越疆科技刘培超：价格、安全、交互是协作机器人规模应用的三道坎
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撰文 | 潘敏瑶
“工业机器人的发展史，是一部伴随着制造业的转移而不断进化的历史。”这是越疆科技创始人兼CEO刘培超经过多年的观察得出的判断。
上世纪60年代，汽车行业进入大规模生产阶段。德国KUKA机器人得益于其在焊接、喷涂等领域率先打造出成熟的工艺包而抢占先机，一度垄断汽车应用市场。
后来，制造业的重心从汽车转移到家电，日本索尼、松下的大规模生产带动了发那科、安川、爱普生等机器人品牌的起量。拥有强大精工技术与完整供应链的日本机器人品牌，凭借高性能的产品迅速提高市场占有率。
发展至今，中国已成为全球最大的3C制造基地。“但是，中国目前还没有一款真正为3C产业而定制开发的机器人。”刘培超认为，富士康“百万机器人计划”流产，政府给予企业25%的补贴也难以推动其“机器换人”，原因就在于当前的机器人集成成本太高了。
工业机器人的发展进程
一般来说，汽车和家电领域的产品周期是5年，产线要求5年回本即可；而电子产品的周期是1年，如果自动化产线在一年内不能回本，客户就不愿意投资。
因此，应用端对机器人本体提出了更高的要求，机器人越智能、越好部署，其带来的时间成本和物质成本就越低，才能满足3C领域的需求。
在刘培超看来，协作机器人的出现，就是帮助客户解决“上机器人算不过来账”的问题。“中国是靠双手承载的制造业，并非因工业自动化水平高而发展起来，所以机器人不可能把人都替代了，需要的是协作机器人进入制造业一步步把人解放出来。”
工业是“主战场”
在刘培超看来，协作机器人面临着“存量”和“增量”两大市场。存量市场，就是在原来难以再进行自动化的产线上进一步实现自动化，与此同时降低产线的改造、部署成本；增量市场面对的则是之前机器人不能应对的柔性产线，须通过人机协同来提高自动化水平。
面对存量市场，需在原来算不过账的情况下，重新评估；面对增量市场，需要把不同的工艺环节和人工动作进行分解，举例来看，装配一个产品需要7个步骤，部署机器人之后可以轻松完成其中的5个步骤，如按压、涂胶、封装、测试，而面对软性的线材，则先由人工把线材抚平、捋直，再交给机器人来完成接下来的工作，进而节省工位，降低出错率。
由此来看，中国的诸多行业对于协作机器人来说都是长尾市场。
首先，在3C行业，以往用量最大的机器人品类是SCARA机器人，可解决水平搬运的问题。面对更复杂的工艺，精度满足±0.01mm以内、负载从500g-10kg、更为灵活的协作机器人则需要被定义出来并推广。
越疆产品矩阵
在汽车整车领域，其市场基本被国外机器人品牌占据，但面对汽车配件市场，如音频、屏幕的测试，汽车冲压件的检测等，将给协作机器人带来广阔的用武之地。
此外，在食品、药品、化妆品、鞋服等领域，其换季时间为6-12个月，要求投资回报周期在1年、甚至6个月以内，对产线的柔性要求高，因而对机器人的智能化提出了更高要求，随着3D视觉以及各类传感器的逐步成熟，让协作机器人更安全智能。
刘培超判断，全球70%-80%的制造产能都是由中小型企业的轻工业来创造，工业领域一定是协作机器人的主战场，而3C领域由于其存量和增量市场最大，成为其中的“大蛋糕”。“市场足够大，每家协作机器人企业都有机会。未来的集成商也会发展为方案商，从协作机器人企业购买产品后在不同的细分领域寻找应用机会。”
价格是破局点
面对广阔的应用市场，协作机器人为什么还难以起量？这个局如何破？刘培超认为，主要有两大原因制约了协作机器人的扩容：
事实上，许多场景用协作机器人+视觉的方案能够很好实现，但成本依然是制约传统行业自动化升级的主要因素：视觉方案5万，机器人6万，加上集成成本20多万，而一个工人一年的成本大概是7万，如果用这一整体解决方案来代替一个工人，三年才能回本。
类似的，目前复合机器人的报价约为40万一台，机器人售价8万，AGV10万，相机4万，集成也要赚小几万。如果售价降到15万左右的成本价，客户的接受度将大大提高。
但是，降低价格门槛，不能以品质的损失为代价。这就出现了新的问题：什么样的协作机器人能够做到？现有的形态是否支撑其达到破局点？
