發表日期 5/8/2022, 8:43:35 AM
文 |潘瀟雨
編輯 | 吳睿
工業移動機器人熱到今天,已經到瞭齣貨量比高科技更性感的時候。許多業內人嚮36氪講過這樣的“恐怖”故事:客戶預算4000萬元的項目,700萬元就有廠商願意做,一個項目虧1500萬元,資本買單。這看起來幾乎是難以避免的血戰。 産品高度同質化,新市場遲遲打不開局麵――螺螄殼裏做道場,自然就要打響價格戰。
所以當一傢公司入局工業物流領域,沒選擇紅海市場、而是去啃硬骨頭――半導體晶圓搬運時,我們不免感到好奇。不同於搬運3C電子,晶圓的脆弱、昂貴和極度潔淨決定瞭它對於移動機器人的嚴苛要求。工廠車間對潔淨度等級CLASS1的要求、細微的震動也會導緻整箱報廢……毫末般的失誤可能來自任何一個零部件的細節,想要解決這些問題的公司,無疑選擇瞭移動機器人遊戲的HARD模式。
成立於2017年的移動機器人公司優艾智閤正是從半導體晶圓搬運做起,先後進入3C、PCB、鋰電等場景中,拿下瞭台積電、中芯國際、華星光電、中國中車、立訊精密等KA客戶。其背後,不乏軟銀、SIG、IDG、真格、藍馳、鬆禾等知名大基金支持,在過去兩年的機器人投資熱中也稱得上極為順利。數位深耕機器人的投資人對36氪有相同的說法,能挺進半導體行業,是一傢移動機器人公司能紮進行業的最有效證明。
一位後入局者在紅海的肉搏中選擇瞭另闢蹊徑,優艾智閤不失為觀察當下機器人市場的閤適範本。4月,36氪探訪瞭其位於深圳的總部。1992年齣生、西安交大博士畢業的CEO張朝輝告訴我們,之所以先“死磕”半導體晶圓搬運, 是因為在要求行業know-how的環節,價格戰沒這麼容易打。這也是作為後入局者的他們抵抗“低級肉搏”的方式。 “為瞭找到影響潔淨度的原因,光是底盤的輪胎脫模我們就核對瞭十多次。我們在硬件供應鏈上做瞭2年時間。”
這傢公司的另一個有趣之處在於對工業移動機器人終極形態的想象。
張朝輝告訴36氪, 目之所及的大多數形態,都不過是囿於技術局限的過渡,耳聰目明能移動的復閤機器人纔是未來勞動力。
遠遠看去,機器人市場像個兩頭大中間小的杠鈴。一頭是機械臂,用來替代人手的抓取、操作;一頭是AGV/AMR底盤,用來替代人下肢的移動。兩頭都是近年機器人投資熱的大主角, 但事實上,一些杠鈴兩頭的玩傢正在往中間走,用復閤機器人形態超越單一的“手”和“腳”,真正實現替人。 資本對這樣的嘗試給齣真金白銀的支持票:高工機器人數據顯示,2021年復閤機器人相關的公司獲得瞭14筆融資,金額超11億元。
優艾智閤的復閤機器人形態
從單一跨越到復閤的難度是指數級增加的。具備移動、操作和視覺隻是第一步,三個功能模塊的磨閤纔是真正難題。怎麼讓機械臂在一個移動的底座上保持精準、怎麼提高識彆物品和識彆位置的綜閤效率、怎麼打通不同組件的通信協議……都是需要反復打磨的係統工程,也是市場對復閤機器人形態的遲疑所在:負載與成本的問題如何解決?在某些純粹搬運的場景中,復閤形態是否真實需要?
除此之外,在機器人公司“占山為王”的競爭階段,也開始進入3C熱戰場的優艾智閤還有時間鑽研know-how嗎?當高科技、智能化的故事不再新奇,移動機器人市場是否即將進入無趣的中年時代?以下是優艾智閤CEO張朝輝與工業物流事業部總經理許��對36氪的迴答――
讓機器人真正成為生産力
36氪: 優艾智閤選擇的落地場景有巡檢,也有工業物流裏的半導體、3C電子行業,早期還有輪胎巡檢,這裏的轉變是為什麼?
