富士山腳下的機器人巨頭

□文/張含陽

富士山腳下的機器人巨頭

□文/張含陽

它位列全球機器人“四大家族”之一，被稱作“工具機界的微軟”，就連好萊塢大片《終結(jié)者2018》中也出現(xiàn)過它的身影——沒錯，它就是“發(fā)那科”，全球著名的工具機用數(shù)控系統(tǒng)廠商、數(shù)字控制系統(tǒng)及機器人制造商。

[1]約瑟夫·瑪麗·雅卡爾

約瑟夫·瑪麗·雅卡爾（Joseph Marie Jacquard，1752年－1834年）法國發(fā)明家，設(shè)計出人類歷史上首臺可設(shè)計織布機——雅卡爾織布機，對后來發(fā)展出其他可編程機器（例如計算機）起了重要作用。

在經(jīng)歷了10年的經(jīng)濟復(fù)蘇后，1956年，日本的重工業(yè)突飛猛進，經(jīng)濟步入了騰飛期。1972年，日本發(fā)那科公司（FANUC）從富士通（Fujitsu）數(shù)控部門獨立出來。正是這樣的專業(yè)背景，使得發(fā)那科成為了電腦數(shù)控發(fā)展歷程中的先鋒，迅速成為行業(yè)內(nèi)知名企業(yè)。一位銀行分析師曾經(jīng)表示：“一般人看來，發(fā)那科默默無聞，其實他們是‘工具機界的微軟’。如果富士山爆發(fā)摧毀了發(fā)那科，全球都會停止運作。”

起初，發(fā)那科將業(yè)務(wù)重心關(guān)注于機床加工控制系統(tǒng)的研發(fā)生產(chǎn)。因此，僅僅過去兩年，發(fā)那科設(shè)計制造的第一臺商業(yè)化數(shù)控機便被運往牧野銑床株式會社（Makino Milling Machine Co., Ltd），一年后又接連開發(fā)出連續(xù)路徑數(shù)控以及電液脈沖馬達。

在日本經(jīng)濟騰飛的18年（1956-1973年）中，歷史見證了發(fā)那科技術(shù)和產(chǎn)品的迅速成長。在這期間，第一套開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)、第一套線性切割數(shù)控、第一臺全集成型數(shù)控、全球首臺商業(yè)化分布式數(shù)控，以及數(shù)控鉆相繼被開發(fā)并部署，發(fā)那科因此積攢了大量的技術(shù)儲備，擴展了業(yè)務(wù)范圍。

1973年底，第四次中東戰(zhàn)爭引發(fā)了當時的石油危機，進而引發(fā)了世界性的經(jīng)濟危機。1974年日本經(jīng)濟出現(xiàn)了衰退的跡象，經(jīng)濟至此開始減速。上世紀50-60年代，日本實際GDP增速年均高達9%以上。但在經(jīng)濟危機之后，日本GDP增速大幅放緩至70-80年代的年均4.8%的水平。

張含陽 本刊編輯

而大環(huán)境的改變并沒有影響發(fā)那科前進的腳步。那時，美國通用汽車公司在汽車生產(chǎn)線中首次嘗試使用機器人。憑借在機床加工控制領(lǐng)域逾20年的實戰(zhàn)經(jīng)驗和技術(shù)積累，發(fā)那科開始為通用開發(fā)6軸機器人，時任發(fā)那科社長稻葉博士因此獲得由美國數(shù)控協(xié)會頒發(fā)的第六屆“約瑟夫·瑪麗·雅卡爾[1] ”紀念獎。

嚴苛的掌門人

說起發(fā)那科的成長史，我們一定不會忽視一個對這家公司具有重要意義的人——上文提到的稻葉博士。稻葉清右衛(wèi)門出生于日本茨城縣，1946年從東京大學第二工學部精密工學科畢業(yè)。44歲那年，他開始創(chuàng)業(yè)。在此之前，稻葉博士一直是富士通的一名員工，主要負責研制電氣控制機械。由于表現(xiàn)優(yōu)異，時任富士通社長的高羅芳光希望他成立數(shù)控子公司。之前負責數(shù)控業(yè)務(wù)的富士通員工后來便成了稻葉博士創(chuàng)立發(fā)那科時的核心團隊。1972年，發(fā)那科公司正式成立，稻葉任專務(wù)董事，后成為社長。

