ห่วงโซ่อุตสาหกรรมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและการเชื่อมโยงหลัก

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมเป็นเครื่องควบคุมหลายข้อต่อหรืออุปกรณ์เครื่องจักรหลายระดับอิสระที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม พวกเขามีระบบอัตโนมัติบางอย่างและสามารถตระหนักถึงฟังก์ชั่นการประมวลผลทางอุตสาหกรรมและการผลิตที่หลากหลายโดยอาศัยแหล่งพลังงานและความสามารถในการควบคุมของตนเอง

ภายใต้เบื้องหลังของการปฏิวัติอุตสาหกรรมรอบใหม่ อุตสาหกรรมหุ่นยนต์กำลังค่อยๆ เคลื่อนไปสู่ยุค AI ซึ่งคาดว่าจะกลายเป็นตัวแปรสำคัญสำหรับการระเบิดของเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์อย่างเต็มรูปแบบ

แบ่งตามหน้าที่:

แบ่งตามโครงสร้างทางกล:

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมมักจะประกอบด้วยหกระบบย่อย ได้แก่ ระบบควบคุม ระบบขับเคลื่อน ระบบสั่งการ ระบบการรับรู้ ระบบการตัดสินใจและส่วนของซอฟต์แวร์ และระบบปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์กับสิ่งแวดล้อม

▍ห่วงโซ่อุตสาหกรรมหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

ต้นน้ำของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและอุปกรณ์ครบชุดประกอบด้วยส่วนควบคุม ระบบเซอร์โว ตัวลดขนาด และส่วนประกอบอื่นๆ กลางน้ำคืออุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรที่สมบูรณ์ การเชื่อม การตัดเฉือน การประกอบ การจัดการ การคัดแยก การพ่น และสาขาการผลิตอื่น ๆ

แหล่งที่มาของภาพ: Xingxingcha

จากมุมมองของห่วงโซ่อุตสาหกรรม ต้นน้ำของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมคือผู้ผลิตชิ้นส่วนหลัก ต้นทุนของส่วนประกอบหลักคิดเป็น 70 เปอร์เซ็นต์ของต้นทุนทั้งหมดของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม ซัพพลายเออร์ส่วนประกอบหลักมีอำนาจต่อรองที่แข็งแกร่งที่สุดในห่วงโซ่อุตสาหกรรมทั้งหมด

แหล่งที่มาของรูปภาพ: Guotai Junan, Xingxingcha

ตัวควบคุม ระบบเซอร์โว (รวมถึงไดรฟ์เซอร์โวและเซอร์โวมอเตอร์) ตัวลดขนาด และส่วนประกอบหลักอีกสามส่วนคิดเป็นประมาณร้อยละ 70 ของต้นทุนทั้งหมดของหุ่นยนต์ ในหมู่พวกเขา ตัวลดมีสัดส่วนประมาณ 36 เปอร์เซ็นต์ของต้นทุนเครื่องจักรโดยรวม เซอร์โวมีสัดส่วนประมาณ 24 เปอร์เซ็นต์ และตัวควบคุมมีสัดส่วนประมาณ 12 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่ตัวเครื่องและส่วนอื่นๆ คิดเป็น 15 เปอร์เซ็นต์และ 13 เปอร์เซ็นต์ของเครื่องจักรโดยรวม ค่าใช้จ่ายตามลำดับ

ตัวลด

ตัวลดขนาดเป็นส่วนประกอบหลักที่มีมูลค่าสูงสุดของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม เป็นส่วนประกอบของเกียร์ที่ประกอบด้วยเกียร์หลายตัว การประกบกันของเฟืองใช้เพื่อเปลี่ยนความเร็วของมอเตอร์ แรงบิด และความสามารถในการรับน้ำหนัก และยังสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำอีกด้วย

รูปภาพ

เมื่อเปรียบเทียบกับตัวลดขนาดทั่วไป ตัวลดขนาดสำหรับหุ่นยนต์จำเป็นต้องมีลักษณะของโซ่ส่งกำลังสั้น ขนาดเล็ก กำลังสูง น้ำหนักเบา และควบคุมง่าย

ตัวลดแบ่งออกเป็นตัวลดฮาร์มอนิกและตัวลด RV ตัวลดฮาร์มอนิกเป็นตัวลดเกียร์ชนิดหนึ่ง ตัวลด RV ประกอบด้วยส่วนหน้าของตัวลดเกียร์ของดาวเคราะห์และส่วนหลังของตัวลดแรงหมุนแบบไซโคลลอยด์

ระบบเซิฟเวอร์

ระบบเซอร์โวหมายถึงระบบที่ใช้ตำแหน่ง ความเร็ว และแรงบิดเป็นปริมาณการควบคุม และสามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงเป้าหมายแบบไดนามิกเพื่อให้ได้การควบคุมอัตโนมัติ ประกอบด้วยสามส่วน: เซอร์โวไดรฟ์ เซอร์โวมอเตอร์ และอุปกรณ์ป้อนกลับ (ตัวเข้ารหัส) เป็นกำลังหลักของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม แหล่งที่มา.

