其他
一家工业机器人企业的“中国式”突围
The following article is from 甲子光年 Author 杨逍
语
READ
想走出去,得去巨头看不见、做不了的蓝海市场。
阳江,是广东省西南沿海的一个四线城市。 在广州、深圳、珠海、佛山、东莞等名城汇聚的广东,阳江的知名度不高,但这里生产的十八子、美珑美利等名刀却会出现在千家万户的厨房里,中华老字号张小泉也已在这里落地建厂。 如今,比小城名刀的反差更有意思的是,中国工业领域的前沿变化之一正在此地发生。 在位于阳江市郊的某家开刃生产车间里,我们看到了这种变化的一个切面:一台全自动化刀具开刃工作站。
它正弥合着一个当下存在于中国工业自动化市场的供需错配: 一边是劳动力密集型行业,刀具制造、缝制、电子产品装配等细分场景的制造业客户想自动化而不得;一边是国产工业机器人厂商在新老玩家扎推的汽车等行业,焊接、搬运等场景红海鏖战。 供需两头难的一个可能的出路是,中国工业机器人的“农村包围城市”——凭借新的智能化技术,拓展巨头看不见、做不了的细分场景,成为行业龙头。 成立于2015年,并从2017年开始拓展传统工业机器人“无人区”场景的珞石,就是这种尝试的典型代表。 目前,珞石已在刀具开刃和缝制两个场景做出了标准化工作站,并落地了张小泉、十八子、美珑美利等龙头刀剪客户,和全球最大的针织服装制造商、国产内衣服饰龙头等服装行业客户。 另一方面,在以智能化技术优势拓展新场景的同时,珞石也在机器人的成熟场景里有不少成果:珞石已与法雷奥、舍弗勒等全球汽车行业知名Tier1和小米、步步高等3C领域龙头客户展开了密切合作。 本文,「甲子光年」采访了包括珞石机器人的创始人兼CEO庹华、联合创始人兼CTO韩峰涛在内的公司高管及一线员工,哈尔滨工业大学机器人研究所所长、国家重点研发计划“智能机器人”重点专项总体专家组组长赵杰,投资人德联资本创始合伙人李权、金沙江联合资本管理合伙人周奇、北极光创投合伙人黄河,和张小泉股份有限公司董事总经理夏乾良等客户方。 从行业视角到公司历程,多方声音共同还原了,一家不满足于做国产替代的中国工业机器人公司,会经历什么? 1.供需两头难
在工业自动化领域,中国市场现在存在一个神奇的现象:供需两头难。 一边是“嗷嗷待哺”的制造业企业:他们亟需升级产线,但找不到合适的产品、方案和供应商。 背后的原因已是存在多年的老大难问题:劳动力越来越贵,招工越来越难。 其中精细“技术工种”的机器换人更是难中之难,因为这是适应固定产线和重复工作的传统工业机器人和自动化设备最难啃的环节。 制造业客户们不是没有行动过,但效果不佳。 以富士康这样的头部3C代工企业为例,早在2011年,富士康就提出了“百万机器换人计划”,但到现在,这个计划的进度条也就走了5%——实际在其产线使用的机器人目前大概在5万台左右。 同样的情况也发生在江西赣州的家具厂、福建泉州的五金厂、莆田的鞋服厂和广东阳江的刀具厂等中国各类深不见底的细分制造领域。 中国刀剪龙头企业张小泉股份有限公司的董事总经理夏乾良告诉「甲子光年」,他们从2014年就开始尝试自动化升级,一家一家地和市场上排名靠前的机器人企业研讨,但一直到3年后的2017年也没有找到能力上比较全面、实力上比较与企业自身实际需求完全匹配的供应商。 另一边则是工业自动化的核心设备之一,中国工业机器人厂商的经营与发展困局。 困局的核心表现是毛利低。 虽然大势上,中国工业机器人厂商坐拥全球最大的市场(中国已连续7年成为全球工业机器人第一大应用市场),且国产厂商市占率连连提升,但遭不住没有盈利空间。
2019年,四大家族库卡(KUKA)、安川电机(Yaskawa)、ABB、发那科(FANUC)的毛利率分别为21.2%、30.3%、31.8%、35.8%。
