第一节 全球直线电机驱动精密定位平台项目市场发展及预测
一、全球直线电机驱动精密定位平台项目产业发展现状
近十几年来,超精密加工技术已将加工精度提高了1—2个数量级,能使产品性能向高档升级,极大地提高了产品的可靠性,是生产现代化武器装备和高技术产品必不可少的关键技术,也是衡量一个国家科学技术和武器发展水平的重要标志。各工业发达国家视超精密加工技术为生命线而竞相发展。
二、全球直线电机驱动精密定位平台项目产业发展态势预测
近年来,随着半导体光刻、微型机械、精密测量、超精密加工、微型装配和纳米技术的迅速发展,对精密工作台的需求量不断增加,对工作台部件的精度和运动速度也提出了愈来愈高的要求。未来几年,全球直线电机驱动精密定位平台各个部件的精度和运动速度将越来越高,产品的市场空间也将进一步扩大。
第二节 主要国家地区直线电机驱动精密定位平台项目产业发展及预测
1、日本
最早将直线超声电机用于精密工作平台的国家是日本。1991年, 日本Kazumasa研制了一种利用π型直线超声电机驱动的精密X-Y工作台。该工作台尺寸为208×208×56mm3 ,最大速度为30 mm/s,最大输出力为600 gf。在驱动频率为90 kHz时,位置精度可达 0.01μm。
日本Kyocera公司生产的X—y精密定位装置系列产品于2000年获得第42届年度“十佳最新产品”称号,被认为是在解决新一代超级集成电路所面临的问题上取得的重大突破。由于该产品能提供超精细微处理技术,也为许多高新技术的发展带来了机遇。
这个系列产品主要包括:超低速型和高速型。超低速型的上作速度最低可以达到10nm/s,定位精度达到或超过10nm,位置分辨率为1nm或更高;高速型的运动速度为200mm/s或更高,速度波动小于1%,定位精度在±0.1μm。超低速类型可用于微型机械加工设备、表面分析设备和新一代高密度存储器的生产设备,高速型可用于电子束发射器、电子扫描显微镜或探伤设备。
2、德国
德国著名的PI公司在不断推出新型压电陶瓷作动器的同时,还致力于超声电机的研制。PI公司推出的直线超声电机精密工作平台的特点是:曾叠式压电马达驱动;一体化驱动控制器;可承受10G的加速度;自锁特性,无伺服抖动现象;真空工作平台可在10—8hPa的状态下工作;200004~时平均无故障工作时问。传统定位系统由于难以克服摩擦的问题只能达到0.5μm~0.1μm的可重复性,而PI公司的柔性纳米定位系统石达到纳米和亚纳米的分辨率、可重复性和运动平坦度,可用于显微技术、纳米定位、计量科学、医疗分析、微操作、半导体制造等相关设备中。
3、美国
美国已开发出了系列直线超声电机驱动的精密工作平台。美国北卡大学的直线定位装置由直线伺服电机实现粗定位,使工作台走到大致位置,然后,由直线超声电机精确定位,使工作台走到指令预先设定的位置。资料显示,这种电机的定位误差不超过50Hm,精度可以相当高。但是,这个定位装置是传统电磁电机与超声电机相结合的产品,并没有完全摆脱传统电机所带来的约束,结构设计上还存在一些限制条件,很难实现小型化,也不能用于磁场强度大的场合。
美国Nanomotion公司的精密压电陶瓷电机采用超声波驻波原理,具有优异的低速平稳性和动态特性。同一台电机可直接驱动直线运动或旋转运动。电机内部无磁场,无运动元件,结构小巧,能提供无限的行程。应用场合主要有半导体和平板设备,一般环境到超真空环境,光纤制造和动力元件,生物医学和制药业,直线平台和旋转平台,精密运动系统(X,Y,0),显微镜,印刷机和绘图仪,精密扫描,真空应用等系统。略……
第三节 中国直线电机驱动精密定位平台项目产业发展环境
一、宏观经济环境分析
2010年前三季度国民经济运行态势总体良好,初步测算,2010年前三季度国内生产总值268660亿元,按可比价格计算,同比增长10.6%,比上年同期加快2.5个百分点。
2010年前三季度,面对复杂多变的国内外环境和各种重大挑战,在党中央、国务院的正确领导下,各地区、各部门坚持实施应对国际金融危机冲击的一揽子计划和各项政策措施,加快推进经济发展方式转变和经济结构调整,经济向好势头进一步巩固,继续朝着宏观调控的预期方向发展。