張朝輝: 我上學時實驗組研究的課題就是移動機器人的自主定位和導航,所以就想自己齣來做,把移動機器人落地。之所以最開始做輪胎巡檢很機緣巧閤,是因為第一個客戶在對接會上找到瞭我們,就這麼邁入瞭這個行業。之後隨著電子消費市場對物流自動化的需求提升,我們確立瞭工業物流和巡檢運維兩個闆塊。在工業物流中選擇聚焦於以半導體為核心的精密電子製造場景,及電廠為核心的能源行業。
坦白講剛開始我們是科學傢式創業――拿著錘子找釘子。找到個場景敲下去,不對再換下一個,實際上不是高明的舉動。
36氪: 優艾智閤邁入工業物流的時間不算長,但推齣的産品綫很多,既有AMR又有復閤形態。産品綫的“多”與“專”背後是不同的産品思路,你們為什麼這麼選?
張朝輝: 這個選擇的底層邏輯在於, 機器人應該被當做生産力而非生産工具。 另一種選擇是隻做移動底盤,無論是AGV還是AMR。但這更多是實現某一種功能、做一個零部件的思路,實際上客戶需要的是解決問題、産生價值的生産力,而不隻是更好更便宜的底盤。所以我們是 將搬運的形態給到客戶, 既可以移動也可以抓取,真正對應搬運工的生産力。
36氪: 為什麼復閤機器人能成為生産力?
許��: 因為它能移動、有手、有視覺,本身就接近人的形態。復閤機器人在工廠中是一個非常通用的方案,所有的工業物流管理都可以用復閤機器人來做。 它的定製化程度最低,但是實施效率以及交互性、通用性最高。 比如移動機器人單次執行的任務有限,但是復閤機器人一次能夠完成多項任務。
我們相信離散製造裏的搬運動作,最終都可以用復閤機器人實現。在未來5~10年裏,能夠大規模落地的應用還是復閤機器人。
36氪: 如果復閤是終局,那做機械臂的公司從上往下做是不是比你們更有優勢?畢竟機械臂最要求精準、也是最終的動作執行部件。
許��: 在末端執行上,機械臂隻是復閤機器人裏的一個零部件。復閤機器人是要移動的,但做機械臂的公司,更多集中在怎麼將手臂做到精度更高、成本更低上。所以遇到車間裏大量機械的調度時, 機械臂公司沒有這樣的軟件基礎來完成, 而移動機器人具備瞭整體控製係統的先天優勢。
36氪: 優艾智閤的整機怎麼保證對機械臂的精準控製?
許��: 每個機器人都有一個機內調度係統,就像人的大腦,不僅控製移動,也控製上層的手臂,它決定瞭機器人執行的效率與穩定性。我們的機內控製係統能將底盤、手臂、視覺等全部接入, 在控製係統中給手臂發送一個動作執行協議,它完成執行動作就可以瞭, 至於怎麼完成動作,就是機械手公司研究的內容瞭。
現在迴頭看,做整套控製方案是非常正確的方嚮。最早我們也嘗試過直接控製機械手臂的每一個關節,相當於用一個控製器去控製機器人身上所有電機,最後就變成瞭我們需要控製8、9個電機。這樣精度反而不高,因為我們不可能做得比機械臂公司更精確。 所以不如退一步,把它看做是一個部件, 我們的機器人反而會更加柔性。
復閤機器人
當機器人背著韆萬元的晶圓盒
36氪: 半導體,尤其晶圓搬運難度很高,很多移動機器人公司都不會選擇,為什麼你們一進入工業就選擇瞭這裏?
張朝輝: 我們確實嘗試過很多方嚮,2018年還做過海關查驗。行業選擇這件事,坦白講我是在2019初纔想明白。
移動機器人應該選擇什麼場景?首先移動機器人是自動化改造的最後一個環節, 所以需要找到一些自動化本身就做得不錯的行業, 我們當時就看到瞭3C、汽車、半導體,還有紡織、生物等行業。
第二個就是要找到最有可能實現規模化、市場足夠大的場景,這樣纔能支撐多傢公司一起發展,不會快速捲起一波價格戰。這樣的場景就是3C、PCB(印製電路闆)和半導體,今天還多瞭新能源。
第三個就是還有沒有機會。汽車行業沒有機會瞭,那些做磁條導航的企業比如新鬆、加藤等已經做瞭30多年,半導體行業格局未定,時間剛好並且還有機會。
而且半導體行業本身也有足夠強的需求。即便我們現在看半導體是一個很火熱、高端的行業,但工人們依然要穿著厚厚的潔淨服進入生産環境很長時間,這個過程非常痛苦,因此工人流動率高、用工難度大。
36氪: 選擇3C行業也是因為格局未定?一些更早成立的公司已經在3C行業很久瞭。
張朝輝: 當時是有客戶找到我們,所以在2020年時其實3C市場並沒有被完全開發,像我們服務的一些PCB企業就屬於泛3C領域。真正進入這個市場後,會發現很多公司不敢進入實際上是畏懼這個行業一傢獨大的情況,但實際情況隻靠一兩傢無法完全滿足市場需求。所以3C市場對於機器人的需求,會在這兩年大量釋放。
3C場景對於機器人公司實際上是個相對容易的市場。盡管它本身的産綫很多,但 不論是生産iPhone13還是14,生産流程都不會産生大的變動。而在搬運中,用來流轉的托盤和料箱等,也有標準尺寸。 所以在一個相對標準的環節,每次産綫變更時,我們也能快速調整路綫實施替代。
36氪: 作為後入局者,你們是如何補齊行業know-how的?
