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发那科:产量提升至11000台/月的底气在哪里?

2020年3月18日,发那科(FANUC)公布了全球安装统计数据。截至2019年,发那科机器人全球累计安装台数超过60万台,刷新了工业机器人单一品牌的全球装机量记录。与此同时,发那科正在进一步提升产能,计划将机器人的产能将提升至11000台/月,以应对日益增长的市场需求。那么,发那科为什么打算如此大幅度的提升产能?底气在哪里?

来自中国工厂的自动化需求

伴随着经济的快速增长,工业结构转型升级的脚步也在加快。工业4.0时代,是利用信息化技术促进产业变革的时代,人体劳动力已经难以满足企业发展的需求,工业机器人便成为制造行业的新宠。其不仅担负着将人类从繁重、重复性的劳动中解放出来的使命,更是制造业规模化、精度化生产的必备,甚至解决了人类在危险、恶劣的环境下难以完成工作。

受人工成本上升、政策推动刺激、企业主动求变等因素的倒逼,中国市场近年正成为机器人生产商鏖战的主战场。从2002年开始我国机器人销量高速增长,在全球的占比也呈趋势性上升,2018 年中国工业机器人销售量、销售额、保有量均位居全球第一。2019年中国工业机器人产量为186943.4台,同比增长26.6%,接近全球总产量的50%,继续引领全球工业机器人增长极。

同时,中国工业机器人市场的快速发展,离不开国家政策的大力支持。2015年5月,《中国制造2025》文件里提到,要突破机器人本体、减速器伺服电机控制器传感器和驱动器等关键零部件及系统集成设计制造等技术瓶颈。2016年3月,工信部、发改委、财政部三部门联合印发《机器人产业发展规划(2016-2020)》,文件提到自主品牌工业机器人要年产10万台以上,六轴及以上工业机器人年产量达5万台以上,并打造5个以上机器人产业集群。

由机器人生产机器人,效率大增

作为机器人四大家族之一的发那科是日本一家专门研究数控系统的公司,成立于1956年。是世界上最大的专业数控系统生产厂家,占据了全球70%的市场份额。

在机器人的自动组装过程中,通过多个组装单元组装机器人的各个单元,组装完这些单元后,进行上臂、下臂的组装,然后将它们组合在一起完成机器人整体组装。充分运用发那科制造的视觉传感器iRVision和力传感器,由机器人来实现原本需要由作业人员通过眼睛看和手的触感来完成的组装作业。

前段时间,FANUC将携13套领先的焊接与切割解决方案亮相2019埃森展。其中,全新智能机器人M-10iD/10L可搬运质量10kg、重复定位精度±0.03mm、可达半径达到了1636mm。凭借独特的齿轮驱动机构,实现高惯量的运动特性。机器人采用电缆内置式手臂设计,同时,高刚性手臂实现了机器人高速、高精度的运动性能,进而提升机器人系统的生产效率。

发那科加大对中国工业机器人市场的投注

过去一年以来,发那科在中国的布局频繁,本土化进程加速。2019年4月,发那科正式宣布,将在上海宝山打造发那科“超级智能工厂”,是其继日本之外的全球最大机器人生产基地,该项目总投资15亿元人民币。

为了顺应不断扩大的发展规模,并进一步提升服务中国西部市场的能力。2019年6月,发那科签约落户成都,成立发那科中国西部工程研发及新技术应用推广中心,主要针对电子信息、装备制造、医药健康、新型材料、绿色食品等当地优势支柱产业,开展工业机器人在生产自动化和制造应用方面的推广、展示、研发、培训,提升成都以及中国西部智能制造产业技术水平。

2019年9月,发那科与重庆北碚区、两江新区合作,在两江新区兴建全新的工厂,并成立全资子公司——重庆发那科机器人有限公司。重庆作为“一带一路”和长江经济带联结点,产业聚集效益明显,市场辐射及带动优势巨大,特别是汽车和消费电子产业。重庆发那科依托重庆这一优势的产业集聚区,围绕智能制造方向,整合发那科集团在机器人、智能机械、物联网、人工智能等优势技术资源,构建智能制造生态系统,为中国西南地区用户提供优质的智能制造解决方案和及时周到的售后服务。目前,重庆已初步形成集研发、整机制造、系统集成、零部件配套生产、机器人应用服务于一体的机器人全产业链。

