yè)產(chǎn)出占世界比重達到20．8%。在500余種主要工業(yè)產(chǎn)品中，我國有220多種產(chǎn)量位居世界第一。制造業(yè)的快速發(fā)展，直接促進了我國經(jīng)濟發(fā)展的速度、質量和效益，增強了我國在全球化格局中的國際分工地位。（二）突破了一批核心技術，形成了一批支撐國民經(jīng)濟發(fā)展的重大裝備產(chǎn)品十幾年來，制造業(yè)各領域涌現(xiàn)出了一批較有影響、意義深遠的重大成果。國內(nèi)發(fā)電設備裝機中國產(chǎn)發(fā)電機組已達80%以上，年產(chǎn)千萬噸級大型煉油廠設備國產(chǎn)化率達90%，國產(chǎn)100萬千瓦超超臨界火電機組、國產(chǎn)750千伏交流輸變電成套設備已投入運行。日產(chǎn)4000噸大型新型干法水泥生產(chǎn)線、60萬噸乙烯、30萬噸級合成氨、百萬噸級鉀肥等一大批大型成套技術裝備實現(xiàn)自主化。神舟系列航天飛船的成功發(fā)射，實現(xiàn)了載人航天工程的重大突破。蛟龍?zhí)栞d人潛水器研制和海試成功，標志著中國躋身世界載人深潛先進國家行列。（三）涌現(xiàn)出一批世界級的大企業(yè)，企業(yè)正在逐步成為技術創(chuàng)新主體2016年《財富》世界500強排行榜中，中國企業(yè)達110家，其中以工業(yè)為主的有50余家。社會創(chuàng)新要素不斷向企業(yè)集聚，工業(yè)企業(yè)研發(fā)投入快速增長，自主創(chuàng)新能力顯著增強。2015年，我國規(guī)模以上制造業(yè)研發(fā)投入強度達到0．91%；企業(yè)發(fā)明專利申請58．3萬件，占國內(nèi)發(fā)明專利申請受理量的60．2％；企業(yè)獲得發(fā)明專利授權15．9萬件，占國內(nèi)發(fā)明專利授權量的60．5％。企業(yè)作為市場主體，在自主創(chuàng)新中繼續(xù)發(fā)揮決定性作用。（四）初步形成了企業(yè)、高校、院所聯(lián)動的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系近年來，我國制造業(yè)加強科技創(chuàng)新、促進科技成果轉化和產(chǎn)業(yè)化，取得了重要突破和實質性進展，形成了產(chǎn)學研結合、較為完備的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系。建設了一批國家重點實驗室、國家工程技術研究中心等科研基地；成立了一批國家產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，為我國制造業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展提供了重要保障。運動控制系統(tǒng)行業(yè)概況（一）運動控制系統(tǒng)基本概述以反饋控制為核心、機構為被控對象、數(shù)學為基礎的運動控制技術是人類發(fā)明和制造機器的過程中發(fā)展起來的一門科學技術。人類通過運動控制技術來制造更有序、高效、高速、精密、穩(wěn)定和可靠的好機器。機器改變世界，而運動控制技術改變機器設計與制造，是現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的制器之技?，F(xiàn)代運動控制技術的發(fā)展起源于工業(yè)革命后對蒸汽機、電動機等各類機械設備進行精確控制的想法。得益于現(xiàn)代控制理論、微電子學、計算機技術的進步，運動控制技術成為現(xiàn)代工業(yè)自動化發(fā)展最為活躍的領域之一，并已廣泛應用于微電子、機器人、數(shù)控機床、電子加工和檢測、生產(chǎn)自動化等各類工業(yè)制造領域。在現(xiàn)代化工業(yè)時代，運動控制技術的應用水平是衡量一個國家裝備自動化、智能化水平的標志，體現(xiàn)了制造業(yè)的發(fā)展水平和市場競爭力。運動控制系統(tǒng)是智能制造裝備的核心基礎部件，決定了裝備的精度、效率，是不同品牌裝備形成差異化的重要環(huán)節(jié)。從基本結構上看，典型的運動控制系統(tǒng)主要包括控制器、驅動器+電機（執(zhí)行器）和傳感器三大部件。其具體功能是在復雜條件下，將預定的控制方案、規(guī)劃指令轉變成期望的機械運動，實現(xiàn)機械運動高速、高精度的軌跡和位置控制、速度控制、轉矩控制或力控制。其中，運動控制器相當于運動控制系統(tǒng)的大腦，驅動器+電機相當于心臟和血管，傳感器則是神經(jīng)系統(tǒng)的感知單元。而機械系統(tǒng)就是承載任務的四肢。運動控制器向驅動器發(fā)送控制指令，驅動器將其轉化為能夠運行電機的電流，驅動電機運轉，進而帶動工作機械（負載）實現(xiàn)特定運動。同時，電機和機械系統(tǒng)的多種傳感器經(jīng)過信號處理將實時信息反饋給控制器，控制器進行實時調(diào)整，保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉。運動控制系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分集成，硬件即工業(yè)控制板卡，包括主控單元、信號處理等部分，軟件包括運動控制算法、邏輯任務、系統(tǒng)調(diào)度及相關工業(yè)應用軟件。硬件的質量、結構，軟件、算法的優(yōu)劣，共同決定了運動控制系統(tǒng)的精度、效率。在硬件的差異化不明顯的情況下，軟件算法是運動控制系統(tǒng)的關鍵。運動控制軟件可在使用過程中通過升級來提升性能或改變用途，從而使智能化裝備具有真正的柔性。在裝備制造業(yè)高質量發(fā)展，整體制造業(yè)向精益管理綜合能力和全局效益提升方向發(fā)展的背景下，運動控制系統(tǒng)的核心指標就應包括：運動控制系統(tǒng)的整體可靠性、穩(wěn)定性，適用于不同應用場景的性能和功能指標（高速高精、高實時性和高帶寬等）和快速二次開發(fā)能力，以及人機交互的友好、易用與可重構，針對機械系統(tǒng)的預測性維護（智能感知與故障診斷）能力，與產(chǎn)線及周邊設備交互并參與整體節(jié)拍效率、產(chǎn)能以及供應鏈的決策等。（二）運動控制系統(tǒng)核心部件運動控制器是指以邏輯控制單元為核心，以傳感器為信號敏感元件，以電機或動力裝置和執(zhí)行單元為控制對象的一種控制裝置，其主要任務是根據(jù)運動控制的要求和傳感器件的信號進行必要的邏輯、數(shù)學運算，為電機或其它動力和執(zhí)行裝置提供正確的控制信號。運動控制器由硬件、固件、軟件等組成，其中硬件部分包括微處理器、存儲器、接口電路、通信接口、電源等；固件是指固化在微處理器、存儲器、可編程邏輯器件等元件中的軟件；軟件部分由實時操作系統(tǒng)、運動控制指令編譯器、運動控制參數(shù)的預處理及優(yōu)化、運動控制函數(shù)、通信管理等模塊構成。運動控制器負責向伺服系統(tǒng)等部件傳遞控制指令，是運動控制系統(tǒng)的核心模塊，其性能直接決定了運動控制系統(tǒng)的性能水平。運動控制器可分為插卡式運動控制器、嵌入式運動控制器和網(wǎng)絡式運動控制器。插卡式運動控制器又稱為PC-Based運動控制器，以板卡形態(tài)存在，通常采用高性能DSP和FPGA作為核心處理器。用戶通常以PC機作為信息處理平臺，運動控制器以插卡形式嵌入PC機，即PC+運動控制器的模式，將PC機的信息處理能力和開放式的特點與運動控制器的運動控制能力有機地結合在一起，可實現(xiàn)高性能多軸協(xié)調(diào)運動控制和高速點位運動控制。國內(nèi)市場主要代表廠商包括固高科技、雷賽智能、美國泰道、翠歐、眾為興等。以工業(yè)計算機的形態(tài)存在，集成了工業(yè)計算機和插卡式運動控制器。在延續(xù)了插卡式運動控制器運動控制性能的同時，可以實現(xiàn)普通PC機的基本功能，是用戶理想的嵌入式一體化解決方案，也是運動控制器發(fā)展的重要方向。國內(nèi)市場主要代表廠商包括FANUC、固高科技、翠歐、ACS等。網(wǎng)絡式運動控制器的形態(tài)可以是插卡式，也可以是嵌入式，或者是獨立運行模式。其與伺服驅動系統(tǒng)的鏈接是采用各類工業(yè)總線形式，如Ethercat、Profinet、DeviceNet、Sercos、CC-Link、RTEX、MII/III。過去由于工業(yè)總線均來自歐美和日本，所以網(wǎng)絡式運動控制器基本為國外壟斷，主要廠家包括倍福、西門子、施耐德、三菱、松下、安川等。固高科技著力發(fā)展我國自主可控的多主從等環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡架構gLink系列，自2016年陸續(xù)推出各種形式的系列產(chǎn)品。伺服系統(tǒng)是一種能對機械運動按預定要求進行自動控制的系統(tǒng)，其作用是使輸出的機械位移（或轉角）準確地跟蹤輸入的位移（或轉角），實現(xiàn)輸出變量精確跟隨或復現(xiàn)輸入變量。伺服系統(tǒng)通常由驅動器和電機構成。驅動器是用來控制電機的一種裝置，主要應用于高精度的定位系統(tǒng)，一般通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機進行控制，實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位。電機是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉的發(fā)動機，可精準控制速度，位置，可將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。交流伺服系統(tǒng)依據(jù)不同的電機運行原理分為永磁同步交流伺服系統(tǒng)、感應交流伺服系統(tǒng)、磁阻同步交流伺服系統(tǒng)和無刷直流伺服系統(tǒng)，當前