자료코드: C61110400 / A4 135p/ 2019. 8.27
◆조사개요
「소형·정밀 감속기」란 주로 로봇의 관절과 공작기계 등 산업기계의 구동부분 등 제어용 모터로 이용되는 경우가 많은 서보모터용 감속기를 염두에 두고 있다. 특히 로봇에서는 모터 및 인코더 등과 함께 키 디바이스로서 주목되고 있는 뿐만 아니라 정밀제어를 위한 필수 디바이스이다.
세계시장에서도 일본국내 플레이어가 강한 위치를 얻었지만 기존에 없는 접근법(감속기구와 재질 등)에 의한 주목해야 할 신규 대응도 많아지고 있어, 더욱 확장할 가까운 미래의 시장을 예상된다.
또한 시장 추계치는 별도 표기가 없는 한 세계시장으로 했다.
◆자료 포인트
• 시장 성장에 일단 브레이크가 걸렸지만 고차원 생산능력 증강의 여력으로 다시 부상할 것은 확실
• 로봇은100%, 공작기계는50%, 애플리케이션에 따라 다른 소형·정밀 감속기 적용률
• 이미 시작된 vs China, 현재 표면상으로는 품질 수준을 일소에 부치지만, 수면 하에서는 위협 인정
• 플라스틱 및 프레스, 초소경 등, 신참자의 본격 대두가 카운트다운
• 기능·성능 경쟁은 포화 상태라는 견해가 있는 가운데, 섬세한 니즈 확보도
• 2018년 로봇 출하는 거의 보합세 유지(전년대비101%), 향후 시장은 변화를 예상
• 특별수록：끝이 없는 로봇의 소형화를 위해 다양한 접근이 진행되고 있는 「로봇 구동 시스템 동향」(Yano E plus 2019년 4월호에서)
◆리서치 내용
조사 결과의 포인트
제1장 소형·정밀 감속기 시장의 동향과 전망
소형·정밀 감속기 시장의 동향과 전망
시장 성장에 일단 브레이크가 걸렸지만 고차원 생산능력 증강의 여력으로 다시 부상할 것은 확실
종류가 풍부하지만, 파동/사이클로이드/RV가 로봇·서보용 중심지
○ 유성기어 감속기
○ 웜 감속기
○ 파동 기어 감속기(HarmonicDrive®)
○ 사이클로이드 감속기
○ RollerDrive®
○ RV감속기
○ 패러독스(paradox) 유성기어 감속기
○ Crown 감속기
표. 소형·정밀 감속기의 타입과 개요-1(“감속기 4대 메이저” 채용 타입)
표. 소형·정밀 감속기의 타입과 개요-2
로봇은100%, 공작기계는50%, 애플리케이션에 따라 다른 소형·정밀 감속기 적용률
표. 서보모터 주요 애플리케이션의 소형·정밀 감속기 적용률
바로 가능한 효율화는 용량의 최적화, 선택 공정의 최하류에서 상류로
제로 백래시라는 이름을 쓴 곳은 5사로, 중국산은 아직 카운트 외
향후는 저감속비 사이드의 채용도 진행
표. 제로 백래시 감속기를 보유하는 플레이어와 그 대응 감속비 영역
기어&조립 정도에 의한 제로 백래시, 고정밀화는 서브미크론 수준으로
기능·성능 경쟁은 포화 상태라는 견해가 있는 가운데, 섬세한 니즈 확보도
동력 전달 효율은 순방향 구동/역방향 구동 모두 89% 이상
협동로봇용 등 백드라이버빌리티(Backdrivability) 향상도 진행
신 아키텍처의 확보는 해외에서, 일본국내 반응은 둔하다
모터와의 일체화는 감속기측에서 확보하는 길(액추에이터화)도 좋은 대책
이미 시작된 vs China(염가품)
현재 표면상으로는 품질 수준을 일소에 부치지만, 수면 하에서는 위협 인정
신규 애플리케이션은 신참자&뉴 어프로치가 개척
○ 패러독스 유성기어 감속기/ICOMES LAB
그림. 패러독스 유성기어 감속기의 개관(기구 개요)
○ Crown 감속기/Mu Lab
그림. Crown 감속 기구의 구조
○ CFP공법에 의한 사이클로이드 감속기/SYVEC CORPORATION
그림. 개발 CFP공법 사이클로이드 감속기의 개관
○ 수지제 파동 기어 감속기/NPG연구소
표. 수지제 파동 기어 감속기의 대금속제와의 비교