เซอร์โวไดรฟ์ตระหนักถึงการควบคุมตำแหน่ง ความเร็ว และหน่วยแรงบิดเป็นหลักในรูปแบบของการสื่อสารแบบบัส ตัวเข้ารหัสส่วนใหญ่ใช้ตัวเข้ารหัสค่าสัมบูรณ์แบบหลายเทิร์น เซอร์โวมอเตอร์หมายถึงเครื่องยนต์ที่ควบคุมการทำงานของส่วนประกอบทางกลในระบบเซอร์โว ซึ่งสามารถควบคุมความเร็ว ความแม่นยำของตำแหน่งนั้นแม่นยำมาก และสัญญาณแรงดันไฟฟ้ายังสามารถแปลงเป็นแรงบิดและความเร็วเพื่อขับเคลื่อนวัตถุควบคุม

แหล่งที่มาของภาพ: MIR, Xingxingcha

ผู้ควบคุม

ตัวควบคุมส่วนใหญ่ควบคุมตำแหน่งการเคลื่อนไหว ท่าทาง และวิถีการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ในพื้นที่ทำงาน ลำดับการทำงาน และเวลาของการดำเนินการ เป็นต้น ในฐานะที่เป็นหนึ่งในสามองค์ประกอบหลักของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม จึงเป็นสมองของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและการเล่น บทบาทชี้ขาดในการทำงานของหุ่นยนต์

ตัวหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

ร่างกายของหุ่นยนต์ ซึ่งก็คือฐานและแอคชูเอเตอร์ รวมถึงแขน ข้อมือ ฯลฯ ตามโครงสร้าง ร่างกายสามารถแบ่งออกเป็นพิกัดสี่เหลี่ยม พิกัดทรงกลม พิกัดทรงกระบอก พิกัดข้อต่อ และประเภทอื่นๆ

จากมุมมองของรูปแบบการแข่งขันของตลาดตัวหุ่นยนต์อุตสาหกรรม "สี่ตระกูลหลัก" FANUC (Fanuc), ABB, KUKA (Kuka) และ YASKAWA (Yaskawa) ได้สืบทอดข้อได้เปรียบทางเทคนิคของเครื่องมือเครื่องจักรดั้งเดิม ระบบเซอร์โว และอุปกรณ์การเชื่อมและอยู่ในสาขาหุ่นยนต์ ครองตำแหน่งสูงสุด บวกกับเอปสัน ส่วนแบ่งการตลาดทั่วโลกเกิน 50 เปอร์เซ็นต์ และส่วนแบ่งการตลาดในประเทศเกิน 40 เปอร์เซ็นต์

▍หุ่นยนต์อุตสาหกรรมสี่ตระกูล

ฟานัค

FANUC ก่อตั้งขึ้นในปี 2499 เป็นบริษัทญี่ปุ่นที่เชี่ยวชาญด้านการวิจัยระบบ CNC และเป็นผู้ผลิตระบบ CNC ระดับมืออาชีพรายใหญ่ที่สุดในโลก ในปี 1974 หุ่นยนต์ตัวแรกของ FANUC ออกมา; ในปี 2008 ความสามารถในการติดตั้งของหุ่นยนต์ของ FANUC เกิน 200,000 หน่วย ซึ่งเป็นอันดับแรกของโลก ในปี 2011 หุ่นยนต์ทั่วโลกของ FANUC มีมากกว่า 250,000 หน่วย ซึ่งเป็นอันดับหนึ่งในส่วนแบ่งการตลาด วันนี้ FANUC ได้สร้างโมเดลธุรกิจสำหรับการพัฒนาร่วมกันของธุรกิจหลักสามแห่ง ได้แก่ ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม เครื่องมือเครื่องจักร และหุ่นยนต์ จุดแข็งของ FANUC อยู่ที่การใช้งานที่มีน้ำหนักเบาและมีความแม่นยำสูง

เอบีบี

ABB ก่อตั้งขึ้นในสวิตเซอร์แลนด์ในปี 2531 และเข้าสู่ประเทศจีนในปี 2537 และก่อตั้ง ABB China Co., Ltd. ในปี 2538 ตั้งแต่ปี 2548 เป็นต้นมา การผลิต การวิจัยและพัฒนา และศูนย์วิศวกรรมของหุ่นยนต์ ABB ได้เริ่มโอนไปยังประเทศจีนทั้งหมด ซึ่งแสดงให้เห็นว่า ว่าบริษัทยักษ์ใหญ่ด้านหุ่นยนต์จากนานาประเทศให้ความสำคัญกับตลาดจีนเป็นอย่างมาก ปัจจุบัน ประเทศจีนได้กลายเป็นตลาดที่ใหญ่ที่สุดในโลกของ ABB

