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優(yōu)艾智合深耕工業(yè)場景,自2018年開始推出復(fù)合機器人并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,有效解決了生產(chǎn)物流“最后一米”的自動化難題,成為復(fù)合機器人領(lǐng)域技術(shù)最為成熟、應(yīng)用積累最深厚的企業(yè)之一。
任芳
作為機器人領(lǐng)域的細分品類,復(fù)合機器人雖起步稍晚,但經(jīng)過幾年時間的迭代發(fā)展,目前正得到越來越多的關(guān)注,并在工業(yè)各個領(lǐng)域逐漸規(guī)模化應(yīng)用,釋放出巨大價值。
優(yōu)艾智合機器人科技有限公司(以下簡稱“優(yōu)艾智合”,YOUIBOT)作為復(fù)合機器人領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),以“為工業(yè)升級提供值得信賴的機器人生產(chǎn)力”為使命,聚焦工業(yè)物流和巡檢運維兩大業(yè)務(wù)領(lǐng)域,提供以各類復(fù)合機器人為核心的自主移動機器人軟硬件產(chǎn)品及一體化解決方案,幫助客戶實現(xiàn)穩(wěn)定、柔性、高效的生產(chǎn)運營。目前,該公司面向半導(dǎo)體、新能源、電力等行業(yè),持續(xù)服務(wù)全球超500家頭部企業(yè),并獲得國家專精特新“小巨人”、國家高新技術(shù)企業(yè)、深圳“專精特新”企業(yè)等認定。
近期,優(yōu)艾智合機器人科技有限公司市場總監(jiān)關(guān)健接受本刊專訪,深度探討了復(fù)合機器人的發(fā)展歷程、市場需求、落地痛點及未來趨勢,并結(jié)合優(yōu)艾智合的探索與應(yīng)用,分享了復(fù)合機器人的核心技術(shù)、應(yīng)用價值與公司未來發(fā)展規(guī)劃目標等內(nèi)容,對行業(yè)發(fā)展頗具參考借鑒價值。
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關(guān)健
優(yōu)艾智合機器人科技有限公司市場總監(jiān)
記者:復(fù)合機器人近年備受關(guān)注,首先請您介紹一下目前行業(yè)內(nèi)是如何定義復(fù)合機器人的?現(xiàn)在處于怎樣的發(fā)展階段?
關(guān)健:目前業(yè)內(nèi)對復(fù)合機器人比較統(tǒng)一的定義是:由AMR移動底盤、協(xié)作機械臂、AI視覺三部分組成的完整子系統(tǒng)。早期我們將其稱作“移動操作機器人”,即二維移動能力與三維操作能力的結(jié)合,主要為AMR移動底盤與協(xié)作式機械臂(有的采用非協(xié)作機械臂)形成的具備移動操作能力的硬件形態(tài)。因此,凡在空間內(nèi)具備“移動+操作”能力的產(chǎn)品,廣義上都可以被視為復(fù)合機器人。
需要說明的是,近兩年備受關(guān)注的人形機器人也同樣具備移動操作的能力,但我認為它們屬于不同維度定義下的產(chǎn)品。如在底層控制方面,人形機器人是利用大模型的泛化能力,它不以控制論為基礎(chǔ),也非完全過程可追溯的編程,而是由模型提供擬合運算,高效產(chǎn)生無限接近正確答案的結(jié)果。
整體來看,我認為復(fù)合機器人目前還處于需要與已有生產(chǎn)力條件不斷融合的早期階段。盡管這兩年我們看到包括移動機器人廠商、機械臂廠商、集成商等在內(nèi)越來越多企業(yè)的加入,但大部分產(chǎn)品設(shè)計脫離市場,還停留在“原型機”階段,沒有探索到規(guī)模化的商用場景。
記者:請您結(jié)合優(yōu)艾智合在復(fù)合機器人領(lǐng)域的探索,談一談其應(yīng)用背景及現(xiàn)狀,主要適用于哪些領(lǐng)域/場景?
