2021年10月11日 | 内卷的SCARA

撰文 | 大头

赶在国庆之前，ABB又双叒叕发布新品了！

这次发布的是新款的SCARA产品——IRB 920T。ABB第一次发布SCARA产品是在2015年，发布的是IRB 910，额定负载3KG，最大负载6KG，正装；而3年后的2018年，ABB推出了倒装的SCARA；如今同样时隔3年，ABB又推出了新品。

从发布速度来说，SCARA产品线3年一款新品相比国产厂家来说不算快，不过ABB的产品线非常广，整体来看，发布新品的速度还是挺快的。

从SCARA的产品发布上也可以一窥ABB的产品策略。

首先，从负载上，ABB首先推出的是3KG与6KG负载的SCARA产品。GGII数据显示，2020年中国市场负载6KG及以下的SCARA产品销量占比超过75%。值得注意的是，随着新能源领域需求的释放，负载10KG及以上的SCARA销量占比呈上升态势。因此，就目前来看，轻负载SCARA依然是最主力战场，ABB最先推出该负载范围的SCARA也是理所当然的事。

其次是安装方式，事实上，倒装的SCARA并非真正不可替代，并且倒装的SCARA不管是设计成本还是使用成本都有明显增加，但是对于“客户要什么我就有什么”的ABB来说，显然不管是技术上还是市场策略上都不愿意放弃这个“微量市场”，所以推出倒装SCARA势在必行。

再来是臂展。可以看出ABB并不愿意追随EPSON，所以其各个系列都有意无意地避开EPSON最火的LS系列的臂展。比如，倒装3KG的SCARA一般是400mm臂长，而ABB是350mm；6KG的SCARA臂长一般是500mm、600mm、700mm，LS6的臂长也是500mm、600mm、700mm，而ABB是450mm、550mm、650mm，对标的是EPSON的G6系列。这个臂展的选择我觉得还是挺有意思的，也大概只有ABB这类头部玩家才敢这样定义。

对于正装SCARA，ABB只有额定负载3KG、最大负载6KG的产品。而ABB似乎想使用6KG这一个系列去覆盖3KG和6KG的场景。所以我们看到其他品牌厂家出货量最大的就是臂展400mm、500mm、600mm的产品，而ABB的450mm、550mm、650mm刚好可以覆盖并且长一点。

这是否有点“入乡随俗”的味道？国产品牌的厂家不都喜欢相同负载比你长一点，或者相同臂长负载大一点这样的产品定义么？只不过在SCARA机器人领域，EPSON占据绝对优势，大部分国产品牌从EPSON“嘴里抢肉吃”，不管是负载还是臂长甚至安装孔位都要与EPSON对齐，不然客户会有意见。但ABB就是不走寻常路，“我就是要压你一头”。

然后是节拍上。如上文所说，ABB的臂长对标的是EPSON出货量很少的G6系列产品，但是节拍更快。所以ABB这次就是要从节拍上硬刚。

最后是外观，很明显这次的选型设计与之前的两款有明显的区别，个人感觉新款的整体造型好看一点，不太好的一点是裸露的螺钉有点密集了。（为了方便区分，我们分别称为新款与旧款，而不讲具体型号）从产品图上看：

新款比旧款二关节看起来更矮更紧凑；

新款外露的螺钉更多；

新旧款硬限位设计不同；

新款改成了中空走线；

新款的二轴电机猜测放到了二关节的后面类似撅了下屁股，减少了二关节的整体惯量；

新款标准节拍最快0.29s比旧款最快0.37s提高了0.08s！

是的，专门花一章来介绍ABB的新款，其实就是想引出这个“节拍”。总体来说，ABB的旧款SCARA不管是价格还是性能上都没有突出的点，猜测ABB也是意识到了这一点，所以并不是按照ABB以往的思路把SCARA系列补齐，而是赶紧推出“加强版”，节拍一下子上了一个等级。要知道节拍从0.5进入0.4不难，要从0.4进入0.3就得一点一点抠了。

