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智慧機器人,開始重塑工業自動化

作者:由 極客公園 發表于 詩詞日期:2023-01-01

冷冰冰的冷是什麼意思

不用人形機器人,也能讓工業更標準、更智慧、更敏捷、更柔性。

2016 年,邵天蘭和一批清華海歸建立了梅卡曼德,將創業的方向放在工業機器人領域。當時工業機器人行業,四大家族鼎立的局面已經十分穩固,很少有創業者敢於說要在這樣的行業裡分一杯羹。

從上世紀第一臺工業機器人進入汽車生產線,工業自動化的程序正式開啟。但是直到現在,我們仍然看到德國、日本這樣的工業發達國家,在將產業鏈往東亞、南亞等轉移,尋找更便宜的人力,看到工廠一直沒斷過的招工熱和招工難。

邵天蘭告訴我們,從他走訪幾百家工廠的經歷來看,製造業裡還有大量的工序沒有完成自動化。

「我們是乙方中的乙方」,邵天蘭說,在他看來,工業中的工序又多又雜,對自動化的需求也各異,這也導致大家之前一直在做定製,前期的高投入讓自動化、智慧化成為了大行業、大企業的專屬。

對於如何走出「工業定製」的困境,梅卡曼德提出的思路是——複雜的問題留給軟體解決。他們讓 AI+3D 視覺的技術成為機器人的腦和眼,使標準化的硬體組合在一起,也完成上料、檢測、擰螺絲、切割、焊接等複雜的工作。

邵天蘭說,自動化離科技圈、離投資人比較遠,但這兩年,很顯然大家都開始關注起了工業自動化這個舊行業裡的新創新。2022 年 6 月,梅卡曼德完成了 C+輪融資。

過去的十年裡,工業機器人的銷量增長了十倍。工業自動化正在成為小行業、小企業也能享受得起的技術紅利。它是一個廣闊的、有潛力的市場,同樣,也是一個等待創新,等待人才的地方。

以下為梅卡曼德創始人邵天蘭演講實錄,由極客公園整理:

我 6 年前從德國回來創辦了梅卡曼德。梅卡曼德很像工業領域的自動駕駛公司,只是我們開的不是車,而是各種各樣的裝置,我們致力於透過感測感知規劃的技術,讓工業機器人更智慧。

我們在 AI+工業機器人方向,是全球範圍內落地案例最多、融資額最多的企業之一,我們有 AI、機器人、感測、感知技術,但是所處的賽道是自動化,或者說工業自動化。

今天在座的朋友,有沒有誰是來自制造業,或者是工業自動化的?非常少。我首先和大家分享一個數字,也是我覺得很神奇的數字,就是 0。

很榮幸參與這個活動,我來之前做了功課,研究這 5 年來極客公園創新大會上這麼多演講嘉賓,看有誰的主業是工業自動化的,我得到的資料是 0。今天就變成了 1,因為我是做工業自動化的。

智慧機器人,開始重塑工業自動化

梅卡曼德創始人邵天蘭在極客公園創新大會 IF 2023 上進行主題演講

過去幾年時間裡,有很多優秀的企業嘉賓,包括網際網路、消費電子、汽車、雲計算等,但是工業自動化一直離科技圈有點遠。

我作為自動化的從業者,為什麼要過來講呢?因為它有巨大的市場,比如西門子等千億(美元)級別的 500 強的巨頭,這是很巨大的產業。當然也還有其他巨大的產業,比如火鍋,但是這些行業沒有多少創新。工業自動化行業在經歷非常多的創新,

創新正在快速的改變這個聽起來沒有那麼潮流、沒有那麼時髦的行業。

我用一個數字來代表這種創新帶來的快速改變,就是 10 倍。工業機器人在過去十年的銷量增長了 10 倍,網際網路可能感覺 10 年 10 倍沒有什麼,但是對於自動化是很了不起的。今天就來和大家分享我們的一些觀察。

01

「虛假」的工業自動化繁榮

自動化的圈子,離科技圈、投資人比較遠。我這 6 年來也經常聽到一些問題,比如像大眾、豐田這樣的汽車廠,動不動有幾十萬人,家電企業,比如格力、海爾等也是一樣。同樣的資料也可以看到,製造業也還是有非常多人在工作的。

還有人問,在德國、日本等國家,這麼簡單的工作已經自動化了吧?如果真的是這樣,他們的工廠也不會往東亞、東南亞轉移。還有一個常見的說法,說現在的工廠很先進。像我為了這次演講,去找一些素材,一搜工廠,裡面的很多影片,實際上都是把自動化程度相對比較高的部分剪了出來。我本人去過幾百家工廠,這些地方是沒有自動化的。

大家平時可以看到很多這樣的影片:像是全自動化的薯片工廠,土豆進來,然後薯片包裝好出去。這些影片會讓很多圈子外的人形成一個印象,認為製造業的自動化程度很高。不過這種的影片,只是製造業裡面非常少的一部分。

真正主流的製造業是什麼樣子呢?我舉一些例子,這樣一排一排的、數以萬計的工人,正在手工完成咖啡機這種小家電的組裝,他們需要完成非常多的工序。這是國外的服裝廠,裡面也有非常多的工人,在手工完成縫紉等工作。這些才是製造業的典型情況,

製造業裡還有大量沒有自動化的環節。

什麼樣的製造業,或者是什麼樣的環節,它的自動化程度是比較高的?