關(guān)健:首先,我們看到移動機器人經(jīng)過多年發(fā)展,已經(jīng)成為全新的倉儲物流基礎(chǔ)設(shè)施,廣泛應(yīng)用于BtoB、BtoC等場景,但其在工廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用大都只能解決大范圍、長距離、復(fù)雜批次的搬運工作,即物料入廠至線邊倉這一過程,要實現(xiàn)全域物流自動化,還需解決“最后一米”難題。
其次,制造業(yè)生產(chǎn)方式正在發(fā)生變化。如今,個性化、定制化的消費需求,倒逼工廠從大批量、規(guī)模化的流水線生產(chǎn)轉(zhuǎn)向多批次、少批量的離散制造,需要更加柔性的自動化解決方案。
此外,工業(yè)物流要實現(xiàn)將正確的生產(chǎn)物料在特定時間準確地放在特定位置,不僅僅關(guān)乎運輸周期、效率及成本,更關(guān)乎整個工廠的產(chǎn)能和良品率等一系列核心指標。然而,越是靠近末端,其分支越分散,每個物料單元越小,需求越復(fù)雜,運輸、作業(yè)要求也越高。
因此,要實現(xiàn)“最后一米”的自動化,復(fù)合機器人的優(yōu)勢得到充分體現(xiàn),逐漸成為廠內(nèi)物流自動化解決方案中的核心工具。復(fù)合機器人作為新的生產(chǎn)力,可以和人協(xié)同生產(chǎn),滿足高要求的自動化上下料,實現(xiàn)各工序工藝段、各個設(shè)備之間的銜接等,服務(wù)精益生產(chǎn),提高效能,同時與其他移動機器人或工業(yè)機器人一起,打通整個廠內(nèi)物流,將數(shù)據(jù)孤島連成一片“大陸”,從而提升自動化和信息化水平。
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復(fù)合機器人在半導(dǎo)體工廠的應(yīng)用
可以說,復(fù)合機器人正在工業(yè)各個領(lǐng)域逐漸釋放出巨大價值。典型應(yīng)用領(lǐng)域包括以半導(dǎo)體為代表的精密先進電子制造相關(guān)行業(yè),以及其他離散型加工制造細分行業(yè)。優(yōu)艾智合除在半導(dǎo)體電子行業(yè)實現(xiàn)了規(guī)模化應(yīng)用,同時在無人檔案庫房管理、地鐵底盤檢修等我們最早探索的小眾市場,也看到不斷增長的市場需求。
記者:優(yōu)艾智合針對市場需求推出了哪些代表性的復(fù)合機器人產(chǎn)品和解決方案?有哪些技術(shù)亮點和優(yōu)勢?
關(guān)健:優(yōu)艾智合是全球領(lǐng)先的移動機器人及解決方案提供商,團隊早在成立之初就將復(fù)合機器人作為主要研究方向,并于2018年推出第一代復(fù)合機器人。經(jīng)過幾年時間的持續(xù)迭代升級,我們聚焦工業(yè)物流和巡檢運維兩大業(yè)務(wù)推出了以O(shè)(operation)系列、ARIS系列為代表的系列產(chǎn)品,在工業(yè)物流業(yè)務(wù)板塊形成了以半導(dǎo)體行業(yè)、新能源行業(yè)、3C行業(yè)為代表的解決方案;智能巡檢解決方案則覆蓋智慧廊道、配件間巡檢運維,廠區(qū)、變電站、數(shù)據(jù)機房巡檢等。
基于長期的技術(shù)打磨與場景深耕,優(yōu)艾智合在復(fù)合機器人移動底盤、整體協(xié)同控制、多機器人集群調(diào)度與集群協(xié)作三大核心技術(shù)方面,均沉淀積累起獨有的競爭優(yōu)勢。
第一,移動機器人底盤技術(shù)。在設(shè)計上,由底盤來定義上層機構(gòu),而非將復(fù)合機器人作為整體進行設(shè)計進而拆解出底盤的定義是目前行業(yè)存在的誤區(qū),也是我們曾走過的彎路。在不斷總結(jié)打磨之下,我們推出了復(fù)合機器人專用底盤P200這一底層技術(shù)核心。在導(dǎo)航定位方面,我們自研了YOUI Fusion SLAM(優(yōu)艾智合融合定位導(dǎo)航)技術(shù),針對機器人內(nèi)部的IMU、里程計、雷達等多種傳感器采用實時在線的誤差計算與補償,結(jié)合多元傳感器的特征實時補償原始信號,并修正機器人的定位數(shù)據(jù)。值得一提的是,盡管行業(yè)內(nèi)有非常成熟且開源的移動機器人導(dǎo)航算法,但我們依然選擇從底層開始搭建自己的自動導(dǎo)航框架。過程確實無比艱辛,如今看來卻是一個無比正確的選擇。例如,當客戶需要分期規(guī)劃時,其地圖的改擴建可以動態(tài)更新,不會對現(xiàn)有運營造成任何影響。
