本帖最后由 Insigne 于 2018-7-2 10:09 編輯
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9 `. o, B3 c F5 _ k在工業(yè)機器人領域,ABB,發(fā)那科,庫卡,安川常被人并稱“四大家族”,那么它們的技術到底孰優(yōu)孰劣?
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要回答這個問題,首先扔兩個不是結論的結論: 1 V: v: k# u& ~4 I$ E" F( Y( E( P/ a: g9 S
一、工業(yè)機器人做為一個發(fā)展比較成熟的產(chǎn)品,從普通用戶角度很難評判幾個領頭廠家產(chǎn)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(yōu)劣,我等吃瓜群眾只能說一句“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(qū)別,不會影響到技術競爭格局。工業(yè)機器人行業(yè)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。 % O9 c; ^( K! N- Q( j' U
二、要評判這么多家產(chǎn)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:
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1.是對幾家機器人的典型產(chǎn)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; 2.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。
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我只用過其中3家的產(chǎn)品,較為深入的分析過其中2家的技術,因此結合以上兩點結論,本文主要作用是為想了解工業(yè)機器人四大廠家基本信息的小伙伴提供一些參考,僅代表個人觀點(因此必然受個人喜好影響),由于經(jīng)歷有限水平有限,肯定有很多不當之處,歡迎評論指出,謝絕撕逼。 0 k0 V- v' f0 r4 V* C7 e
以下所有圖片均來源于網(wǎng)絡,侵刪,不再單獨標注。 2 b7 x. }8 D" A) {5 n% }% }8 ?, [5 |
一、ABB(序號不代表作者排名,下同)
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ABB機器人家族
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ABB的機器人產(chǎn)品傳遞給外界的形象可以概括為:專業(yè)嚴謹,實用至上。
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專業(yè)性首先體現(xiàn)在機器人控制技術上。ABB的“xxxxxMove”技術不說超一流水平,至少也是業(yè)界領先。四十多年的專業(yè)機器人研發(fā)和工程經(jīng)驗,說領先國內15年應該不夸張。對此感興趣想看熱鬧的可以去搜搜視頻,想學習的可以去搜搜相關論文,干貨多多。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: % z* D* ~! l* E/ P7 ^5 G C! _/ n
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常見的都有,不常見的不做 ; ^: }& m8 w3 W# c, K& u% Y% D
第二個專業(yè)之處體現(xiàn)在ABB的技術文檔上。其產(chǎn)品隨機文檔非常非常非常的良心,充實的內容,專業(yè)的排版,嚴謹?shù)陌姹究刂疲瑥娏彝扑]閱讀。其內容可以完勝絕大部分國內以ABB機器人為原型編寫的培訓教材,只可惜只有一些基礎操作文檔提供了中文版,并且翻譯水平稍微有點對不住觀眾。 4 ^) P7 s* L* y/ O* w$ P* b
再有一個我認為和專業(yè)性有關聯(lián)的是,你在外界能獲取到的宣傳視頻或者廣告,絕大部分是非常專業(yè)的產(chǎn)品應用展示或者性能展示,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(yè)內人士好感。 5 c( Y7 ~2 f+ y3 d+ Z1 @8 y( u
而追求實用化的ABB產(chǎn)品,外觀不出彩,配件選型不追新,實用夠用再來點好用,與豐田的“中庸”之道有一些相像之處。 * `- Q" y4 q) Q$ |5 r" d% d
在控制系統(tǒng)方案上,ABB現(xiàn)款IRC5的主控制器采用了x86架構,運行VxWorks系統(tǒng),負責機器人任務規(guī)劃、外部通信、參數(shù)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FlexPendant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,但是你又用不出什么太大的怨言。 # j- W' S& d8 N9 ?8 }
實用至上的特點在機械設計上體現(xiàn)的更為明顯,ABB的機器人在機械方案上屬于中規(guī)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(chǎn)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。
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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(wǎng)上社區(qū),巨大的市場保有量和應用案例,so when in doubt,choose ABB。 ' ^( g" B, Z2 R [2 N/ ^8 Z& ^