圖1 發(fā)那科創(chuàng)始人稻葉清右衛(wèi)門

稻葉是個充滿傳奇色彩的人物，他的苛刻（無論是對自己，還是對員工）是業(yè)界聞名的。不但自己一天工作12小時以上、經(jīng)常熬夜加班，就連職工也同樣需要加速“運行”。為了整齊劃一，他要求全體員工都必須身著爾伯格[2]技術(shù)發(fā)展獎”，同年又榮獲美國制造工程師學會頒發(fā)的“M. Eugene Merchant Manufacturing Medal”。黃色工作服，所有的機器人、機床、卡車等設(shè)備，甚至是廠房都漆成黃色。為了讓員工時刻體會危機感，稻葉竟然要求將單位的時鐘轉(zhuǎn)速調(diào)快……類似的事情還有很多。

也許很多人不理解稻葉為何會這樣做?！凹夹g(shù)有歷史，但是技術(shù)人員沒有過去，只有創(chuàng)造”這句話他經(jīng)常掛在嘴邊，正是這樣的信念使他堅信，只有時刻保持危機感、創(chuàng)造力、高效率才能使企業(yè)長盛不衰。事實的確如此，發(fā)那科一路過五關(guān)斬六將，在經(jīng)過數(shù)場泡沫危機、國際金融危機等格局變化之后，依然保持其超高的市場占有率和利潤——2008年，發(fā)那科利潤高達44.83%，并以全球50%、日本75%的市場份額問鼎最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家。

鑒于強勢的管理手段所帶來的出色業(yè)績，以及對全世界自動化領(lǐng)域做出的卓越貢獻，稻葉博士屢屢獲得殊榮。在獲得“約瑟夫·瑪麗·雅卡爾”紀念獎之后，美國制造工程師學會（SME）于1977年也因其在美國做出的杰出貢獻而嘉獎他。同年，稻葉博士被保加利亞授予 “一級勛章”。1981年，他又榮獲“紫綬褒章”，該獎?wù)掠糜诎勗趯W校、藝術(shù)領(lǐng)域有發(fā)明創(chuàng)造的人。1987年，機械工業(yè)協(xié)會（RIA）授予稻葉博士“約瑟夫·恩格

圖2 紫綬褒章

業(yè)務(wù)版圖逐步擴大

[2]約瑟夫·恩格爾伯格

恩格爾伯格是世界上最著名的機器人專家之一。1958年，他建立了Unimation公司，并于1959年研制出了世界上第一臺工業(yè)機器人，被稱為“機器人之父”。

在創(chuàng)辦后的十幾年時間里，發(fā)那科接連組建了一系列公司和機構(gòu)，業(yè)務(wù)范圍與規(guī)模逐步擴展，技術(shù)和產(chǎn)品線越來越豐富。

1976年，發(fā)那科與德國西門子有限公司在美國共同創(chuàng)建了美國GENERAL NUMERIC公司。那一年，發(fā)那科股票成功上市，為企業(yè)的長足發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。緊接著，發(fā)那科又創(chuàng)建了美國發(fā)那科公司，機器人自此開始量產(chǎn)并裝運。1978年，發(fā)那科與韓國華川機械工程有限公司（Hwacheon Machinery Works Co., Ltd）聯(lián)合組建韓國NUMERIC公司，同年又成立了歐洲發(fā)那科公司。一年后，發(fā)那科研發(fā)出了數(shù)控6系統(tǒng)，該CNC系統(tǒng)具備一般功能和部分高級功能，并配有兩種型號，適用于銑床、車床等不同應(yīng)用場景。

