在《流浪地球 2》中,有大約 22 款機器人出現在不同場景。這些智能機器人全部來自優艾智合。
" 但如果不是去特别留意機器人,你甚至感覺不到它的存在,沒有任何違和的因素。用郭帆導演的話來說,現實已經很科幻了。" 優艾智合機器人創始人、CEO張朝輝說。
2017 年之後,整個機器人行業快速爆發,基本上每一家機器人公司都迎來了快速增長。過去的六年,優艾智合每一年都在翻倍增長,滲透率在不同行業裏快速提升。
張朝晖說," 實際上,應用在電影中的每一款産品,現實裏都已經批量出貨。"" 很多行業機器人化幾乎變成了一個相對必然的趨勢。"
機器人行業已經發展到什麽地步了?行業的底層邏輯究竟是什麽?未來将如何影響你所在的行業?
如何看到趨勢?從單點出發,由點及線,由線及面地把機器人擴展到各個行業裏面去?
前不久,我們邀請到混沌創新院 21 級同學、優艾智合機器人創始人、CEO 張朝輝做客混沌直播間,混沌創新院【中國創新人物記】系列直播欄目。分享 " 未來十年,機器人的崛起 ", 以及 " 一 " 思維都帶給他對于機器人行業的哪些啓發。
分享嘉賓丨混沌創新院 21 級同學、優艾智合機器人創始人、CEO 張朝輝
《流浪地球2》,與未來不謀而合
在《流浪地球 2》這部電影中,我們有大約 22 款機器人應用在它的不同場景。
與《流浪地球》結緣是在 2021 年,當時郭帆導演在世界人工智能大會上剛好看到我們的機器人展位,他覺得自己對于 2058 年的設想,跟優艾智合現在所做的事情是如此的吻合。經過與郭帆導演的繼續交流,又延伸出一個有意思的想法:我們今天所做的事情是否跟 30 年之後有一種不謀而合?我們把這個想法叫做 " 對答案 "。
大家會看到我們的機器人出現在電影的各種片段中,事實上,如果不是特别留意機器人,你甚至會感覺不到它的存在。當然,這其實也是一種成功,因爲這恰好說明了機器人在影片中的存在,沒有任何違和的因素。用郭帆導演的話來說,就是現實已經很科幻了,當前使用的機器人跟未來的設想有很多是吻合的。
事實亦是如此,我們應用在電影中的每一款産品,現實裏都已經批量出貨。例如電影中彈藥庫、聯合地球政府總部、航空站等場景,出現的晶圓搬運機器人、能源行業的巡檢機器人、帶電作業機器人以及數據機房的巡視機器人,都在現實的工業場景或能源行業裏實現應用,并持續推動着相關産業升級。
機器人進化史,短暫而又迅猛
提到機器人,大家普遍會覺得這樣一個發展很快的行業,一定需要長時間積累。但事實上,機器人這個行業的發展時間非常短暫,僅僅經曆了不到 100 年,甚至 " 機器人 " 這個名詞,英文 "robot",也是一個非常新的單詞,不像今天的很多行業,如工業或服務業,都已經發展了幾千年。
1921 年,在捷克作家卡雷爾 · 恰佩克的一篇短篇戲劇小說裏,才第一次出現 "robot" 這個單詞。放到捷克語中,其實包涵一種苦力和奴隸的意思。1921 年距今 100 多年,那時候提到的機器人隻是一種想象,并且在 1921 年至 1942 年這幾十年的時間裏,世界上還沒有任何一個産品或者應用是做機器人的。