第二,復(fù)合機器人整體協(xié)同控制技術(shù)。協(xié)作機器人經(jīng)過長時間的打磨已經(jīng)擁有非常完善豐富的選型基礎(chǔ),目前要重點解決的便是底盤與機械臂的協(xié)同控制,以及能否跟上這兩部分產(chǎn)品的迭代節(jié)奏。所以我們不斷打磨方案集成能力,一方面努力尋求穩(wěn)定與靈活之間的平衡,另一方面需要適配不同的場景。例如,針對不同場景項目中多樣化的需求,優(yōu)艾智合開發(fā)了上集成部署工具及執(zhí)行管理系統(tǒng)MOS(Mobile Operation System),提供完備的通信接口及外部系統(tǒng)對接方案,無論集成商還是終端用戶,都可以以最少的學(xué)習(xí)成本和使用成本,依據(jù)場景敏捷集成各類機械臂、傳感器等上執(zhí)行操作機構(gòu)并進行靈活擴展。
第三,多機器人集群調(diào)度與集群協(xié)作技術(shù)。復(fù)合機器人絕不是獨立存在的單品,而是與多機型機器人協(xié)作共同服務(wù)工業(yè)物流,因此多機型的協(xié)同調(diào)度、大規(guī)模集群統(tǒng)一調(diào)度能力至關(guān)重要。盡管目前真實工業(yè)場景的機器人數(shù)量約200~300臺,但系統(tǒng)必須具備上千臺機器人的調(diào)度協(xié)作能力,冗余的技術(shù)能力是保證調(diào)度系統(tǒng)不因算力或算法缺陷而卡頓的必要前提。目前,我們自研的YOUIFleet多機調(diào)度協(xié)作系統(tǒng)已經(jīng)升級迭代到5.0版本,助力整場物流的智能流轉(zhuǎn)。
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帶電作業(yè)的復(fù)合移動機器人ARIS-HSR
記者:請您介紹一下優(yōu)艾智合的復(fù)合機器人行業(yè)應(yīng)用思路?并請結(jié)合具體的案例談一談其應(yīng)用價值。
關(guān)健:我們的思路不是將復(fù)合機器人做成標準產(chǎn)品,去服務(wù)所有應(yīng)用場景,而是通過對場景的深刻認知,滿足不同場景下的真實需求,在具備高附加值的、有深度挖掘潛質(zhì)的場景空間里,不斷探索復(fù)合機器人的價值上限。
以最具代表性的半導(dǎo)體行業(yè)晶圓制造為例,傳統(tǒng)工業(yè)物流機器人、倉儲機器人可能主要緩解的是用工問題(如勞動力不足、勞動力成本高、合格勞動力培訓(xùn)等),復(fù)合機器人的應(yīng)用價值則完全不同,主要是為消除人無法規(guī)避的問題,如皮屑、呼吸產(chǎn)生的顆粒物等造成的車間污染,以及由于人的操作一致性不足造成亞毫米級晶圓片碎裂的風險等。
同時,當移動機器人形成大規(guī)模集群以后,還可以進一步幫助控制庫存水平。由于晶圓制造工序眾多,是極其復(fù)雜的系統(tǒng)性工程,要實現(xiàn)全線生產(chǎn)節(jié)拍調(diào)平等優(yōu)化的前提便是具備全生產(chǎn)周期的數(shù)據(jù),機器人系統(tǒng)可以準確捕捉整個生產(chǎn)周期的數(shù)據(jù),從而降低各環(huán)節(jié)的庫存。對于晶圓制造來說,1%的庫存釋放意味著海量的現(xiàn)金流,因此這是包括復(fù)合機器人在內(nèi)的移動機器人系統(tǒng)有別于其他機器人應(yīng)用的重要價值點。
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晶圓搬運機器人
除了在工業(yè)物流場景的應(yīng)用,巡檢運維也是優(yōu)艾智合的重要業(yè)務(wù)領(lǐng)域。目前,我們的智能巡檢機器人已經(jīng)走向海上風電、海上石油、露天煤礦、風電光伏等場景,并持續(xù)深入應(yīng)用。
記者:您認為,復(fù)合機器人距離大規(guī)模應(yīng)用還存在哪些障礙?您如何看待其未來發(fā)展趨勢與前景?
