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距離2020年高工年會還有
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撰文 | 潘敏瑤
「工業機器人的發展史，是一部伴隨著製造業的轉移而不斷進化的歷史。」這是越疆科技創始人兼CEO劉培超經過多年的觀察得出的判斷。
上世紀60年代，汽車行業進入大規模生產階段。德國KUKA機器人得益於其在焊接、噴塗等領域率先打造出成熟的工藝包而搶佔先機，一度壟斷汽車應用市場。
後來，製造業的重心從汽車轉移到家電，日本索尼、松下的大規模生產帶動了發那科、安川、愛普生等機器人品牌的起量。擁有強大精工技術與完整供應鏈的日本機器人品牌，憑藉高性能的產品迅速提高市場佔有率。
發展至今，中國已成為全球最大的3C製造基地。「但是，中國目前還沒有一款真正為3C產業而定製開發的機器人。」劉培超認為，富士康「百萬機器人計劃」流產，政府給予企業25%的補貼也難以推動其「機器換人」，原因就在於當前的機器人集成成本太高了。
工業機器人的發展進程
一般來說，汽車和家電領域的產品周期是5年，產線要求5年回本即可；而電子產品的周期是1年，如果自動化產線在一年內不能回本，客戶就不願意投資。
因此，應用端對機器人本體提出了更高的要求，機器人越智能、越好部署，其帶來的時間成本和物質成本就越低，才能滿足3C領域的需求。
在劉培超看來，協作機器人的出現，就是幫助客戶解決「上機器人算不過來帳」的問題。「中國是靠雙手承載的製造業，並非因工業自動化水平高而發展起來，所以機器人不可能把人都替代了，需要的是協作機器人進入製造業一步步把人解放出來。」
工業是「主戰場」
在劉培超看來，協作機器人面臨著「存量」和「增量」兩大市場。存量市場，就是在原來難以再進行自動化的產線上進一步實現自動化，與此同時降低產線的改造、部署成本；增量市場面對的則是之前機器人不能應對的柔性產線，須通過人機協同來提高自動化水平。
面對存量市場，需在原來算不過帳的情況下，重新評估；面對增量市場，需要把不同的工藝環節和人工動作進行分解，舉例來看，裝配一個產品需要7個步驟，部署機器人之後可以輕鬆完成其中的5個步驟，如按壓、塗膠、封裝、測試，而面對軟性的線材，則先由人工把線材撫平、捋直，再交給機器人來完成接下來的工作，進而節省工位，降低出錯率。
由此來看，中國的諸多行業對於協作機器人來說都是長尾市場。
首先，在3C行業，以往用量最大的機器人品類是SCARA機器人，可解決水平搬運的問題。面對更複雜的工藝，精度滿足±0.01mm以內、負載從500g-10kg、更為靈活的協作機器人則需要被定義出來並推廣。
越疆產品矩陣
在汽車整車領域，其市場基本被國外機器人品牌佔據，但面對汽車配件市場，如音頻、屏幕的測試，汽車衝壓件的檢測等，將給協作機器人帶來廣闊的用武之地。
此外，在食品、藥品、化妝品、鞋服等領域，其換季時間為6-12個月，要求投資回報周期在1年、甚至6個月以內，對產線的柔性要求高，因而對機器人的智能化提出了更高要求，隨著3D視覺以及各類傳感器的逐步成熟，讓協作機器人更安全智能。
劉培超判斷，全球70%-80%的製造產能都是由中小型企業的輕工業來創造，工業領域一定是協作機器人的主戰場，而3C領域由於其存量和增量市場最大，成為其中的「大蛋糕」。「市場足夠大，每家協作機器人企業都有機會。未來的集成商也會發展為方案商，從協作機器人企業購買產品後在不同的細分領域尋找應用機會。」
價格是破局點
面對廣闊的應用市場，協作機器人為什麼還難以起量？這個局如何破？劉培超認為，主要有兩大原因制約了協作機器人的擴容：
1、成本難以降下來
2、智能化提升需要時間
事實上，許多場景用協作機器人+視覺的方案能夠很好實現，但成本依然是制約傳統行業自動化升級的主要因素：視覺方案5萬，機器人6萬，加上集成成本20多萬，而一個工人一年的成本大概是7萬，如果用這一整體解決方案來代替一個工人，三年才能回本。
類似的，目前複合機器人的報價約為40萬一臺，機器人售價8萬，AGV10萬，相機4萬，集成也要賺小几萬。如果售價降到15萬左右的成本價，客戶的接受度將大大提高。
但是，降低價格門檻，不能以品質的損失為代價。這就出現了新的問題：什麼樣的協作機器人能夠做到？現有的形態是否支撐其達到破局點？