当然，以上纯属猜测，若不幸言中请加鸡腿。我个人倒是看好这一步，与其系列全而不精，不如精益求精，打造爆款，系列补全只是时间问题。

价格内卷VS性能内卷

话分两头，如果各位还记得的话，2020年8月份的时候我写了一篇文章《性能上不去，价格下不来，SCARA该何去何从？》（文章回顾请点击）。里面写到在2010年到2015年左右，0.4s的标准节拍是区分高端SCARA与低端SCARA的门槛，而到了2015年到2020年左右，0.4s已经变成了基本操作了，一家SCARA机器人厂家如果没有一款产品节拍是进到0.4s内的，都不好意思说自己的专业的。

然而，在很长的时间里，从0.4s再往前推进是以0.01s为单位的，到了这个地步，要优化是非常非常困难的了，而又由于大家的水平都差不太多了，才掀起了SCARA的价格战，甚至有玩家不惜亏本出售以抢占市场，所以我才说“SCARA性能上不去，价格下不来”。似乎有点七伤拳的意思，先伤己，后伤人，看谁撑得住。

于是，SCARA市场的价格内卷就这样开始了，低价SCARA的消息层不出穷。然而，低价也是有瓶颈的，当价格已经探底后，再降就真的要团灭了，并且对于国外品牌来说，打价格战实在落不下面子，所以只能另谋出路，所以，性能的内卷也就开始了。

小插曲：当时一位ABB的朋友说他们内部也注意到了我这篇文章，现在想想，也许正是因为他们也认为SCARA性能需要有所突破，并且IRB 920T当时正在研发中（我当时并不知情），说明大家都在思考，SCARA该何去何从。

讲SCARA必须从盟主开始。EPSON凭借LS系列“称霸武林”10来年，因此拿LS6作为参考标准，LS6最大负载、600mm臂长的SCARA，其标准节拍是0.39s，对应的4个电机功率是200/200/100/100，而LS系列近期已经宣布退市，取而代之的是LS6-B。LS6-B采用了新的电机，功率不变还是200/200/100/100，但有个很好的优点是“无电池”设计，意思是理论上不会丢零点，然而LS6-B可以说是纯粹的替换，600mm臂长的节拍是0.40s，比LS6略低。

这显然不能衬托盟主的地位，于是EPSON最近又推出了加强版LS-B-V1，600mm臂长的节拍达到0.35s，电机功率分别是520/520/150/100。各位看出来了吗？加强版是把电机功率加大了，由此出力自然就大了，加速也快了，所以节拍就快了。

再来看看KUKA的KR6-R700，最大负载6KG，臂长700mm，节拍0.38s，电机功率分别是400/400/100/100，功率介于LS6与LS6-B-V1之间，节拍也刚好介入两者之间。

再来看ABB最新发布的IRB 920T，650mm臂长，节拍0.30s，为什么这么快？因为电机功率猜测分别是500/500/200/100，也是“大力出奇迹”。

最后来看更猛的FANUC的SR-6iA，同样650mm臂长，节拍达到了惊人的0.29s，电机功率猜测达到了丧心病狂的750/550/300/300，这个配置已经可以带10KG甚至20KG负载了，而FANUC却用在了6KG的SCARA上，土豪得令人发指！

这里要插入一下Stäubli的SCARA产品TS2-60，节拍达到0.27s，还有TS2-40更是达到0.25s，不过因为Staubli比较小众，而且配置是拥有自主产权的超高性能减速机和电机，所以不与其做横向对比了。（我们不配~~~~~）

现在看起来就很明确了，所谓的性能提升与高速版，其实就是“大马拉小车”，这是最直接的方式。所以当我们看到节拍一个比一个猛的时候，并不是你的设计差了，而是你更新换代慢了。

像EPSON这类老玩家是做了升级版，像FANUC、ABB、KUKA这类SCARA的新玩家是入局就直接走高位，看起来似乎“出道即巅峰”，实际背后的策略也非常简单。当然策略简单，并不是说设计简单，比如EPSON的“无电池”设计的电机就是很好的细节改进，而且国产跟随的话成本有点高了，但这是趋势，再等等。

那么问题来了，以前的文章我就说过“传统电机+谐波”的方式是有技术瓶颈的！前面提到的几家都是通过加大电机功率，也就是扭矩，即加速度的方式提升节拍，但是并不是只加大电机功率就可以的，一旦电机扭矩变大，也就是谐波减速机的输入扭矩变大，对减速机的损耗就会明显增加，特别是长期短距离高加减速的运动会更伤减速机。

