發(fā)表時(shí)間:2019-03-04 次數(shù):532 作者:詹子?jì)?/p>
走進(jìn)一個(gè)廠區(qū),可以看到研究人員們正在測(cè)試 4 足機(jī)器人,他們通過觀察小狗的步態(tài),研發(fā)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制,雖然還不像波士頓動(dòng)力(Boston Dynamics)的機(jī)械狗能后空翻,甚至還會(huì)自己開門,但這個(gè) 4 足機(jī)器人面對(duì)突來的外力沖擊,能保持平衡,不會(huì)被推倒,也可以負(fù)重 10 公斤行走,除了機(jī)械狗,還有端著餐盤的送餐機(jī)器人、為孩子們準(zhǔn)備的恐龍蛋機(jī)器人等。這里是新松機(jī)器人鮮少對(duì)外曝光的研究院。
把視線移到廠內(nèi)另一處,則有許多穿著無塵衣的研發(fā)人員,他們正在測(cè)試、調(diào)校專為芯片行業(yè)設(shè)計(jì)、能將晶圓托盤在各個(gè)工藝腔室間傳送的潔凈機(jī)器人。
圖|DT 君試圖要推倒機(jī)械狗,結(jié)果機(jī)械狗相當(dāng)穩(wěn)定,不受外力影響。(圖片來源:DeepTech)
圖|新松研究院研發(fā)的機(jī)械狗,目前可以負(fù)重 10 公斤(圖片來源:DeepTech)
近幾年,機(jī)器人重新受到大眾的矚目,亞馬遜、阿里巴巴等電商巨頭的倉庫里由機(jī)器人穿梭工作,波士頓動(dòng)力向外展示了其高端的技術(shù)實(shí)力,引起真假智能爭議的 Sophia,還有各式各樣的應(yīng)用,如自動(dòng)引導(dǎo)車(AGV,Automated Guided Vehicle)或稱移動(dòng)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人等。
但是,鮮少有一家公司能像新松布局之廣,現(xiàn)已跨足移動(dòng)、工業(yè)、服務(wù)、醫(yī)用、特種等機(jī)器人領(lǐng)域。尤其是最近幾年,東北在經(jīng)濟(jì)、人口等各項(xiàng)指標(biāo)中普遍居于全國末端的陰郁氣氛之下,新松仍可以在全國范圍內(nèi)成為行業(yè)的龍頭企業(yè),著實(shí)成為這片黑土地上的一大亮點(diǎn)。
關(guān)于新松,大家應(yīng)不陌生,國內(nèi)機(jī)器人龍頭,從中科院沈陽自動(dòng)化研究所旗下的一間實(shí)驗(yàn)室,變成一家年?duì)I收近 25 億元、凈利超 4.3 億元的企業(yè)。1989 年左右中國汽車廠沈陽金杯公司急需產(chǎn)線自動(dòng)化 AGV 方案,沈陽自動(dòng)化研究所接下了這項(xiàng)研發(fā)任務(wù),在 1991 年打造出中國第一臺(tái)自主研發(fā)并落地行業(yè)的 AGV,讓機(jī)器人來搬料、做汽車總裝,當(dāng)時(shí)背后的重要研發(fā)人員就是現(xiàn)任新松機(jī)器人高級(jí)副總裁王宏玉,他寫下了讓中國的 AGV 技術(shù)真正走出實(shí)驗(yàn)室的里程碑,若那時(shí)沒有 AGV 的成熟可能就不會(huì)造就今日新松移動(dòng)機(jī)器人(AGV)的成功。
現(xiàn)在新松在全球 AGV 的應(yīng)用從汽車總裝和汽車零部件生產(chǎn),延伸到電子電器、金融、交通等領(lǐng)域??蛻艉w GM、福特、寶馬等,今年又拿下英國車廠捷豹路虎(Jaguar Land Rover)訂單。
圖|AGV 是新松的主要營收來源,在車間中可以看到各式 AGV(圖片來源:DeepTech)
