走進一個廠區,可以看到研究人員們正在測試 4 足機器人,他們通過觀察小狗的步態,研發機器人的運動控制,雖然還不像波士頓動力(boston dynamics)的機械狗能后空翻,甚至還會自己開門,但這個 4 足機器人面對突來的外力沖擊,能保持平衡,不會被推倒,也可以負重 10 公斤行走,除了機械狗,還有端著餐盤的送餐機器人、為孩子們準備的恐龍蛋機器人等。這里是新松機器人鮮少對外曝光的研究院。
把視線移到廠內另一處,則有許多穿著無塵衣的研發人員,他們正在測試、調校專為芯片行業設計、能將晶圓托盤在各個工藝腔室間傳送的潔凈機器人。
圖|dt 君試圖要推倒機械狗,結果機械狗相當穩定,不受外力影響。(圖片來源:deeptech)
圖|新松研究院研發的機械狗,目前可以負重 10 公斤(圖片來源:deeptech)
近幾年,機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器人穿梭工作,波士頓動力向外展示了其高端的技術實力,引起真假智能爭議的 sophia,還有各式各樣的應用,如自動引導車(agv,automated guided vehicle)或稱移動機器人、服務機器人、醫療機器人等。
但是,鮮少有一家公司能像新松布局之廣,現已跨足移動、工業、服務、醫用、特種等機器人領域。尤其是最近幾年,東北在經濟、人口等各項指標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成為行業的龍頭企業,著實成為這片黑土地上的一大亮點。
關于新松,大家應不陌生,國內機器人龍頭,從中科院沈陽自動化研究所旗下的一間實驗室,變成一家年營收近 25 億元、凈利超 4.3 億元的企業。1989 年左右中國汽車廠沈陽金杯公司急需產線自動化 agv 方案,沈陽自動化研究所接下了這項研發任務,在 1991 年打造出中國第一臺自主研發并落地行業的 agv,讓機器人來搬料、做汽車總裝,當時背后的重要研發人員就是現任新松機器人高級副總裁王宏玉,他寫下了讓中國的 agv 技術真正走出實驗室的里程碑,若那時沒有 agv 的成熟可能就不會造就今日新松移動機器人(agv)的成功。
現在新松在全球 agv 的應用從汽車總裝和汽車零部件生產,延伸到電子電器、金融、交通等領域。客戶涵蓋 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)
保留科研創新精神
“當時沒想到把 agv 做成一個產業,”王宏玉接受 dt 君采訪時笑著說。盡管他在中國 agv 領域已是領航級人物,言談間仍可感受到他依舊對科研懷抱熱情,訴說著 agv 三大核心技術:電機+驅動器、控制器、以及能源比如電池,他月底準備到日本參加能源展,就是為了看新一代電池技術—氫能,“現在 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用在 agv 里,比較環保,得去看看人家發展到什么程度。”
圖|新松機器人高級副總裁王宏玉(圖片來源:新松)
在新松就有一個小故事,先前開發出骨科/正骨機器人,可以幫助脫臼患者的骨骼復位,并已經拿到生產許可證,但醫療系統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目,盡管項目的商業化不順遂,也從未影響新松對研發的投入,這種做科研的精神,跟它誕生于學術科研圈息息相關。
“自我研發可能不一定樣樣有市場,但做出來就是體現一種創新實力,過程中有些東西能形成產品,新松研究院就是個大的孵化器,服務機器人、潔凈機器人、醫療機器人都是研究院孵化出來的,”王宏玉對 dt 君說。
研究院大約 200 多人,一部分人是做基礎研發,相關技術都可以做,另一塊則是產品研發,市場需求出現,通過相關技術做成產品形態,接著進行內部孵化,“產品如果能夠銷售 1000 萬以上,就變成 bu(business unit)獨立運營,再做大達到上億元規模,就成為 bg(business group)。”目前工業機器人已經成為 bg,服務和醫療機器人則是 bu 規模。除了研究院外,每個產品線也都各自有研發人才。