關(guān)健:復(fù)合機器人暫未大規(guī)模應(yīng)用的原因,應(yīng)該說是多方面的,既包括技術(shù)上與協(xié)作機器人和移動機器人存在本質(zhì)差別,非標程度太高,技術(shù)上存在產(chǎn)品通過性(底盤寬度)與機械臂負載的平衡,也受到全球經(jīng)濟大環(huán)境的影響,消費更加謹慎,但我認為最大的障礙仍在于應(yīng)用場景的探索。
例如,CNC車床(數(shù)控車床)存量巨大,有成為藍海場景的趨勢,但痛點在于其標準化程度不及先進電子制造業(yè),用通用產(chǎn)品來覆蓋大面積的市場應(yīng)用需求難度過高。但是,一旦這個痛點得以突破,我相信復(fù)合機器人的需求會很快爆發(fā)。對此,優(yōu)艾智合也在持續(xù)探索復(fù)合機器人的應(yīng)用空間,一是橫向?qū)ふ腋嗟膱鼍埃窃诿總€場景縱向挖掘更深層的價值,并且非常看好復(fù)合機器人的未來應(yīng)用前景。
主要因為幾方面原因:首先,如前面提到的,消費市場的個性化需求使得離散制造成為主流,隨之對自動化、柔性化提出更高要求;第二,自動化大趨勢不會改變。根據(jù)全球人口和GDP的變化趨勢,未來越來越少的人需要創(chuàng)造越來越高的GDP。當勞動力不斷下降,擇業(yè)觀發(fā)生變化,勞動力從第二產(chǎn)業(yè)向第三產(chǎn)業(yè)遷移,招工難便成為核心痛點。正如馬克思主義政治經(jīng)濟學(xué)中,生產(chǎn)力決定生產(chǎn)關(guān)系,生產(chǎn)關(guān)系反作用于生產(chǎn)力的辯證統(tǒng)一關(guān)系,先行變化的生產(chǎn)關(guān)系必然催生新技術(shù)的誕生和應(yīng)用,自動化、智能化一定是制造業(yè)的大勢所趨,而復(fù)合機器人的應(yīng)用場景也將更加豐富、更具規(guī)模。
記者:最后請您分享一下,優(yōu)艾智合復(fù)合機器人技術(shù)升級計劃與公司發(fā)展目標是怎樣的?