○ 양산공법에 의한 사이클로이드 감속기/MATEX
그림. MATEX가 개발 중인 사이클로이드 방식 TOSCHTEC 감속기의 개관
표. 신참자&뉴 어프로치의 개요
2018년 로봇 출하는 거의 보합세 유지로, 이후도 불투명한 상황이 계속
협동로봇의 현재 시장규모는 작지만 고성장이 계속된다
그림. 협동로봇 시장규모 추이와 예측(2015~2024년/금액)
○ 공작기계의 수주실적 전년동월 대비 33.0%로 크게 감소
○ SEMI에 의한 2019년 판매 전망 전년대비18% 감소
○ 대만 7월 기계설비 수출 9.6% 감소
○ FANUC 2020년 3월기의 실적예상을 하향 조정
○ DAIFUKU 2020년 3월기의 이익 예상을 하향 조정
표. 서보모터 애플리케이션별 시장규모(일본계 메이커/2017~2019년/대수)
그림. 소형·정밀 감속기 시장규모 추이와 예측(2017~2021년/대수)
왕성한 로봇 수요에 따라 능력 증강은 단기간에 2배 수준의 대응도 있는 가능성
이번 기 예측은 Harmonic Drive Systems/Nabtesco로 명암 갈림
그림. 로봇용 소형·정밀 감속기 시장규모 추이와 예측(2017~2021년/대수)
표. 파동 기어 감속기의 메이커/거점별 생산능력(2018년, 2019년)
표. RV감속기의 메이커/거점별 생산능력(2018년, 2019년)
그림. 로봇용 소형·정밀 감속기 시장 메이커 점유율(2018년, 2019년/대수)
표. Nabtesco와 Harmonic Drive Systems의 현재 사업 상황(실적과 전망 등/2019년 8월 발표자료에서)
그림. 비 로봇용 소형·정밀 감속기 시장 메이커 점유율(2018년/대수)
그림. 비 로봇용 소형·정밀 감속기 시장규모 추이와 예측(2017~2021년/대수)
제2장 소형·정밀 감속기 관련 플레이어 동향
주식회사 ICOMES LAB
마이크로액추에이터와 이것을 응용한 자사 브랜드제품으로 각종 사업을 창생, 세계 전개도 진행 중
핵심기술은 소형·고감속과 자체 셀프락이 매력적인 패러독스 유성기어 감속기
그림. 패러독스 유성기어 감속기의 개관(기구 개요)
표. 패러독스 유성기어 감속기의 주요 특징
그림. 마이크로 액추에이터의 개관
표. 마이크로 액추에이터의 사양
선구자는 세계최초 펜형 전동 피펫
이에 뒤잇는 주자도 잇따라 출발 중으로 사업규모는 조기 3~4배도 예상가능
그림. 패러독스 유성기어 감속기를 이용한 전동 피펫의 개관(왼쪽)과 개략 기구(오른쪽)
표. 기타 주요 응용 사례와 개요/특징
이데미쓰흥산 주식회사
성장 시장에서 그리스 공급을 가속 중
시장 니즈를 적확하게 파악해, 이것에 따른 개발품을 투입
그림. 동사품과 시판 순정품의 토크 전달 효율 비교(출력 토크 의존성)
그림. 동사품과 시판 순정품의 내구 시험 중의 액체·그리스 누락량 비교
그림. 동사품과 시판 순정품의 내구 시험 후의 각 부위의 마모량 비교
동사 후발품도 시장에 투입되는 가운데, 세상에 없는 특징을 가진 제품 개발
표. 동사 로봇용 그리스와 시판 순정품의 대표성상
WITTENSTEIN 주식회사
“감속기 계의 메르세데스” 가치 있는 컨설팅을 진행하여 쾌주
강한 고객지향은 엔지니어링 툴에도 결실
그림. 유성기어 감속기 제품 포트폴리오 개요
표. 유성기어 감속기의 시리즈(라인)별 주요 사양
레이저 가공기 메이커와 공동개발해 시장을 개척한 래크 앤드 피니언은 고차원 컨설팅이 가능
필요한 장소에 최대한 기술을 투입
콘셉트를 근본부터 쇄신해 동력전달이 면접촉으로 실시되는 신 시스템
그림. Galaxie® 시리즈의 개관
가모정공 주식회사
“논백래시” 영역에서 필수 키플레이어
핀 타입로도 착실하게 앞으로
혁신적인 개발품인 볼감속기를 필두로 그 아이디어를 계승하는 제품을 전개