「 這其實回到了協作機器人的定義上了。回歸本質來看，協作機器人的出現究竟是為了解決什麼需求？有人認為，協作機器人長得都差不多，所以它就是這個樣子了，有人提出柔性機器人、力控機器人等新概念，但我認為，這都不是協作機器人該有的樣子，反應了其中某個方面或技術指標，但不是完整的定義。」劉培超認為，唯有滿足「操作簡單、部署方便、安全交互」這三大特性才能稱之為真正的協作機器人。
首先，與人交互是基礎，如何與人更好的協同完成一件事情是協作機器人的根本特性。具備實時可操作、可拖動示教、能夠通過手機APP、語音進行交互等功能，就解決了協作機器人的溝通和操作問題。
第二是部署問題，協作機器人不需要固定的充電樁，也不是簡配的工業機器人，而是充當一項工具，用戶可以隨時帶著機器人前往不同的場景去工作。
第三，安全交互，機器人可用自動感知、避讓。
基於這一產品定義，如今的越疆在協作機器人領域已打造出負載從500g到10kg的全產品矩陣布局，產品形態包括智能桌面機械臂魔術師系列、四軸機器人M系列、六軸機器人CR系列等，覆蓋更多應用場景。
以明星產品 DOBOT魔術師為例，其除了應用於教育領域外，30%的產品已進入工業場景。在泰國某電子廠，工人的工作檯上人手一臺DOBOT魔術師，人與機器人共同完成搬運、取放、測試等工作，該電子廠引進DOBOT魔術師後工人從1萬人減到5000人。在日本某家庭作坊式的食品廠，DOBOT魔術師完成食品裝盒的動作，工人再進行封裝。
泰國某電子廠Magician使用現場，升級版Magician Pro即將發布！
劉培超表示，越疆科技已經在國內外市場上出貨和布局了約三萬臺機器人，並在教育、工業、醫療、商業服務等多個應用場景中實現產業化，深度布局海外市場。
2021年，越疆科技將有多款、針對不同場景的工業級產品上市，還有一款殺手鐧新品，預計單品出貨量超過1萬臺。
低成本交互是門檻
為實現碰前停止，越疆科技通過三年的自主研發，獨創了可包裹在智能機械臂上的「電子皮膚」，並實現產品化。基於力覺、電磁、視覺等技術，在10cm近距離內即可感知到人或障礙物，提前採取避障等措施保障安全，形成了自感知、自學習、自決策、自執行、自適應的新型智能化生產方式，同時將該安全交互方案的成本降到了千元級。
保持對產品和技術的敬畏，越疆科技的軟硬體系統每年至少會迭代1次。目前，越疆科技已實現視覺、控制、驅動、本體等關鍵技術的自研與應用，產品和技術的國產化率達到90%以上。
電子皮膚避障
越疆科技推出的電機和減速機同心同軸的一體化方案，提高了機器人的防抖動和散熱能力；控制器採用雙冗餘架構，發出指令與機器執行形成雙循環模式，從而保證機器人的安全性和精度；採用驅控一體，實現一拖四的總線式通訊。
未來，越疆科技還將圍繞「操作簡單、部署方便、安全交互」三大方向持續探索，如採用投光、遙操作等技術進一步實現安全交互，提高電機密度來讓機械臂更靈活等。
隨著供應鏈的成熟，未來，協作機器人產品的競爭不再只是本體的競爭，而是整個軟體交互層的競爭，以及產品穩定性能的競爭。劉培超指出：「組裝三五臺機器人，與生產幾百、幾千，上萬臺機器人，所沉澱的工藝和產品穩定性是截然不同的。怎麼把精度提高一個司，把溫升降一度，把抖動問題消除等，都成為客戶選擇的關鍵點。」
新變量與新格局
當前，協作機器人生態圈已經涵蓋上遊零部件、本體、集成商、視覺、傳感器、軟體、末端執行器等，越來越多創新型產品的誕生將大大促進協作機器人生態的豐富。
可以發現，協作機器人的供應鏈、產業鏈、技術鏈都在中國，這就給像越疆科技一樣的產品型公司帶來了一波新的機會，形成自己的生態。
五年來，越疆科技一直堅持打磨產品，就源於劉培超心中的一個執念：協作機器人才是中國機器人走向世界舞臺的最佳途徑，未來中國一定會誕生全球最大的協作機器人產品型公司。
如今，越疆的產品已銷往全球140多個國家和地區，服務用戶超20萬，與谷歌、德國大眾、日本富士通、雪佛蘭、騰訊雲、阿里巴巴、華為雲等知名企業在智慧工廠、機器人和人工智慧等領域開展深度合作。
在劉培超看來，經過前幾年的市場教育，協作機器人行業已處在黎明的前夕。短期內，海外市場比國內市場大，因為海外工業技術相對成熟，老牌的工業國家對柔性製造、人力替換的需求更為迫切。反觀中國還在解決效率問題，但很快將進入柔性化生產模式。
劉培超判斷：「未來2到3年，協作機器人市場也會出現明顯分化，頭部企業浮現，資源向頭部靠攏；其他企業在各自的根據地積累起小規模的業務量，形成穩定增長。」
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