而以7月15日刚刚在科创板上市的埃夫特为例,其机器人本体业务的毛利从2016年到2019年分别为16.15%、16.43%、18.33%和21.87%;集成业务的毛利则分别为13.89%、8.51%、11.48%和15.13%。这也就不难理解,为什么这家去年收入规模已达12.68亿人民币的企业当年仍有4268.28万的亏损(归属于母公司的亏损)。 其实在中国厂商大举进入工业机器人领域之前,这是个油水不错的行业。2014年,一台负载6kg的轻型机器人售价就超过10万,抵得上一台A级轿车。 但也是从那时起,令全球制造业闻风丧胆的中国人来了,“中国做啥啥便宜”的故事再次上演——从2017年年底开始,部分厂家为抢占市场不断推出超低价格的产品,本就同质化严重的国产机器人行业整体降价,连带着进入中国的四大家族等外企也跟着降价。 到2018年,勃朗特的六轴机器人裸机已低至2.85万元;广州启帆的协作机器人则定价3.9万元;从移动互联网跨界而来的猎豹移动子公司猎户星空也推出了29999元的7轴机械手;慧灵科技售价8000元的SCARA(水平多关节机器人)则直接将机器人带入千元时代。 而在能把价格卖到比较高的汽车、3C头部客户订单上,打“性价比”又不足以拿下客户。以整车厂类的客户为例,四大家族占据我国近80%的市场份额;外资二线品牌日本那智不二越、川崎重工及韩国现代重工等企业则把持着剩余市场的大头。 对头部客户来说,和动辄成立上百年的机器人领域老贵们相比,国产新秀们目前在稳定性、易用性、故障率、精度等指标上还存在差距;比起一时的价格诱惑,客户会更看重这些性能指标和供应商是否能长期存续,毕竟在工业领域,每换一次供应商都劳神伤财。 价格上不去的同时,国产厂商的成本也下不来。 一是国产工业机器人很难从供应链角度压低成本。对大部分国产厂商来说,占工业机器人70%成本的伺服系统、控制器、减速器三大零部件依然依赖外采甚至进口,成本较高。 二是国产工业机器人厂家销量有限,在主流产品六轴工业机器人上,年销量超过2000台的国产厂家屈指可数,难以通过跑量拉低机器人高昂的研发成本。 今年年初的新冠疫情又进一步加剧了行业困境。工业机器人的主要下游行业汽车零部件、整车装配、3C等都受到较大影响。
但困局往往意味着机遇。供需两头难的实质是供需不匹配,这其中有一个巨大的机会: “农村包围城市。” 2.以智能化实现“边缘突破”
什么是“农村包围城市”? 这涉及什么是农村,什么是城市。 上文提及的富士康的装配和张小泉的刀具开刃等场景,正是传统工业自动化的“农村”地带。 这里的“农村”不是指下沉,而是指其需求很难被过去的技术和产品解决,因为传统的工业机器人还不够智能。 不管是3C工厂里的手机等小型设备的装配还是刀具厂商的开刃,都是对人来说相对简单或能做到、但对传统固定编程的机器人几乎无法完成的工作。因为这类任务的精细度和灵活度高,需要有经验的工人眼脑手灵活配合才能完成。
1.市场足够大;
2.客户的自动化意愿够强,有真正的刚需;
3.供给方的技术可匹配场景需求。
这几个问题看起来老生常谈,但一条条拆开看,都有门道。 市场规模上,不仅要看现在静态的规模还要看增量,结合技术和产品,看未来可迁移、拓展的额外空间。 如缝制领域,除服装缝制市场,同样的技术还可用于汽车座饰的缝制。中国每年有2000万辆乘用车增量,而目前车座缝制的自动化程度较低,这意味着巨大的市场空间。 需求判断上,则最好能满足客户的综合需求——不仅能帮客户省钱,还能帮客户挣钱。 以刀具开刃为例,这个场景的机器换人不仅帮助刀具企业解决招工贵、招工难的问题,更重要的是提升了刀具产品的良率和一致性,这有利于客户扩大市场份额、增强竞争力。 “我们想找一个兼顾客户投资回报比、能提高生产效率、并用自动化设备显著提高客户产品品质的场景。”庹华告诉「甲子光年」。 难中尤难的一点,是判断公司的技术和产品优势与客户场景需求的匹配度。 难在于,这个事儿光靠逻辑判断不够,得投钱、投人,真正下水去试,过程中还得不断阶段性地判断可行性。 与互联网的快速迭代和微创新不同,工业领域的科技创新,尤其是涉及硬件的,只有0和1的区别,“半吊子”的东西不稳定、不安全,不可能有客户买单;这就让何时该坚持、何时该放弃的抉择尤其难做。 回到珞石的情况,为什么刀具开刃和缝制这两个场景他们能做出一些成效? 