所以，一般6KG负载的SCARA一二轴减速机分别是25跟20，如果电机加大，可能减速机也要相应加大一个规格变成32跟25，但这又会引入另一个问题，减速机变大，输入转速又要变小了，也就是电机转速要限制，直接的影响就是机器人的末端线速度要降低。

以HD的谐波为参考，25的最高转入转速是5600，比一般电机最高转速6000小一点，如果换成32的谐波，最高转速就降到了4800，这个时候如果做长距离的运动，节拍的影响就明显了。所以，我目前还不太清楚这几家是怎么解决这个问题的，是不换减速机牺牲寿命，还是换减速机牺牲线速度？还是有两全其美的方案？HD的谐波倒是有高速版，也就是把脂润滑换变油润滑，最高转速可以明显提高，但是这样的话装配与维护成本会提高，漏油的风险也相应提升。但是，Stäubli自己的减速机却没有这样的问题，因为不是靠变形来啮合，Staubli自己的减速机就是这么牛，精度又高，刚性又好，体积又小~就是贵~

所以谐波这个问题目前还是个谜，需要时间来解答。我相信这几家肯定都知道这个问题，只是不知道他们采用了什么方案去平衡，接下来，会不会出现某个品牌批量漏油或者减速机损坏的情况？还是说现场使用会做限制？我们拭目以待。

需要补充一点是，对于国产品牌来说，假如是通过油润滑或者说HD有特供的产品的话，那国产品牌是很难跟随的，加大电机不是问题，国产品牌很容易做到，但是据我所说，除了HD，还没有第二家有油润滑的谐波，也没有国产高速谐波，如果只能用HD的油润滑（人家还不一定卖），那其实也没有什么竞争力，哪家国产品牌能从HD那里拿到比上面四家还低的价格呢？即使能拿到一样的价格，又不具备国产性价比优势，也做不了。所以，这个问题还待后续解答。

这里还要插播一个八卦，据我所知，在此之前曾经有两家SCARA厂家尝试过高速版SCARA，用的也是“大马拉小车”的策略，因为未经证实，品牌就不说了，各位就当故事姑妄听之。

一家据说在首批10台出机有7台出现了减速机提前损坏召回的情况，后面既换了减速机又做了限制保护；另一据说产品都没能发布，在发布前的最终测试中发现了减速机无法满足要求，寿命大幅降低，产品最终胎死腹中。两个故事都指向了节拍与减速机的矛盾关系，所以平衡很重要。

如何看待内卷？

SCARA机器人走到今天就形成了一个有意思的“内卷”现象了。

国产品牌价格内卷，想尽一切办法降成本，甚至不惜牺牲部分性能；而进口品牌降价幅度有限，所以走的是性能内卷，不断压低节拍。而相信不久之后，国产品牌马上也会跟随“大马拉小车”的策略，卷得更深。

这也是无奈之举，在关键零部件或者构型有所突破之前，“大马拉小车”是最直接、最有效的方式。而SCARA的优势厂家也需要引起足够重视，EPSON是SCARA龙头，已经推出高速版，而ABB、FANUC、KUKA并不是SCARA优势厂家，但显然对于SCARA的战场非常重视，并且由于没有“包袱”，所以直接上高速版。而对于老牌SCARA厂家，升级是必然的，多年积累下来的优势如果不守住很快就会被替换掉，只是如何升级、如何平衡成本、与旧款的替换还是搭配，等等这些都成了现实考虑的问题。

内卷并非坏事，背后是市场竞争在推动着SCARA这款产品在进化。

有人主张百花齐放，全品类，全系列；有人主张专精专注，一款构型不断演进创新。各有各的优劣，每一条路线都会有瓶颈。我个人的观点是，不管走哪一条路线，首先得有优势产品，并且保持下去，然后才是其他产品。比如一提到SCARA第一个想到的是EPSON；提到DELTA第一个想到的是ABB；提到激光焊接第一个想到的是Stäubli；提到折弯机器人第一个想到的是ESTUN。

优势产品是名片，也是支柱，特别对于中小型公司来说，价格内卷与性能内卷来临时，你是否有优势产品，你的优势又是否守得住呢？

注释：本文为作者投稿，内容系作者独立观点，不代表高工机器人立场