機械人四大家族是如何煉成的?

2021-09-25 22:46:12 字數 3016 閱讀 9862

受中國製造轉型公升級趨勢影響,「機器換人」熱潮已至。2023年起,中國工業機械人市場開始快速發展,從機械人的購買量來看,中國儼然成為全球第一大應用市場。

然而,中國巨大市場所產生的紅利,超半數被機械人「四大家族」(日本的安川電機發那科、德國的庫卡、瑞士的abb)收入囊中。

據智研資訊資料顯示,中國工業機械人市場以外資品牌為主,2017 年「四大家族」國內市場占有率達 57%。在高階工業機械人領域,六軸以上多關節機械人四大家族份額為95%,下游高階應用集中的汽車行業四大家族份額為90%,焊接領域為84%。

由此可見,在高階領域寡頭競爭格局基本確立。與之相對應的,國產機械人的市場份額仍有待提公升。自主品牌要趕超外資品牌,無論在核心技術還是使用者服務上,仍有一段很長的路要走。

反觀之,機械人「四大家族」發展至今能享譽全球,離不開幾十年來的深耕細作,其背後的成長路徑是值得國產本體商去學習和**的。

1、以核心技術築起獨有優勢

對於機械人製造來說,四大家族牢牢掌握著核心部件的關鍵技術。

尤其提到伺服電機,就繞不開以伺服驅動為主導的日本安川電機株式會社。在安川電機發展壯大的過程中,離不開這關鍵的一步,也是電機領域的創舉——開發出世界首款直流伺服電機minertia。

作為開發出世界首個伺服電機的企業,2023年建立的安川電機,多年以來,一直以超高速、超精密的運動控制技術引領潮流。

其機械人的最大優勢在於穩定性高,即便在過載的情況仍能保持正常執行。因而安川電機在重負載的應用領域如汽車行業便頗受青睞。

結合市場需求以及對技術的專注與投入,是安川電機得以實現重大突破的關鍵所在。伺服電機的開發,便是基於日本各大廠商對生產效率亟待提高的需求上實現的。

當時的電機在啟動和停轉上耗時較久,導致生產效率無法進一步提公升。無疑,若是能解決這一技術難點,將會釋放出巨大的市場潛力。

安川電機敏銳的捕捉到這一市場痛點,潛心於此進行研發。然而,成功並非一蹴而就,技術突破的前期,總會迎來無數次實驗失敗的結果。

好在功夫不負有心人,在提前布局以及技術積累的優勢下,安川電機得以獲得這一重大的創新成果——時任安川電機的一位工程師福田光之,以給轉子表面貼上線圈的方法,來縮小轉子直徑,將馬達的轉動慣量控制到最小。據了解,該款電機的響應速度幾乎是當時普通電機的100倍,這讓安川電機受到了市場的廣泛歡迎。

當然,這一次具有里程碑意義的技術飛躍,並沒有讓安川電機止步於此,此後安川電機仍舊抱著工匠精神不斷打磨自身技術,為開發出更貼合於使用者需求的產品而不斷推陳出新。每一次的技術突破,都意味著帶領整個行業進步。

據顯示,2023年(3-11月),安川實現營收3613億日元,同比增長6.3%。截至2023年9月, 安川電機累計**機械人台數已突破28萬台,成為全球機械人銷量冠軍。

同樣的,素有「機械人界的微軟」之稱的發那科,其創始人稻葉清右衛門也非常篤定技術的力量,他認為,不斷試驗和在錯誤中進行創新,是發那科一直以來的信條。

為了在技術上領先於同行,稻葉分別設立了基礎開發研究所和商品研究所。前者主要負責五年、十年之後市場所需要的商品;後者則負責獎確立的商品化目標,在一年內交付出成果。時刻具備危機意識的發那科,其研究所的團隊氛圍,總是充滿了戰鬥氣息。

其工業機械人最突出的競爭優勢在於精度極高,據悉,發那科多功能六軸小型機械人的重複定位精度可達到正負0.02mm。因此,在輕負載、高精度的應用領域的市場非常暢銷。

向來愛好「黑科技」的庫卡,技術上的創新更是每天的課題,持續改進就是庫卡研發的日常。庫卡營銷戰略與運營部副總裁、國際機械人聯合會(ifr)主席安得利亞斯·的鮑爾曾說過,庫卡定義的檢測誤差是在正負0.01公釐之間。

「這個誤差要比一根頭髮絲還要細。只有在這樣的揮臂偏差下,乙個大型的機械臂才能握住乙個汽車的部件,並精準地安裝在其他的零部件上。而且,每個機械臂都有自己需要校準的標準。」

這家來自德國的機械人巨頭,以嚴謹的態度將機械臂的精確度控制在毫釐之間,並且能夠確保在運作上萬小時後,仍能將誤差控制在可控範圍之內。鮑爾還說,「如果失敗了,我們會找原因,進行總結,庫卡要100%的消除這些失誤」 。

2、與使用者協同成長增加體量

作為日本製造業的**冠軍,發那科的成長也曾面臨美國擋道。當時美國坐擁行業話語權,發那科一直無法進入美國市場。

然而,發那科後通過與通用合作,最終打進了美國市場。雖然開始時並不順利,但在合作夥伴的資金支援下,發那科完成了「逆襲神話」,以技術上的迭代反超了競爭對手。

與合作夥伴協同成長的發那科,在上個世紀90年代末期,就成為了世界上最大的工業機械人**商。據悉,2023年6月,發那科機械人銷量已突破20萬台;2023年,發那科全球機械人裝機量超40萬台,市場份額穩居前列。直至現在,發那科的行業地位依然無法撼動。

同樣的,四大家族另外一位來自瑞士的企業abb,也是一直奉行「高舉高打」的策略,非常注重與大客戶的合作。在中國市場,abb通過與華為、長虹、方太等3c家電行業標桿企業合作,為客戶量身定製產品及解決方案。

與行業代表企業的合作,意味著abb能更快速地掌握行業的發展方向,在為客戶提供解決方案的同時,讓abb獲得了更多深入市場、了解使用者的機會。

比如2023年,abb就與寶馬汽車進行合作,多次為其提供工業機械人方面的解決方案。隨後幾年中,在深刻洞察使用者需求後,abb便為寶馬汽車提供了噴塗生產線建設一攬子解決方案,向其提供了2400臺機械人,主要完成物料搬運、塗膠和電焊等工作。

據了解,abb目前已經完整的擁有汽車製造四大工藝技術(沖壓、焊接、塗裝和**),以及研發出柔性化全自動汽車生產系統。

這些定製化的解決方案吸引了更多知名使用者與abb合作,而多次與行業標桿企業的合作,讓abb更了解行業的需求和痛點,研發出適用於更多行業企業的產品和解決方案,有效提高了車企的生產率以及高柔性的生產要求。

庫卡市場體量的增加,就離不開其在多個領域的整合經驗。庫卡的鮑爾就曾明確表示過,「跨行業才能碰撞出新的火花」。

無論是在技術上殫精竭慮地追求頂級,秉持匠心在經年累月中持續改進,還是在實戰中與使用者深度合作,積累大量豐富的應用經驗,四大家族的各自優勢與專精領域都在聚焦與延伸中獲得完善,從而經久不衰地成為各自領域中舉足輕重的機械人**商。

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