从1969年世界上第一台PLC被发明之后,人类就叩开了自动化的大门,作为现代工业最重要的技术之一,自动化技术应用领域不断拓展,在技术赋能产业新发展、中国制造业产业升级的大背景下,随着机器人、人工智能的升温,工业自动化趋势亦愈演愈烈,制造业企业持续提升自动化程度,朝着集约化、智能化方向进行产业升级。而今,制造业面临着产业迭代、挑战频发、需求多样、竞争重塑,在这转型的关键时刻,本期创融汇“工业智能化的未来之路”主题沙龙将与您一起探讨: 自动化技术如何影响工业企业发展,现如今工业智能化行业国内发展现况如何?工业智能化核心驱动力以及工业智能化行业未来畅想。

以下为创融汇“工业智能化的未来之路”主题沙龙上翼菲自动化创始人张赛的精彩演讲实录,由云现场整理。

 

   张赛:大家好,我是翼菲自动化创始人张赛,很高兴又有机会来到厦门,一下飞机的时候就感受到热情如火,我在济南出发之前,专门把我的秋衣和秋裤都脱掉了,但还是觉得很热。但我觉得厦门是很美丽的城市,一直待在这里都不会觉得腻,我们在厦门也有客户,也有机会来拜见金主爸爸,挺好的。

   翼菲是一家做工业机器人的企业,AI+Robet+totosolution(音译),这是我提出来的词,我们认为,做一家国产机器人怎样能破局而出?就应该聚焦在这件事上,如果把Arts这件事做好,你的产业就可以在市场中占据一定的立足之地。

   当年我为什么要做机器人这件事情?我们觉得机器人及工业自动化一定是中国工业发展的必由之路。麦肯锡曾经预测过,几乎每一种职业都可能实现自动化,2055年的时候100种职位可能会被自动化替代,我们也认为,被替代的不光是重复的工业性劳动,其实重复性的脑力劳动也在被自动化趋势替代。很多人觉得自动化、机器化的到来是抢人类饭碗的,这句话确实是这样的,人类的饭碗是会被抢掉的,但是当科技大潮到来的时候,不是以人类的意识为转移的。回顾历史上历次的科技创新,一定会带来更加深刻的社会变革,所以说我们在面对这样一个大潮到来的时候,我们去阻挡它,这种事情是没有意义的,更好的态度还是张开双臂更好包容,更多跟他相处,考虑如何共存,因为这个事情不是可以逆转的。我们就是希望能够在这个大潮当中,尽早地跟机器人有所互动,能够站在一起。

   就像我刚才说的“ART”,就是大脑、整体、应用集成解决方案全都串起来的一条路,也可以理解成是纵向垂直的道路。从AI这一层来说,我们认为机器人大脑其实是机器人最核心的竞争力之一,包括机器人控制器的硬件、软件,也包括更加底层的数学层面的建模、算法等等这些东西。翼菲从一开始就想明白了一个道理,我们从一开始成立公司的时候,就从来没有买过成品的控制器,也没有用别人已经做过的软件和算法控制我们的机器人,我们从头到尾都秉承着一种自主研发的态度,自己研发我们控制器的软件和硬件,使用我们自己的数据模型建模,用我们自己的编程语言编出来机器人的操作方式和路径规划,让客户来使用。我们现在自己做的控制器可以实现很多功能,包括机器人的运动控制、视觉识别、外部跟踪,全部集成在我们自己的控制器里,可以实现一拖多的技术,一台机器人可以多个控制器的使用,我们也开发了很多行业需要应用的工艺包,这也是通用做法,比如买一个四大家族的机器人,买过来以后你想让他焊接,但是还需要单独为焊接的工艺包花几万块钱,这基本上是现在比较通用的做法。我们也集成云平台的远程监控,可以让大家远程看到机器人的运行状态。

   随便举几个曾经比较经典的工艺包的例子,比如PPT上的这个技术,是我们做应用集成的时候从客户需求当中提炼出来的一种技术,我们当时做了一个案例,把一个塑料托里放金币,比较紧密,容易被破坏,对精度要求比较高。正常情况下,机器人重复定位精度是0.08毫米,吸盘吸的时候也可能有偏移,因为这个事情并不是特别可控的。在最后放置的时候,又会有0.08毫米的偏差,最终有可能是没办法放到这个托盘里的。所以我们带机器人抓取吸盘上的金币之后,移动的过程中进行二次视觉定位,又进行了一次拍照,跟机器人的坐标系相结合,这时候可以得出新的更加精准的金币位置,这样的话需要处置的其实是放置时的偏差就好了。难点在于拍摄和校正的过程,是在机器人高速移动过程中完成的,不需要减速,可以在更快的节拍下完成这个动作,我们利用这个功能,把原先难以解决的高速、高精度的场景提出了解决方案。