上世紀80年代初，發(fā)那科分別在保加利亞、英國、德國成立FANUC-MACHINEX聯(lián)合辦公室、英國發(fā)那科有限公司、德國發(fā)那科有限公司。于此同時，發(fā)那科在數(shù)控6系統(tǒng)的基礎(chǔ)上研發(fā)出兩種不同的系統(tǒng)——數(shù)控3系統(tǒng)與數(shù)控9系統(tǒng)，他們對應(yīng)不同類型的機床。3系統(tǒng)主要針對小型、廉價機床，它簡化了6系統(tǒng)的部分設(shè)計，因此其體積小、成本低；而9系統(tǒng)是對6系統(tǒng)的強化，它能夠針對不同場合通過軟件進行調(diào)整，具備高性能與可變性。

1982年，發(fā)那科在盧森堡成立發(fā)那科機電有限公司，并開設(shè)技術(shù)培訓中心，同時，與美國通用汽車共同設(shè)立GMFanuc機器人公司（GMFanuc Robotics Corporation），也是在這一年，發(fā)那科研發(fā)出了交流伺服電機。

1983年，發(fā)那科與英國600GROUP PLC公司合資成立600發(fā)那科機器人有限公司（600 FANUC ROBOTICS LIMITED）。

上世紀80年代中期，發(fā)那科完成了全新的總公司、數(shù)控廠、注塑機工廠，以及基礎(chǔ)研究實驗室的建造，發(fā)那科的總部也從東京的日野市搬到了美麗的富士山腳下。

1984年，發(fā)那科陸續(xù)推出數(shù)控10系統(tǒng)、數(shù)控11系統(tǒng)，以及數(shù)控12系統(tǒng)。該系列數(shù)控大幅減少了機床及控制面板之間的電纜數(shù)，因此提高了系統(tǒng)的抗干擾性和可靠性。

1985年，發(fā)那科又推出了數(shù)控0系統(tǒng)，它適合小型機床使用，因此它與適用于大中型的數(shù)控10、11、12一起組成了這一時期的全新系列產(chǎn)品。

圖3 黃色的CNC生產(chǎn)線

1986年，發(fā)那科在公司總部興建了中央技術(shù)中心、機器人組裝工廠和生產(chǎn)技術(shù)實驗室。同年，發(fā)那科與美國通用電氣（GE）簽訂了諒解備忘錄，成立合資公司——GE發(fā)那科自動化公司。在該合資公司中，三家運營公司相繼成立，它們分別是位于美國的GE發(fā)那科（北美）自動化股份有限公司、位于盧森堡的GE發(fā)那科（歐洲）股份有限公司，以及位于日本的發(fā)那科GE自動化（亞洲）有限公司。于此同時，發(fā)那科完成了數(shù)字伺服電機的研發(fā)工作。

上世紀80年代后期，發(fā)那科又進行了一系列戰(zhàn)略性建設(shè)。發(fā)那科創(chuàng)立了醫(yī)療中心，并舉辦歷史藝術(shù)收藏展。而后，它將產(chǎn)品開發(fā)實驗室從東京的日野市遷出，搬到了總部。上世紀80年代末，發(fā)那科又先后成立筑波市工廠、文化中心，以及先進自動化技術(shù)促進基金會。不難看出，除了先進的技術(shù)與強大的管理能力外，發(fā)那科開始愈發(fā)地關(guān)注人文層面的內(nèi)涵。

時間來到20世紀90年代，發(fā)那科擴展的腳步越邁越大。1992年，通用發(fā)那科機器人公司重組為發(fā)那科全資控股的發(fā)那科機器人公司，以及其子公司發(fā)那科機器人北美有限公司和發(fā)那科（歐洲）有限公司。