保留科研創(chuàng)新精神
“當(dāng)時(shí)沒想到把 AGV 做成一個(gè)產(chǎn)業(yè),”王宏玉接受 DT 君采訪時(shí)笑著說。盡管他在中國 AGV 領(lǐng)域已是領(lǐng)航級(jí)人物,言談間仍可感受到他依舊對(duì)科研懷抱熱情,訴說著 AGV 三大核心技術(shù):電機(jī)+驅(qū)動(dòng)器、控制器、以及能源比如電池,他月底準(zhǔn)備到日本參加能源展,就是為了看新一代電池技術(shù)—?dú)淠?,“現(xiàn)在 AGV 快速充電用的是鎳鉻電池,鋰電的快充效率沒有那么高,未來氫能也可能被應(yīng)用在 AGV 里,比較環(huán)保,得去看看人家發(fā)展到什么程度?!?/span>
圖|新松機(jī)器人高級(jí)副總裁王宏玉(圖片來源:新松)
在新松就有一個(gè)小故事,先前開發(fā)出骨科/正骨機(jī)器人,可以幫助脫臼患者的骨骼復(fù)位,并已經(jīng)拿到生產(chǎn)許可證,但醫(yī)療系統(tǒng)基于某些原因并不樂于采用,市場推展不開,新松就決定停止此項(xiàng)目,盡管項(xiàng)目的商業(yè)化不順?biāo)?,也從未影響新松?duì)研發(fā)的投入,這種做科研的精神,跟它誕生于學(xué)術(shù)科研圈息息相關(guān)。
“自我研發(fā)可能不一定樣樣有市場,但做出來就是體現(xiàn)一種創(chuàng)新實(shí)力,過程中有些東西能形成產(chǎn)品,新松研究院就是個(gè)大的孵化器,服務(wù)機(jī)器人、潔凈機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人都是研究院孵化出來的,”王宏玉對(duì) DT 君說。
研究院大約 200 多人,一部分人是做基礎(chǔ)研發(fā),相關(guān)技術(shù)都可以做,另一塊則是產(chǎn)品研發(fā),市場需求出現(xiàn),通過相關(guān)技術(shù)做成產(chǎn)品形態(tài),接著進(jìn)行內(nèi)部孵化,“產(chǎn)品如果能夠銷售 1000 萬以上,就變成 BU(Business Unit)獨(dú)立運(yùn)營,再做大達(dá)到上億元規(guī)模,就成為 BG(Business Group)?!?/span>目前工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為 BG,服務(wù)和醫(yī)療機(jī)器人則是 BU 規(guī)模。除了研究院外,每個(gè)產(chǎn)品線也都各自有研發(fā)人才。
圖|在新松研究院里可以看到各式各樣的服務(wù)機(jī)器人(圖片來源:DeepTech)
圖|研究院人員在測(cè)試恐龍蛋機(jī)器人(圖片來源:DeepTech)
機(jī)器人趨勢(shì)一:智能化
從打造中國第一臺(tái)落地行業(yè)的 AGV 至今,王宏玉看著機(jī)器人行業(yè)近 30 年來的趨勢(shì)及挑戰(zhàn),“機(jī)器人發(fā)展數(shù)十載,整個(gè)大的原理基本上一致,關(guān)鍵在于智能化的提升,機(jī)器人的發(fā)展從原來的純機(jī)械動(dòng)作,搭配智能傳感器以及人工智能相關(guān)技術(shù),機(jī)器人的變化會(huì)越來越多,”他說。
例如,最早的 AGV 機(jī)器人是電磁導(dǎo)航,沿著固定路徑行進(jìn),后來逐漸變成磁導(dǎo)航,就有了路徑的變化,接著開始采用激光導(dǎo)航,實(shí)現(xiàn)“無路徑導(dǎo)航”。現(xiàn)在的最高端發(fā)展則是進(jìn)入“自然環(huán)境識(shí)別”,當(dāng)它進(jìn)到一個(gè)環(huán)境里,轉(zhuǎn)一圈就知道哪邊能不能走,或是用戶給指令如送水,它會(huì)知道該停在哪里,并且與用戶對(duì)話。