   机器人路径规划的功能,在做某些方案的时候,需要让机器人走规划轨迹,也不是说编不了,但是它比较复杂,所以我们开发了一个软件工具包,大家可以用绘图功能直接画出来一个轨迹,机器人后面的算法会自动把这个图形翻译成机器人的运动轨迹,成为机器人的运动指令,机器人可以照着这个图形运转,使得很多客户在使用我们机器人的时候,做一些复杂的轨迹规划,做一些涂胶运动的时候,只需要画图就好了,大大降低了他们的使用门槛。还有视觉提取的模块,我们开发出了很多这样的模块,帮助客户更加方便地使用我们的机器人。

   我们在不断做这些模块的时候,其实我们也在通过一些算法的革新,使用一些更有效率的算法,可以提升机器人的运动速度和轨迹精度。比如右下角这个视频,是我们开发的一个产品。大家平时肯定有这样的经验,一大包湿纸巾,上面有一个塑料袋,打开以后从这里抽取,实际传统方式是一堆人涂胶水,把这个塑料袋按在上面的,后来我们用机器人吸取这个盖子,走一个涂胶轨迹,沾在湿巾袋子上,现在全国七八十家的厂都在用我们的这个功能,这样工作对机器人的路径规划和算法要求比较高,因为湿巾的轨迹长得很奇怪,我画出来的这个还不算最奇怪的,我们遇到过很多奇怪的形状,比如马蹄型、跑道型的。福建有家企业是青蛙王子,湿巾袋子长的是青蛙练,就更加诡异了,一秒钟之内走出青蛙的轨迹,而且还要特别均匀,这对机器人提出了比较高的要求。

   同时,机器人不光有大脑,还有眼睛,也就是所谓的视觉系统。工业视觉现在很多人在做,很多公司专门以工业视觉为生。我们的工业视觉部门,实际上是我们公司内部的一个团队,专门为我们这个项目进行服务的。工业视觉涉及的领域比较广,包括2D、3D、深度学习、信息传感器等一系列的东西都有,一般抓取放置,其实用2D视觉就好了,主要识别大小、位置、角度等等,辅助机器人抓取。当这个东西高低不同的时候,要引入3D视觉,当这些东西要混在一起,你需要进行分捡的时候,那需要深度学习这样的技术进行处理,这些东西我们都有所涉及,并且都已经有相关的应用案例。

   当你掌握了机器人上层的AI层以外,其实你还需要非常重要的机器人本体,来帮你实现功能。中国的机器人市场其实发展还是非常迅速的,从2013年到2018年,每年平均以40%左右的增速进行增长,中国已经成为世界上最大的工业机器人消费国,独占世界三分之一的市场份额。但是就像咱们中国其他的领域一样,咱们拥有庞大的经济体,拥有庞大的市场,但我们未被满足的需求还是非常多的,每万名工人平均拥有的机器人数量是140台,在2018年刚刚超过世界的平均水平,但是比起世界先进国家来说还是有比较大的差距,对我们这些机器人从业者来说,这也是我们感觉还有非常大的市场前景的原因所在,确实还有非常大的空差没有被满足。

   我们现在也感觉,整个行业有非常明显的从重工业向轻工业进行转移的趋势。原先机器人刚刚诞生的时候,干的事情主要是冶金、化工、汽车等领域所做的,可以说那时候人们更关注的是机器人所干的人类不能干的事情,比如危险的、特别重的,这些是人类很难做的。现在人们更多会关注到机器人替代人类不愿意干的事情,就是那种常年日复一日做的工作,很崩溃,很怀疑人生的一些工作。现在的人们宁愿去做快递小哥、外卖小哥,也不愿意在工厂里穿着防尘服,每天连厕所都上不了。不知道有多少人进过这种项目的车间,其实你在里面待一段时间是非常难受的,不论是穿这样的衣服也好,还是这种工作环境也好,还是这种灯光也好,都是很难受的,我也特别佩服那些坚持下来的人,虽然我们要替代他们的工作,但我也觉得我很佩服他们。