考慮到亞洲廣闊的市場，發(fā)那科這一時期將業(yè)務(wù)重點部署在這里。1992年，發(fā)那科與印度當?shù)仄髽I(yè)共同組建合資公司——發(fā)那科印度私人有限公司。兩年后，發(fā)那科又與大同公司（TATUNG COMPANY）、GE發(fā)那科自動化公司共同出資，在中國臺灣建立了大同發(fā)那科機器人公司。一年后，發(fā)那科又決定在新加坡建立發(fā)那科GE自動化新加坡私人有限公司。

在二十一世紀來臨之際，發(fā)那科的業(yè)務(wù)模式更加創(chuàng)新、發(fā)展領(lǐng)域更加廣泛。2000年，發(fā)那科完成了鈑金工廠和自然博物館的建設(shè)，并將發(fā)那科印度有限公司重組為發(fā)那科的全資公司。2001年，它又完成了新的注塑機工廠的建設(shè)。兩年后，發(fā)那科越南公司、“發(fā)那科自動化”有限責任公司（“FANUCAUTOMATION” LLC）相繼在越南、俄羅斯成立。那一年，智能機器人與30i系列數(shù)控正式開始了量產(chǎn)。

2004年，發(fā)那科的身影出現(xiàn)在捷克，發(fā)那科捷克有限責任公司建成立，同時發(fā)那科又在歐洲繼續(xù)加大投入，先后成立發(fā)那科歐洲服務(wù)有限責任公司和發(fā)那科智能機器（歐洲）銷售有限責任公司（FANUC ROBOMACHINE EUROPE SALES GmbH）。之后，GE發(fā)那科自動化歐洲股份公司又被重組，并分解成為GE發(fā)那科自動化數(shù)控歐洲股份公司、GE發(fā)那科自動化解決方案歐洲股份公司，又成立了新的發(fā)那科注塑機歐洲有限責任公司（FANUC ROBOSHOT EUROPE GmbH）。

之后，發(fā)那科開始加速其在歐洲及美洲的戰(zhàn)略布局。2005年，發(fā)那科完成了伺服電機與主軸馬達工廠的建設(shè)，一年后，建成了全新的壓鑄工廠。與此同時，發(fā)那科匈牙利服務(wù)公司和發(fā)那科智能機器法國公司宣布成立，緊接著又成立了南美服務(wù)有限公司、波蘭服務(wù)有限公司、北歐服務(wù)股份公司、發(fā)那科瑞士有限責任公司，以及發(fā)那科羅馬有限公司。GE發(fā)那科自動化美洲有限公司更名為GE發(fā)那科智能平臺有限公司，GE發(fā)那科自動化數(shù)控歐洲股份公司更名為發(fā)那科GE數(shù)控歐洲股份公司。之后，發(fā)那科FA服務(wù)有限公司、發(fā)那科機器人服務(wù)有限公司與發(fā)那科激光服務(wù)有限公司合并，成立發(fā)那科服務(wù)有限公司。

專供伺服技術(shù)的機器人專家

發(fā)那科之所以被業(yè)界稱為“機器人專家”，源自其核心競爭力——伺服技術(shù)，而機器人的伺服驅(qū)動需要數(shù)控馬達可靠、穩(wěn)定的控制。而發(fā)那科的CNC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自主研發(fā)，因此基于伺服、數(shù)控的基礎(chǔ)，發(fā)那科研發(fā)機電一體化的機器人及智能機器產(chǎn)品可謂易如反掌，其機器人廣泛應(yīng)用于搬運、焊接、裝配、噴涂、碼垛等各種應(yīng)用場合。

發(fā)那科機器人在點焊領(lǐng)域的應(yīng)用尤其突出。發(fā)那科開發(fā)的伺服控制軟件可以控制機器人在啟動和停止時的抖動。這些技術(shù)使得原來笨重粗大的機器人手臂變得更加苗條，減小了干涉范圍和機器人手臂的自重，同時使機器人的加減速度更大，縮短了作業(yè)時間。

2008年，發(fā)那科成為全球第一個機器人保有量超過20萬臺的廠家。2013年，發(fā)那科被福布斯、路透社評為全球100強最具創(chuàng)新力的公司之一，并上榜英國《金融時報》全球500強。