工業(yè)機(jī)器人的智能化程度同樣越來越高,初期是一步步教機(jī)器人怎么移動(dòng),教完以后,它就沿著人類教導(dǎo)的路徑動(dòng)作,假如鋼板稍微偏了一點(diǎn),它就焊不上了,傳統(tǒng)這種方式的要求相對(duì)苛刻,除了機(jī)器人本身得設(shè)計(jì)好,人也必須教得很好,教導(dǎo)者的水平也影響了機(jī)器人的表現(xiàn)。
現(xiàn)在,加上“機(jī)器視覺”、“自主決策”以后,人類只要稍微告訴機(jī)器大概的路徑,如起點(diǎn)跟終點(diǎn),它通過圖像識(shí)別,自動(dòng)跟蹤,大幅提升加工品質(zhì),而且能完成 100% 或接近 100% 的工作。
像是新松機(jī)器人生產(chǎn)機(jī)器人的全自動(dòng)流水線上,多工位采用雙機(jī)器人協(xié)同作業(yè)。一個(gè)機(jī)器人觀看同伴工作,同時(shí)做出分析判斷,然后機(jī)器人主動(dòng)決策如何來配合完成作業(yè),全流程采用免示教編程系統(tǒng)。隨著機(jī)器視覺、傳感器等越多創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用在機(jī)器人上,除提升其智能化程度,另一項(xiàng)好處就是讓人類容易使用,才能使機(jī)器人普及。
圖|新松自己規(guī)劃了一條流水線可以生產(chǎn) 6 種產(chǎn)品,正因?yàn)樯a(chǎn)具彈性,在業(yè)內(nèi)被稱為是柔性生產(chǎn),讓機(jī)器人組裝工業(yè)機(jī)器人,半小時(shí)就可以完成裝好,后續(xù)再進(jìn)入人工組裝流程(圖片來源:DeepTech)
機(jī)器人趨勢(shì)二:邊緣計(jì)算
機(jī)器人跟 AI 的發(fā)展其實(shí)相似,談算法、算力與應(yīng)用場景。現(xiàn)在研究深度學(xué)習(xí)大多是應(yīng)用在人臉識(shí)別、語音識(shí)別,能不能把 AI 相關(guān)技術(shù)用在工業(yè)上,像是提高生產(chǎn)效率、規(guī)劃效率,但王宏玉表示,想把 AI 技術(shù)用在工業(yè)上,算力就得提高,所以未來邊緣計(jì)算(Edge computing)在機(jī)器人領(lǐng)域?qū)⑹且粋€(gè)重要的議題。
邊緣計(jì)算,簡單來說就是介于云和設(shè)備之間的一層,上連云、下連設(shè)備,同時(shí)具有部分的決策功能。機(jī)器人智能化程度越來越高,實(shí)現(xiàn)更多的 AI 功能,本地控制器的能力就不夠了,靠云端則有速度慢的問題,特別是工業(yè)環(huán)境對(duì)實(shí)時(shí)性的要求較高,傳送帶、產(chǎn)線的監(jiān)控及分析是不等人的,“盡管未來進(jìn)入到 5G 時(shí)代,其速度也未必能完全符合工業(yè)需求,特別是數(shù)據(jù)量大的工廠,因此,將來會(huì)是云端和邊緣的結(jié)合。車間級(jí)、工廠級(jí)的這種決策分析都適合在這個(gè)邊緣層里,”他說。
因此,把有些過去在云上做的事拿到邊緣計(jì)算層來做,尤其是復(fù)雜的功能,比如圖像識(shí)別、力的控制、各式傳感器的數(shù)據(jù)分析等,特別是圖像識(shí)別是基于點(diǎn)云計(jì)算,本地控制器是無法負(fù)荷。而機(jī)器人本身則是一個(gè)實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),它接受邊緣層的指令。
