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欢颜机器人:天下寒士如何俱欢颜
来源:《中国商界》杂志    2019-01-30 17:16:59

 

   2018 年 12 月 18 日,有着国内机器人界“奥斯卡”美誉的高工“金球奖”在深圳市揭晓,上海欢颜自动化设备有限公司(简称欢颜机器人)获得“2018 年度快速成长公司”殊荣。

 

  作为一家工业机器人的高新型制造企业,欢颜自动化集研发、生产、销售焊接、搬运机器人为一体,生产制造拥有焊接、切割、打磨、包装、组装、搬运等各种不同功能的工业机器人以及提供成套的解决方案。在机器人核心部件仍然依赖进口的现状下,欢颜机器人集中力量突破了关键零部件——RV 减速器的核心技术,大幅降低了人工及综合生产成本,帮助更多中小制造型企业提高自动化水平,努力实现“无人”工厂的目标。目前,其已申请了多项国家专利,工业机器人被广泛应用于汽车和数控以及其他自动化领域。

 

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  欢颜机器人发展至今,一路走来,一路艰辛,它不仅见证了中国机器人产业五年来的快速崛起,其本身也是促进传统产业转型智能制造的时代缩影。秉持“让中小型企业买得起、用得上”的初心,秉承爱国情怀和担当精神,欢颜机器人走出了一条自主创新引领发展、科技进步迈向高端的发展之路,形成了强大的研发实力、高端的智能制造体系和优秀的企业文化等独特优势,在振兴民族工业、推动自主品牌健康发展的道路上不断释放“新动能”。

 

  案例背景

 

  2013 年至 2017 年,机器人产业在中国经历了高速发展的五年,产业规模不断扩大。到 2018 年,机器人市场规模已超过 80 亿美元,平均增速超过 10%、平均增长率高达30%,连续五年成为全球最大的机器人市场,是世界上第三个具备完整产业链的国家。

 

  值得注意的是,我国很多机器人制造企业以组装和代加工为主,尚处于产业链低端,产业集中度低、总体规模小,低端产品产能过剩现象突出。2018 年,我国机器人销量增速出现下滑,与上一年度 58.6%的高速增长相比出现回落,机器人面临技术瓶颈,缺乏高端机器人自主知识产权而导致高端产能不足。

 

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亮相第 20 届中国国际工业博览会

 

  当前,作为智能制造代表的机器人产业或将是新一轮科技革命和产业变革的关键部分,也是引领中国传统制造业转型升级的“新动能”。随着对于精细化生产的要求日趋加深,更多的中国企业朝向自动化控制、数字化、智能化方向转型升级,从一定程度上带动了工业机器人的旺盛需求。与此同时,市场对工业机器人精准度、稳定性及可靠性的要求也将进一步提高。

 

  案例描述

 

  超越,源自掌控核心技术

 

  在 2018 年高工机器人年会上,欢颜机器人亮出的“秘密武器”惊艳四座——全球首发的超轻量 RV 减速器,这是工业机器人产业中处于上游的核心功能部件。

 

  机器人行业都知晓这样一个事实,全球工业机器人用的精密减速器基本为日本所垄断,并且形成了很强的技术壁垒。最近几年,虽然国内也有量产的 RV 减速器,但却鲜有国产机器人企业选用,中国市场的减速器目前普遍依赖进口。究其原因,无外乎两点:技术,能用,但机械寿命不长;成本,没有足够的产量支撑,设备摊销成本高昂。因此,近年来 RV 减速器技术上的难题阻碍着工业机器人产量和高端生产水平的突破,严重制约了中国自动化行业的发展。

 

  面对核心技术研发的关键性和紧迫性,2014 年年底,欢颜公司专门成立了减速机事业部,投资研发费用数亿元,批量进口数十台高端精密研磨机床,并与上海交大机器人研究所、上海第二工业大学自动化研究所战略合作,对 RV 减速器进行自主研发和制造。

 

  今天,欢颜机器人攻破了无人敢做的核心零部件“RV 减速器”,已经超越了很多国产工业机器人企业。此次欢颜公司重磅推出的 RV减速器作为一种小体积、大传动比、鲜有国产机器人企业选用,中国市场的减速器目前普遍依赖进口。究其原因,无外乎两点:技术,能用,但机械寿命不长;成本,没有足够的产量支撑,设备摊销成本高昂。因此,近年来 RV 减速器技术上的难题阻碍着工业机器人产量和高端生产水平的突破,严重制约了中国自动化行业的发展。

 

  面对核心技术研发的关键性和紧迫性,2014 年年底,欢颜公司专门成立了减速机事业部,投资研发费用数亿元,批量进口数十台高端精密研磨机床,并与上海交大机器人研究所、上海第二工业大学自动化研究所战略合作,对 RV 减速器进行自主研发和制造。