표. 주요 제품 라인업
고객 니즈는 효율, 경량, 백드라이버빌리티(Backdrivability), 부드러움으로 다방면
알루미늄 베이스의 개발도
향후는 핀타입의 성장이 볼을 크게 웃도는 전개로
그림. 전사 매출 추이와 예측
그림. 제품 출하처(국가) 대별(2018년 9월기 매출액 기준/전사, 감속기)
표. 감속기의 구분(볼/핀)별 출하 추이와 예측(수량 기준)
창업자의 이노베이션 마인드가 장래 사업으로 연결되는 사이클 구축으로
그림. 「사이클로이드 시계」의 프로덕트 이미지
그림. 감속기 기구를 응용한 POWER ASCENDER 개관
주식회사 SYVEC CORPORATION
CFP공법에 따르는 사이클로이드 감속기로 전진
냉간 단조와 금속판 성형을 조합한 혁신적인 프레스 공법을 무기로 과제 해결형 마노즈쿠리
그림. 지하 11 m에 건설한 전용 금형 공장의 지상개관과 지하구조 이미지
독자적인 사이클로이드 곡선을 이용한 감속기는 양산공법으로도 고효율
그림. 개발 CFP공법 사이클로이드 감속기의 개관
현재 제품개발은 2가지 동시, 병행해 자사제품 판매에 대한 대응도 진행
주식회사 산쿄제작소
백래시제로 포지셔너의 신 시리즈에 반응
Cam기술을 기초로 한 기술 전화로 RollerDrive를 개발
그림. RollerDrive에 이용되고 있는 예압구조
단기간으로 3 시리즈를 추가 투입, 볼륨존을 위한 라인업이 갖추어진다
표. 일반 FA관련 RollerDrive 시리즈의 주요 사양
표. RollerDrive의 사업 개황(2018년 출하대수, 주요 적용영역 구성비 등)
스미토모중기계공업 주식회사
정밀 제어 영역에서도 꼼꼼하게 준비한 라인업을 확충 중
전방위에 감속기 사업을 전개, 물류반송분야에서 특히 강점을 발휘
표. 서보모터용 감속기 라인업의 주요 사양
사업부 매출에 대한 MCD 제품 점유율은 증가중
그림. PTC 사업의 매출 추이와 예측
그림. PTC 사업 매출에 차지하는 MCD 제품 비율 비교(2017년 3월기, 2019년 3월기)
표. MCD 제품의 구분별 출하 동향(2019년 3월기)
주식회사 NISSEI
소형 중공축타입에 강점
기어 모터를 베이스로 효율적으로 사업을 전개
표. 서보모터용 감속기의 타입별 개요
하이포이드 기어의 고성능 (1분)직교축타입은 높은 기술력을 증명
중계에서는 해외 매출 비율을30%로 설정
그림. 감속기 사업의 매출 추이와 예측
그림. 감속기 사업의 지역별 매출 구성(2018년 3월기, 2019년 3월기)
NIDEC-SHIMPO 주식회사
로봇 기어 비즈니스 유닛을 신설해, 확대판매를 가속
2018년도부터 생산능력은 크게 시프트 업
그림. 연결매출 추이(2015년 3월기~2019년 3월기)
그림. 사업 분야별 매출 구성비(2019년 3월기 연결 기준)
표. 공장별 월산 생산능력(현상과 계획)
종합 고정밀도 감속기 메이커로서 글로벌 전개를 구축
MATEX 주식회사
높은 양산품 지향으로 다음 성장엔진의 확립
유닛 베이스로 하는 것으로 폭넓은 고객 니즈에 대응
그림. 유성기어 감속기의 개관
고감속비 니즈를 위해 사이클로이드 방식에도 자사의 특색을 활용한 접근법으로 개발 중
그림. 개발 중인 사이클로이드 방식 TOSCHTEC 감속기의 개관
표. 개발 중 사이클로이드 방식 TOSCHTEC 감속기의 현재 공개 사양
근년 일본국내 성장분은 중국에서 대량 역수입
그림. 전사 매출 추이와 예측
표. 감속기의 구분별 일본국내 출하 추이와 예측(수량 기준)
주식회사 Mu Lab
밀리 사이즈 정밀 기계의 제품화를 위해 Crown 감속기로 진행
파동 기어 기구에 비해 같은 기어 수 당 2배의 감속비를 얻을 수 있는 Crown 감속 기구
φ12 mm 이하의 능력은 명확함
그림·표. Crown 감속 기구의 구조와 특징