另一個(gè)需要邊緣計(jì)算需求是來自多操作系統(tǒng)(OS)融合。這樣的應(yīng)用場景可以是企業(yè)內(nèi)部不同機(jī)器人的連結(jié),或是需要跟其他供應(yīng)鏈體系的機(jī)器人連接,特別是制造業(yè)的趨勢(shì)邁向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),工廠內(nèi)部可能采用了不同 OS 的機(jī)器人,就會(huì)涉及到多操作系統(tǒng)的連接,這時(shí)可以通過邊緣計(jì)算控制器的來實(shí)現(xiàn)。
新松已經(jīng)開發(fā)出邊緣計(jì)算服務(wù)器,一臺(tái)服務(wù)器目前測(cè)試可以控制四、五臺(tái)機(jī)器人,當(dāng)然這個(gè)邊緣層可大可小,可以做多條產(chǎn)線連接,也能是串連整個(gè)工廠的分析。此外,有鑒于邊緣計(jì)算剛剛興起,架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)尚未形成,中國幾個(gè)大廠家很快形成了邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,新松為理事單位之一,產(chǎn)業(yè)界共同討論邊緣計(jì)算的架構(gòu)、存儲(chǔ)、交換標(biāo)準(zhǔn)等細(xì)節(jié),但還需時(shí)間逐步推進(jìn)。
圖|AGV 上方搭配機(jī)器手臂,就能讓機(jī)器人移動(dòng),提高作業(yè)效率,客戶之一為海外閃存大廠(圖片來源:DeepTech)
進(jìn)軍自動(dòng)駕駛領(lǐng)域?
機(jī)器人實(shí)際上是極為復(fù)雜的項(xiàng)目,例如一個(gè)機(jī)器手臂就有近 200 個(gè)零部件,另外 AGV 其實(shí)就像一臺(tái)低速的自動(dòng)駕駛車,其采用的多項(xiàng)技術(shù)都是自動(dòng)駕駛領(lǐng)域在討論的,像是AGV 走向無路徑的三維視覺,還有安全避障、電池、感應(yīng)供電等技術(shù)都是相通。那么,“新松有打算切入自動(dòng)駕駛領(lǐng)域嗎?”DT 君詢問?!艾F(xiàn)在不好說,”王宏玉給了一個(gè)有想像空間的答案。
“自動(dòng)駕駛車大家現(xiàn)在都是沿著既有汽車去改,往上加?xùn)|西,改來改去,設(shè)計(jì)不是最優(yōu)的,我個(gè)人觀點(diǎn)是未來的車肯定要全新設(shè)計(jì)?!彼餐嘎叮滤蓛?nèi)部建了一個(gè)專門研究自動(dòng)駕駛相關(guān)技術(shù)的研發(fā)平臺(tái),比如三維圖像識(shí)別、障礙物回避、控制算法等,主要做測(cè)試、技術(shù)儲(chǔ)備,“將來這些儲(chǔ)備不一定是無人駕駛需要,機(jī)器人、AGV 也可能需要這些技術(shù)。”
機(jī)器人泡沫估計(jì)快了,服務(wù)型機(jī)器人需要一個(gè)喬布斯
機(jī)器人領(lǐng)域看似百花齊放,但王宏玉直言:“對(duì)機(jī)器人公司講個(gè)故事,吸引了資本投錢,就開始做,這事其實(shí)很危險(xiǎn),這個(gè)市場并沒有想象那么大。產(chǎn)能過剩,過剩以后,錢燒完了,可能就有一批公司就得倒掉,最典型的就是服務(wù)機(jī)器人?!?br style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;"/>