好吧,我承認我是看文檔看出了好感。 : A; ^: G7 A5 b4 n+ ~
二、KUKA % h& r; K6 O5 ?: _# L5 ]: z
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伴隨著要被美的Midea收購的新聞,KUKA在今年著實火了一把,估計很多不是工業(yè)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(yè),KUKA產(chǎn)品給人的感覺遠比ABB要現(xiàn)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,那KUKA就是新鮮思想隨時迸發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)PM,追新、時尚是KUKA的標簽。 * b7 s8 f: M/ s9 z" ]! _, f
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。 ! I2 F! t% p" x$ x/ |
KUKA是四大家族中最“軟”的機器人廠商,最新的控制系統(tǒng)KRC4同樣使用了基于x86的硬件平臺,運行VxWorks+Windows系統(tǒng),把能軟件化的功能全部用軟件來實現(xiàn)了,包括Servo Control,Safety Controller,Soft PLC等等。示教器的實現(xiàn)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EtherCAT FSoE傳輸安全信號,減少接線和安全配件,可以提高可靠性。
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理論上,用軟件來實現(xiàn)硬件功能可以減少原件數(shù)量,提升系統(tǒng)靈活性并降低成本,不過里面很多東西都是外包協(xié)作開發(fā),不知道成本是降了還是升了…… ) l# \& d7 O- c( u% J
KUKA在工業(yè)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。
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ABB有那么多工藝軟件包,哥也有啊
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除了上面常見的業(yè)務,KUKA發(fā)展了很多“偏門”的黑科技,其他家暫時還沒有很好的競爭產(chǎn)品:
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七軸協(xié)作機器人iiwa , L7 `! v5 q9 B# n$ b
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全向移動平臺OmniMove,上圖用于Airbus客機機身搬運 ; T! d# r2 O- F4 M! ?* M
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重型6軸機器人,可搬運1噸+的負載,目前僅有FANUC推出競品
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專用于科研和教育領域的移動小機器人youbot KUKA還是一家有些任性的廠商。
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吃瓜群眾:“你在新款控制器里引入那么多新技術,風險有點大啊” KUKA:“我不管,我要技術先進! 吃瓜群眾:“你示教器上的6D鼠標經(jīng)常漂移,時間長了容易壞啊” KUKA:“我不管,我要操作手感好! 吃瓜群眾:“你把本體設計那么精致,生產(chǎn)成本高啊” KUKA:“我不管,我要產(chǎn)品好看! 吃瓜群眾:“你宣傳片都是剪輯的,欺騙群眾感情啊” KUKA:“我不管,我要酷炫! , J! ]4 y+ u# V! b+ q
單看產(chǎn)品外觀,比ABB那就時尚太多了,到Google上搜索“Industrial Robot IF 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。這貨近幾年發(fā)布了幾個不靠譜的宣傳視頻,圈外是火了一把,圈內被很多人吐槽。問題是工業(yè)機器人圈外人不買啊,莫非前幾年就知道可能要被收購,早就開始造勢了? 4 J! U! y, N" G- h
總而言之,KUKA是一家“不走尋常路”的廠商,雖然技術水平相對ABB較弱,但仍然代表了業(yè)內一流水平,如果Midea的收購成功,必然是一筆劃算的買賣。 3 X" r/ O. Y. X4 H- h
KUKA這風格如果在中國轉戰(zhàn)消費和商業(yè)市場,絕對混的比在工業(yè)領域好。 7 X, V& S- F- |7 r
三、FANUC4 v, ]0 r. b' C4 E! N
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富士山下的黃色巨人 - Fanuc - b9 V8 {7 K. e. ]0 u t# I
Fanuc的總部坐落在富士山下,得益于其在工業(yè)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(不是用來炒作的噱頭)的企業(yè)。 7 r. M9 R |2 f* a$ H6 U
個人認為在四大家族中,把工業(yè)感和設計感結合最好的是Fanuc的產(chǎn)品,讓人一眼看上去就知道是工業(yè)領域的產(chǎn)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(yè)設計的功勞,而更多來自于設計、制造、調試的良好平衡。 % B I" @' [: ?: K x, o4 h( B2 _