初步测算,2010年前三季度国内生产总值268660亿元,按可比价格计算,同比增长10.6%,比上年同期加快2.5个百分点。分季度看,一季度增长11.9%,二季度增长10.3%,三季度增长9.6%。分产业看,第一产业增加值25600亿元,增长4.0%;第二产业增加值129325亿元,增长12.6%;第三产业增加值113735亿元,增长9.5%。
1、农业生产形势较好,秋粮预计增产较多。全年粮食产量有望再获丰收。2010年前三季度,猪牛羊禽肉产量5439万吨,同比增长2.6%,其中猪肉产量3589万吨,增长2.7%。
2、工业生产较快增长,企业效益大幅提高。2010年前三季度,全国规模以上工业增加值同比增长16.3%,增速比上年同期加快7.6个百分点。分季度看,一季度增长19.6%,二季度增长15.9%,三季度增长13.5%。2010年前三季度,分登记注册类型看,国有及国有控股企业增长15.1%,集体企业增长9.4%,股份制企业增长17.3%,外商及港澳台商投资企业增长15.8%。分轻重工业看,重工业增长17.5%,轻工业增长13.6%。分行业看,39个大类行业中38个行业实现同比增长。分地区看,东部地区增长15.6%,中部地区增长18.9%,西部地区增长15.6%。工业产销衔接状况良好,2010年前三季度工业产品销售率为97.8%,比上年同期提高0.4个百分点。
1-8月份,全国规模以上工业企业实现利润26005亿元,同比增长55%。在39个大类行业中,36个行业利润同比增长,1个行业由亏转盈,2个行业利润同比下降。
3、固定资产投资增长较快,投资结构有所改善。2010年前三季度,全社会固定资产投资192228亿元,同比增长24.0%。其中,城镇固定资产投资165870亿元,增长24.5%;农村固定资产投资26358亿元,增长20.5%。在城镇固定资产投资中,第一产业投资增长17.7%,第二产业投资增长22.0%,第三产业投资增长26.7%。分地区看,东部地区投资增长21.5%,中部地区增长27.1%,西部地区增长26.5%。2010年前三季度,房地产开发投资33511亿元,增长36.4%。
4、消费品市场平稳较快增长,热点商品持续旺销。2010年前三季度,社会消费品零售总额111029亿元,同比增长18.3%。按经营单位所在地分,城镇消费品零售额95987亿元,增长18.7%;乡村消费品零售额15041亿元,增长15.8%。按消费形态分,餐饮收入12632亿元,增长17.6%;商品零售98397亿元,增长18.4%。其中,限额以上企业(单位)商品零售额40945亿元,增长29.3%。热点消费快速增长。其中,汽车类增长34.9%,家具类增长38.4%,家用电器和音像器材类增长28.1%。
5、居民消费价格温和上涨,工业品出厂价格涨势趋稳。2010年前三季度,居民消费价格同比上涨2.9%。其中,城市上涨2.8%,农村上涨3.1%。分类别看,八大类商品五涨三落:食品上涨6.1%,烟酒及用品上涨1.6%,医疗保健和个人用品上涨2.9%,娱乐教育文化用品及服务上涨0.6%,居住上涨4.1%;衣着下降1.1%,家庭设备用品及维修服务下降0.3%,交通和通信下降0.3%。9月份居民消费价格同比上涨3.6%,环比上涨0.6%。2010年前三季度,工业品出厂价格同比上涨5.5%。9月份工业品出厂价格同比上涨4.3%,环比上涨0.6%。2010年前三季度,原材料、燃料、动力购进价格同比上涨9.8%。
6、对外贸易增长较快,贸易顺差有所减少。2010年前三季度,进出口总额21487亿美元,同比增长37.9%。其中,出口11346亿美元,增长34.0%;进口10140亿美元,增长42.4%。进出口相抵,顺差1206亿美元,同比减少149亿美元。