“服務(wù)型機(jī)器人最大的問題在于:功能沒那么多,但大家期望很高”,其實(shí)“機(jī)器人只要解決一個(gè)問題就行,而且一定要有用,兩個(gè)條件具備下就會(huì)產(chǎn)生出小的行業(yè),”,他一針見血的指出當(dāng)今行業(yè)面臨的矛盾及可能的突破點(diǎn)。
起初大家覺得服務(wù)型機(jī)器人市場大有可為,至少可以代替半個(gè)人,同時(shí)又挺酷、吸睛,但當(dāng)機(jī)器人實(shí)際可做的事有限,消費(fèi)者慢慢覺得不太新奇,市場降溫,“有些做大型機(jī)器人的公司就逐漸沉寂,甚至死了”。
另有一些公司做小型服務(wù)機(jī)器人,但實(shí)際上來說,它就是一個(gè)大玩具,基本消費(fèi)圍繞著小孩,“這類公司面臨的危機(jī)是缺乏內(nèi)容”。小孩喜新厭舊,很快對(duì)機(jī)器人失去興趣,所以“一是如何保持后臺(tái)內(nèi)容的豐富度,二是前臺(tái)能否承載這些內(nèi)容”,怎么將內(nèi)容呈現(xiàn)出來,涉及使用何種技術(shù)、使用者體驗(yàn)等?!澳壳斑@些小機(jī)器人的售價(jià)不算高,對(duì)消費(fèi)者來說,玩一陣子膩了或機(jī)器壞了,也無所謂,這類業(yè)者正好抓住市場的一個(gè)空間?!?/span>
新松在服務(wù)型機(jī)器人也有不少布局,研究院就有不少項(xiàng)目在進(jìn)行,王宏玉透露,大型服務(wù)機(jī)器人主攻商業(yè)、公共服務(wù)場所,“從今年的數(shù)據(jù)分析來看,海外需求量有不錯(cuò)的提升”,除了歐洲人工成本高之外,客戶對(duì)于機(jī)器人的期待也比較務(wù)實(shí),認(rèn)為可以代替半個(gè)人力就合適了,期望值不同,對(duì)機(jī)器人認(rèn)定的效果及投資效益評(píng)估就不同,這陣子新松的服務(wù)機(jī)器人海外接單就傳回捷報(bào)。
王宏玉進(jìn)一步指出,服務(wù)機(jī)器人行業(yè)都在探索一種更適合于人們需求的模式或服務(wù),功能跟期望值之間怎么達(dá)到平衡,還是很有難度,服務(wù)機(jī)器人現(xiàn)在的接受度較低,行業(yè)需要出現(xiàn)一個(gè)像喬布斯般的人,整合理念,提出的策略能讓 80~90%的用戶接受,創(chuàng)造真正可以帶動(dòng)市場起來的應(yīng)用,“否則還是在玩具階段,一些小公司在做,一年能賣出幾百臺(tái)、幾十臺(tái),維持自身發(fā)展都困難”,這就是為什么服務(wù)機(jī)器人行業(yè)需要一個(gè)里程碑式的人物出現(xiàn)。
目前,國內(nèi)大約有 3000 多家機(jī)器人企業(yè),大部分是做集成,為用戶提供機(jī)器人應(yīng)用場景及解決方案,門檻相對(duì)較低,實(shí)際上真正做機(jī)器人本體的,如新松,大概只有十幾家,新松在國內(nèi)成為霸主后,海外市場就成為未來幾年重點(diǎn)發(fā)展,特別是歐洲經(jīng)濟(jì)逐漸復(fù)甦,AGV 需求提升,當(dāng)?shù)匾伯a(chǎn)生許多新的 AGV 公司,王宏玉強(qiáng)調(diào),“我們技術(shù)領(lǐng)先他們,要很快搶占這個(gè)時(shí)機(jī)”,在亞洲部分,繼布局新加坡以后,東南亞市場也有不錯(cuò)斬獲。隨著新松腳步邁向海外,世界正在看到中國機(jī)器人的實(shí)力。
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