除了西南地区之外,发那科早就将网撒向了华南地区。2019年11月,历经了一年的建设,广州发那科机器人有限公司正式开业。据了解,该基地项目以进行机器人及机器人系统研发生产制造及展示、培训为主,是发那科在华南地区的总部基地。

此前发那科在广州仅设立有办事处,涉及客户的机器人培训、机器人应用等具体事宜,多交由上海公司来执行。该分公司的落成意味着,华南的机器人客户能就近获得对应的机器人服务。

发那科目前已有多款新型机器人新品和自动化应用解决方案亮相。例如,通过“定制化生产远程下单”系统,用户在展台通过微信远程下单后,可凭借远程监控实时查看位于上海发那科工厂柔性化产线上各工位的实时生产画面,并能实时获取订单的生产进度信息,实现从定制化生产远程下单到最终成品交付的全流程智能制造。

发那科凭什么屹立不倒?

四大家族中,发那科的强项在于数控系统。因为在数控机床的加工过程中,其所加工的零部件的精度直接影响产品的质量,所以部分机械零部件和精密设备的零部件对加工精度的要求非常高。

而将在数控系统的优势用于机器人身上,也提升了发那科的工业机器人精度。据悉,发那科的多功能六轴小型机器人的重复定位精度可以达到正负0.02mm。此外,发那科工业机器人与其他企业相比独特之处在于:工艺控制更加便捷,同类型机器人底座尺寸更小、拥有独有的手臂设计。

值得一提的是,发那科将数控机床精加工的刀片补偿功能应用在机器人身上,从算法上植入了刀片补偿的功能,这使得机器人在精加工切割的过程中可以实现一圈一圈往里边走,而安川的机器人本体本身不具备这个功能,要实现这一功能只能通过二次开发进行功能补偿,而这也是很有些客户反映安川机器人不太方便的地方。

据悉,在精加工按照部件边缘进行切割的过程中,切割的刀一般是圆柱形的,就像铣刀一样,在铣了10个件之后,可能会磨损一点点,铣的量越多,磨损就会越大,如果再按照原来的数据去铣,就会有偏差,这个时候就需要有一个补偿值,比如说这把刀加工100个件之后,需要补偿1毫米,加工200个件之后就需要补偿2毫米,而本身数控系统就有这个刀片补偿的功能。

但是,发那科在机器人的稳定性上,做得还不是最好,据悉,在满负载运行的过程中,当速度达到80%的时候,发那科的机器人就会报警,这也说明了发那科机器人的过载能力并不是很好。所以发那科的优势在于轻负载、高精度的应用场合,这也是发那科的小型化机器人畅销的原因。

发那科机器人主要有成熟的配套,所使用的主要零件几乎都是由发那科公司内部制造。将CNC工厂、伺服工厂制造的CNC、伺服电机、伺服放大器、板金工厂制造的控制柜、机械加工工厂加工的机器人机构部零件汇集到机器人工厂,进行组装。通过主要零件内制化,实现了高品质和高可靠性,这对于其他企业的机器人来说是难以超越和模仿的。

国产企业正在崛起

国内企业中科新松、汇川技术、埃斯顿、拓斯达等为代表的机器人生产商以更具性价比的优势正在快速抢占中低端机器人市场。相较之下,在精度、速度、负重要求高的高端机器人市场,老牌机器人企业仍掌握着话语权。

投射到应用端来看,汽车、 3C等行业普遍为老牌机器人生产商所占据。这与国产机器人厂商尚未掌握核心技术有直接关系。

减速器系统、伺服系统、控制器系统被视为工业机器人的三大核心零部件,成本占比维持在七成左右。以被外界视为三大核心零部件领域技术难度最小的控制器为例,四大家族、爱普生、OTC仍把控着七成左右市场份额。换言之,国产工业机器人厂商尚没有站到产业链的价值高点。但这种差距正在缩小,尤其是国内成熟的机器人产业链为发展机器人产业提供了基础。


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