7、城乡居民收入继续增长,农村居民收入增速快于城镇。2010年前三季度,城镇居民家庭人均总收入15756元。其中,城镇居民人均可支配收入14334元,同比增长10.5%,扣除价格因素,实际增长7.5%。在城镇居民家庭人均总收入中,工资性收入增长10.1%,转移性收入增长12.5%,经营净收入增长9.9%,财产性收入增长18.5%。农村居民人均现金收入4869元,增长13.1%,扣除价格因素,实际增长9.7%。其中,工资性收入增长18.7%,家庭经营收入增长8.7%,财产性收入增长19.4%,转移性收入增长17.2%。2010年前三季度,扣除价格因素,城镇居民人均消费性支出实际增长6.3%,农村居民人均生活消费现金支出实际增长7.3%。
8、货币供应量基本稳定,人民币存贷款余额同比增量有所减少。9月末,广义货币供应量(M2)余额69.6万亿元,同比增长19.0%;狭义货币供应量(M1)余额24.4万亿元,增长20.9%;流通中货币(M0)余额4.2万亿元,增长13.8%。金融机构人民币各项贷款余额46.3万亿元,比年初增加6.3万亿元,同比少增2.4万亿元;人民币各项存款余额比年初增加10.3万亿元,同比少增1.4万亿元。
二、政策法规及标准
1、产业政策
在2009年世界经济变数加大,我国制造业积极应对的形势下,国务院新近通过了《装备制造业调整和振兴规划》。规划提出要提升四大配套产品制造水平,夯实产业发展基础。
1)大型铸锻件。重点发展大型核电设备铸锻件,百万千瓦级超临界/超超临界火电机组铸锻件,70万千瓦以上等级大型混流式水轮机组铸锻件,石化、煤化工重型容器锻件,冷热连轧机铸锻件,大型船用曲轴、螺旋桨轴锻件,大型轴承圈锻件等。
2)基础部件。重点发展大功率电力电子元件、功能模块,大型、精密轴承,高精度齿轮传动装置,高强度紧固件,高压柱塞泵/电动机、液压阀、液压电子控制器、液力变速箱,气动元件,轴承密封系统、橡塑密封件等。加快发展工业自动化控制系统及仪器仪表、中高档传感器等。
3)加工辅具。重点发展大型精密型腔模具、精密冲压模具、高档模具标准件,高效、高性能、精密复杂刀具,高精度、智能化、数字化量仪,高档精密磨料磨具等。
4)特种原材料。重点发展耐高温、耐高压、耐腐蚀电站用钢(钢管),大型变压器用高磁感取向硅钢,高压、特高压输变电设备用绝缘材料,高速列车转向架、轮对用特种钢,飞机用高档铝型材,轴承、齿轮、模具、量具、刃具、高强度紧固件用特种钢,机床滚珠丝杠和直线导轨专用钢材,高耐磨钢,高强度、耐高温、低磨损、长寿命复合密封材料等。
这些锻造件、基础部件、加工辅具等部件的发展都需要相关行业掌握精密加工技术,政策的出台有利于直线电机驱动精密定位平台产业的发展。
2、相关标准
我国精密加工相关标准
标准编号 | 标准名称 | 实施日期 |
GB/T20957.1-2007 | 精密加工中心检验条件 第1部分:卧式和带附加主轴头机床几何精度检验(水平Z轴) | 2007-11-01 |
GB/T20957.2-2007 | 精密加工中心检验条件 第2部分:立式或带垂直主回转轴的万能主轴头机床 几何精度检验(垂直Z轴) | 2007-11-01 |
GB/T20957.4-2007 | 精密加工中心检验条件 第4部分:线性和回转轴线的定位精度和重复定位精度检验 | 2007-12-01 |
GB/T20957.5-2007 | 精密加工中心检验条件 第5部分:工件夹持托板的定位精度和重复定位精度检验 | 2007-11-01 |
GB/T20957.7-2007 | 精密加工中心检验条件 第7部分:精加工试件精度检验 | 2007-11-01 |
GB/T 21012-2007 | 精密加工中心技术条件 | 2007-12-01 |
第四节 直线电机驱动精密定位平台项目技术发展现状
一、技术发展分析
中国科技部发布的国家火炬计划优先发展技术领域(2010年)——光机电一体化领域中,把“先进制造设备及装置-数控系统及数控机床”列为第一项,并且把“直接驱动装置”放在了其首要位置,由此可见国家对直线电机直接驱动技术的高度重视以及高瞻远瞩。该高新技术的应用将使企业产品直接迈向高端,全面提升企业核心竞争力,为企业快速发展奠定良好的基础。