1942 年,美國科幻作家艾薩克 · 阿西莫夫提出了 " 機器人三大定律 ",這在當時非常具有劃時代意義,因爲那個時期根本沒有機器人,完全是在想象之中提出了未來人和機器人共同生活的一種假設,這非常超前,超前到直至今日我們再去審視 " 機器人三大定律 ",依舊無比适用于未來。
1948 年,諾伯特 · 維納提出了控制論,将機器人真正拉進現實。
1954 年,unimation 公司生産了當時認定的第一款工業機器人,盡管隻有幾軸的應用,做的是非常重複的運動,距離現在也隻有近七十年的時間,卻無可厚非的成爲了機器人行業的起點。無論是工業機器人還是機械手,又或是移動機械,都是在這個起點之後開始産生的。
1979 年,斯坦福推車應運而生,它可以通過攝像頭分析及編排自己的行動路線,标志着無人駕駛的基本設想開始萌芽,而這距今也才 40 餘年。
自上世紀 90 年代起,機器人行業快速爆發。
1993 年,人們把不願意自己去完成的事情嘗試交給機器人去完成。一種名爲但丁的八角機器開始探索進行一些危險工作。
1997 年,探路者機器人被應用到軍用領域,進行火星科研任務,這也意味着自主導航無人作業機器人在軍方進行外太空探索過程中逐漸趨于成熟。後續大概花了 20 多年的時間,這套理論技術,包括一些尖端應用正式進入民用階段。
2000 年,機器人開始快速叠代進步。本田 ASIMO 計劃産生,那款機器人初登舞台就已經點亮了非常多人的心,大家都認爲這種跨時代的足式機器人可以逐步走向成熟、替代人類,非常可惜的是,本田 ASIMO 計劃于前年正式終止,去年連展示的機會也沒有了。中國有很多機器人公司開始接續探索,但至今爲止,距離商業落地仍然道阻且長。
2004 年,美國宇航局 " 勇氣号 " 登陸火星,這是非常先進的無人作業移動機器人應用。
2013 年,中國 " 玉兔号 " 登陸月球,證明中國移動機器人在外星探索領域也跻身世界領先行列。
現在,能夠讓人們感到心潮澎湃的應用層出不窮。像波士頓動力機器人,從它成立之初,每一次視頻的發布都讓大家覺得,人類将被機器人提前取代。但實際上,我們看到的那些被展示出來,非常酷炫的機器人,距離最終實現商業落地仍有較大差距,所以今年波士頓動力發布與 OTTO 合作的倉儲機器人要比之前簡化很多,但也體現出以 " 人 " 爲方向的發展趨勢。
機器人真正商業化是從 2015 年之後,輪式機器人,在倉儲、工業、餐廳、清潔等場景中被廣泛應用。還出現了疫情期間的防疫機器人、醫療機器人等。
機器人行業發展的底層邏輯
像 20 年前的移動互聯網技術一樣,通過一個基礎技術進入到不同的行業,然後幫助其實現生産力的提升和變化。現在的移動機器人技術也是面對這樣的變化而産生的,通過機器人進入到不同的行業,幫助實現自動化和數字化的産業升級。
由此得到一個結論:當今機器人市場的爆發,是由一個細分的應用點觸發,并不斷地通過一個個單一功能複制,讓其原本要素産生變化。
2017年,我在創業時就在想,現在移動機器人行業出現爆發式發展的底層因素是什麽?