張朝輝: 說實話沒有太多技巧。比如最早進入半導體行業時, 我們投入瞭10位工程師,幾乎是free demo(免費演示)的情況下,用瞭十幾個月的時間磨閤産品。 現在來看這樣的投入還是很誇張,但在這個過程中,我們就理解瞭每一個機台、設備如何運轉,以及對應的通訊與工藝,包括關於震動等級、潔淨度、通訊協議的要求等。
我們最後會形成一套技術專傢+行業專傢的團隊, 而那些靠“降價”一招鮮吃遍天的企業,這個領域裏並不能完全解決客戶對你的信任問題。
36氪: 具體理解瞭哪些?
張朝輝: 首先是潔淨度,半導體行業對灰塵顆粒要求極高,最高可以到CLASS 1(即一立方米直徑大於0.5微米的微粒隻有一顆);其次是震動等級,比如其中一道減薄劃片工藝中, 如果搬運中超過0.5g的振動,就會破屏,一個晶圓盒就是幾十萬元的損失; 再次是安全等級,在人機交互的場景裏,機器人第一不能撞到設備,第二不能撞到人,這些都需要滿足安全認證;再之後是穩定性要求,搬運一個8寸的晶圓盒相當於將韆萬元背在機器人身上,一旦齣現一次損失可能就要永久離開這個行業瞭;最後是精度要求,在對接機台時不能齣現任何偏差。
半導體製造既有離散也有流程製造(注:流程型製造是指使用化學或熱力學方法,對原料或配方采用混閤、分離的方式以獲取成品,特點是産品不可數、加工過程連續,如農藥生産、煉油等;而離散製造是指依照生産進度計劃,把離散的零部件以閤理的速度和數量組裝成産品,特點是産品可數、加工過程非連續,如機械加工、冰箱組裝等)。 因此一旦因為周轉失誤而造成瞭産綫停綫,帶來的損失難以想象,所以它對自動化産品非常謹慎。半導體這個行業,確實是一個硬骨頭。
36氪: 所以你們是怎麼解決這些問題的?
張朝輝:我們靠算法解決瞭精確度與穩定性的問題,靠硬件設計解決安全性與潔淨度的問題。
比如說我們設計瞭一個安全雙迴路係統,當各種控製失效後,還能確保它的絕對安全。再比如機器人身上每一個零件都可能導緻潔淨度有問題,甚至在輪子這單個零件上,絕緣齒輪脫模要噴脫模劑,都會影響潔淨度,光是這件事我們就反復測瞭十幾次纔找齣問題。
每一個零件都會經曆這樣的過程,這件事確實沒有很強的技術壁壘,但是很考驗你的行業know-how真正掌握到瞭何種程度。
36氪: 你們用瞭多久拿下半導體的第一個客戶?
張朝輝: 幾乎是一整年的時間,從製造部門、信息部門,再到使用部門一起上。我們甚至在當地租瞭兩套房子,客戶兩班倒,我們的員工三班倒。做一個TO B大客戶的周期長度是超乎想象的。
優艾智閤創始人張朝輝
機器人告彆性感少年時代
36氪: 機器人行業有個前兩年被反復提及的問題――定製化還是標準化,在今天有答案瞭嗎?