圖|在新松研究院里可以看到各式各樣的服務機器人(圖片來源:deeptech)
圖|研究院人員在測試恐龍蛋機器人(圖片來源:deeptech)
機器人趨勢一:智能化
從打造中國第一臺落地行業的 agv 至今,王宏玉看著機器人行業近 30 年來的趨勢及挑戰,“機器人發展數十載,整個大的原理基本上一致,關鍵在于智能化的提升,機器人的發展從原來的純機械動作,搭配智能傳感器以及人工智能相關技術,機器人的變化會越來越多,”他說。
例如,最早的 agv 機器人是電磁導航,沿著固定路徑行進,后來逐漸變成磁導航,就有了路徑的變化,接著開始采用激光導航,實現“無路徑導航”。現在的最高端發展則是進入“自然環境識別”,當它進到一個環境里,轉一圈就知道哪邊能不能走,或是用戶給指令如送水,它會知道該停在哪里,并且與用戶對話。
工業機器人的智能化程度同樣越來越高,初期是一步步教機器人怎么移動,教完以后,它就沿著人類教導的路徑動作,假如鋼板稍微偏了一點,它就焊不上了,傳統這種方式的要求相對苛刻,除了機器人本身得設計好,人也必須教得很好,教導者的水平也影響了機器人的表現。
現在,加上“機器視覺”、“自主決策”以后,人類只要稍微告訴機器大概的路徑,如起點跟終點,它通過圖像識別,自動跟蹤,大幅提升加工品質,而且能完成 100% 或接近 100% 的工作。
像是新松機器人生產機器人的全自動流水線上,多工位采用雙機器人協同作業。一個機器人觀看同伴工作,同時做出分析判斷,然后機器人主動決策如何來配合完成作業,全流程采用免示教編程系統。隨著機器視覺、傳感器等越多創新技術應用在機器人上,除提升其智能化程度,另一項好處就是讓人類容易使用,才能使機器人普及。
圖|新松自己規劃了一條流水線可以生產 6 種產品,正因為生產具彈性,在業內被稱為是柔性生產,讓機器人組裝工業機器人,半小時就可以完成裝好,后續再進入人工組裝流程(圖片來源:deeptech)
機器人趨勢二:邊緣計算
機器人跟 ai 的發展其實相似,談算法、算力與應用場景。現在研究深度學習大多是應用在人臉識別、語音識別,能不能把 ai 相關技術用在工業上,像是提高生產效率、規劃效率,但王宏玉表示,想把 ai 技術用在工業上,算力就得提高,所以未來邊緣計算(edge computing)在機器人領域將是一個重要的議題。
邊緣計算,簡單來說就是介于云和設備之間的一層,上連云、下連設備,同時具有部分的決策功能。機器人智能化程度越來越高,實現更多的 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,特別是工業環境對實時性的要求較高,傳送帶、產線的監控及分析是不等人的,“盡管未來進入到 5g 時代,其速度也未必能完全符合工業需求,特別是數據量大的工廠,因此,將來會是云端和邊緣的結合。車間級、工廠級的這種決策分析都適合在這個邊緣層里,”他說。
因此,把有些過去在云上做的事拿到邊緣計算層來做,尤其是復雜的功能,比如圖像識別、力的控制、各式傳感器的數據分析等,特別是圖像識別是基于點云計算,本地控制器是無法負荷。而機器人本身則是一個實時的運動控制系統,它接受邊緣層的指令。
另一個需要邊緣計算需求是來自多操作系統(os)融合。這樣的應用場景可以是企業內部不同機器人的連結,或是需要跟其他供應鏈體系的機器人連接,特別是制造業的趨勢邁向工業互聯網,工廠內部可能采用了不同 os 的機器人,就會涉及到多操作系統的連接,這時可以通過邊緣計算控制器的來實現。
新松已經開發出邊緣計算服務器,一臺服務器目前測試可以控制四、五臺機器人,當然這個邊緣層可大可小,可以做多條產線連接,也能是串連整個工廠的分析。此外,有鑒于邊緣計算剛剛興起,架構、標準尚未形成,中國幾個大廠家很快形成了邊緣計算產業聯盟,新松為理事單位之一,產業界共同討論邊緣計算的架構、存儲、交換標準等細節,但還需時間逐步推進。
圖|agv 上方搭配機器手臂,就能讓機器人移動,提高作業效率,客戶之一為海外閃存大廠(圖片來源:deeptech)
進軍自動駕駛領域?