這種平衡來自于Fanuc的多年專注以及上下游產(chǎn)業(yè)鏈整合。Fanuc有三個緊密結合的業(yè)務板塊,分別是數(shù)控系統(tǒng)及伺服系統(tǒng),機器人和機床:
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按照FANUC的說法,這三大板塊的控制部分采用了統(tǒng)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(tǒng)和運動控制系統(tǒng)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(chǎn);下游有巨量的CNC集成應用支持(FANUC機床全球出貨量已經(jīng)達到200多萬臺),這種成本和技術上的優(yōu)勢,對于其他家機器人廠商來講很難模仿和超越。 & }% }2 p% a. f- b
在集成軟件包方面,F(xiàn)ANUC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(yè)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(yè)相機即可完成各種復雜的視覺應用。 + J o' A) L; q8 j8 C
FANUC還有著在工業(yè)圈很難想象的高利潤率,以2015年為例:
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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(shù)據(jù)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% 6 Q2 ^. S2 W/ ^. n4 |
夸完吐槽下:
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不知道有多少人注意到一個事實,那就是在網(wǎng)絡上很難搜索到FANUC的技術或產(chǎn)品資料,而這種情況源自FANUC的有意為之。 在2009年,F(xiàn)ANUC通知著名的工業(yè)機器人論壇Robotforum刪除其網(wǎng)站上所有網(wǎng)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: ! I$ n6 P. ^* F6 V( w
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但實際上目前幾乎所有的機器人廠商在其官方網(wǎng)站上都或多或少提供了產(chǎn)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。
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開放的文檔不僅可幫助用戶更快的熟悉產(chǎn)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,F(xiàn)ANUC針對二手機器人技術支持的規(guī)定又為人詬。喝绻阗徺I了一臺二手FANUC機器人,在正式使用前必須要向Fanuc繳納大約$10000/臺的重授權費(Re-license Fee),以便讓FANUC在它的數(shù)據(jù)庫中將那臺機器人的主人變更為你。如果不繳納,沒有技術支持,沒有軟件升級,沒有修理配件,再加上你可能連說明書都沒有,祈禱吧。 # a" c% Y \4 T
不過話說回來,在中國這幾十年的現(xiàn)代化建設進程中,類似這樣被外資企業(yè)近乎強征的費用各行各業(yè)應該都不鮮見,發(fā)達國家的企業(yè)在落后市場充分利用其先發(fā)優(yōu)勢無可厚非,但一直落后挨坑是不能忍的。國內做科技實業(yè)的公司,即使沒能很好的活下去,把國外產(chǎn)品的價格拉下來,于國于民也是有莫大好處的。
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扯遠了,一句話概括,F(xiàn)ANUC證明了專注和產(chǎn)業(yè)鏈整合的力量。 : Y! y5 @0 F5 b
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四、YASKAWA . k; a/ Y3 u) C- {) B1 w. O1 A
因為安川有自己的伺服系統(tǒng)和運動控制器產(chǎn)品,并且其技術水平在日系品牌中應該處于第一梯隊,因此他家機器人的總體技術方案與FANUC非常相似,除去減速器外購,其他諸如控制器、伺服系統(tǒng)和機械設計都是自己完成。 # `9 h, k$ {- k% ]/ n2 T
安川機器人的設計思路是簡單夠用。在四大家中,安川的綜合售價最低,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(shù)。
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但我對安川的了解比較少,原因主要有兩個:
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開個玩笑,其實安川的小型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(qū)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,雖談不上好看但至少還有一些嚴肅的工業(yè)感;安川的小機器人外觀很單薄,再配上他家藍色的涂裝,總感覺配不上四大家的名號。 0 v5 ]9 s2 A$ u. D- @$ K
在我認識的朋友中,對安川最熟悉的是 @小C(@不到……只能手敲),大家有關于安川的問題可以去問他。 5 M# c. g: m9 V/ g. O7 x
總結
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