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SCARA的过去和未来

发布时间:2019-06-24 18:29:00  来源:思美睿智能  点击量:
SCARA的基因
  Selectivecomplianceassemblyrobotarm
  自由度有选择性减少的臂展布局灵活的组装机械臂他开发的目的是,需要小巧和刚性并存的组装场合,并且可以灵活安置在工作场景中,代替人类的重复简单装配(放置、插入、旋拧、涂抹)的枯燥工作。
  刚性的目的是要加强组装时的空间精度稳定性(尤其Z方向的重复性),布局灵活体现在它采用了连杆结构,可以兼顾大范围和小范围的移动,但占地体积没有增加(折叠手臂),还有一个灵活是体现在它可以实现U(Z的自转)的高精度灵活姿态调整,而且成本(相对6轴)没有增加多少。
  这样做的缺点是:缺少了W和V两个自由度;同时,为了确保精度重复性,速度的提升具有了一定的限制。还有一个就是因为手臂末端也要确保精度(U)所以显的有点"头大",这进一步的限制了应用的场景(必须是相对开放的空间)

SCARA的第一春——来不及长大
  SCARA的发明人公认的是日本山梨大学的牧野洋老先生,他在80年代初就发明了SCARA,他也是日本E公司机器人高层的好朋友。
  SCARA的第一春来自日本经济奇迹的尾声:80年代中后期,电子产业在日本开始缺少工人以及在日本生产成本无法依赖于人力来更进一步的降低,因此必须寻求一种可以替代人力进行重复工作的高效率的装配方案。SCARA适时的登上了舞台,当时一台SCARA的价格基本上相当于一个工人的年工资。因为是较高程度的集成(相对于气缸和凸轮自动机),而且可以快速复制,周边设备的成本并不是很高,所以得以快速应用。但他的使用必须依赖于治具台或者末端工具的高重复性,结果并没有真正可以完全替代组装工人,而只能做一些简单的,重复性很高的,节拍较快(3S~5S一个节拍)的组装和上下料工作。
  但随着日美贸易战的开始(本币升值造成的高卖价产生的利润总额大不过进口成本降低带来的成本降低和人工成本上升带来的利润消耗,再加上房地产的疯狂吸金,没有高附加值的中低端制造业直接挂了,最后日本连低成本的规模化工厂存在的机会也没有了,大量的工厂开始外移(否则只能倒闭),第一站是台湾和南韩,后来去了大陆(一小批去了东南亚,为的是战略备份,你没看错,就是和现在的"华为战略备份"一样的策略,分散风险),这一"意外"让SCARA能够得以生存的土壤(大规模生产的中低端批量的简单组装和搬运应用)几乎完全消失。
  SCARA第一春持续的时间并不长,大概只有不到10年时间,这里面最厉害的当属SONY牌SCARA,意外不?据说现在SONY连贴片机业务也都关掉了,但在自动化领域,螺丝钉供料器的鼻祖也是SONY。当时的SONY自动化部门可谓是电子自动化行业的巨无霸,很多产品都是原创,而且什么都做,可惜没有走过第一春之后的严冬,最后放弃的原因就是因为不论是贴片机还是SCARA还是螺丝供料机,都属于没有核心技术的产品,需要消耗大量的人力来推进起点端的产品工程化、标准化、定制化、升级以及更恐怖的后端的销售、安装和维护的5~10倍的人力成本消耗。而且一旦操作不当(客户关系、销量预测),就会被竞品以低价彻底打断后续的研发投入的机会。经营风险很大。
SCARA的第二春——新老交替的催化剂
  标题有点像标题党,但这是残酷的事实
  时间过去了27年,来到了2012年,当年意气风发的日本工程师(一个人等于一个部门,2个月时间开发出控制器,本体和示教器并且成功打开销售局面的行业大牛,名字和一言不合就爆炸的核电站一样)现在已经是执掌某著名SCARA品牌的机器人部的白头发老头,坚持了25年,眼看就要退休了,还是不见SCARA市场的大爆发,此时,三个和SCARA技术本身毫不相关的事件深深的改变了整个SCARA行业:第一个是某F代工商的12连跳,第二个是视觉技术的成熟应用(Keyence为代表);第三件事就是人民币升值20%(这里必须说的是当年美国干日本也是要求升值20%,而且日本人认为20%不至于造成自己生产的产品失去国际竞争力,但后来发生的事是升值了200%,我严重怀疑是不是写协议的人手抖了一下多写了一个零,所以现在人民币千万别再升值了);因为这三件事改变了SCARA在中国一直无法起量的宿命(因为大家都认为SCARA会和当年的日本工厂一起搬到大陆去):a)工人的年工资经过5年的高速发展,上升到了和SCARA机器人价格相当的水平-6万元;b)视觉的结合,让低端大批量复制中的简单应用可以向复杂应用迈进-极大的机器人工程化调试的时间周期-一周变成2小时;C)人民币的升值让进口外国机器人价格更低。
  而这一变化更重要的是,SCARA从此会在中国生根发芽,真正实现当年老一代机器人工程师的愿望:替代低附加值的无脑劳动者,而这也正是中国现在产业升级所需要的!
