工业机器人四大家族的技术 到底哪家强?
作者:admin 日期:2017-02-10 浏览


在工业机器人领域,ABB,发那科,库卡,安川常被人并称“四大家族”,那么它们的技术到底孰优孰劣?


要回答这个问题,来看两个不是结论的结论:

一、工业机器人做为一个发展比较成熟的产品,从普通用户角度很难评判几个领头厂家产品之间的技术差距。就好比有人问奔驰和宝马的造车技术有何优劣,我等吃瓜群众只能说一句“坐奔驰,开宝马”。造车用的绝大部分关键技术,奔驰有的宝马肯定也有,其他“营销性技术”的区别,不会影响到技术竞争格局。工业机器人行业也是如此,从实际应用的角度来看,技术差距造成的影响远比使用习惯/功能设计差异造成的影响要小,除非技术存在代次上的差距。


二、要评判这么多家产品之间的技术差距,并给出具有说服力的结论,至少需要两个前提:


1. 是对几家机器人的典型产品都深入使用和分析过,这需要大量资源支持和长时间的实践;


2. 是需要人员自身具备非常深厚的技术积累,才能给出基本正确的分析结果,这样的人员在国内非常稀有。


本文主要作用是为想了解工业机器人四大厂家基本信息的小伙伴提供一些参考,仅代表个人观点(因此必然受个人喜好影响),由于经历有限水平有限,肯定有很多不当之处,欢迎评论指出,谢绝撕逼。


以下所有图片均来源于网络,侵删,不再单独标注。


一、ABB


ABB机器人家族


ABB的机器人产品传递给外界的形象可以概括为:专业严谨,实用至上


专业性首先体现在机器人控制技术上。ABB的“xxxxxMove”技术不说超一流水平,至少也是业界领先。四十多年的专业机器人研发和工程经验,说领先国内15年应该不夸张。对此感兴趣想看热闹的可以去搜搜视频,想学习的可以去搜搜相关论文,干货多多。同时IRC5提供非常完善的工艺软件包,基本上能用机器人的地方,ABB都提供了解决方案:



焊接变位机一般由工作台回转机构和翻转机构组成,通过工作台的升降、翻转和回转使固定在工作台上的工件达到所需的焊接、装配角度,工作台回转为变频无级调速,可得到满意的焊接速度。


该系列有侧倾式、头尾回转式、头尾升降回转式、头尾可倾斜式以及双回转等多种形式的变位机,可与焊接操作机等配套组成自动焊接专机,还可作为机器人周边设备与机器人配套实现焊接自动化,同时可根据用户不同类型的工件及工艺要求,设计定制各种特殊变位机。


二、KUKA



伴随着要被美的Midea收购的新闻,KUKA在今年着实火了一把,估计很多不是工业机器人圈里的人都知道有一家德国机器人公司要被中国人收购了。同是欧洲企业,KUKA产品给人的感觉远比ABB要现代、活泼很多,如果把ABB比作是国企里按部就班的高级工程师,那KUKA就是新鲜思想随时迸发的互联网PM,追新、时尚是KUKA的标签。


但不要误认为KUKA是浑水摸鱼的厂商,能长期入围四大家族,必然有几把大刷子。


KUKA是四大家族中最“软”的机器人厂商,最新的控制系统KRC4同样使用了基于x86的硬件平台,运行VxWorks+Windows系统,把能软件化的功能全部用软件来实现了,包括Servo Control,Safety Controller,Soft PLC等等。示教器的实现方式与ABB不同,KRC4人机交互界面运行在主控制器上,示教器使用远程桌面登陆Mian Controller来访问HMI,同时使用EtherCAT FSoE传输安全信号,减少接线和安全配件,可以提高可靠性。


理论上,用软件来实现硬件功能可以减少原件数量,提升系统灵活性并降低成本,不过里面很多东西都是外包协作开发,不知道成本是降了还是升了……


KUKA在工业机器人这个行当也闯了40多年,该有的积累一个不少,工艺包照样提供了一大堆,常见应用一个不缺。



ABB有那么多工艺软件包,哥也有啊


除了上面常见的业务,KUKA发展了很多“偏门”的黑科技,其他家暂时还没有很好的竞争产品:


七轴协作机器人iiwa


全向移动平台OmniMove,上图用于Airbus客机机身搬运


重型6轴机器人,可搬运1吨+的负载,目前仅有FANUC推出竞品


富士山下的黄色巨人 - Fanuc


Fanuc的总部坐落在富士山下,得益于其在工业自动化领域的巨大成就,被人们称为“富士山下的黄色巨人”,同时Fanuc也是最早为人所熟知真正使用机器人制造机器人(不是用来炒作的噱头)的企业。


个人认为在四大家族中,把工业感和设计感结合最好的是Fanuc的产品,让人一眼看上去就知道是工业领域的产品,但又有一种说不出的精致感。而这种精致感并不是仅仅是工业设计的功劳,而更多来自于设计、制造、调试的良好平衡。


这种平衡来自于Fanuc的多年专注以及上下游产业链整合。Fanuc有三个紧密结合的业务板块,分别是数控系统及伺服系统,机器人和机床:



按照FANUC的说法,这三大板块的控制部分采用了统一的平台(Common Control Platform),提供集成度,降低成本和集成难度。因此FANUC的机器人在上游有自家一流的伺服系统和运动控制系统构成机器人控制器,还有自家一流的机床和机器人负责机械的加工及生产;下游有巨量的CNC集成应用支持(FANUC机床全球出货量已经达到200多万台),这种成本和技术上的优势,对于其他家机器人厂商来讲很难模仿和超越。


在集成软件包方面,FANUC为用户提供了大约70个选项包,可以满足绝大部分应用需求。同时FANUC也是目前业内唯一在机器人控制器内集成视觉的厂商,只需要购买普通的工业相机即可完成各种复杂的视觉应用。


FANUC还有着在工业圈很难想象的高利润率,以2015年为例:


  • KUKA,总营收29.7亿美元,息税前利润率6.6%,税后收入8600万美元;

  • Yaskawa,总营收为37.2亿美元,净收入2.3亿美元,利润率6.2%;

  • ABB,总营收为354.8亿美元,净收入19.3亿美元,利润率5.4%。(机器人只占ABB全部收入的一小部分,数据仅供参考)

  • FANUC,总营收60.8亿美元,净收入17.3亿美元,利润率28.5%


四、YASKAWA



因为安川有自己的伺服系统和运动控制器产品,并且其技术水平在日系品牌中应该处于第一梯队,因此他家机器人的总体技术方案与FANUC非常相似,除去减速器外购,其他诸如控制器、伺服系统和机械设计都是自己完成。


安川机器人的设计思路是简单够用。在四大家中,安川的综合售价最低,再加上背后有首钢莫托曼的本土支持(印象中安川应该是第一家正式进入中国市场的机器人公司,早在1997年就与首钢合资成立了首钢莫托曼),国内会用安川机器人的应该不在少数。


但我对安川的了解比较少,原因主要有两个:


  • 第一个原因,是安川的小型机器人长的太丑,追求简单实用的单薄机身设计配上蓝色的涂装,看上去显得很简陋,不能忍。


  • 第二个原因,还是太丑……


开个玩笑,其实安川的小型机器人外观设计思路与ABB很像,都是讲究实用性远大于外观。区别在于欧系出身的ABB,其机器人设计的刚性比较好,配上浅色系的外观,虽谈不上好看但至少还有一些严肃的工业感;安川的小机器人外观很单薄,再配上他家蓝色的涂装,总感觉配不上四大家的名号。


总结


  • 四大家很强,真的很强;

  • 四大家是按销量评选出来的,由于这四家的产品线很全,因此销量相对较大。其他机器人厂商多专注于某个领域,虽然销量较小,但是在细分领域的技术水平并不比四大家弱。

  • 瞎评一堆,各位瞎看就好,对别人家的了解再多也是别人家的机器人,还是好好发展国产机器人最靠谱。