   我们以并联机器人作为切入点进入了整个机器人的市场。并联机器人,就是PPT上图这种机器人,和左边这种传统意义的串联机器人来说,长得就非常不一样,传统的串联机器人是以一条线的形式串起来的,有很多关节。并联机器人是在上游的,它是一种特殊的机器人类型,长得有点像倒挂的蜘蛛,所以也有俗称叫蜘蛛手。整个机器人其实是一个比较大的蛋糕,时至今日,串联机器人依然是市场主流的,并联机器人相对来说小众一些,但我们认为它是一种可以替代人工的,是未来非常有前途的机器人类型,所以我们选择了这个小众的机器人入手,相当于拿了一把足够锋利的刀切这块蛋糕。我们掌握了很多技术,很多的客户资源,获得的很多客户需求,反过来,我们可以利用这样的资源和技术优势拓展原来其他的机器人类型,比如小六轴的机器人,比如各种各样的专机,我们现在也在拓展产品线,满足客户更加全面的要求。

   我们现在这几种类型的机器人,都有全系列的产品,可以满足客户轻量级的自动化需求,也做了一些特殊应用,比如像农田里打药这种类型的机器人,这些我们也都在研发当中。

   有了机器人本体之后,还需要给机器人配上灵活的手,我们针对不同的客户、不同的产品,产品有可能有很多种,比如袋装的、盒装的、桶装的,我们开发了几百种不同的抓手,抓各种各样的产品,甚至也尝试过柔性的软体抓手。比如中间这幅图,是抓手机玻璃的,要做几毫米的吸盘,特别薄,还不能产生脏污、划痕,这都是在实践过程中开发出来的各种各样的抓取结构。

   我们做的机器人本体,达到了世界的先进水平,我们的各种性能参数其实都已经超越了世界比较知名的机器人品牌,我们也获得过很多荣誉。我们公司内部有一句话,叫做“产品为本,应用为王”。也就是说,一台机器人光做出来是不行的,更重要的是要用出去,客户一般不会只为一台机器人买单的,他买的是一套交钥匙的解决方案。我们往往碰到的客户需求都是,客户告诉我们进口是长这样的,出口是长这样的,中间大概是七八十个人,现在要把这些人全干掉,在规定的价格内用自动化的方式解决掉,基本我们碰到的往往都是客户这样的需求,所以说我们给客户提供的是一套全方位的解决方案,涉及AI、路径规划、视觉识别的内容,也涉及到跟其他不同设备相配合的内容。我们现在在轻工行业领域,比如食品、药品、电子、快递物流这些方面,有着很多的应用。比如装箱,散落的物品可以通过视觉识别自动识别出来然后抓取装箱,当然还有更多的装箱视频,这些都是我们从客户现场拍回来的情况,比如塑料瓶,咱们平时吃的火腿肠酱油、老冰棍,现在都是机器人装起来的,机器人在生产线也不会叫苦叫累要加班费,大家肯定吃过我们公司机器人经手过的产品。

   有一个比较综合性的案例,就是我们给东阿阿胶所做的案例。当时我们在东阿阿胶做的时候,可能很多女孩子都吃过,咱们先不说阿胶到底有什么作用,但他们整个工厂建的还是比较漂亮的,有一套比较漂亮的参观走廊,建得富丽堂皇的。进到走廊里,右边是他们的大花园,里面养着天鹅,左手边就是工厂,可以通过落地窗看到工厂里的一些场景,几十台机器人在这里非常整齐地进行阿胶的包装生产。左上角,是咱们平时吃的阿胶枣,是一个一个枣包装的,机器人把每个枣抓取起来,后面有一个针,放到那边然后再进行后续的包装,是这样的生产场景。除了装箱以外,并联机器人可以把散乱的东西变整齐。比如左上角的这个视频,是蓝思科技的视频,他们是世界上最大的手机玻璃屏幕的生产商,iPhone12手机玻璃屏幕45%就是在蓝思科技工厂里生产出来的,也就是说我们很早之前就知道iPhone12长什么样子了,只是我们不能说。底下的视频是联合利华的,正在灌装洗发水。左下角是感冒颗粒冲剂的包装线。

   我们还做过一个比较有意思的事情,加拿大的一家食品工厂,是生产牛角包的,原来是直的,后来靠人工打卷成弯的,弯成圆的或者月亮形的。我们用机器人代替人手做这个事情,大家可以想象一下当时的工作场景,加拿大的工厂,他们雇了很多黑人,戴着白色手套做这个事情,非常美丽。但我们需要把他们替代掉,这个事情真的很残酷,但是确实不以人类意志为转移,做完这个事情我才发现,面包其实真的有很多种类,在那里吃面包我都吃饱了。