既然条件具备了,剩下的只是东风。
  在2012年的档口,A公司是硬盘行业的老大(年销100台),Y公司是汽车零部件行业的老大(年销200台),E公司在手机零部件行业和手表行业刚刚打开局面(年销500台),前面我们提到过,E公司和A公司的技术路线是少数派路线(windows),Y公司是CNC路线),但这三个企业因为采取的营销策略完全不同,最后造成了完全不同的结局(A公司在被E公司拒绝后高价卖给了omron,Y公司幸运的存活下来,但很痛苦),这里最大的不同就是"本地化的营销和服务支持团队",E公司的选择是自己干(E公司的中国人),Y公司的选择是丢给代理商干。但这没有太大区别,因为中国人能吃苦,勤劳,学习能力强,所以很好的用这些优势弥补了机器人这个集成产品的短板(产品链条中的后端的大量人力成本消耗)。经过2013,2014年的SCARA迎来了诞生近30多年来的第一次真正意义上的爆发,首次在全球范围内的年销量突破了1万台!(别笑,很多啦),这个销量让本来要退休的白头发老先生兴奋的决定:再晚2年退休,因为,再过几年,SCARA还是个死,因为在核心技术方面,所有人这么多年都在原地踏步,最终,所有人都会达到同样的技术水平(包括中国企业),最终大家只有一条归宿:拼体力,拼价格,当然,说道拼体力,外国人是绝对拼不过中国人的,所以,白头发老先生一定要在退休之前做一些事,确保他自己的机器人事业具有比别人晚死的能力:核心零部件能力和重获新生的能力:寻找下一代SCARA机器人的新技术突破的研发基础。可惜的是,他自己的接班人第一条没做好,第二条完全开始不了。
SCARA的第二春——新老交替的催化剂2
  来切入主题,新老交替:这次的SCARA爆发,是第一次小阳春,SCARA这个年轻人进入了青春期,但就像所有行业规律一样,有的企业因为太老,坚持不到SCARA的成年,有的企业太年轻,吃药过猛,英年早逝。
  现在在中国市场上的SCARA销售中,有2个先行者,Y公司和E公司,旗鼓相当,但E公司在战略上犯了些错误,浪费了3~4年甚至更多时间,而Y公司全靠过去的幸运支撑(中国代理商自由发挥但比较守原则)
  E公司的战略错误:1)狭隘的接班人匆忙的结束本地化造成了产品研发方向错误:现有产品得不到升级而研发了没有市场的新产品,现有产品的销售动能在逐步下降-但这不是决定因素2)核心技术和核心零部件的研发进展缓慢且品质没有控制好-但终归会解决的,问题是时间够不够3)作为SCARA的领先者,没有建立合适的研发机制(市场和研发在两个星球,体制僵化没有底层创新动力),一直在原地徘徊,技术上没有本质的跃升可能,留给他们的时间不多了;
  而再来看Y公司,他们面临的问题和sony是一样的,虽然他们提出了革命性的新控制器架构(堆积木,打通所有本体和传感器),但在技术成熟度上和中高端应用场景上的经验缺乏遇到了瓶颈,短时间内无法突破,一样,他的问题也是留给他的时间不多了。
  这两个王者面临的问题其实比sony当年面临的问题更加严峻,因为当年还没有那么多新人一门心思的要把好的SCARA做出来,也没有那么多一门心思捣乱的伪机器人企业家们,但肯定会有现在正在被华为改变思想的中国的年青一代有工匠心的企业家们对他们形成更大的压力甚至超越。(感谢米国人)
  SCARA的第三春–谁将主宰未来3T定律
