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    必讀!工業機器人四大家族優劣勢分析

    發布日期:2016-07-27
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    [ 億歐導讀 ] 四大家族工業機器人各自特點:ABB的機器人產品專業嚴謹,實用至上;KUKA產品給人的感覺遠比ABB要現代、活潑很多;Fanuc的產品更多來自于設計、制造、調試的良好平衡;安川機器人的設計思路是簡單夠用。
    黑科技,工業機器人,四大家族,工業機器人,ABB,KUKA,FANUC,YASKAWA,設計,技術圖片來自“123rf.com.cn”

      去年以來,機器人領域逐漸熱了起來,酒店服務機器人、掃地機器人、物流機器人等逐漸進入大家視野。但是相比工業機器人市場,這些都是“小菜”。根據2016年國家工信部、發改委、財政部聯合印發的《機器人產業發展規劃(2016-2020)》,未來10年,中國工業機器人市場的總規模將達6000億元!

    然而,如此大的市場,卻大部分被國外廠商侵蝕。即便是全球工業機器人市場,幾乎都被ABB、KUKA、FANUCYASKAWA這“四大家族”企業壟斷。



     一、工業機器人做為一個發展比較成熟的產品,從普通用戶角度很難評判幾個領頭廠家產品之間的技術差距。就好比有人問奔馳和寶馬的造車技術有何優劣,普通用戶的觀點只能是“坐奔馳,開寶馬”。造車用的絕大部分關鍵技術,奔馳有的寶馬肯定也有,其他“營銷性技術”的區別,不會影響到技術競爭格局。工業機器人行業也是如此,從實際應用的角度來看,技術差距造成的影響遠比使用習慣/功能設計差異造成的影響要小,除非技術存在代次上的差距。

     二、要評判這么多家產品之間的技術差距,并給出具有說服力的結論,至少需要兩個前提,一是對幾家機器人的典型產品都深入使用和分析過,這需要大量資源支持和長時間的實踐;二是需要人員自身具備非常深厚的技術積累,才能給出基本正確的分析結果,這樣的人員在國內非常稀有。


    ABB

    ABB的機器人產品傳遞給外界的形象可以概括為:專業嚴謹,實用至上。

    專業性首先體現在機器人控制技術上,ABB的“Smart Move”技術不說業界領先,至少也是超一流水平,四十多年的專業機器人研發和工程經驗,說領先國內15年應該不夸張。同時IRC5提供非常完善的工藝軟件包,基本上能用機器人的地方,ABB都提供了解決方案。

    第二個專業之處體現在ABB的技術文檔上,其產品隨機文檔體現在充實的內容,專業的排版,嚴謹的版本控制。

    很少見到ABB拍攝特效剪輯視頻,很難吸引眼球,但是可以博得業內人士好感。

    而追求實用化的ABB產品,外觀不出彩,配件選型不追新,實用好用。

    在控制系統方案上,ABB現款IRC5的主控制器采用了x86架構,運行VxWorks系統,負責機器人任務規劃、外部通信、參數配置等上層任務;伺服驅動部分由單獨的Axis Computer完成,配備獨立的放大模塊; 示教器Flex Pendant采用Arm+WinCE的方案,通過TCP/IP與主控制器Main Controller通信,每一個模塊都是常見方案,不追新不取巧。

    實用至上的特點在機械設計上體現的更為明顯,ABB的機器人在機械方案上屬于中規中矩的類型,特別出彩的設計很少,各主要機械部件定制化水平相對其他三家來講也是偏低的,由此導致ABB機器人的顏值不如KUKA和FANUC的同類產品,但是對于ABB這種大廠來講,通過“高顏值”這種非功能特性提升客戶信心不是必要需求。

    總之,ABB的機器人有強大的技術水平,完善的支持文檔,相對成熟的網上社區,巨大的市場保有量和應用案例。

    KUKA

    伴隨著要被美的收購的新聞,KUKA在今年著實火了一把,估計很多不是工業機器人圈里的人都知道有一家德國機器人公司要被中國人收購了。同是歐洲企業,KUKA產品給人的感覺遠比ABB要現代、活潑很多,如果把ABB比作是國企里按部就班的高級工程師,KUKA就是新鮮思想隨時迸發的互聯網PM,追新、時尚是KUKA的標簽。

    但不要誤認為KUKA是渾水摸魚的廠商,能長期入圍四大家族,必然有幾把大刷子。

    KUKA是四大家族中最“軟”的機器人廠商,最新的控制系統KRC4同樣使用了基于x86的硬件平臺,運行Vx Works+Windows系統,把能軟件化的功能全部用軟件來實現了,包括Servo Control,Safety Controller,Soft PLC等等。示教器的實現方式與ABB不同,KRC4人機交互界面運行在主控制器上,示教器使用遠程桌面登陸Mian Controller來訪問HMI,同時使用Ether CAT FSOE傳輸安全信號,減少接線和安全配件,可以提高可靠性。

    理論上,用軟件來實現硬件功能可以減少原件數量,提升系統靈活性并降低成本,里面很多東西都是外包協作開發。

    KUKA在工業機器人這個行當也闖了40多年,該有的積累一個不少,工藝包照樣提供了一大堆,常見應用一個不缺。

    除了上面常見的業務,KUKA發展了很多“偏門”的黑科技,其他家暫時還沒有很好的競爭產品:

    七軸協作機器人iiwa。

    全向移動平臺Omni Move,上圖用于Airbus客機機身搬運;

    重型6軸機器人,可搬運1噸+的負載,目前僅有FANUC推出競品;

    專用于科研和教育領域的移動小機器人youbot;

    KUKA在新款控制器引入新技術

    KUKA的示教器使用6D鼠標。

    KUKA使用高成本做到本體精致。

    單看產品外觀,比ABB那就時尚太多了,“Industrial Robot Award”,第一頁出來的全是KUKA。

    KUKA還是做機器人的廠家里最會玩特效的。

    FANUC

    Fanuc的總部坐落在富士山下,得益于其在工業自動化領域的巨大成就,被人們稱為“富士山下的黃色巨人”,同時Fanuc也是最早為人所熟知真正使用機器人制造機器人的企業。

    在四大家族中,把工業感和設計感結合最好的是Fanuc的產品,讓人一眼看上去就知道是工業領域的產品,但又有一種說不出的精致感。而這種精致感并不是僅僅是工業設計的功勞,而更多來自于設計、制造、調試的良好平衡。

    這種平衡來自于Fanuc的多年專注以及上下游產業鏈整合。

    Fanuc有三個緊密結合的業務板塊,分別是數控系統及伺服系統,機器人和機床。

    按照Fanuc的說法,這三大板塊的控制部分采用了統一的平臺(Common Control Platform),提供集成度,降低成本和集成難度。因此Fanuc的機器人在上游有自家一流的伺服系統和運動控制系統構成機器人控制器,還有自家一流的機床和機器人負責機械的加工及生產;下游有巨量的CNC集成應用支持(Fanuc機床全球出貨量已經達到200多萬臺),這種成本和技術上的優勢,對于其他家機器人廠商來講很難模仿和超越。

    在集成軟件包方面,Fanuc為用戶提供了大約70個選項包,可以滿足絕大部分應用需求。同時Fanuc也是目前業內唯一在機器人控制器內集成視覺的廠商,只需要購買普通的工業相機即可完成各種復雜的視覺應用。

    Fanuc還有著在工業圈很難想象的高利潤率。

    KUKA,總營收29.7億美元,息稅前利潤率6.6%,稅后收入8600萬美元。

    Yaskawa,總營收為37.2億美元,凈收入2.3億美元,利潤率6.2%。

    ABB,總營收為354.8億美元,凈收入19.3億美元,利潤率5.4%。(機器人只占ABB全部收入的一小部分,數據僅供參考)

    FANUC,總營收60.8億美元,凈收入17.3億美元,利潤率28.5%。

    不知道有多少人注意到一個事實,那就是在網絡上很難搜索到Fanuc的技術或產品資料,而這種情況源自Fanuc的有意為之。

    在2009年,FANUC通知著名的工業機器人論壇Robot forum Support for Robot programmer and Users-Index刪除其網站上所有網友分享的FANUC機器人的隨機文檔和技術資料,有理由相信其他的討論平臺同樣收到了類似的通知:

    但實際上目前幾乎所有的機器人廠商在其官方網站上都或多或少提供了產品技術文檔供用戶下載,即使是被人們認為“不夠開放”的其他日系廠商,譬如Denso,Mitsubishi等,都提供了足夠了解該品牌機器人絕大部分功能的文檔。

    開放的文檔不僅可幫助用戶更快的熟悉產品,實際上也減少了廠商技術支持的工作量,但是FANUC顯然不這么想,相反,FANUC針對二手機器人技術支持的規定又為人詬病。

    如果你購買了一臺二手FANUC機器人,在正式使用前必須要向FANUC繳納大約$10000/臺的重授權費(Re-license Fee),以便讓Fanuc在它的數據庫中將那臺機器人的主人變更為你。如果不繳納,沒有技術支持,沒有軟件升級,沒有修理配件。

    不過話說回來,在中國這幾十年的現代化建設進程中,類似這樣被外資企業近乎強征的費用各行各業應該都不鮮見,發達國家的企業在落后市場充分利用其先發優勢無可厚非,但一直落后挨坑是不能忍的。國內做科技實業的公司,即使沒能很好的活下去,把國外產品的價格拉下來,于國于民也是有莫大好處的。

    扯遠了,一句話概括,Fanuc證明了專注和產業鏈整合的力量。

    YASKAWA(安川)

    因為安川有自己的伺服系統和運動控制器產品,并且其技術水平在日系品牌中應該處于第一梯隊,因此他家機器人的總體技術方案與FANUC非常相似,除去減速器外購,其他諸如控制器、伺服系統和機械設計都是自己完成。

    安川機器人的設計思路是簡單夠用。在四大家中,安川機器人的綜合售價最低,再加上背后有首鋼莫托曼的本土支持(印象中安川應該是第一家正式進入中國市場的機器人公司,早在1997年就與首鋼合資成立了首鋼莫托曼),國內會用安川機器人的應該不在少數。

    安川的機器人,追求簡單實用的單薄機身設計配上藍色的涂裝。

    安川的機器人外觀設計思路與ABB很像,都是講究實用性遠大于外觀。區別在于歐系出身的ABB,其機器人設計的剛性比較好,配上淺色系的外觀。



    本文網址:http://www.bloodyrosesdesigns.com/news/224.html

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