二、工艺流程或特点
采用超声电机驱动的精密直线平台,无论是高速还是超低速型,都具有以下特点:
1、结构紧凑。由于传统电磁电机具有电磁效应,为了避免电磁效应对系统运行的不利影响,必须将电机与系统相隔离,这势必增加结构的复杂性,而超声电机不产生磁场,无需增加类似结构,大大降低了系统的整体尺寸;
2、高定位精度。由超声电机直接驱动工作台与传统电磁电机驱动相比,定位快速而又准确;
3、高可靠性。电机的陶瓷材料、导轨、导轨材料和电机控制系统都经过优化设计,保证了系统的可靠性。
综上所述,直线型超声电机在精密定位中有着决定性的作用。直线超声电机是一种很有发展前途的、理想的高科技直线驱动器。可以预言,不久的将来,直线型超声电机将以其明显的优势,在自动控制、精密定位等领域将获得成功的应用。略……
第五节 中国直线电机驱动精密定位平台项目市场发展现状
尽管我国直线电机驱动精密定位平台行业已取得长足发展,但形势的变化对行业的影响依然很大。在金融危机向实体经济转移的过程中,行业属受影响较大的行业。主要原因有:出口下降,主要依赖出口类产品受影响;光电消费品销售额下降;社会消费信心下降。在产业链传导过程中,电子行业受冲击较大。而对精密定位平台来说,在应用产品领域,其价格向下游传导的能力相对较弱。在整个经济环境尚未完全复苏时期,精密定位平台行业更多地表现为受负面影响。
整个行业中也有坚持发展势头的部分。无论是国内市场,还是国际市场,高端设备领域没有受到很大影响;无论是销售总量,还是价格,都呈现持续增长。
金融危机将引发我国精密定位平台行业进入新一轮结构调整,诸多企业会重新洗牌。在危机期能发展的企业,需要资金链状况良好,装置水平高,竞争力强。金融危机将促使产业升级。
虽然08年精密定位平台增长有所下降。但从长远判断,国内市场应该是有信心的,主要原因是国内需求的推动力长期存在。
精密平移台市场存在以下推动力:(1)我国光电器件、微型机械、精密测量、超精密加工、微型装配和纳米技术的生产企业众多,特别是广大的国内消费能力还未完全释放;(2)消费结构升级带来很多材料产品的升级需求;(3)大量基础设施的建设和国家拉动内需的政策;(4)我国出口产品仍具有一定的竞争能力;(5)在供需的天平上,当性能产品仍有缺口,高档产品结构性短缺更加突出,高性能产品基本依赖进口或者由国内独资的大型跨国公司所掌控。在行业调整的,并且存在压力的时期,从业者应从分析国内市场入手,找到产业的突破口和未来增长的潜力。
第六节 中国直线电机驱动精密定位平台项目市场供需分析
一、中国直线电机驱动精密定位平台项目市场供给总量分析
1、国内产量
随着国内行业生产技术的不断发展,国内企业加大了对新技术产品的开发,尤其是自动直线电机驱动精密定位平台产品的技术研发与生产。从近几年国内直线电机驱动精密定位平台产量数据来看,国内企业产量不断增加,产量增长速度较快。
2003-2010年我国直线电机驱动精密定位平台产量统计表
年份 | 产量 | 增幅 |
2003年 | 4.79 | - |
2004年 | 5.58 | 16.44% |
2005年 | 7.06 | 26.58% |
2006年 | 8.215 | 16.32% |
2007年 | 9.405 | 14.52% |
2008年 | 10.31 | 9.60% |
2009年 | 12.17 | 18.05% |
2010年1-8月 | 9.38 | - |
2、进口量
我国直线电机驱动精密定位平台由于应用行业不同,归属于不同国家海关代码,未独立进行统计,因此没有完整准确的数据信息。但从目前我国市场情况来看,我国生产的精密定位平台进口量大于出口量,尤其是高端产品基本还依赖进口,这与我国技术工艺水平有直接关系。
二、中国直线电机驱动精密定位平台项目市场供给结构分布
1、国内外产品供给结构
从国内外产品供给结构来看,在我国直线电机驱动精密定位平台技术不断发展过程中,国外产品的供给占比逐渐降低,国内产品供给占比增加。目前在中低端产品领域,基本是以国内产品为主。
国内外产品供给结构分析