ABB เริ่มต้นจากตัวแปลงความถี่ก่อน ข้อได้เปรียบของผลิตภัณฑ์ของ ABB อยู่ที่การผสมผสานการควบคุมการเคลื่อนไหวและระบบอัตโนมัติ อัลกอริธึมหุ่นยนต์ของ ABB นั้นดีที่สุดในบรรดาแบรนด์หลักสี่แบรนด์ ไม่เพียงแต่มีโซลูชันการควบคุมการเคลื่อนไหวที่ครอบคลุมเท่านั้น แต่ยังให้ความสำคัญกับคุณลักษณะโดยรวมของหุ่นยนต์อีกด้วย ให้ความสนใจกับการออกแบบหุ่นยนต์ และเอกสารทางเทคนิคสำหรับการใช้ผลิตภัณฑ์ก็ค่อนข้างเป็นมืออาชีพและเฉพาะเจาะจง เป็นที่ทราบกันดีว่าหุ่นยนต์ ABB ที่มีระบบควบคุมมาตรฐานสูงนั้นมีราคาแพง

คูก้า

KUKA ในเยอรมนีก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2441 โดยมุ่งเน้นที่ระบบแสงสว่างภายในอาคารและในเมือง และในไม่ช้าก็เริ่มก้าวไปสู่สาขาอื่นๆ ในปี 1996 KUKA Welding Equipment & Robotics GmbH ได้แยกออกเป็นสองบริษัทที่ดำเนินงานอย่างอิสระในตลาด ได้แก่ KUKA Robotics GmbH และ KUKA Welding Equipment GmbH

KUKA เริ่มต้นจากอุปกรณ์การเชื่อม และข้อได้เปรียบของ KUKA อยู่ที่นวัตกรรมของโครงสร้างตัวเครื่องและการใช้งานที่ง่าย ธุรกิจการรวมระบบคิดเป็นสัดส่วนสูงสุดและดำเนินการได้ง่าย KUKA ทำงานได้ดีขึ้นในด้านหุ่นยนต์สำหรับงานหนัก ในบรรดาหุ่นยนต์ที่มีน้ำหนักมากกว่า 120KG นั้น KUKA และ ABB มีส่วนแบ่งการตลาดมากที่สุด และในบรรดาหุ่นยนต์สำหรับงานหนักที่มีน้ำหนัก 400KG และ 600KG นั้น KUKA มียอดขายมากที่สุด

ยัสกาวะ ยัสกาวะ

Yaskawa Electric ก่อตั้งขึ้นในปี 2458 เป็นบริษัทหุ่นยนต์อุตสาหกรรมที่ใหญ่ที่สุดของญี่ปุ่น Yaskawa Electric เริ่มต้นจากเซอร์โวมอเตอร์ และส่วนแบ่งตลาดเซอร์โว AC และอินเวอร์เตอร์ของบริษัทก็ครองอันดับหนึ่งของโลก ผลิตภัณฑ์ควบคุมอุตสาหกรรมที่แสดงโดยเซอร์โวมอเตอร์คือจุดแข็งหลัก ด้วยการขยายขอบเขตธุรกิจและขนาดองค์กรอย่างต่อเนื่อง บริษัทได้เปิดสาขาในกว่างโจว ปักกิ่ง เฉิงตู และสถานที่อื่นๆ นอกเหนือจากสำนักงานใหญ่ในเซี่ยงไฮ้ และได้จัดตั้งหน่วยงานและผู้จัดจำหน่ายในภูมิภาคต่างๆ ของจีน

Yaskawa เริ่มต้นด้วยเซอร์โวมอเตอร์ ดังนั้นมันจึงสามารถเพิ่มแรงเฉื่อยของมอเตอร์ได้สูงสุด ดังนั้นคุณสมบัติที่ใหญ่ที่สุดของหุ่นยนต์ของ Yaskawa คือโหลดขนาดใหญ่และความเสถียรสูง มันจะไม่เตือนเมื่อโหลดเต็มและเต็มความเร็ว และยังสามารถรันโอเวอร์โหลดได้ . ดังนั้น Yaskawa จึงมีตลาดที่ค่อนข้างใหญ่ในด้านการใช้งานหุ่นยนต์สำหรับงานหนัก เช่น อุตสาหกรรมยานยนต์

หุ่นยนต์ Yaskawa มีเสถียรภาพที่ดี แต่ความแม่นยำไม่สูงนัก แต่หุ่นยนต์ Yaskawa มีข้อได้เปรียบด้านราคาอย่างชัดเจน ซึ่งเป็นราคาที่ต่ำที่สุดในบรรดาแบรนด์หลักทั้งสี่ และราคาค่อนข้างสูง