最典型的是汽車主機廠裡面的衝壓、焊接、塗裝等環節,這些自動化程度相當高,而且也在大量使用機器人裝置。還有像晶片,比如晶圓廠或者是半導體產業等,自動化程度比較高。

標準化的食品,薯片、可樂、各種罐頭等,這些自動化程度也會很高。另外,從工業革命以來,紡織行業的自動化程度也是相當高的。還有洗髮水這樣的日化、量比較大的化妝品,包括各種藥品。

除了上述那些,幾乎其他的行業和工藝,自動化程度相對來講都要低得多得多。

自動化比較高的行業,我們找一些規律,就會發現:

第一,大企業主導。

比如藥廠。藥廠的產值都非常誇張,汽車廠也是,動不動就千億。

第二,生產規模大。

無論是生產可樂,薯片,還是汽車,它的生產規模都非常大,一年到頭連續不停地生產。

第三,產品迭代週期長。

比如可樂,除了外包裝逢年過節換一下,裡面的絕大部分東西,變化是很慢的。還有汽車,現在的汽車變化可能快一些,但是以前一款車的生產時間比較長。

第四,工藝穩定。

比如說啤酒,啤酒可能幾十年的工藝都沒有什麼大的變化。

第五,原料和生產環境可控。

02

做標準化方案,

讓複雜的東西轉移到軟體上

工業自動化是非常辛苦的行業,我們認為自己是乙方中的乙方。工業自動化的需求非常多也非常雜,數以千計的行業裡又有非常多的工序,每一個工序所需要的自動化都不一樣。

以前的自動化組合感測器、電機這些硬體,就有非標準化程度高,環境改造大,柔性低的特點。柔性低指的是,客戶今天生產這個產品,你的自動化方案是 OK 的,明天他的產品需求如果變了,自動化方案就不再合適了。

我們希望無論面對什麼需求,方案都能高度標準化,而且高度智慧化。這個智慧最好是和人是一樣的,不需要針對環境進行設計,原來人怎麼做,機器人過去以後還是怎麼做。同時還有易用易部署,最好客戶需要自動化,發一個機器人過來,下午到了就能讓它直接幹。

智慧機器人,開始重塑工業自動化

梅卡曼德創始人邵天蘭在極客公園創新大會 IF 2023 上進行主題演講

這事說了半天,但是做不出來,因為它的技術挑戰很大。

人類有幾個點比機器人強很多,一方面是執行器。我不是很強壯的人,但是我提個二三十公斤是很容易的,但這種能量密度對於當前的機器人的電機來說是不可想象的,差了一個量級。比如我的手,也不是非常粗壯,但是有 20 幾個關節,有非常多的肌肉,這樣的整合程度和靈活性,也是今天的機器人做不了的。並且,我們的大腦還是非常好的控制系統,這樣複雜的控制能力,同樣是今天機器人很難做到的。即使想突破,成本也會非常高。

但我們希望自動化能夠更好一些,那能怎麼辦呢?

可以讓複雜性儘可能地從硬體轉移到軟體上

。雖然我們不能像人形機器人那樣做到人類的平替,但是依然可以讓工業做到更標準、更智慧、更敏捷、更柔性。

03

工業自動化也能「普惠」

我舉一些我們過去這些年部署產品的例子,比如說製造業最常見的上料環節。

製造業裡有很多的機器,比如機床、熱加工、各種各樣的檢測裝置等,其中每一個機器都有上料的需求,特別是離散製造的工廠。很多工廠裡的情況是,工人站在機器前,面前一個框裡是從上一個環節過來的半成品,他們需要把這些半成品放到特定的地方。但我們透過 AI+3D 視覺的技術,使用標準化的硬體,同樣能解決完成這個工作。

機械臂就是這種標準化的硬體,工廠裡面會批量出貨。我們沒有針對這個工件去做特定的機械設計,而是透過視覺+AI 的方式,讓機器人知道它該怎麼去抓起一個物體放在框裡。

在我們的實驗室,我們在一個框裡隨機擺放了非常多超市裡能夠看到的物品,大小、材質都非常的多樣,機器人的任務是要像超市收銀員一樣,把這些物體一個一個地拿出來。

除了上料以外,還有塗膠。數以千計不同種類的窗和板都需要塗膠,我們使用標準化的機器人和標準化的視覺系統,讓機器人能夠識別定位不同的窗和板,然後進行塗膠。機器人是完全標準化的產品,視覺也是,它的傳送帶沒有任何針對工件的特殊機械設計,所以它的複雜性,也就是機器人運動的軌跡,完全是放在軟體上來解決的。再比如輪胎,現在放一個標準化的機器人,裝一個標準化的系統,就可以跟蹤車的運動。

今天的機器人透過先進的視覺,透過人工智慧的技術,透過非常標準化的硬體,也就是機械臂,就可以解決高度複雜和非標準化的自動化需求。

這裡有一個影片介紹了我們的產品,我們透過光學的設計,可以讓機器人進行非常精細的 3D 掃描,然後可以用高度標準化的硬體和軟體完成非常多環節,比如上料、檢測、擰螺絲、切割、焊接等。

以前的工業自動化,更多是像汽車、晶片等少數的大行業、大企業的專屬,但是透過智慧的技術,我們就可以讓更多的行業,和非常多的中小企業,都能夠享受到自動化的技術。

以上就是我今天的演講,謝謝大家!