现在看其实比较清晰,因为攻克这两个场景的自动化所需的控制系统能力和力控能力确实是珞石的技术长板。 其中,控制系统能力直接影响机器人产品的稳定性,不管做什么细分行业,这都是竞争优势之一。 珞石成立之初正是以控制系统起家的,其控制系统已迭代到3.5版本。 庹华告诉「甲子光年」:“我们的控制系统在稳定性、可靠性、节拍、轨迹精度、重复控制精度等指标上都做到了国内Top级别。” 金沙江联合资本管理合伙人周奇也告诉「甲子光年」,他们2018年投资珞石时,看重的正是珞石的控制系统和基于控制系统在一些细分场景的落地。 力控能力则能帮助处理传统工业机器人很难完成的任务,需要不断调整力度大小、用力方向的开刃场景以及各种复杂工件的精细打磨场景,都需要精准力控技术的支撑。在这方面,珞石在2017年就研发出了力控工艺包。 不过对一个成长期公司来说,有条不紊、步步为营的场景选择在探索未知应用的第一阶段其实很难实现。 因为应用领域的创新往往需要跨界的认知和人才。而对大多技术背景出身的机器人公司决策团队来说,他们很难知道各种细分制造业的深层认知,懂机器人又懂目标行业的高级人才很难招募。 但一旦在新技术的拓荒之旅上打下了第一、第二个据点,后面的路就会好走很多。 首先,团队更有底气。对珞石来说,他们在汽车等红海市场外找到了自己的根据地,率先在刀具制造、缝制等其他机器人厂商还未拓展的行业与场景拿下了头部客户。 “先”尤为重要。制造业是一个先来后到的“时间窗口”效应十分明显的行业——制造业客户更换供应商的成本高、周期长,因而商业粘性大。这导致先发者会在客户数量和服务深度上把后进者甩得越来越远,在一些细分场景甚至有可能形成垄断。比如,庹华就毫不讳言,珞石要在刀具制造、缝制领域做到行业第一,占据70%~80%的市场份额。 其次,重要的不仅是胜利本身,还有找到如何打胜的感觉和复制下一场胜利的能力。 在这套选择和打磨细分场景自动化方案的方法论的指导下,珞石还在继续寻找更多根据地。在未来的拓展中,完整经历过一次从无到有式创新的团队会获得纸上谈兵无法习得的肌肉记忆。 如果说2017年以来,珞石的选择和尝试多少带有偶然性,之后的场景进攻则会更加有章可循。 在用智能化技术开辟自动化新场景的这条路上,珞石已经挺过了最难受的“选择无能”的迷茫期。 4.新的无人区也是在用智能技术开启“新场景拓荒”的2017年,珞石同步做了另一个面向更远未来的前沿布局:柔性协作机器人xMate。 和做细分场景工作站的大方向类似,xMate也是在拓展机器人的边界,将60年来主要用于汽车、航天等高度机械化的工业制造领域的机器人带到更广阔的天地。 这个广阔天地既包括工业领域那些还未被自动化的场景,也包括想象空间更大的医疗、服务等非工业领域。 短期来看,xMate的重头落地场景仍在制造业领域,如装配场景。 “现在,零部件上游的加工环节已经基本实现自动化,但装配环节和包装环节一直都没有很好的解决方案,xMate有解决装配等场景的优势。”庹华告诉「甲子光年」。 在实验环境,xMate已经能像人手那样去插拔插头,这个和装配类似的任务,需要机器人具备极高的柔性和灵敏性。
这正好符合哈尔滨工业大学机器人研究所所长赵杰教授所说的“让工业机器人做更加复杂、甚至技能型的工作”的未来发展趋势。 而无论是工业装配还是更复杂的非工业场景,需要的都是能真正和人类手臂相媲美的机械臂,对柔性、力觉能力要求较高。 这也是为什么,虽然名字里都有“协作”,但珞石和全球出货量最大的协作机器人厂商UR(Universal Robots)的技术路径并不相同。 UR产品的特点是更轻便、易部署和更安全,它把“危险的”传统工业机器人从铁笼中解放出来,让机器人和人一起工作,这也是“协作机器人”中“协作”的含义。 但以UR5为代表的协作机器人技术路线虽然达到了成本/性能的较好平衡,具有结构简单、对控制和规划要求较低的优点,能满足一般物料搬运、定位、机床上下料需求;但其仍属于传统工业机器人的技术路线,在柔顺性、易用性、安全性上还有非常大的提升空间。 