深度 | 盤點工業機器人四大家族的前世今生和技術優劣

來源 | WPR

在世界工業機器人業界中，以瑞士的ABB、德國的庫卡、日本的發那科和安川電機最為著名，並稱工業機器人四大家族。

它們在亞洲市場同樣也是舉足輕重，更佔據中國機器人產業70%以上的市場份額，幾乎壟斷了機器人製造、焊接等高階領域。下面我們來揭開這四大家族的神秘面紗吧。

不管是歷史原因還是文化差異，亦或者是理念的影響， 從這四大主力的機器人企業的產品中我們可以看到一個企業在面對市場的變化而選擇的發展路徑，而誰能夠走得更遠，同樣由市場決定。

那麼，對比發那科、ABB、安川、庫卡的機器人，它們的機器人產品都有哪些各自的特點，優劣勢分別是什麼？

一、瑞士ABB

ABB是一家由兩個歷史100多年的國際性企業（瑞典的ASEA和瑞士的BBC Brown Boveri）在1988年合併而成，名列全球500強，總部坐落於瑞士蘇黎世。

ABB的業務涵蓋電力產品、離散自動化、運動控制、過程自動化、低壓產品五大領域，以電力和自動化技術最為著名。ABB擁有當今最多種類的機器人產品、技術和服務，是全球裝機量最大的工業機器人供貨商。

ABB強調的是機器人本身的整體性，以其六軸機器人來說，單軸速度並不是最快的，但六軸一起聯合運作以後的精準度是很高的。

1、核心領域

ABB的核心技術是運動控制系統，這也是對於機器人自身來說最大的難點。掌握了運動控制技術的ABB可以輕易實現循徑精度、運動速度、周期時間、可程序設計等機器人的性能，大幅度提高生產的質量、效率以及可靠性。

2、盈收情況

ABB的股票分別在蘇黎世、斯德哥爾摩及紐約的股票市場上市買賣。而營收中有一半以上是來自歐洲市場，五分之一來自亞洲、中東和非洲，四分之一來自北美和南美洲市場。截至2016/3/8公司市值約415億美元(yahoo財經)，收入約為355億美元，凈利19億美元。

3、技術：演算法最好，但略貴

以「專業嚴謹，實用至上」著稱的ABB最早是從變頻器開始做起的，傳承了瑞士嚴謹的企業精神，在世界佔據著重要的位置，在中國，大部分的電力站和變頻站都是ABB做的。

對於機器人自身來說，最大的難點在於運動控制系統，而ABB的核心優勢就是運動控制。可以說，ABB的機器人演算法是四大主力品牌中最好的，不僅僅有全面的運動控制解決方案，產品使用技術文檔也相當專業和具體。

據悉，ABB的控制櫃隨機附帶Robot Studio軟體，可進行3D運行模擬以及聯機功能(複製文件、編寫程序、設置系統、觀察I/O狀態、備份及恢復系統等多種操作)。與外部設備的連接支持多種通用的工業匯流排介面，也可通過標註輸入輸出介面實現與各種品牌焊接電源、切割電源、PLC等的通訊。此外，ABB的控制櫃還可以自由設定起弧、加熱、焊接、收弧段的電流、電壓、速度、擺動等參數，可自行設置實現各種複雜的擺動軌跡。

ABB還講究機器人的整體特性，在重視品質的同時也講究機器人的設計，但眾所周知是，配備高標準控制系統的ABB機器人價格都很貴。此外，有不少的企業反應在四大主力品牌中，ABB的交貨期是最長的。

二、德國庫卡（KUKA）

德國庫卡於1898年在德國奧格斯堡建立，最初主要專註於室內及城市照明，不久後開始涉足其他領域。1973年研發了名為FAMULUS的第一台工業機器人。

庫卡公司主要客戶來自汽車製造領域，同時也專註於向工業生產過程提供先進的自動化解決方案，更涉足於醫院的腦外科及放射造影。其橙黃色的機器人鮮明地代表了公司主色調。

1、涉足領域

庫卡機器人可用於物料搬運、加工、點焊和弧焊，涉及到自動化、金屬加工、食品和塑料等產業。

使用庫卡機器人的用戶群體包括：通用汽車、克賴斯勒、福特、保時捷、BMW、奧迪、賓士、福斯、法拉利、哈雷、波音、西門子、宜家、施華洛世奇、沃爾瑪、百威啤酒、BSNMedical、可口可樂等著名大咖級企業。