□30 mm품을 드디어 발표, FA영역에서 채용이 시작
φ8 mm까지 로드맵을 진행하는 것과 동시에 액추에이터도 개발 중
그림. □30 mm감속기(μ dynamics Reducer γ)의 개관과 치수
표. □30 mm감속기(μ dynamics Reducer γ)의 참고사양
표. 감속기의 사이즈 다운로드맵
그림. 개발 중 액추에이터(μ dymamics Actuator α)의 구조와 활용 예
합동회사 NPG연구소
파동 기어의 잠재성을 확대하는 신 타입의 시장 투입을 위해 매진
금속제에 대한 다른 특성의 주지를 진행하면서
플라스틱화의 장점인 경량화와 저가격화에 의한 광역 “신” 시장을 노린다
표. 수지제 파동 기어 감속기의 대금속제와의 비교
현재 대응은 기존 개발품의 시장 투입 추진과 라인업 확충의 2가지
그림·표. 외경 50 mm품의 개관과 주요 사양
표. 상정 라인업과 그 진척/향후 전망
제3장 [특별 조사]로봇 구동 시스템 동향(「Yano E plus」2019년 4월호에서)
로봇 구동 시스템 동향
소형화의 궁극형이라고 할 수 있는 분자 로봇에서는 이질적인 메커니즘에 의한 구동 시스템도 활약
1. 로봇의 정의는 미크로의 세계까지 확대되고 있다!
2. 로봇 구동 시스템의 역할
2-1. 액추에이터
2-2. 감속기
2-3. 인코더
2-4. 전달기구
3. 로봇 구동 시스템의 적용 분야
3-1. 산업용 로봇
3-2. 커뮤니케이션 로봇
3-3. 마이크로 로봇
3-4. 분자 로봇
4. 로봇용 모터의 시장규모 추이와 예측
그림·표1. 로봇용 모터의 일본 국내 및 WW 시장규모 추이와 예측(금액：2017-2022년 예측)
그림·표2. 로봇용 모터의 로봇의 종류별 일본 국내 시장규모 추이와 예측(금액：2017-2022년 예측)
5. 로봇용 모터의 점유율
그림·표3. 로봇용 모터의 일본 국내 시장에서의 기업 점유율(금액：2018년)
6. 로봇 구동 시스템에 관련하는 기업·연구기관의 대응 동향
6-1. Adamant Namiki Precision Jewel 주식회사
6-2. Vstone 주식회사
6-3. Coreless Moter 주식회사
6-4. 시티즌지바정밀 주식회사
6-5. Sinfonia Technology 주식회사
6-6. 더블기술연구소 주식회사
그림1. 「D-Hand TypeA5」의 사진
그림2. 「D-Hand TypeA3M」의 사진
그림3. 「D-Hand」의 「협조 링크 기구」를 모식적으로 나타낸 그림
6-7. 국립대학법인 도쿄공업대학
그림4. 가상현실 시뮬레이션을 이용한 DNA 오리가미 전원자 모델(45만 원자)의 가시화
(1) 아메바형 분자 로봇(도호쿠대학대학원 공학연구과 노무라 신이치로 준교수)
그림5. 아메바형 분자 로봇의 모식도
(2) 액틴섬유를 이용한 세포 사이즈의 거대 리포좀의 형태 조작(나고야대학대학원 이학연구과 긴고 다키구치 강사)
그림6. 세포와 동등 사이즈의 리포좀의 변형 운동
(3) 광응답성 펩티드에 의한 주광성 리포좀의 창제(돗토리대학대학원 공학연구과 마쓰우라 가즈노리 교수)
그림7. 광자극에 의한 나노섬유 형성을 구동력으로 한 리포좀의 운동 촉진
6-8. 국립대학법인 도쿄대학
6-9. 일본덴산산쿄 주식회사
그림8. 일본덴산산쿄의 서보모터 라인업
그림9. 일본덴산산쿄가 개발한 자기식 인코더
6-10. 일본Moog 주식회사
그림10. 일본Moog의 서보모터 제품
6-11. 후타바전자공업 주식회사
그림 11. 로봇용 커멘드 방식 서보 RS405CB의 컷 모델
그림12. 무인기계용 서보의 외관
6-12. 주식회사 야스카와전기
7. 로봇용 모터의 장래 전망
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