這裏有一個很有意思的思考,當第二次工業革命來臨時,大量的人員從農業轉向工業。現在很多行業同樣也出現類似情況,第二産業中的大量工人開始流向第三産業,勞動力整體下降,但人們擁有着更美好的生活。
這反映出一個相對連接的關系,就是我們的生産力在提升,勞動力數量卻在下降,人們的需求在增加,更多的叠代需求應用也在增加,在這個發展過程中将必然産生一定的缺口。
回顧過去 100 年裏全世界人口和 GDP 的變化趨勢可以發現,2020 年以後,世界人口增長逐步放緩,但是 GDP 實現巨大提升,産生如此反差的原因一定是有很多的要素能夠大幅提升 GDP 的增長效率,這就意味着機器人在其中能夠發揮的作用會越來越多。
這種變化的過程是大勢所趨且不可逆轉的,就像當前用工就業率低,但也不能爲此就讓人們都回到莊稼地裏去種田一樣。事實上,我們也很難讓更多的人回到工廠裏去做單一作業的工作,這本身就是逆人性的。所以無人化的變革将會是各行各業的長期訴求,優艾智合所做的事情在泛工業領域的需求體現最爲迫切。
優艾智合就是不斷從底層出發,從勞動力的本質預判生産力的未來。我們将其分爲體力和腦力兩個維度,體力更多是基于操作能力、移動能力和負載能力,把它跟機械化結合在一起,就會變成一種基層硬件;腦力是把更多的思考、感知、語言、身體的自動控制等與自動化結合在一起,形成智能系統。所以我們去看待機器人的邏輯就會跟硬件和軟件結合在一起。
很多行業機器人化幾乎變成了一個相對必然的趨勢,我們用自己思考的邏輯,去看觀察一個又一個行業,然後通過與機器人結合,發現其實它是一個不同的細分行業在逐漸穿越周期、逐漸展開的過程。
比如在 2007-2008 年,當時看到 kiva 進入到亞馬遜倉庫的時候,感到非常的震撼,随着 2015 年國内大量企業開始進入到倉儲物流行業,kiva 開始逐漸進入到比較成熟的階段,這其中也包括它最早用機器人推動汽車工業自動化生産。
從 " 不同細分行業市場需求逐步穿越周期曲線圖 " 來看,會發現很多行業中,機器人換人的步伐在逐步向前。機器人成熟的曲線同逐漸爆發階段或者市場規模逐漸擴張階段剛好吻合。
2017 年之後,整個機器人行業快速爆發,基本上每一家機器人公司都迎來了快速增長。過去的六年,優艾智合每一年都在翻倍增長,滲透率在不同行業裏快速提升。
我和創始團隊緻力于從事智能移動方面研究,因爲我們發現," 移動 " 在泛工業自動化裏面,一直是比較關鍵的一環,它需要将物質和信息流做結合。因此我們始終認爲,移動機器人應該能夠進入到正在迫切需求勞動力的場景之中。
經過兩年的探索,已經成功進入到制造業和能源化工行業裏面,一個是解決廠内物流的最後一米,一個是實現危險作業場景的自動化,确保人身安全。兩種行業均是通過智能移動去實現生産效率提升。
機器人實現場景應用的成功案例
優艾智合能夠提供全部泛基于移動機器人的解決方案。早期,我們的底層技術主要是做定位和導航算法,在過程中我們發現,當一個機器人定位精度得以保證的時候,調度卻成爲一個比較大的問題。
所以從 2018 年以後,我們對調度系統投入了大量精力,不斷完善底層的算法導航和調度。不過光有算法很難支撐比較大的應用,因此在 2017 年,我們快速做了三個相對标準的系列技術載體,通過底層算法和技術載體,我們就做好了能夠面對不同行業應用的底層驅動。
過去,很多做移動機器人公司都喜歡先搭建一個平台,然後将平台給到不同的代理商,去實現最終應用。
我們則不然,2018 年,我們判斷行業處于早期階段,很多應用生态還不全面,于是一點點去做相應的功能集成,然後往上搭載業務系統,過去的幾年裏,不斷在這個框架裏面去做填充,最終形成了從算法到系統、到作業場景、再到行業覆蓋的應用。
工業物流是比較重點的應用場景。
我們比較早介入的是制造業的場景應用。智能工廠的運作是迫切需要移動機器人介入的。我們發現中國的制造業一直處于微笑曲線的底端,行業地位比較尴尬。
近年來,中國人口正在從第二産業向第三産業遷移,人力成本持續增加,如果想要通過比較好的制造業來支撐國家發展,那數據驅動,或者說打造智能工廠,可能是非常必要的。
爲此,我們花了很多精力去分析其痛點。智能工廠的物料運輸發展存在着較大阻塞,這種阻塞極大的影響了生産的效率和接盤。這就是移動機器人融入工廠生産的最佳切入點。
那麽,我們就要解決 6 種應用,分别解決從叉車轉運到倉庫盤點,從跨樓層的物理配送到産線的自動化對接,再到機台的上下料等問題。
很多人都在質疑,隻做一款産品在裏面實現鏈接不就可以了嗎?