不僅如此，庫卡的機器人還被廣泛用於食品工業、物流運輸、建築產業、玻璃製造業等。

2、盈收情況

截至2016/3/8，庫卡公司市值約35億美元，收入約31億美元，凈利率3%。公司系統集成業務和工業機器人本體業務收入佔比分別約為58%、42%。

3、技術：操作簡單，但故障率較高

去年，美的收購庫卡的事件可謂讓庫卡火了一把。如果說ABB是汽車中的賓士，那麼庫卡就是汽車中的寶馬，雖說同是高端汽車，但是寶馬的返修率要高於賓士。據悉，相對於ABB、發那科等機器人，庫卡機器人的返修率是較高的。有知情人士反應，曾使用過庫卡的機器人，幾乎每天都有一台機器人出故障。

庫卡在國內銷售的優勢在於它的二次開發做的好，就是一個完全沒有技術基礎的小白，甚至文化水平只是初等的學生用庫卡的軟體，一天之內就可以上手操作；在人機界面上，為了迎合中國人的習慣，庫卡做得很簡單，就像玩遊戲機一樣好用，相比較之下，日系品牌的機器人的控制系統鍵盤很多，操作略顯複雜。

值得一提的是，庫卡在重負載機器人領域做的比較好，在120KG以上的機器人中，庫卡和ABB的市場佔有量居多，而在重載的400KG和600KG的機器人中，庫卡的銷量是最多的。

三、日本發那科（FANUC）

FANUC公司創建於1956年，三年後首次推出了電液步進電機，進入70年代，得利於微電子技術、功率電子技術，尤其是計算技術飛速發展，FANUC公司毅然捨棄了使其發家的電液步進電機數控產品而開始轉型。

1976年FANUC公司研製成功數控系統，隨後又與SIEMENS公司聯合研製了具高水平的數控系統，從那時起，FANUC的產品日新月異，年年翻新，成為當今世界上數控系統、設計、製造、銷售實力最強的企業之一。

1、核心領域　　

FANUC公司是全球專業的數控系統生產廠，FANUC工業機器人與其他企業相比獨特之處在於：工藝控制更加便捷、同類型機器人底座尺寸更小、更擁有獨有的手臂設計。

2、盈收情況

截至2016/3/8 FANUC公司市值約235 億美元，收入約61億美元，凈利率約27%。公司一直保持著較高的盈利能力，長期毛利率在40%以上。

3、技術：精度非常高，但過載不行

被稱為當今世界數控系統科研、設計、製造、銷售實力最強大的企業，發那科關於數控系統的研究可以追溯到1956年，具備前瞻性的日本技術專家預見到3C時代的到來，並組建了科研隊伍。

歷史的沉澱造就了發那科在精度上的優勢，因為在數控機床的加工過程中，其所加工的零部件的精度直接影響產品的質量，部分機械零部件和精密設備的零部件對加工精度的要求非常高。

而將在數控系統的優勢用於機器人身上，發那科的工業機器人精度也很高，據悉，發那科的多功能六軸小型機器人的重複定位精度可以達到正負0.02mm。此外，發那科工業機器人與其他企業相比獨特之處在於：工藝控制更加便捷，同類型機器人底座尺寸更小、更擁有獨有的手臂設計。

值得一提的是，發那科更將數控機床精加工的刀片補償功能應用在機器人身上，從演算法上植入了刀片補償的功能，這使得機器人在精加工切割的過程中可以實現一圈一圈往裡邊走，而安川的機器人本體本身不具備這個功能，要實現這一功能只能通過二次開發進行功能補償，而這也是很有些客戶反映安川機器人不太方便的地方。