“ 这其实回到了协作机器人的定义上了。回归本质来看，协作机器人的出现究竟是为了解决什么需求？有人认为，协作机器人长得都差不多，所以它就是这个样子了，有人提出柔性机器人、力控机器人等新概念，但我认为，这都不是协作机器人该有的样子，反应了其中某个方面或技术指标，但不是完整的定义。”刘培超认为，唯有满足“操作简单、部署方便、安全交互”这三大特性才能称之为真正的协作机器人。
首先，与人交互是基础，如何与人更好的协同完成一件事情是协作机器人的根本特性。具备实时可操作、可拖动示教、能够通过手机APP、语音进行交互等功能，就解决了协作机器人的沟通和操作问题。
第二是部署问题，协作机器人不需要固定的充电桩，也不是简配的工业机器人，而是充当一项工具，用户可以随时带着机器人前往不同的场景去工作。
第三，安全交互，机器人可用自动感知、避让。
基于这一产品定义，如今的越疆在协作机器人领域已打造出负载从500g到10kg的全产品矩阵布局，产品形态包括智能桌面机械臂魔术师系列、四轴机器人M系列、六轴机器人CR系列等，覆盖更多应用场景。
以明星产品 DOBOT魔术师为例，其除了应用于教育领域外，30%的产品已进入工业场景。在泰国某电子厂，工人的工作台上人手一台DOBOT魔术师，人与机器人共同完成搬运、取放、测试等工作，该电子厂引进DOBOT魔术师后工人从1万人减到5000人。在日本某家庭作坊式的食品厂，DOBOT魔术师完成食品装盒的动作，工人再进行封装。
泰国某电子厂Magician使用现场，升级版Magician Pro即将发布！
刘培超表示，越疆科技已经在国内外市场上出货和布局了约三万台机器人，并在教育、工业、医疗、商业服务等多个应用场景中实现产业化，深度布局海外市场。
2021年，越疆科技将有多款、针对不同场景的工业级产品上市，还有一款杀手锏新品，预计单品出货量超过1万台。
低成本交互是门槛
为实现碰前停止，越疆科技通过三年的自主研发，独创了可包裹在智能机械臂上的“电子皮肤”，并实现产品化。基于力觉、电磁、视觉等技术，在10cm近距离内即可感知到人或障碍物，提前采取避障等措施保障安全，形成了自感知、自学习、自决策、自执行、自适应的新型智能化生产方式，同时将该安全交互方案的成本降到了千元级。
保持对产品和技术的敬畏，越疆科技的软硬件系统每年至少会迭代1次。目前，越疆科技已实现视觉、控制、驱动、本体等关键技术的自研与应用，产品和技术的国产化率达到90%以上。
电子皮肤避障
越疆科技推出的电机和减速机同心同轴的一体化方案，提高了机器人的防抖动和散热能力；控制器采用双冗余架构，发出指令与机器执行形成双循环模式，从而保证机器人的安全性和精度；采用驱控一体，实现一拖四的总线式通讯。
未来，越疆科技还将围绕“操作简单、部署方便、安全交互”三大方向持续探索，如采用投光、遥操作等技术进一步实现安全交互，提高电机密度来让机械臂更灵活等。
随着供应链的成熟，未来，协作机器人产品的竞争不再只是本体的竞争，而是整个软件交互层的竞争，以及产品稳定性能的竞争。刘培超指出：“组装三五台机器人，与生产几百、几千，上万台机器人，所沉淀的工艺和产品稳定性是截然不同的。怎么把精度提高一个司，把温升降一度，把抖动问题消除等，都成为客户选择的关键点。”
新变量与新格局
当前，协作机器人生态圈已经涵盖上游零部件、本体、集成商、视觉、传感器、软件、末端执行器等，越来越多创新型产品的诞生将大大促进协作机器人生态的丰富。
可以发现，协作机器人的供应链、产业链、技术链都在中国，这就给像越疆科技一样的产品型公司带来了一波新的机会，形成自己的生态。
五年来，越疆科技一直坚持打磨产品，就源于刘培超心中的一个执念：协作机器人才是中国机器人走向世界舞台的最佳途径，未来中国一定会诞生全球最大的协作机器人产品型公司。
如今，越疆的产品已销往全球140多个国家和地区，服务用户超20万，与谷歌、德国大众、日本富士通、雪佛兰、腾讯云、阿里巴巴、华为云等知名企业在智慧工厂、机器人和人工智能等领域开展深度合作。
在刘培超看来，经过前几年的市场教育，协作机器人行业已处在黎明的前夕。短期内，海外市场比国内市场大，因为海外工业技术相对成熟，老牌的工业国家对柔性制造、人力替换的需求更为迫切。反观中国还在解决效率问题，但很快将进入柔性化生产模式。
刘培超判断：“未来2到3年，协作机器人市场也会出现明显分化，头部企业浮现，资源向头部靠拢；其他企业在各自的根据地积累起小规模的业务量，形成稳定增长。”
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