 

  今天,欢颜机器人攻破了无人敢做的核心零部件“RV 减速器”,已经超越了很多国产工业机器人企业。此次欢颜公司重磅推出的 RV减速器作为一种小体积、大传动比、零背隙、超高传动的减速机,堪称精密机械工业的一个巅峰之作,对材料科学、精密加工装备、加工精度和高精度检测技术均提出了极高要求。

 

  据了解,减速器最关键的性能指标是精度和刚性,欢颜 RV 减速器的重要特点就是精度高:根据各个零部件的特性,采用更适合高精密设备,经过反复研发、设计、试制、检测、改进方案,解决了加工工艺、材料选配等核心问题,达到重复精度 0.05 毫米、空间精度 0.2 毫米,精度保持更久;其次是刚性好:刚度 是减速机的决定性因素,欢颜通过选材、加工工艺等手段将刚度完善到最佳水平,强抗扭刚度、稳定性更好。

 

  如何实现刚性的控制?据欢颜机器人副总裁史宏伟介绍:“我们采取了一种‘大马拉小车’的策略,给机器人装上了更高配置的减速器,让负载十公斤的机器人使用负载达20 公斤的 RV 减速器,既运行不费力又降低损耗,提高它的刚性,从而保持减速器的稳定性。正因如此,在目前主流 RV 减速器使用寿命的承诺时间为 2000 个小时的情况下,欢颜 RV 减速器的承诺时间达到 6000小时,是国内业界水平的 3 倍。”

 

  2018 年初,欢颜 RV 减速器成功实现了量产,并被应用到多款机型中,在较短的时间内让国产 RV 减速机市场占有率达到了较高水平,缓解了国内 RV 减速器供不应求的现状。

 

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安徽厂房测试区

 

  目前,工业机器人的几大核心部件,包括减速器、控制系统和伺服电机,欢颜公司已经掌握了 100%的技术,参与了其中 80% 的研发和65% 的生产。凭借关键零部件的自主生产,欢颜机器人陆续研发了 20多款工业机器人,率先突破了行业内认为难度系数较高的细分领域,精密减速器月产量已达 1 万颗,位居行业前列。

 

  量产,实现机器人更高性价比

 

  致力于机器人的研发制造源于欢颜公司董事长黄启岗的一念。

 

  十年前,黄启岗创建了上海贝珍医疗器械有限公司,生产残疾人电动轮椅。在这个过程中,他发现生产线上的工人不太好招。而此时,珠三角、长三角的制造业企业中“机器取代人工”的趋势正逐渐兴起。他意识到,凡是涉及商业的技术革命都蕴藏着很大的商机。当今中国,大量的中小型制造企业对机器人的需求更甚于残疾人对轮椅的需求。

 

  于是,黄启岗萌生了研发生产机器人的念头。在他看来,电动轮椅、机器人是一脉相承的,因为它们二者的核心都归于控制体系。2014 年10 月,欢颜自动化设备(上海)有限公司成立。

 

  凭借尖端科技力量,欢颜将自身定位在为更多中小型企业提供高性价比的产品上,致力于让每个工厂都用上机器人。

 

  据了解,减速器的制造成本约占整个机器人成本的 33%-38%。早期的 RV 减速器需进口,价格高昂。实际情况是,欢颜的出现使得国产工业机器人的价格出现了较大降幅,正在回归合理区间,这让更多对机器人满怀期待而又对高昂价格望而却步的中小型企业能够买得起机器人,尤其是用得起中国自己制造的机器人。

 

  在 2018 高工机器人年会上,欢颜公司副总裁史宏伟发表了现场演讲。他说,2018 年,欢颜机器人的本体销量为 5000 台左右,而在 2016年之前,中国的机器人本体销售量是非常有限的,更多的是用国外机器人本体来集成。随着像欢颜这样国产品牌的崛起,现在一个焊接机器人的工作站只需投入 15 万元、甚至 10 万元以内就可以实现,而这个价格同时又带来了焊接机器人量的增长,实现足够量产支撑,成本得以控制。因此,欢颜只用了两年时间就实现了 1000 台的突破,再用两年会实现10000台的突破。也就是说,价格和机器人本身有非常大的关系。

 

  在史宏伟看来,欢颜正在主动把利润让给终端,今年的出厂价格较上年已经降低 30%,而他们计划用三年时间把工业机器人的采购价格降低 50%。“欢颜的数量、金额和利润同 2018 年相比均超过 100%,真正进入到了有刚性需求的终端工厂。工业机器人市场在国内刚刚兴起,现在的市场空白太多了。”

 

  “现在欢颜的焊接机器人价格在 6—8 万元之间,但我们还是觉得有些偏高,我们计划在两年内把价格下降到 5 万元左右,让更多的中小型企业能够用得上机器人。“黄启岗表示。

