机械臂出口量全国第一,85后创始人还要给机器人装“安全皮肤”丨寻找深圳高精特新

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图1:寻找深圳专精特新banner

2017年,一款小学生写作业“神器”火爆后,让国人见识到深圳机械臂的商用化水平。

对于深圳机械臂公司越疆科技而言,他们的机械臂不仅可以模仿人手写作业,还能通过各类手势、声音甚至脑电波操控,像是科幻电影里的场景。

渤海证券认为,目前我国正处于制造业产能由低端向高端转型的重要阶段,随着我国人口红利逐渐消退以及工业机器人价格不断下探,二者价格剪刀差已经明显缩小,“机器换人”将成为未来制造业转型的重要趋势。

而中国连续多年都是全球最大的机器人市场,一批中国机器人企业也在努力追赶行业领头羊。记者了解到,深圳的机械臂产业发展已颇具规模,出现了越疆科技、慧灵科技等优质企业。引领者可以在视觉、控制、驱动、本体技术等主要环节实现全自研。

从2015年成立至今,越疆科技机器人累计出货量超过35000台,销往全球140多个国家和地区,在中国大陆品牌中,多年位居工业机器人出口量第一。在2020年,越疆科技突破了万台的销量,这个数据刷新了中国机械臂行业史。

正在下围棋的越疆科技机械臂。摄影:南方日报记者李荣华

正在下围棋的越疆科技机械臂。摄影:南方日报记者李荣华

用唐诗起名,打造中国机械臂领先企业

刘培超是一名85后,山东大学机械工程专业硕士毕业,酷爱科研,也爱跑步,因为家人做生意,从小受商业文化熏陶。专业的科研实力、健康的身体和敏锐的商业嗅觉,为刘培超之后创业打下坚实基础。

大学毕业后前几年工作时,刘培超意识到中国机器人产业与国际水平存在的差距,也看准中国机械臂产业的发展潜力,在深圳成立越疆科技。

“越疆”二字来自唐代诗人陆龟蒙的古诗:“越疆必载质,历国将扶危”,寓意用扎实的技术和产品助力民族品牌跨越国界,走向世界。

机械臂属于工业自动化产业的细分领域。机械臂产业从工业级机械臂到协作型机械臂,出现质的突破,产品操作系统更为智能,用户操作性能愈加优越,而多项核心技术带来性价比递增。

比如,人机交互的非接触式安全避障技术与机器人视觉交互技术,可以让用户手持产品直接示教,简单易用,大大降低了工厂导入机器人的门槛。并且,在算力、视觉、执行三大领域的技术支持下,机械臂产业进入智能阶段。

从2018年至今,越疆科技在智能制造战略布局落地,推出了CR系列、MG系列,这些工业机器人产品得到了市场积极反馈,也意味着越疆科技从桌面级引领者跃升为协作机器人引领者,处于行业创新引领地位。同时,越疆工程应用中心建成后,该公司开始从提供单一产品蜕变成提供多样行业方案。

目前,这家公司员工接近400人,近一半是研发,一年研发投入占总营收约50%。越疆重点布局智能制造、医疗、商用服务领域,2020年已经实现盈利,已拓展汽车领域和3C领域多家客户。

从10年前开始,中国制造业进入“机器换人”时代。2011年,富士康提出“百万机器人计划”,来解决工人紧缺问题。但是十年过去,该计划没有完全落实。

刘培超认为,一直以来,中国市场缺少给3C产线定义的机器人产品,整个行业依然拿传统机器人去解决最新的柔性制造问题,存在“难以接受的两个成本”:一是机器人导入时,操作难度高,并需要专业工程师导入,且调试时间长达6个月;二是机器人单价成本高,十几万一台。

2020年12月,越疆科技发布了首款工业级桌面协作机械臂产品MG400,这是一款完全由国内企业结合全球市场需求正向研发推出的协作新品类,开启了协作机器人“万元”时代。这类机械臂产品对大型制造业工厂的自动化、智能化转型,起到赋能作用。“机械臂摆在产线上就可以用,成本才1万左右,对于3C制造企业是非常大的助力。”

越疆科技机械臂具有空间智能感知功能。摄影:南方日报记者李荣华

越疆科技机械臂具有空间智能感知功能。摄影:南方日报记者李荣华

越疆背后的产学研伙伴:有清华、比亚迪等

工业机器人包含伺服、控制、电机、减速机四大核心技术。越疆自主完成了前三项核心技术突破,在减速装置方面也跟国产企业合作,而且目前其整个核心技术供应链都在国内。

在伺服领域,越疆为了让产品结构优化紧凑,满足智能化需求,设计了控制跟伺服结合的驱控一体化方案,较大提高通讯速度,目前推出的第三代产品,是行业内体积最小,性能最好的“驱控一体”方案,这样可以使越疆的机械臂更为小巧、灵活,性能更高。