據悉，在精加工按照部件邊緣進行切割的過程中，切割的刀一般是圓柱形的，就像銑刀一樣，在銑了10個件之後，可能會磨損一點點，銑的量越多，磨損就會越大，如果再按照原來的數據去銑，就會有偏差，這個時候就需要有一個補償值，比如說這把刀加工100個件之後，需要補償1毫米，加工200個件之後就需要補償2毫米，而本身數控系統就有這個刀片補償的功能。

但是，發那科在機器人的穩定性上，做得還不是最好，據悉，在滿負載運行的過程中，當速度達到80%的時候，發那科的機器人就會報警，這也說明了發那科機器人的過載能力並不是很好。所以發那科的優勢在於輕負載、高精度的應用場合，這也是發那科的小型化機器人(24KG以下的)暢銷的原因。

四、安川電機（ YASKAWA ）

創立於1915年，是日本最大的工業機器人公司，總部位在福岡縣的北九州島市。

1977年，安川電機運用自己的運動控制技術開發生產出了日本第一台全電氣化的工業用機器人，此後相繼開發了焊接、裝配、噴漆、搬運等各種各樣的自動化作用機器人，並一直引領著全球產業用機器人市場。

截至2015年9月, 安川電機累計出售機器人台數已突破28萬台，成為全球機器人銷量冠軍！

1、核心領域

安川電機主要生產的伺服和運動控制器都是製造機器人的關鍵零件。安川電機之所以可以掌握核心科技與其有著近百年專業電氣的歷史密不可分，這讓安川電機在開發機器人方面有著獨特優勢。

安川電機相繼開發了焊接、裝配、噴塗、搬運等各種各樣的自動化作業機器人，其核心的工業機器人產品包括：點焊和弧焊機器人、油漆和處理機器人、LCD 玻璃板傳輸機器人和半導體晶元傳輸機器人等，是將工業機器人應用到半導體生產領域最早的廠商之一。

2、盈收情況

截至2010/3/8安川電機公司市值約35 億美元，收入約37億美元，凈利率約6%。公司運動控制、工業機器人、系統工程和驅動控制四項業務收入佔比分別為47%、36%、12%和4%。

3、技術：穩定性好，但精度略差

傳承了近百年的電氣電機技術，安川的AC伺服和變頻器市場份額穩居世界第一，1977年，安川研發出日本首台全電氣式產業用機器人MOTOMAN。

安川是從電機開始做起的，因此它可以把電機的慣量做到最大化，所以安川的機器人最大的特點就是負載大，穩定性高，在滿負載滿速度運行的過程中不會報警，甚至能夠過載運行。因此安川在重負載的的機器人應用領域，比如汽車行業，市場是相對較大的。

但相比較發那科的機器人來說，安川機器人的精度沒有那麼高，在同等價格的基礎上，如果客戶要求精度高的話，往往會選擇發那科的機器人。

但好在安川機器人價格優勢明顯，可以說是四大品牌中價格最低，性價比較高的，安川的焊接機器人包括焊接包，報價才13/14萬，與松下的焊接機器人相比較，安川走的是批量化的道路。

1）與知名企業連手，相輔相成

工業機器人本體中最好的當屬歐洲產品，以庫卡最為頂級。而當四大家族進入亞洲市場後，ABB機器人國產化的質量有所下降，日本的安川、發那科與歐美產品相比則CP值較高，更加符合在華的客戶需求。

如今，機器人廠商通常更喜歡與知名品牌車廠進行合作綁定，如福斯汽車只用庫卡、通用主要用發那科、歐系品牌更鐘情於ABB等等，這與產業四大家族的策略調整息息相關。

四大家族的起家皆是從事機器人產業鏈相關的業務，如ABB和安川電機從事電力設備電機業務，發那科研究數控系統，庫卡最初從事焊接設備。最終他們能成為全球領先的綜合型工業自動化企業，都是因為掌握了機器人本體及其核心零件的技術，並致力投入研究而最終實現一體化發展，這才有了今日工業機器人四大家族的美譽。