你可能不知道机器人已经在入侵我们的生活,在劳动力成本上涨和机器人制造门槛日益下降的大背景下,机器人及智慧装备产业的发展愈来愈受到社会各界的广泛关注。尤其当缺工时代来临,预期自动化进程将会更为快速,工业机器人的发展将牵动未来全球的制造业进程,而在这些国家当中,日本和欧洲的工业机器人发展最快,其中瑞士ABB、德国库卡、日本的朗纳克、安川电机被称为四大大家族,在发展上,这些公司已达到核心零件完全自主化的进程,成为工业机器人领域的佼佼者,其在亚洲市场同样也占有举足轻重的地位,更瓜分掉中国机器人产业78%以上的市场率,几乎垄断了机器人制造、焊接等高端领域,而且每一家都有各自专精的部分,少了这四家,全球的自动化制造业恐怕都难以运行,那么在这四大家族中,谁才是工业机器人领域的王者呢?
我们都知道机器技术起源于美国,却在德日得到产业化发展,当前德日制造的工业机器人,无论在技术上还是应用上都处于全球领先地位,其中比效有名的是发那科、库卡、ABB、安川电机为代表的四大家族,它们在各个技术领域内各有所长,瑞士ABB主要业务在控制系统,德国库卡主要业务在系统集成应用,发那科主要业务在数控系统,安川电机主要业务在伺服电机和运动控制器领域。
如果我们单从体量来看,ABB是四大家族中最大的一个,1988年瑞士把两间百年历史企业瑞典阿西亚公司和瑞士布朗勃法瑞公司合并成瑞士ABB,公司总部设于瑞士苏黎世,拥有当今最多种类的机器人产品、技术和服务,业务涵盖电力产品、离散自动化、运动控制、过程自动化、低压产品等五大领域。
其中最有名的就是电力和自动化技术,同时它也是全球装机量最大的工业机器人供应商,业务遍布全球100多个国家,拥有43万名员工,瑞士ABB的最核心技术在于运动控制系统,而运动控制系统则是工业机器人最重要的组成部分,也是机器人自身的核心之一,运动控制系统的成熟与否将直接影响着机器人的表现,包含重复定位精度,轴配合下最大运动速度、完成工艺的周期时间等等都与运动控制系统脱不了关系。
瑞士ABB除了讲究机器人的设计之外,也非常强调机器人的整体特性,因此ABB的工业机器人价格昂贵,打造时间又长。有许多企业都曾反映ABB是四大家族里交货期最长的一家。在ABB的机器人控制柜中也有配备robotstudio软体,可以进行3D模拟及连接功能,也能够自由的设定起弧、加热、焊接,收弧端的电流、电压、速度、摆动等参数,可以自行设置各种复杂的摆动轨迹。
虽然ABB的体量很大,但是工业机器人的市场占比还是有限,因为大部分的机器人市场都被发那科占据,大家都知道日本素有机器人王国的美誉,日本发那科也是当今世界上最专业的数控系统生产厂,除了设计跟制造外在销售实力上也是全球最强的,被喻为第三波工业革命的代表,据有关资料显示:发那科成立于1956年,三年不到就推出电液步进电机,进入70年代得力于功率电子技术、微电子技术及计算技术的快速发展,发那科公司果断转型,放掉原本发家的电液步进电机数控产品,并于1972年从富士通公司将数控部门独立出来,取名发那科。
1974年发那科就开始研发自家用的机器人,1976年成功研发出自己的数控系统,1977年开始对外销售,1982年与美国通用汽车成立合资公司,1986年与美国企业成立合资公司,通过汽车业者在海外打响知名度,1979年时,发那科营业额仅为500亿日元,自2012年创办人稻叶清右卫门卸下公司职位时,营业额已经成长至五千亿日元,而且还是日本最会赚钱的企业之一,常年毛利率都维持在48%以上,净利率则在20%以上。