制造業往往是多變的,特别是生産批次時常會發生較大變化,這對機器人能否快速适用産線,提出了很高的要求。因此,我們需要通過不斷豐富産品系列,幫助客戶實現整個物質閉環,最終結果就是用 6 個産品系列,完成了最後一米的配送問題,最終實現智能工廠全流程自動化。
第一個案例是服務于蘋果的供應鏈。本次應用是在 iphone13 和 14 的背闆生産場景中實現的。
那是一個供應鏈的工廠,占地約 2800 多畝,擁有廠房 17 間,我們改造的,是其中的 3 間。3 間廠房負責搬運的員工 200 多人,每天累計行進距離約 2000 公裏,一天的搬運量是 7 萬盤 Tray 盤。在如此大負荷的工作量面前,每隔幾個月,工人就會因爲無法忍受而陸續離職。
因此我們到車間裏面實地踏勘,反複論證如何将人工周轉過程由機器人來做,這樣一方面能夠減少部分人工工作,同時也能解決企業用工困難的問題。
經過一期一期的改造完善,不斷地轉變産線流轉方式,最終大約使用了 150 台機器,運行效果非常出色。150 台機器每天運送的距離也是 2000 餘公裏,搬運 7 萬盤 Tray 盤,還包括一段超遠距離工作任務。結合運行效果,我們在給客戶反饋時提出,移動機器人不僅幫助解決了高頻的遠距離傳輸任務,也發現了在産線規劃上,存在的一些不合理問題。這個例子很好的證明了機器人可以與人和生産作業進行結合,實現效率提升。
第二個案例是應用于半導體行業。2020 年疫情爆發後,半導體行業開始出現供應鏈斷裂情況,我們花了很多時間去研究半導體的效率如何提升,并做了一個很有意思的應用,幫助其在半導體生産過程中快速完成流轉任務。
以前半導體行業生産流轉,全部是由人拿着小提籃進行搬運,不僅效率低,還經常會出現流轉阻塞問題。于是我們爲客戶提供了 12 台移動機器人加機械手臂,這套産品能夠像人一樣集手眼腳三項功能于一身完成上下動作。這個案例很成功,12 台機器人每天行駛 100 餘公裏,能夠完成流轉搬運 2500 餘套,超過 1 萬盤的 Tray 盤。
第三個案例是在 PCB 行業,内容涉及組裝、芯片,及載闆上的應用。我們在九江的一個現場裏面,部署了 64 台機器人,幫助客戶在 16 公裏内的 4 個廠區實現物流改造,大幅提升了效率,也解決了由人拉着小推車時,容易出現的物料混亂、沉重不好流轉等問題。
第四個案例是在巡檢運維領域。這是另外一個切入比較深入的場景應用,早在 2017 年公司剛成立時,就在這個場景上投入了大量精力。目前我們已經做過包括華能電廠在内的多家能源行業企業,幫助他們實現 7*24 小時不間斷的作業。主要應用場景在火力發電廠、風力發電廠、抽水蓄能電站以及煤礦當中。這也代表着移動機器人已經成爲智慧能源建設的一個基礎設施。
巡檢運維領域應用的最核心内容,就是用機器人的方式保證作業的穩定性和連續性,減少工作的危險性。
2018 年,我們僅通過移動機器人加攝像頭形式,完成了火力發電廠的主機房的巡檢任務。2019 年,移動機器人已經介入到電廠運行中的各個環節。例如輸煤廊道、配電房的巡視,能夠替代兩名工作人員進入查看情況。後來,場景應用逐步從室内走向室外,完成了升壓站、變電站的巡視檢查。基本上形成了從場内到場外巡視的完整閉環。