關(guān)健:聚焦先進制造業(yè)“效率提升”這一目標,優(yōu)艾智合未來將在復(fù)合機器人軟硬件技術(shù)兩方面持續(xù)發(fā)力,打造更具群體智能的新一代機器人產(chǎn)品。
一是硬件方面,追求極致單品,硬件的自由度要更加統(tǒng)一化設(shè)計。通常來說,協(xié)作機械臂具有6個自由度(即XYZ軸三個方向的平移和旋轉(zhuǎn)自由度),加上移動機器人具備的3個自由度(XY軸方向具備平移自由度,在Z軸方向具備旋轉(zhuǎn)自由度),9個自由度對實際工業(yè)場景應(yīng)用環(huán)境來說存在冗余,會損失復(fù)合機器人的部分效率,因此底層產(chǎn)品設(shè)計具有較大的優(yōu)化空間,控制效率也有待提升。換言之,復(fù)合機器人硬件功能應(yīng)越少、越精、越適配場景所需,讓產(chǎn)品實現(xiàn)極致的性價比和效率。
二是軟件方面,實現(xiàn)全棧系統(tǒng)強耦合,與前沿算法結(jié)合,持續(xù)提升調(diào)度能力,從而用最少的機器人實現(xiàn)整場覆蓋,滿足工廠生產(chǎn)的節(jié)拍,同時提高運轉(zhuǎn)效率,讓客戶的投資回報率達到最高。目前我們也在與相關(guān)軟件企業(yè)合作,通過與實時派工系統(tǒng)(RTD)深度耦合從而提前實現(xiàn)預(yù)判能力,為產(chǎn)線第一時間提供原料。也就是說,在軟件方面,需要與工廠已有的自動化系統(tǒng)軟件深度耦合,與所對接的上下游系統(tǒng)更深層次地整合在一起。
此外,我們也會緊跟技術(shù)潮流以保持領(lǐng)先性。例如具身智能技術(shù),具身智能因其所具備的多模感知、融合計算、精密操作、實時交互等核心能力,目前已經(jīng)在工業(yè)場景中發(fā)揮出巨大價值,如能源行業(yè)里的智能巡檢、帶電作業(yè)等任務(wù)。伴隨著AI大模型、自然語言、認知科學(xué)等技術(shù)的成熟,具身智能也進入快速發(fā)展階段。伴隨具身智能技術(shù)的發(fā)展,我們以前沿技術(shù)探索而非商業(yè)轉(zhuǎn)化為目的,與西安交通大學(xué)聯(lián)合成立了具身智能機器人研究院。
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集群化復(fù)合移動機器人
總之,隨著生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系的重構(gòu),復(fù)合機器人的規(guī)模化落地和場景細分將成為必然發(fā)展趨勢,優(yōu)艾智合也將持續(xù)聚焦工業(yè)場景,不斷迭代產(chǎn)品和解決方案,為工業(yè)升級提供值得信賴的機器人生產(chǎn)力。同時,積極尋求全球化發(fā)展,并且深深扎根當?shù)厥袌龊凸I(yè)環(huán)境。我們認為,Global=localn,只有融入當?shù)厣鷳B(tài), 才能更好地為客戶提供更大的自動化物流價值。目前我們已經(jīng)在日本注冊子公司,今年內(nèi)正式投入運營,在韓國、印度等國家和地區(qū)也正逐步開展業(yè)務(wù)。
我們希望,通過種種探索,讓人與機器人和諧共生的世界加速到來。如同優(yōu)艾智合的logo “YOUIBOT” 所表達的那樣,“I”置身于人與機器人之間,在平衡和諧的關(guān)系中共同發(fā)展,“探索你,我,機器人和諧共生的世界”。
專題目錄
主持人/本刊記者 任芳 朱淼鑫
優(yōu)艾智合:突破“最后一米”,助推工業(yè)升級——訪優(yōu)艾智合機器人科技有限公司市場總監(jiān)關(guān)健(任芳)
浙江欣奕華:以需求為舵、技術(shù)創(chuàng)新為帆,深耕復(fù)合機器人賽道——訪浙江欣奕華智能科技有限公司市場與產(chǎn)品總監(jiān)張春澤(王玉)
斯坦德:以“1+N+X”理念提供復(fù)合機器人高效解決方案(肖原)
經(jīng)世機器人:以技術(shù)為核心驅(qū)動力,加速復(fù)合機器人落地應(yīng)用——訪山東經(jīng)世智能科技有限公司總經(jīng)理秦立夫(朱淼鑫)
———— 物流技術(shù)與應(yīng)用融媒 ————
編輯、排版:王茜
本文內(nèi)容源自,有刪改。
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