   现在播放的这个视频完全就是炫技的,机器人非常快的绕这个可乐瓶子,这就是机器人控制系统的优势。这个过程是转圈的过程,也就是涂胶的过程,装在视频袋子上,最终形成了咱们拿到的大包湿纸巾。这些其实都还是只用到了2D视觉,还有一些案例用到3D视觉和深度学习,比如左上角是关于顺丰快递的,不论是大箱子、小箱子、包裹袋、塑料袋、文件袋,都可以被2D视觉和3D视觉的参数信息识别出来,配合扫码相机把需要去的路径识别出来,机器人可以多级联动。左下角的是烟厂出库场景,每一次过来的都是不同的订单,不同订单的组合是不一样的,都是根据客户订单实时生成的,我们也需要根据这种订单判断如何码成合适的类型。这是我们早期做的demo,我们还会做更复杂的demo,我们认为垃圾分类这件事情本来就不是人类该做的事情,垃圾如何分类应该交给机器人来干。包括在茶叶里挑选杂质和瑕疵的这种事情,其实就是我们日常生活当中经常会碰到的客户需求。

   除了并联机器人以外,我们还有其他大的协作机器人,其实也会应用到,术业有专攻,我们擅长做的是轻工领域的自动化东西,这些重工领域的自动化,如果客户有需求,我们又顺手能做的话,其实我们也不排斥给客户一条线全解决掉。

   后面还有更多的应用案例,现在左上角的就是可爱多的生产线。目前我们服务于六大行业,上百家客户,我们的产品遍布16个省份,其实这个数据现在有更新,如果算上今年疫情期间我们不小心生产的口罩机的话,其实现在整个中国只有两个省份没有我们的产品。目前在客户线上正在使用的机器人已经超过了千台,还出口到了很多国家,(PPT图示)这些客户都是我们正在服务的,其中不乏很多响亮的名字,比如蓝思科技,他们老板特别有名,是一个从打工到女首富的励志企业家,我每年会和她喝几次酒,酒量特别好。还有很多其他的客户,我想说的是,我们需要全方位满足客户的需求,因为他们跨很多的行业。虽然跨很多的行业,我们在应用机器人的本质上其实是相通的,要把机器人加上相关的解决方案,给客户提供更加实用、更加便宜的解决方案。

   我们公司在济南,是目前已经需要穿秋衣秋裤的城市。我本人是清华大学的本科,目前是清华大学的工程博士在读,哥伦比亚大学研究生。现在公司大概有300多名员工,大概一半的员工都是专职的技术人员,这一点还是挺难得的,因为大家印象当中,济南不是特别时髦的城市,我觉得厦门肯定比济南更好,在大家的印象当中,济南是比较传统的城市,我到外面介绍我的公司,大家往往都会问我,为什么一家机器人公司会设在济南。其实济南有它的弊端,也有它的优势,我们作为一家济南比较少的做工业机器人的公司,如果有人有意向回到济南做机器人行业,我们可以收这样的技术型人才。

   我们的理想是做世界级的中国机器人公司,希望大家支持我们一起实现这个国产机器人的梦想,谢谢。

   

   提问:我有两个问题,目前并联机器人国内的竞争状态怎么样,除了你们以外还有谁在做这样的事情?另外一个,因为我们也看过很多的设备和机器人公司,但很多公司在早期的时候很难突破一个瓶颈,比如突破一千万,或者突破两三千万,一直维持着小几百万的收入,不知道翼菲在发展历程的过程中,是怎么从刚开始样机的使用,突破到成体量的规模,有什么可借鉴的好做法?

   

   张赛:我一般讲话比较实在,都是干货,大家听听就罢了,仅代表个人观点。

   第一个,并联机器人的市场,因为专利是2010年写进的,从2012年到2015年这些年份里,诞生了很多做并联机器人的公司,翼菲算是做的比较早的,我们是2012年做的,2011年有里群(音译),后来还有阿童木等等公司,都是那时候起步做并联机器人的,还有其他公司没有把并联机器人当作主业,但一些上市公司也在做,我们一开始做并联机器人这件事情也是饱受质疑的,说市场小、客户少、应用小,反正都说做并联机器人的混不下去。确实是这样的,有很多公司原来做并联机器人的,后来不做了,有的只是打个牌子挂个名号而已,还有一些公司现在已经死掉了。透露一个事情,本周四天津大学的梅教授发起了并联机器人的联盟会议,也邀请了我去参加,所以我也得急着赶回去,邀请了我们,里群、阿童木,这个教授进行起草,呼吁我们这些剩余的公司不要搞竞争,要合伙把这个事情做大。他作为一个高校老师做这个事情,我是非常尊敬的,我也跟我的导师进行了商量,我们觉得这件事应该要去,在学术层面上我对梅老师是足够尊重的,会聊一聊,大家能否一下把这个事情做大,因为这个事情还是足够大的,只不过诞生得比较晚,发展时间比较短。第一台并联机器人是2014年卖的,到现在2020年,我们一年卖上千台的并联机器人,这个速度还是增长挺快的,其他的还有好多家标榜每年卖好几千台的机器人,假如说这个数字是真的,那其实增长是更快的,这是我对并联机器人目前的手段。