更值得关注的是,越疆在安全交互领域取得突破性进展,推出了“安全皮肤”解决方案,这是行业较为重大的技术突破。

在传统的人机协同作业场景中,会常出现接触式的碰撞,只能设置防护笼,才能兼顾人身安全与工作效率,但现在不利于越来越复杂的人机协同作业场景。

而越疆科技最新推出的一款名为“安全皮肤”的电磁感知技术,能够让机械臂在10-20cm距离时检测到入侵物体,并快速暂停机器人运行,避免了人身伤害。当人离开后,机器人自动恢复运行。经检测,让协作机器人在中低速运行下,能完全避免伤害的发生;而在高速度运行下,能将碰撞损伤降低90%。

据悉,对于这一类机械臂的非接触避障技术,国外较多技术路线是用电流环和力传感器去控制,这增加了机械臂的整体成本,降低了稳定性、刚性,行业难以普及。“安全皮肤”是2020年越疆牵头的广东省重点领域研发计划—“智能机器人和装备制造”重大专项项目,现已量产。

刘培超强调,饮水思源,越疆的大量核心技术,都受惠于产学研结合。

在刘培超看来,高校是企业技术和人才源源不断输入的源泉。企业会去贴近市场,将最新、最需要的产品需求,反馈给高校。“产学研结合需要企业牵头,去跟高校提出前沿技术方向跟使用方向,目标上一致。”

这几年,越疆跟山东大学、清华大学保持紧密合作关系,在一些重大技术领域合作申请国家重大专项,进行前沿技术布局。

比如,越疆另一项“黑科技”“迁移技术”就是越疆牵头,清华、比亚迪、立讯精密参与攻克。在大量的柔性生产制造中,如果每一个技术都要先动用大量的编程部署操作,人工工作量会非常大。一旦启用“迁移技术”,人工教会机械臂打磨手机边框后,机械臂也会在相类似的场景中打磨笔记本、iPad的边框。

产品线全部实现技术自主可控

目前,我国已经是全球最大的工业机器人市场。疫情一定程度凸显工业自动化必要性。同时,中国机器人密度(每万名制造业员工拥有的机器人数量)远远落后于欧美制造强国。

多年来,全球工业机器人产业的核心技术由机器人企业界的“四大家族”(即日本安川电机和发那科、德国库卡、瑞士ABB)垄断,而且,目前国内市场高端核心零部件仍然以进口为主,中国出口核心零部件大多为中低端产品。 国内甚至对能否赶超这些领头羊都持有一种悲观看法。

“悲观是相对片面的。”刘培超认为,整体而言,中国工业机器人产业从业者采取了跟随战略,照着国外技术路线去开发,所以每做一步人家就会降价反击,导致市场端一直打不开,由此反致研发端投入无法持续。而且,“四大家族”只是垄断部分特殊领域或极高端的高节拍机型,并不是所有产品。

采撷水果的越疆科技机械臂。摄影:南方日报记者李荣华

采撷水果的越疆科技机械臂。摄影:南方日报记者李荣华

在这种情况下如何破局?刘培超称,越疆发展经验,是坚持长期主义跟市场需求导向,产品线全部实现技术自主可控,整个产业链没有被“卡脖子”的环节。“不要跟随‘四大家族’方向去定义产品,而是要跟随市场需求去定义产品,为用户提供切实的产品方案。只有用户真正认可你产品了,整个产品销量起来了,之后才会形成一个良性循环。”刘培超强调。

刘培超认为,科技企业进步的动力是以市场需求主导,而不是技术或资金为主导。“你即使解决了‘卡脖子’技术,没有市场需求的话,商业价值不能凸显,市场反馈遥不可及,很快也会‘趴窝’。”

技术只是工具,把握并满足刚需高频的应用场景,才是商业成功之本。曾多次在高交所展览的村田制作所“村田顽童”,集成了气压传感器、陀螺仪传感器和超声波传感器,但这款机器人一直没有走向市场。业内认为,主要是没有找到好的应用场景。

“对研发工作者来说,你只有不断去尝试,市场不断给你反馈,就没有跨不过的技术门槛。”刘培超称,越疆每年会投入上亿资金做技术提升,不断整合人才资源做核心技术方向的突破和布局。

企业档案

越疆科技

项目介绍:越疆科技是世界领先的智能机械臂解决方案商,桌面机械臂开创者,专注于集感知交互为一体的全感知智能机械臂的研发。

团队成员:创始人刘培超,山东大学机械工程专业毕业

融资状态:2021年1月,完成3.2亿元第4轮融资,由中金资本领投,中车资本、温氏资本、招商局资本、云晖资本、势能资本以及老股东跟投。此前投资机构有松禾资本、深创投、前海母基金、道生资本、星河控股等。

越疆科技创始人刘培超。摄影:南方日报记者李荣华

越疆科技创始人刘培超。摄影:南方日报记者李荣华

深创者说@刘培超

只有坚持长期主义跟市场需求导向,产品线全部实现技术自主可控,产业链就没有被“卡脖子”的环节。

跟随市场需求去定义产品很重要,要为用户提供切实的产品方案。只有用户真正认可你了,产品销量起来了,才会形成一个良性循环。

反而言之,即使解决了“卡脖子”技术,没有市场需求的话,商业价值不能凸显,市场反馈遥不可及,很快也会“趴窝”。

【撰文/摄影】李荣华

【统筹】曲广宁

【视频】受访者供

编辑 王玮
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