据有关资料显示:发那科数控系统在产品规格与产品系列上为当今世界上做得最齐全、最完整的,主要产品包括:车床系统、磨床系统、铣床和加工中心系统等,其最大优点就是耐用,对工业环境的要求又比西门子的数控系统来得低,在工业机器人上,相较于其他企业,发那科的工艺控制得更加便捷,且同类型机器人底座尺寸更小,拥有独特的手臂设计,重复定位精度极高,可以达到正负0.02MM,除了人们手中放不下的苹果手机外,从波音客机到丰田汽车,全世界要生产这些设备都离不开发那科生产的机器人和数控机床的心脏,几乎全球超过一半的数控系统都被发那科占据,曾经有人更是把发那科比喻成富士山下的微软,除数控系统市占率高之外,发那科工业用机器全球占有率也有20%左右,加工手机金属外壳的高速钻孔机市占率更高达80%,在人手一机的时代,甚至有些专家都认为,如果发那科停工,全球主要制造业都会受到影响,可见其对全球制造业的重要性有多高。
其实从时间来看,发那科进入机器人领域并没有比库卡早,但影响却远超库卡,库卡也是四大家族中最大的一位,但能力恐怕是最弱的,1898年德国库卡就在德国奥格斯堡成立,最初主要是专注于室内及城市照明,不久后开始涉足其他领域,并于1973年研发了名为fabulous的第一台工业机器人,其主要客户多半来自汽车制造领域,专注于向工业生产过程,提供先进的自动化解决方案,打造智慧工厂,被视作德国工业4.0代表企业之一,其用户范围涵盖福特、保时捷、宝马、奥迪等等,涉及到自动化、金属加工、食品和塑料产业。
除此之外,库卡更跨足于医院的脑外科及放射造影,该厂牌机器人可以用于物料搬运、加工、点焊和弧焊,不过据有关资料显示:相比于瑞士ABB、日本的发那科,库卡机器人的维修率稍微高一些,就算是这样,库卡依然有自己的强项,比如:技术操作简单,就连那些没有任何技术的人都可以很快掌握,另外库卡在重负载机器人领域也做出了自己的一片天。
不过2016年,中国美的集团宣布对德国库卡展开收购,买下将近95%股权,成为德国库卡最大的单一股东,2021年底,中国美的更宣布将全面收购库卡股权,并进行私有化作业,根据美的提出的远期发展规划,未来不排除德国库卡将转移基地,在库卡方面,公布资料显示,该公司位于奥克兰斯堡的生产基地至少保留至2025年,研发中心也将至少在当地保留至2025年,但不论是否会转移研发生产基地,可以肯定的是,为了维持库卡在全球工业机器人的地位,美的已规划将每年提升库卡45%的研发预算,一直到2025年为止。
相比较库卡的机器人来说,安川机器人的精度没有那么高,如果是同样的价位,消费者一般都会选择库卡,不过安川机器人的价格更有优势,性价比高,安川电机成立于1915年,日本最大的工业机器人企业,主要生产大型的伺服电机和工业机器人,在交流电机和变频器市场占据全球领先地位。
据有关资料显示,安川电机位于日本福冈县北九州岛市,在1977年安川电机就用自己的运动控制技术开发出日本第一台全电气化的工业用机器人,此后相继开发了焊接、装配、喷漆、搬运等各种各样的自动化作用机器人,它的主要核心机器人有点焊机器人、油漆处理机器人、液晶玻璃板传送机器人和半导体传送机器人,安川电机也是最早把工业机器人应用到半导体生产领域的企业,它家机器人最大的特点就是负载大、稳定性高,在负载满速运行的过程中不会有太多问题,甚至还能够超载运行,因此安川在重负载的机器人应用领域市场相对来说较大,如汽车领域,且随车辆电动化、锂电池设备投资加速,预计安川电机将进一步扩大其在市场的占有率。