2020 年,我們又把帶電的作業融合到場景中,一方面進行巡視,發現問題直接通過移動機器人手臂操作解決。在沒有機器人應用的時候,這種危險作業發生的事故事件還比較頻繁,一旦誤操作,電弧大約 6000 伏的高壓電弧會造成人員會當場喪命。讓機器人進行作業則完全避免了人員傷亡危險。
當時我們告訴客戶,最壞的結果無非就是電弧出來把機器人打斷電,隻要電阻放開,機器人還能再去維護并重新使用,不會對人員造成任何傷害。
2021 年,我們形成了全套的解決方案,這就是從一個機器人單點的應用出發,由點及線,由線及面的擴展到行業裏面去的最好說明。
創新院帶給我更多的思考和啓發
除上述場景外,我們還将機器人應用在高位倉盤點、大規模數據中心,甚至是畜牧業養雞場等場景,這些場景應用帶來了一些啓發:移動機器人産生的基座,能夠讓大家考慮到用智能化方法解決問題,然後結合行業需求,形成一整套應用的框架和邏輯。
這個啓發基于我們結合 " 一 " 思維進行的深入的思考,這也是我在 2021 年讀創新院的時候,在學習課程中不斷打磨,針對不同行業去進行更多思考的結果。當時對機器人行業的洞察,也一個是基礎假設,就是我們認爲機器人技術在 2015 年之後出現比較革新的拐點,應用性開始提升,存在應用到各行各業的可能。
同時,每一個行業都有它獨特的生産特性和應用特性,就像我們人有分工一樣,有的做老師,有的做律師,有的做工人,工人也分很多種,如果将機器人看成生産力的話,那麽機器人也同樣具備這樣獨特的應用屬性,回到思考的原點,就是我們在做什麽,這件事是不是具備底層的穿透性。
基于這種思考,也印證了移動機器人正在逐漸成爲新的先進生産力。2019 年,我們開始進行更深入的垂直行業思考,認識到必須圍繞獨特場景,不斷打造出更具備行業競争力的移動機器人技術解決方案。在這種認知下,開始爲更多的客戶交付實施方案,并及時反饋意見。當越來越多的客戶用到這樣先進的機器人生産力時,他就會産生正向的認知循環。
如果把工業機器人作爲新的生産力去看待,首先需要了解,什麽樣的生産力能夠一直在行業裏保持優勢,能夠讓公司形成正确的叠代閉環,那麽答案也不言而喻,隻有在這個行業裏數一數二,始終保持最高效的生産力,或是在目标行業市場裏占有率第一的生産力,才能更快的加速叠代閉環。
意識到問題核心,目标就更加明确。隻要優艾智合選定的行業,我們就盡快在這個行業裏做到市場占有率第一。而且隻要切入的足夠細緻準确,取得市場并将占有率提升上來,這個産品就愈發的具備生命力和競争力。所以移動機器人行業落地快速增長的本質,就是用先進生産力彌補生産關系演進産生的矛盾。
優艾智合經過五年的時間,基本上做到了行業的龍頭,實現了第一個五年計劃。背後是我們通過自己的戰略延展促進增長飛輪實現的。能夠實現這一切的基點,歸根結底還是工業移動機器人在不斷形成新的生産力,在改變原來的生産作業方式,促進着更多的行業場景認識、更豐富的職業方案、更強的實施能力,最終形成細分行業的壁壘,讓我們站穩了腳跟。
第二步,優艾智合開始去做更多的 " 頭部 " 案例、更強的行業口碑、更大的合作生态,在第二個五年計劃裏面着重加強了品牌建設。就目前而言,是在加快這樣的循環,用更低的供應成本、更快的顯示速度、更低的服務成本,形成這一套更具行業競争力的基礎設施,用來推動我們所做行業的發展。