撰文丨黃依婷
編輯丨常亮
智能化時代已然來臨。以手機、電腦為首的3C電子,已經歷了最顛覆的智能化變革,而在有些領域,智能化革命才剛剛開始。
作為最新一代機器人,協作機器人被委以「智能製造」重任,是機器人智能化進程開啟之時的「當紅主角」。它常常「佔據」某一工位,能獨立完成上下料、拋光、檢測等多種任務,與流水線其他環節的工人配合完成生產。因這種「協作」的角色,它有一個令人感到親切的別稱——「機器人同事」。
艾利特是協作機器人賽道上年輕有為的「後生」。儘管2019年才全面收斂到協作機器人賽道,但它研發的核心部件,如被譽為「機器人大腦」的控制系統,以及智能視覺系統,均達到行業內領先水平。出色的技術源自強大的團隊,其創始團隊是一批來自北航的博士,在業內有15年以上深厚積累。其後引員的主要團隊成員或擁有清華、哥倫比亞大學等名校的碩士學歷,或長期來自於ABB、優傲等行業頭部企業,具備豐富的管理和實踐經驗。
近日,億歐科創有幸訪談了艾利特CEO曹宇男先生,試圖探究:協作機器人的「智能」特性將如何改變工廠生產方式?其前景如何?
與人並肩工作的機器人
提到協作機器人,我們總不免要將其與更廣為人知的傳統工業機器人作對比。事實上,兩者互為替代、互相補充。在很多場景中,協作機器人正逐漸替代工業機器人,成為工人的好幫手。
(圖片來源:艾利特官網)
傳統工業機器人為工廠解決了不少痛點,如重複勞動效率低下、人力成本高昂等,因而它自誕生之時就頗受關注,迅速在各個領域大放異彩。但很快,工業機器人本身也帶來了一連串新的痛點:
儘管主流工業機器人報價並不貴,以最典型的弧焊機器人為例,基本定價在11萬至15萬人民幣之間,但其部署成本卻是售價的3-4倍。部署工業機器人不僅要安裝圍欄以隔離人機工作空間,還需大動幹戈改造生產線布局,甚至為此停產。因此,算上安裝成本和每年的維護費用,一臺機器人綜合成本不低於40萬,平均回本期不少於兩年,這讓很多對價格敏感的中小企業望而卻步。
此外,複雜的部署,讓工業機器人喪失了靈活性,一旦部署便不能輕易改動,難以適應日益增多的小批量、多品種的「柔性生產」需求。
傳統工業機器人的掣肘恰恰成為了協作機器人誕生的初衷。輕量化的協作機器人結構緊湊,就好比流水線上心靈手巧的操作工,只需稍加「培訓」,便能快速上手,勝任多任務、位置可移動的生產需求,且後期運維成本低,支持軟體實時免費更新升級。與傳統工業機器人高頻、大幅的動作不同,它的動作更「輕」、更「柔」,不易傷人,因而也無需安裝安全圍欄或外部設備就可實現人機共享操作空間,省去了大筆部署成本。
「工業機器人是高度『標籤化』的,例如焊接機器人、抓取機器人,這本質上是『機器』的邏輯。協作機器人則是以『人』的邏輯構建,它通過開放的操作平臺,使代理商和集成商在平臺化的產品基礎上根據下遊需求,定製開發多種細分場景功能,從而具備了多任務能力」,曹宇男介紹說。
在汽車、3C、金屬加工等產品迭代快、定製化要求高的領域,協作機器人憑低成本、高安全和靈活的優勢,已逐漸取代傳統六軸機器人,成為客戶首選。這類場景應用協作機器人的體量可達57萬臺。而在醫療、複合機器人(AGV+協作)等對人機協作要求較高,或是依賴於協作機器人特殊屬性的領域,將成為協作機器人的增量市場。據估算,這部分市場容量約49萬臺。按每臺10萬人民幣的成本估算,協作機器人國內市場空間達千億級別。
當前,這一千億級市場仍是藍海。過去五年間,我國協作機器人市場規模以64%的年均複合增速快速增長,規模突破已迅速10億,市場潛力仍然極其龐大。這其中,海外廠商UR一馬當先,佔據約26%的市場,國內如艾利特、邀博、節卡機器人等緊隨其後。國產廠商未來如何發展?工業機器人發展歷史中的經驗與教訓,給了艾利特較大的啟發。
堅定押注協作機器人
2017年,工業機器人正值最炙手可熱之時。全年我國有近200個項目獲得融資,總投資額超200億元,比4年前增長近30倍。但到了當下,工業機器人仍是發那科、ABB、安川、庫卡「四大家族」的天下,他們合計佔據超過50%的市場,在六軸以上多關節、汽車機器人兩大領域,其市佔率更是超過90%。
國內高投資額與國外廠商高市佔率,形成鮮明對比,折射出這一賽道競爭之殘酷。國產廠商在這場賽跑中,「死傷」無數,卻仍難以望國際廠商之項背。究其原因,不外乎兩點:
一是工業機器人核心技術和產業鏈資源都在國外,領先國內數十年。國內廠商從一開始就處於不利地位——缺乏資源,孤掌難鳴,只能進口產品,做簡單集成,難以培養核心技術;
而更致命的是國外廠商具備明顯的先發優勢,他們早已鎖定各行業大客戶,深度綁定,一旦合作,基本難以替代。