  按照SCARA的发展规律,我们要假设一个定律:我们暂且把它叫做3T定律,为的是纪念一位老者和一位本地人,老者退休之前的最后一个漂亮的决定就是让白头发老头负责的机器人部开发了LS系列SCARA机器人,而彻底的改变了那家公司的SCARA机器人的面貌,得以避免整个部门被拆散的命运,他名字的首字母是TT,他在中国有一个徒弟,首字母也是T,这位徒弟,开创了机器人本地化的技术营销体系,并且毅然的离开了匆匆结束的本地化,现在一直致力于升级和拓展这一技术营销体系,为第三春做好准备。
  这个3T定律就是:在保证品质和可靠性的前提下,SCARA机器人每降低10%(Tenpercent)的成本(不是卖价),或者性能提升10%的性能,市场的容量每年会增加30%(ThirtypercentineachyearorThreetimesinnext4years),同样,技术开发的投入(超(逼)越(不)对(得)手(已)的成本)也会增加3倍(ThirtypercentineachyearorThreetimesinnext4years);直到成本降无可降,或者技术再无法提升和突破,市场容量到时也会饱和
  基于这个思路,我们的企业经营者一定要明白,降成本是可以带来市场机会的,但不要匆忙的降价格,因为你的暂时领先并不能带来持续的市场销量领先优势,反而会扼杀你的下一次技术跃升(成本降低的技术或者技术突破的机会)的能力,因为你没有自我造血能力了。当然,现在的外资企业经营者大多坚持不降低价格,因为他们的成本降低技术和新的突破性技术一直没有大的进展,他们是很(过)理(来)性(人)的。因此,我们利用这条定律,基本上可以画出两个阵营,谁将成为老人,谁将成为新人,完全取决于谁能够合理的降低成本,能取得下一代技术的突破和谁能真正投入到技术突破的研发上来并取得突破。
  我们真的马上可以看出来,现在在中国市场上"惊(吹)天(牛)动(投)地(机)"的各路大神们,哪个能坚持到最后?第一次成本下降10%的机会里,SCARA机器人的市场容量从3000台/年(2012年)台跃升到了9000台/年(2015年),所有的国产机器人集体错过,因为他们没有在前面几年参与进来。第二次10%的成本下降让市场从9000台/年(2015年)跃升到了27000台/年(2018年),现在,暂时SCARA机器人的成本已经降无可降(注意,是成本,而且是能够保证品质的成本),那些自杀式降价的人,将错失第三次降成本和技术跃升的机会。至于有人说自己可以降低成本30%甚至更多,那我只能呵呵了。一旦技术有突破,他们会很快从市场消失。
  未来已经在路上.........
  之前发表了SCARA螺丝机器人前传的文章,里面做了很多SCARA技术方向的假设,也总结和分享给很多机器人企业的领航者,未来3年67项技术细节的综合分析,希望能够对SCARA的第三春有帮助。
  我们坚定的认为,中美贸易战事实上给中国本地SCARA选手争取到了千载难逢的窗口期,最多三年,谁将主宰SCARA的未来将初见分晓,让我们拭目以待。
  未来的敬告:
  1.想尽一切办法降低成本!(注意,砍掉渠道实际上是在增加成本),渠道要集中和高效,并能够帮助提升研发效率(相当于降低成本)
  2.踏踏实实的改进产品和技术,直到量变变为质变。
  3.活下去!
  4.5G,只留给有准备的人。
  5.什么叫技术突破?SCATA/SuperSCARA
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