機器人實際上是極為復雜的項目,例如一個機器手臂就有近 200 個零部件,另外 agv 其實就像一臺低速的自動駕駛車,其采用的多項技術都是自動駕駛領域在討論的,像是agv 走向無路徑的三維視覺,還有安全避障、電池、感應供電等技術都是相通。那么,“新松有打算切入自動駕駛領域嗎?”dt 君詢問。“現在不好說,”王宏玉給了一個有想像空間的答案。
“自動駕駛車大家現在都是沿著既有汽車去改,往上加東西,改來改去,設計不是最優的,我個人觀點是未來的車肯定要全新設計。”他也透露,新松內部建了一個專門研究自動駕駛相關技術的研發平臺,比如三維圖像識別、障礙物回避、控制算法等,主要做測試、技術儲備,“將來這些儲備不一定是無人駕駛需要,機器人、agv 也可能需要這些技術。”
機器人泡沫估計快了,服務型機器人需要一個喬布斯
機器人領域看似百花齊放,但王宏玉直言:“對機器人公司講個故事,吸引了資本投錢,就開始做,這事其實很危險,這個市場并沒有想象那么大。產能過剩,過剩以后,錢燒完了,可能就有一批公司就得倒掉,最典型的就是服務機器人。”
“服務型機器人最大的問題在于:功能沒那么多,但大家期望很高”,其實“機器人只要解決一個問題就行,而且一定要有用,兩個條件具備下就會產生出小的行業,”,他一針見血的指出當今行業面臨的矛盾及可能的突破點。
起初大家覺得服務型機器人市場大有可為,至少可以代替半個人,同時又挺酷、吸睛,但當機器人實際可做的事有限,消費者慢慢覺得不太新奇,市場降溫,“有些做大型機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機器人,但實際上來說,它就是一個大玩具,基本消費圍繞著小孩,“這類公司面臨的危機是缺乏內容”。小孩喜新厭舊,很快對機器人失去興趣,所以“一是如何保持后臺內容的豐富度,二是前臺能否承載這些內容”,怎么將內容呈現出來,涉及使用何種技術、使用者體驗等。“目前這些小機器人的售價不算高,對消費者來說,玩一陣子膩了或機器壞了,也無所謂,這類業者正好抓住市場的一個空間。”
新松在服務型機器人也有不少布局,研究院就有不少項目在進行,王宏玉透露,大型服務機器人主攻商業、公共服務場所,“從今年的數據分析來看,海外需求量有不錯的提升”,除了歐洲人工成本高之外,客戶對于機器人的期待也比較務實,認為可以代替半個人力就合適了,期望值不同,對機器人認定的效果及投資效益評估就不同,這陣子新松的服務機器人海外接單就傳回捷報。
王宏玉進一步指出,服務機器人行業都在探索一種更適合于人們需求的模式或服務,功能跟期望值之間怎么達到平衡,還是很有難度,服務機器人現在的接受度較低,行業需要出現一個像喬布斯般的人,整合理念,提出的策略能讓 80~90%的用戶接受,創造真正可以帶動市場起來的應用,“否則還是在玩具階段,一些小公司在做,一年能賣出幾百臺、幾十臺,維持自身發展都困難”,這就是為什么服務機器人行業需要一個里程碑式的人物出現。
目前,國內大約有 3000 多家機器人企業,大部分是做集成,為用戶提供機器人應用場景及解決方案,門檻相對較低,實際上真正做機器人本體的,如新松,大概只有十幾家,新松在國內成為霸主后,海外市場就成為未來幾年重點發展,特別是歐洲經濟逐漸復甦,agv 需求提升,當地也產生許多新的 agv 公司,王宏玉強調,“我們技術領先他們,要很快搶占這個時機”,在亞洲部分,繼布局新加坡以后,東南亞市場也有不錯斬獲。隨著新松腳步邁向海外,世界正在看到中國機器人的實力。
來源:搜狐
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