從2017年下半年開始,低價競爭的戰火在SCARA市場一路蔓延,引發了一陣又一陣的討論熱潮,口誅筆伐者有之,心領神會者有之,隔岸觀火者有之,在這背后,卻鮮少有人思考為什么低價競爭會愈演愈烈。
SCARA作為3C、新能源領域應用最多的機器人之一,是最傾向于依靠標準化機型起量的本體,GGII認為,未來3年,中國SCARA機器人市場需求仍將樂觀,在終端廠商利潤受擠壓的背景下,綜合高性價比是眾多終端廠商采購的關鍵參考指標之一(如LED行業,手機行業等)。
SCARA市場爭奪戰在所難免,但對于產品性能沒有競爭優勢的國產機器人來說,“價格”就成為唯一的利器,但沉迷于低價之間的爭奪也就意味著我們會忽略產品性能的提升,這才是最令人擔憂的結果。
重新定義SCARA機器人格局
面對SCARA市場出現的混戰,鉑電科技可以說是始終保持清醒的企業之一,在鉑電科技總經理鄧毅看來,國產機器人要有與國外品牌正面硬剛的實力和勇氣,因為比拼價格并不是最后的出路。
但如何比拼性能?鄧毅認為,市場需要建立一個涇渭分明的標準來區分SCARA機器人所屬的性能陣營,重新定義SCARA機器人的格局。
在過去,行業內主流的機器人公司都約定俗成將機器人標準循環時間作為衡量機器人性能的重要指標,指的是用機器人將負載2kg的物體提升25mm的高度,在相距300mm的兩點間拱形路徑下往返所需的時間,也有超小型機器人(負載1Kg以下,臂展R400以下)的產品將標準定義為0.1、0.5或1kg負載,25-100-25的拱形路徑下的循環時間,但一般都以秒(S)為單位,這一指標體現了機器人的運行速度和加速度性能。
縱觀全球SCARA機器人產品,目前90%以上的SCARA機器人產品公開標準循環時間都在0.33S以上,包括大家熟知的全球知名品牌如EPSON、YAMAHA、ADEPT、ABB、MITSUBISHI、TOSHIBA等等。
以0.33S為區隔,在總結了自身發展經驗的基礎上,鄧毅首次提出了用Hz指數來定義SCARA機器人性能陣營的方式,0.33S正好對應3Hz。
這也就意味著,Hz指數越高,機器人標準循環時間越短,機器人加速度越大,速度越快,毫無疑問,機器人的技術難度越高。
正如鄧毅所說:“從1~2~3~4~5Hz來定義SCARA機器人的性能區隔,盡管越往上走,Hz指數帶寬越來越窄,但是作為高速機器人來說,越往上走每進步0.1S都十分困難,對機器人的結構件、電機、減速機和控制器都有更大挑戰,而靠逆向設計很難應對這樣的挑戰。”
3Hz陣營SCARA鳳毛麟角
通過分析對比標準循環時間這一指標,我們發現,目前3Hz以上SCARA產品已經是鳳毛麟角了,而從公開的數據來看,全球幾乎很少SCARA產品能夠達到4Hz,但鄧毅稱鉑電科技已經研發出4Hz的SCARA產品,并接受預訂。
以下是EPSON和YAMAHA各產品的標準循環時間:
可以看到,如果按照市場主流機器人循環時間的測試標準:2Kg負載,25-300-25的拱形路徑測試條件,EPSON和YAMAHA的產品基本上都在0.33S以上(即1~2Hz水平之間,3Hz水平以下)。
而從國內SCARA產品來看,眾為興、圖靈和李群的產品較為接近,均為0.4S左右;華盛控WSC-400S、天太TS5-450和三揚SCR003-400則超過了0.5S,而勃肯特超高速SCARA機器人BKT-AS-400是0.3S左右。
鄧毅表示,3Hz高速高精機器人就是行業內頂尖機器人的一道標桿,全球就極少數幾家公司的個別型號的機器人產品能越過這一界線,而鉑電科技3Hz水平的SCARA機器人是目前公司的主打產品,涵蓋水平復合臂展從400~1000mm(每隔50mm一個型號),以及額定負載從5Kg-10Kg-15Kg-20Kg的主流輕量級機器人產品型號。
與此同時,鉑電科技擁有看門專利的螺釘裝配專用SCARA機器人,更是將擰緊軸與SCARA機器人的R軸高度整合在一起,大大降低了機器人末端負載慣量,使得機器人能以3Hz水平的速度運行并進行精密裝配作業,其裝配節拍和效率剛剛越過一臺機器人替換一個人工崗位(OneRobot One Labour)的分水嶺,而通常情況下一臺2Hz水平的裝配機器人很難趕上一個熟練人工的裝配節拍和效率,裝配效率大約會比人工低20%~50%。