由此,大量國內企業只能在國際廠商殘留的「縫隙」中,展開激烈價格戰。在份額佔比不到10%的低端市場裡,國內廠商用低價換取數量,將整個賽道變成一片紅海。「在這個環境下,一些廠商用低質量產品拉低了賽道,改變了客戶對價格的認知,也給國產機器人貼上了標籤」,曹宇男說道。
而到了協作機器人這裡,情況明顯不同:
「首先,整個行業還在客戶訓導階段,初期規模尚未完全打開。以UR為代表的國際廠商,本身也受制於高成本的約束,尚未在全球大規模放量。因此留給國內廠商的機會還有很多」,曹宇男說道。
「其次,我們與國外的技術差距並非不可超越,國外廠商量產協作機器人,也不過是最近5年時間的事。」談到技術,曹宇男信心滿滿,「艾利特的團隊在機器人控制技術上積累了17年,已達到行業領先水平,我們有信心追上行業第一,甚至實現超越」。當前,除了減速機,如控制系統、伺服電機等最核心部件,艾利特均能實現自研自產。
高技術壁壘,又讓這片藍海競爭格局趨於穩定。由減速機、電機等核心部件構成的關節模組,不僅集成度高,還需具備極高的穩定性、安全性。僅行業安全安規標準就高達17項,要一一滿足,並非易事。曹宇男說,「這一技術壁壘,擋住了很多想要做集成、拼價格的廠商」。
市場空間廣闊,更兼技術硬實力支撐,艾利特愈加堅定地看好協作機器人發展前景。自2019年起,艾利特大力調轉航向,不再生產工業機器人,而是全力押注協作機器人賽道。「我們希望成為行業標杆」,曹宇男如是描繪近期目標。
孤注一擲者必然要面臨質疑。不能否認的是,協作機器人行業發展緩於預期。巴克萊銀行曾在2015年預測,到2020年,整個協作機器人市場可達到15萬臺,2025年達到70萬臺。但截止2019年,全球銷量僅3萬臺。為何發展不及預期?艾利特的全力押注,勝敗幾何?
「產品力」是成長關鍵
「協作機器人發展之所以緩於預期,我認為最核心的因素是『產品力』與價格之間出現了鴻溝」。曹宇男給出了獨到的見解。「『產品力』不僅包括穩定性、精確度等技術指標,還包括功能覆蓋率等一系列衡量產品性能的綜合維度」。
如UR這般掌握最先進技術的廠商,產品力領先,卻因為昂貴的成本,難以在價格敏感的中小企業中打開市場,一年銷量1萬臺左右。而對國內廠商而言,其產品儘管廉價,但產品力嚴重不足,難以真正滿足需求。目前國內銷量第一的協作機器人,價格不過UR的一半,銷量卻也不到UR全球銷量的十分之一,這充分說明,低價戰術無法獲得市場。
「國內廠商的首要任務是打造出『好用』而非『便宜』的產品,獲得標杆客戶認可。當規模提升之後,降價空間自然會增大」,曹宇男看得很長遠,「UR產業鏈部署在北歐,因而受高成本掣肘嚴重,未來不排除會將生產線製程搬至低成本國。到那時,沒有技術實力的國產廠商將無法生存」。
因此,艾利特當前發展核心,便是全力培育「產品力」:
一方面,它充分關注細節,在力度感知、運動控制等技術上向UR看齊。在打造最新系列產品的操作平臺時,艾利特創新地使用了工程師的「通用語言」——Python腳本,以幫助代理商和集成商在其平臺上以更低成本開發多功能;
另一方面,它敢於拓展行業頂部的用戶,接受苛刻標準的考驗。目前,艾利特已獲得富士康、聞泰電子、長江電子、長城汽車、TCL、歐菲光、舜宇光學、國電富通等多行業標杆客戶認可。2020年艾利特協作機器人出貨量同比2019年將實現近10倍增長。即將於今年9月發布的「CS」系列產品,承載了艾利特十幾年來對協作機器人的深刻理解:
(圖片來源:艾利特官網)
在硬體方面,它採用了全新的軸承支撐結構和爆炸系統,在重複定位精度、載重等方面更精進;
在軟體方面,它進行了更全面的改革。用兼容Python的腳本語言與更直觀、簡化的編程界面,CS機器人開發難度大大降低,縮短了後續集成時間。在操作界面上,僅需6-10分鐘,其單關節就可被替代,大幅節約了後期維修成本。
CS產品的良好前景,不僅依賴於艾利特自身的努力,還需要生態夥伴共同成長。他們能結合下遊需求,進一步在CS操作平臺上開發多功能,對艾利特的發展亦至關重要。談到對CS的期許,曹宇男說道,「如梅卡曼德、庫伯特等負責視覺開發的生態夥伴正逐漸成長壯大,亦有利於CS系列滲透到細分領域,成為艾利特裡程碑式產品」。
談到更遠的願景時,曹宇男躊躇滿志。他希望能打造真正具備「產品力」的協作機器人,將開放操作平臺塑造成屬於機器人的「iOS系統」。「當這一願景實現之時,協作機器人將被重新定義,成為如蘋果手機、特斯拉一般劃時代的產品。」
作為新興技術,協作機器人的興起不可避免地伴隨著質疑聲。艾利特作為這個賽道的堅定踐行者,儘管才成立四年,還面臨著打開國內市場、追趕國際一流技術水準的重重挑戰,但憑全力以赴的專注,它已成為國內少數掌握核心技術的佼佼者。協作機器人的廣闊前景正逐漸被驗證,如艾利特這般敢於全力押注者,將享受行業豐收之時最甜蜜的果實。