在中國發(fā)展勢頭正勁

發(fā)那科與中國的淵源起始于1992年，發(fā)那科與原機械電子工業(yè)部北京機床研究所共同創(chuàng)建了北京發(fā)那科機電有限公司。5年后，發(fā)那科又成為了最早進入中國推廣機器人技術(shù)的跨國公司——發(fā)那科與上海電氣集團共同出資成立了上海發(fā)那科機器人有限公司。2002年，發(fā)那科在浦東金橋建設(shè)了自己的廠房，擁有了近3000 平方米的系統(tǒng)工廠。

一年后，發(fā)那科在廣州、深圳、天津、武漢、大連、太原等地設(shè)立分公司，還在各地開發(fā)系統(tǒng)集成商、代理商等合作伙伴，以豐富自身的銷售網(wǎng)絡(luò)，逐步擴大在中國的業(yè)務(wù)規(guī)模。2008年，發(fā)那科在上海寶山購置了新廠區(qū)，占地面積達到3.8萬平方米。通過項目實施，上海發(fā)那科機器人有限公司將實現(xiàn)年銷售收入近10億元。

發(fā)那科全球員工總數(shù)不超過2000人，而這其中研發(fā)人員占到了員工總數(shù)的一半以上。在技術(shù)領(lǐng)域的深耕細作造就了發(fā)那科非凡的技術(shù)實力——智能機器人在視覺和力覺方面的優(yōu)勢無可比擬，不但伺服馬達技術(shù)先進，機器人傳感技術(shù)也出類拔萃，發(fā)那科機器人產(chǎn)品視覺系統(tǒng)不僅能夠感知二維的形象，還能感知三維形象。這樣的技術(shù)使得發(fā)那科的機器人擁有了“視覺”。

配備視覺系統(tǒng)后，發(fā)那科機器人可對放在傳送帶隨意擺放的工件進行快速識別，并使用視覺跟蹤系統(tǒng)進行引導，靈活抓取并擺放不同角度的工件。除此之外，它還有“觸覺”，在工作中，機器人若碰到人體或其他障礙物，系統(tǒng)會自動停止命令，減少安全隱患，提高系統(tǒng)的安全性。

在售后方面，發(fā)那科在上海建有備件倉庫，可根據(jù)客戶需求及時響應(yīng)，并及時調(diào)整狀態(tài)；發(fā)那科通過使用獨立開發(fā)的維護軟件，對產(chǎn)品做遠程診斷，快速排除故障。同時，發(fā)那科為售后服務(wù)工程師提供海外培訓、安全培訓等各類職業(yè)提升項目，充分提高他們的研發(fā)水平、調(diào)動員工主觀能動性。

在進入中國后，發(fā)那科產(chǎn)品在國內(nèi)快速發(fā)展，品牌知名度不斷提升。不得不說，這很大程度上取決于發(fā)那科強大的研發(fā)實力、優(yōu)秀的售后服務(wù)，以及先進的管理體系。

我國正抓緊落實《中國制造2025》行動綱領(lǐng)，并加快推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動。智能制造成為我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、推進“兩化融合”的重要切入點。而作為智能制造中不可或缺的一環(huán)，機器人與高端數(shù)控機床無疑發(fā)展?jié)摿薮?。可以預(yù)見，未來的中國市場對于機器人存在著更大的需求。為了應(yīng)對中國制造業(yè)的發(fā)展變革，除了工業(yè)機器人在汽車、電子行業(yè)等應(yīng)用較多的場合之外，發(fā)那科對其他行業(yè)的關(guān)注也在逐漸增多，各行業(yè)對機器人也都有相應(yīng)的需求。在中國，發(fā)那科機器人的業(yè)績不俗，銷售額年增幅超過了30%。發(fā)那科業(yè)務(wù)的快速增長說明，其未來在中國市場的發(fā)展前景廣闊。

圖4 上海發(fā)那科機器人有限公司