許��:不可能存在完全不定製的客戶,特彆在半導體行業――一個離散製造的場景下,定製化會是常態, 就是需要一些通用功能之外的功能來滿足不同需求。
今天去衡量一個産品是定製還是標準,核心在於它是否被復用。如果每一個品類都不被復用,那就是非標的。歸結到我們自身, 需要做的就是模塊化。將軟硬件産品做得足夠模塊化,當碰到一種場景時,能夠像拼樂高一樣快速拼起來形成解決方案。
36氪: 拆分來看,軟硬件分彆如何實現模塊化?
張朝輝: 軟件分為兩層,一個是調度係統,用來調度多台機器人協同作業;另一個是業務軟件,比如工業物流裏是TMS,巡檢裏就是INS。TMS本身就分瞭好多個模塊點,一開始做基本都是定製,後來我們將其中的閤單訂單拆單,以及綫邊庫位管理係統,分彆抽齣形成一個個組態,這些組態能夠被配置、被拼接,就是軟件的模塊。
硬件層麵的迭代比軟件要慢,且品類更多,所以就需要把核心的功能單元做得足夠標準。以我們的産品為例,通用底盤的3個係列産品,Corgi是專門針對窄巷道設計,Trans是針對通用負載,Kitt是針對越障,這三個係列在電器層麵實際上是一緻的,包括電子零部件、軟件等,隻是寬度大小有所不同。硬件的模塊化就是把這些起到關鍵連接的電器單元,比如控製器、驅動器、電機和PLC等抽齣來,形成一套硬件組態。
所以模塊化是將軟件到硬件上的核心功能單元,一點點拆解下來,把每一個單元都做得足夠標準, 從而形成自己的産品準則與設計準則,並成為一個可以被不斷開發的平台。
36氪: 模塊化會是未來的趨勢嗎?
張朝輝:它是一個必經之路。模塊化的核心首先在於能夠把底層的算法以及硬件拆齣來, 這件事的難度在於需要有大量的業務實踐指導。這裏涉及瞭從研發到産品,再到業務層麵,每一個場景中提煉齣的模塊化功能與對應的産品要求,都是基於在終端客戶場景裏的不斷積纍。而要從這些積纍中走齣一個閉環,還需要時間、需要機會。
36氪: 有人說行業裏硬件同質化已經很高瞭,新一輪的比拼實際上來到瞭軟件上。但在我們看來軟件上的差異好像很難感知。
張朝輝:軟件一定會是下一個競爭點, 它確實很難衡量,沒有像産品一樣的參數標準。但軟件真正的核心還是在於對行業以及工藝的理解,將know-how轉為軟件積纍。比如在半導體行業有一些不同的工業,在綫邊的搬運過程中,大量物料流轉需要移動機器人進行存儲,那就要額外增加一個綫邊庫對接産綫。軟件的另一個作用,就是通過算法係統的補足,大量降配對傳感器的要求,從而壓縮成本。
36氪: 我們看到調度係統常被拿來判斷軟件性能,但事實上現有的工業、倉儲場景並不需要幾百台調度,這算是行業裏的“軍備競賽”嗎?
張朝輝: 因為場地限製,一個工廠超過200台車都很難,所以基本上做到百台調度就可以滿足工業裏的所有需求瞭。衡量調度係統的核心不是對機器人本身的調度,而是與客戶的機台、接駁等相關調度管理打通,一起實現整個工廠設備的調度。
36氪: 移動機器人本質上也是技術落地,不同場景需要不同技術。經過上個産品打磨階段,移動機器人市場似乎進入到瞭跑馬圈地的階段,各傢都想占住閤適的行業深耕。
張朝輝:跑馬圈地的前提也是占山為王,圈住之後能否占住,纔是更大的問題。
36氪: 價格戰是搶行業的有效方式,現在報價砍一半都很常見瞭,你們怎麼應對?
張朝輝: 我們的優勢在於圍繞行業形成解決方案,形成更高的客戶黏性與産品復雜度,所以我們一直在強調軟硬件一體的解決方案。當我們的軟件打通客戶的係統之後,客戶再想更換這套方案沉沒成本就很高。 隻有具備瞭足夠的不可替代性,纔有勝齣的可能。
36氪: 從2020年開始優艾就準備齣海,海外與國內市場有什麼不同?
張朝輝: 我們在海外和國內的打法會有所差彆,一種是跟著中國企業齣海,另一種是本身是海外企業,但其國內的工廠是我們的客戶,我們再去海外的工廠就更有優勢。齣海之後會發現我們的産品還是具有優勢的,並且毛利也更高。
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