2、国内区域供给结构
2009年国内直线电机驱动精密定位平台区域供给结构分布图
国内直线电机驱动精密定位平台供给主要分布在华北、华东和中南地区。
三、中国直线电机驱动精密定位平台项目市场需求总量分析
2003-2010年我国直线电机驱动精密定位平台需求情况统计表
年份 | 需求量 | 增幅 |
2003年 | 4.82 | - |
2004年 | 5.52 | 14.65% |
2005年 | 6.91 | 25.24% |
2006年 | 7.93 | 14.73% |
2007年 | 8.97 | 13.09% |
2008年 | 10.06 | 12.19% |
2009年 | 11.74 | 16.73% |
2010年1-8月 | 9.22 | - |
四、中国直线电机驱动精密定位平台项目市场需求结构分布
2009年我国直线电机驱动精密定位平台需求区域结构分布图
五、中国直线电机驱动精密定位平台出口海外市场状况
从近年来可以看出我国出口市场呈现以下特点:
1、2009年进出口均出现大幅下降
2009年我国外贸市场形势不容乐观,进出口市场均出现了大幅下降,这主要受全球经济危机的影响,海外地区需求减少。
2、未来出口将长期利好
随着我国精密定位平台产能的逐年快速增长,以及全球光电部件的需求量猛增,未来的精密定位平台出口将保持增长状态,同时我国本土的的光电加工业也将消耗大量的产品,行业总体看好。
六、中国直线电机驱动精密定位平台项目市场供需平衡分析
从市场供需平衡来看,国内直线电机驱动精密定位平台产量还无法满足市场需求,产品市场处于供不应求状态。
2003-2010年我国直线电机驱动精密定位平台市场供需平衡情况
七、重点区域市场发展状况
成都市高新区将抓住成都试验区加快建设的契机,突出产业发展的生命线,继续坚持电子信息产业、生物医药产业、精密机械制造产业的主导产业发展定位。以“创建世界一流高科技园区”统揽各项工作,各主要经济指标力争实现27%以上的快速增长。
已“20周岁”的成都高新区2006年被科技部确定为国家首批“创建世界一流高科技园区”试点园区。目前,基本形成了以微电子和软件为主导的电子信息产业、以中医药现代化为重点的生物医药产业、以先进制造技术为特征的精密机械制造产业等三大主导产业,呈现出集约集群发展的良好态势。
2007年,高新区(集中建设区)完成产业增加值239.3亿元,同比增长27.3%;完成工业总产值364亿元,同比增长41%;全口径财政收入82.7亿元,同比增长119.4%;地方财政收入59.4亿元,同比增长192.8%;实现外贸出口10.63亿美元,出口加工区全年实现进出口总额25.38亿美元,进出口额位居全国出口加工区的第八位、中西部(含东北)第一位。略……
第七节 未来五年直线电机驱动精密定位平台项目市场趋势分析
未来五年,预计我国相关技术的研究会取得更大突破,国内产品有望在中低端领域抢占一定的市场份额。供给量的增加使得市场竞争局面趋于激烈。在中、低端市场,价格竞争可能会成为一种竞争手段。
此外,从需求面来看,随着下游行业的发展,直线电机驱动精密定位平台的需求量也会有所增加。
第八节 未来五年直线电机驱动精密定位平台项目产品趋势分析
一、直线电机驱动精密定位平台项目产品技术趋势分析
国内相关产品的技术发展趋势可以国内外产品的差距而得知。参照国外同类产品,未来直线电机驱动精密定位平台的技术趋势是进一步缩小定位行程和定位精度。
二、直线电机驱动精密定位平台项目产品价格趋势分析
未来五年,直线电机驱动精密定位平台产品价格的变化受原材料价格、技术进步以及市场供需变化等多因素的影响。
从科技的进步以及供给的增加的角度看,直线电机驱动精密定位平台价格会逐步下降。即国内相关技术研究的突破,必然会改变国外产品垄断的局面。产品售价有望下降。
从原材料价格上涨、以及需求增加以及通货膨胀的角度看,直线电机驱动精密定位平台的价格有上升的动力。略……
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