   我觉得未来我们肯定一年可以卖上千台的并联机器人,因为需求是摆在这里的。

   第二个,关于怎样从小做大的问题。从小做大肯定是非常痛苦的事情,你能挺得过去就能长大,挺不过去大多数人会死在沙滩上,这也是很残酷的现实。做企业不等同于做科研,你在做生意的时候,有很多做生意要讲究的事情,包括客户关系、政府关系,我作为一个快乐工程师来说,这些也要经历,该喝酒也要喝酒,该卖惨和卖艺的事也得干,但确实要通过这些手段获得客户的信任。我觉得我这个清华大学的名头没用来干别的,全部都用来骗客户,让他们信任我了。但前提是因为我们有靠谱的产品,一开始应用的手段,其实大家都差不多,无外乎是把免费的机器人送到客户现场用,这个过程中如果机器人真的好,客户能用得住,以后就有机会获得这个订单。比如东阿阿胶,当时我们免费送了一台机器人给他们用了半年,他们用的不错,然后下了30个订单做生产线。做蓝思科技的时候也是,我们当时完全是小白,不知道玻璃是什么东西,我们第一台样机也是免费送过去用的,到了现场一开箱,我直接就接到了他们老总的电话,说我们从垃圾箱里找的破烂送过去的,我们又赶紧飞过去跟客户解释、学习,然后又送了新的给客户,就是这样的过程。这个过程中要不断学习积累,客户可能骂你,这是喜欢你,如果连骂都不骂你,你就直接滚蛋了,你要在过程中把自己的技术做好,让客户以后渐渐少骂你。

   

   提问:张总您好,我是潍坊人,我看到山东的企业还是比较亲切的,我们基金的合伙人也是清华大学的,所以我们也了解了非常多清华系创业校友的风格。我这边有两个问题跟您做个探讨。

   第一个,像这种项目制的模式,好像看上去挺累的,不知道您在每一个客户身上的投入产出比怎么样?

   第二个,咱们公司在济南,有很多制造企业在长三角、珠三角,不知道对您的运作是否有影响,是否考虑在南方设立子公司?

   

   张赛:先回答第一个问题,项目制公司就是很牛,这个无法避免,但是不做项目做不下去。我们公司一开始2014年的时候,也考虑过只卖机器人,多快乐,但这个事不现实,没人帮你这么干,我们找过很多集成商,要么压你的价格压得特别狠,要么是以集成商的身份拿到机器人之后,还得派你去做测试,我们经历了很多轮,后来痛定思痛,决定我们要自己做项目。这件事不是说我们真的自己特别快乐地想做项目,真的是被逼的,实属无奈,没办法。为什么我们公司有一百多个工程师?就是为了做项目,没有办法。我们公司很多可歌可泣的事迹,都是在项目当中产生的,我自己辛不辛苦这是一码事,但我们做项目的人员真的非常辛苦,抛家弃子,背井离乡,这种事情真的太多的,我们想实现这个事业,这个过程真的不可避免,我们能做的就是尽量提高我们的技术,让项目的可复制性程度做得越来越好,我们对项目的管理越来越精确,可以尽量让这帮人别受委屈,尽快回来,这是我们要做的事情,但做项目的辛苦肯定是避免不了的,这是第一点。

   第二点,确实这个产业链在长三角和珠三角会比较多一些,像我刚刚提的很多企业,其实有一些就是在珠三角的。一般的情况下,其实这个产业链的区别没有那么明显,因为整个物流是打通的,全球化采购也都是比较顺畅的,那个时候你其实感觉不到在珠三角的供应链和在山东的供应链有多大区别。但今年的疫情把这个事情打断了,我们很多供应商在广东,他们复工复产都比我们晚,没有办法。当然那时候我们也接了很多山东的订单,因为他们也意识到加工和供应链的订单有多重要,所以说我们有考虑在外地设公司,目前我们在上海和杭州已经设了两个点,我们去年年底在武汉刚设了点,结果今年遇到了疫情,在更南方我们也会有这个考虑,谢谢。