而珞石做xMate时采用了与库卡的LBR iiwa机器人类似的柔性直接力控制技术路线,这也是目前最合适的下一代协作机器人平台技术。 这可能是一个比做细分场景工作站更加人迹罕至的地带,它瞄着人们设想的机器人的终极形态——仿人。 珞石联合创始人兼CTO韩峰涛解释道:“这一路线的好处是可以让机械臂实现与人类手臂同等水平的力感知与力控制能力;搭配全新设计的人机交互系统,可以像使用电脑、智能手机一样把机器人部署到更广阔的应用场景。” 为在这个方向上实现产品化,珞石研发了新的控制系统xCore,并在xMate的每个关节上增加传感器,xCore可以直接感知每个关节力的大小、变化和速度,并快速调整——采用基于位置的力控技术的工业机器人每秒可调整1~2次力,而xMate可调整10~15次力。 这让xMate在装配、力控加工、医疗康复等需要更自然、更安全的人机协作的场景有天然优势。 算上xMate,如今的珞石早已不是当年只卖控制系统的单点技术公司,已经形成了4条产品线组合的全面布局:
面向汽车、3C等机器人应用相对成熟行业的XB系列轻型工业机器人;
面向3C装配、力控加工等更精细、灵活的机器换人任务的xMate;
面向以往机器人较少涉足的细分制造场景的标准化工作站;
服务大客户的集成业务。
庹华表示,我们只是走到了技术相对“ready”、能与日本那智等国际二线企业竞争的第一阶段,未来将向国产机器人龙头公司、全球头部机器人企业发展。 升级打怪的方法论,珞石已想明白并正在实践:用XB等轻型工业机器人产品覆盖更多行业,做进口替代;把已有细分场景工作站做深、做透,并继续拓展新场景,在3~4个细分场景做成龙头自动化供应商;以集成业务服务行业大客户。 其中,包括XB和xMate在内的标准化工业机器人是重点发展方向。庹华希望,将来标准化机器人、工作站和集成业务的营收比例可达到2:1:1。 “城市”要夺,“农村”要拓,未来要提前运筹帷幄,更多挑战和机遇都在赶来的路上。 5. 10000台竞赛
挑战不止是珞石一家的,机遇也不是。 自2016~2017年新一波机器人投资热潮以来,行业还未到水落石出的时刻,因为即使是第一梯队的中国工业机器人厂商,也没有发展到足够大的规模。 北极光创投合伙人黄河告诉「甲子光年」,如果只看主流产品六轴工业机器人,中国年出货量能达到2000台的企业不超过3家。 「甲子光年」采访的多位投资人和从业者的共识是,真正标志中国工业机器人在最主要的战场“国产替代”上取得成效且有第一梯队玩家产生的指标是,出现主流6轴工业机器人产品年销量过万台的企业。市场可容纳的这类头部玩家不会太多,3~5家而已。 分歧在于,在这场10000台竞赛上,到底做什么场景、走什么路径的公司能率先跑出来? 一种观点认为,这些头部企业会出现在打磨、喷涂、焊接、搬运、上下料等主流场景,成为类似新工业机器人四大家族的存在。 另一种观点则认为,增量市场才是中国工业机器人的发展空间,头部企业会出现在细分场景,并做到在3~4个场景成为行业龙头。其竞争力在于能在深扎行业里把工艺做多深。 金沙江联合资本管理合伙人周奇认为这类公司的形态应该是“有标准化拳头产品的系统级方案提供商”,既具备有竞争力的标准品,又有做系统集成方案的能力。 从更大的视角来看,最后不管谁跑出来,这个让机器人不断进化、拓展工业自动化边界的竞争过程,都有助于中国制造业从低端向高端、从劳动密集型向技术密集型的转型升级。这背后,还牵涉一大群人工作、生活方式的改变。 在阳江时,珞石的一名工程师就曾偶遇一位过去是开刃师傅的中年出租车司机。司机说,磨刀一个月最高能拿到1万元,开出租车一个月则只能赚6000元左右。 “那为什么不继续做下去?”“身体受不了,一般做个四五年就都会走。” 有些工作本就不适合人做。机器人解锁新场景,也是在解放人类自己。
精彩回顾
免责声明
文章来源:甲子光年
凡资讯来源注明为其他媒体来源的信息,均为转载自其他媒体,并不代表本网赞同其观点,也不代表本网对其真实性负责。您若对该文章内容有任何疑问或质疑,请立即与后台小编联系,平台将迅速给您回应并做处理。注明本公司原创内容,转载请与我们联系哦!