鉑電科技在實驗室對某進口知名品牌2Hz水平SCARA機器人進行過加速度測試,其機器人的定位偏差1~2mm之巨,甚至出現不可逆的損傷,它們根本無法勝任一些3C行業中以0.01~0.10mm精度等級要求下的高速精密裝配應用場景,而現在鉑電科技用一臺3Hz高速高精裝配機器人就達成置換一個崗位人工的預算目標,這樣鉑電為用戶可以節省下更多的設備投資預算,在一些不同工藝的非連續工位的場景下,甚至是節省一半的機器人臺數。當然3Hz高性能高效率的裝配機器人就成為鉑電科技和下游系統集成商、代理商等合作伙伴“現金奶牛”的陽謀。
為了避免與國產低價機器人的正面沖突,目前,鉑電科技1Hz水平SCARA機器人產品已經停止銷售,鄧毅認為國產機器人要做大,在大家都還不強的時候更需要團結起來;而鉑電科技2Hz機器人保持與進口主流品牌SCARA機器人20~30%的價格優勢,也不會與低端機器人市場正面競爭。新標準的定義也讓進口替代型的用戶對市場上良莠不齊的SCARA機器人有一個基本的判定依據。
按照鉑電科技的新定義,目前公開資料上還沒有看到4Hz的SCARA機器人,而這也正是鉑電科技打造的“鎮殿利器”。
十年磨一劍
如果單純從標準循環時間來看,鉑電科技4Hz的SCARA產品指標甚至已經超過一些國外品牌的頂尖產品,對此,鄧毅表示,我們的目標就是要在機器人產品性能和市場占有率上超越進口機器人,仰人鼻息不如自強不息。
SCARA機器人結構原理極簡,全球90%以上的SCARA機器人產品都是類EPSON SCARA結構,其典型特征是Z/R電機通過同步帶對花鍵絲杠一體軸耦合傳動。而鉑電科技無同步帶結構的SCARA機器人,相比同樣以無同步帶著稱的日本知名機器人YAMAHA還少一個回轉運動副,結構更為簡約。
事實上,鉑電科技在機器人技術的傳承上不是無源之水。鄧毅師承中國SCARA機器人泰斗趙錫芳教授,趙教授曾帶領上海交大機器人研究所和863國家機器人裝配重點實驗室從事機器人研究20多年,并與SCARA機器人的發明人日本山梨大學牧野洋教授薪火相傳。
當之前在產業投資行業就業的鄧毅一進入工業機器人自動化行業,就發現這是一個極為艱苦的行業,要想一蹴而就獲得大體量的快速成長是十分艱難的事,但這個行業蘊藏著巨大的市場空間,因此從2004年到2009年花了5年時間對機器人市場調研和不斷試錯,以及對機器人基礎技術的學習,在2009年鉑電科技已經構建了自己獨特的裝配機器人技術路線圖和產品譜系,從2009年到2014年用了5年時間進行機器人產品的正向研發,甚至一些關鍵零部件的制造設備都是專門開發的,期間也與日本知名機器人公司展開技術合作。
“在技術上我們不會剽竊別人的智慧和知識產權,我們所有的裝配類機器人構型都是原創,是不同于全球任何同行的產品,并且都擁有看門的發明專利,鉑電從一開始就摒棄了在低端市場上低層次的重復競爭戰略?!编囈惚硎?。
目前,鉑電科技構建了超過400個不同型號的極為豐富的機器人產品線,涵蓋通用SCARA機器人、螺釘擰緊裝配專用SCARA機器人、點涂膠裝配專用SCARA機器人、以及輕量級的5、6自由度桌面型多關節機器人,能從容應對3C及汽車零部件行業各個裝配自動化場景下廣泛的差異化需求;鉑電科技的SCARA機器人在全球領先的汽車零部件、通信產品和手機制造商工廠的多個頂尖的招標項目中獨占鰲頭,并做了5年以上的生產實踐驗證,累計已經遠超過百億次運行的歷練。
通過機器人批量交付對成本的優化能力,鉑電科技已將2017年平均單價在3萬美金的2Hz水平擰緊裝配專用機器人的價格下調1/3,以幫助最終用戶獲得更好的成本控制,也幫助下游系統集成商和代理商獲得更強的競爭力和更好的利潤收益。
現在鉑電科技通過技術積累為用戶創造價值并獲得競爭力的躍遷,通過對下游代理商集成商伙伴收益的有效支撐,通過對SCARA機器人行業新標準的定義,努力改變當下中國的機器人市場的主要份額被外資機器人品牌瓜分的格局。
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原文標題:鉑電科技用Hz指數重新定義SCARA機器人新格局
文章出處:【微信號:gaogongrobot,微信公眾號:高工機器人】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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