 

  案例分析

 

  工业机器人产业面临四大发展瓶颈

 

  近年来,中国制造业劳动力成本不断提升,相比其他发展中国家,我国老龄化速度加快、劳动力日渐短缺。采用工业机器人代替人工存在诸多优势,制造业企业市场需求旺盛,国产机器人市场前景广阔。2017 年,我国机器人产业整体规模超过 1200 亿元人民币,同比增长25.4%,增速保持全球第一。

 

  据《中国机器人产业发展报告(2018)》显示,在工业机器人领域,我国约占全球市场份额的 1/3,随着制造业应用需求的高速增长,2017年,中国工业机器人销量为 14.6 万台,同比增长 67.7%,使用密度达88 台 / 万人,首次超过了全球平均水平。

 

  在迅猛发展的大环境下,中国机器人产业依然面临挑战。例如,核心零部件依赖进口的局面尚没有彻底扭转,产业技术成果转化率较低,机器人标准体系仍无法满足市场快速发展的实际需求等等。

 

  史宏伟认为,国产机器人产业主要面临四大发展瓶颈:第一,国际厂商仍具备先发优势,国产机器人市场份额较低。第二,减速器、伺服机等核心零部件性能需要尽快提高。工业机器人核心技术缺失、产业空心化导致产业面临性能与成本的双重压力,产品低端化、低水平重复,国产机器人产业需求与现有产品性能之间的矛盾突出。前沿技术研究零散,系统性支持缺失,占领机器人技术及产业国际制高点形势严峻。第三,原材料缺失导致企业生产成本上升。第四,高端技术人才匮乏,与发达国家尚存在一定差距。

 

  “要进行市场份额的突破,就要摆脱走低端市场的局面,利用核心技术占领高端市场。今后的工业机器人也会使用碳纤维、尼龙等复合材料以降低生产成本。同时,目前全国已经有 28 所高校建立了与机器人工程相关的专业,以加强对机器人产业高端人才的培养。”史宏伟这样表示。

 

  成立至今,欢颜机器人既有收获,亦面临不少质疑:有担心其中低端市场低价运作的经营策略走不远,也有担心其发展太快、风险太大等……但事实是,在黄启岗的带领下,欢颜人以专注、执着、创新的职业精神创造出了一个又一个奇迹——国内首家实现机器人本体核心全部国产并批量投入市场的国产品牌;从设计研发到生产应用,都以高标准、严要求来执行质量控制体系,每台机器人都有独立的档案,所有环节和部件都可以追溯;有着强大的自主研发能力和卓越的成本控制能力,打破了机器人本体价格比较昂贵的行业壁垒,将机器人变成了工业生产领域大众化、普及化的产品。目前,欢颜机器人下设安徽欢颜机器人,以生产加工为主;位于上海的总部以研发设计为主,下设研发部、项目部、销售部、RV部门、培训部等,各部门相辅相成,企业员工已超过 500 人。

 

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史宏伟出席 2018 高工机器人“金球奖”颁奖典礼

 

  史宏伟表示:“2018 年应该是真正意义上的国产工业机器人元年,正是在这一年,国产机器人真正掌握了国际同等的先进技术,有了同台竞技的可能。一批优秀的本体企业真正为广大中小企业生产出了性价比卓越的工业机器人。相信 2019年的国产机器人的市场会有一个更加惊人的增长。”

 

  突破挑战,机器人进入中国时间

 

  《中国制造 2025》提出,坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针,要通过“三步走”实现制造强国的战略目标,到 2025 年迈入制造强国行列。

 

  2019 年,被誉为“制造业皇冠顶端明珠”的机器人产业或将迎来转型年。有关专家认为,中国机器人产业将面临由虚向实、由量向质和由泛向专三个比较大的转变。“比如工业机械手、工业机械臂,它所做的工作是要求有速度、精度、重载的,但是目前的灵活性不够,因此现在的工业机器人可以说还是“残疾”的机器人,需要进一步完善扩展功能,使它变成一个智能设备。”史宏伟认为。

 

  今后,欢颜公司将着力新型机器人的研发,包括双臂机器人、柔性机器人、灵巧手、智能传感机器人等更具灵巧性的产品。

 

  欢颜机器人的名字来源于杜甫的名句“安得广厦千万间,大庇天下寒士俱欢颜”。何为欢颜?当初,黄启岗创建了医疗器械公司,就努力生产高性价比的残疾人轮椅,让很多不富裕的残疾人坐上曾经买不起的电动轮椅,做到了“大庇天下寒士俱欢颜”。而欢颜之于机器人,则意味着黄启岗想让更多曾经对机器人满怀期待、却对高昂价格望而生畏的中小型企业,能够买得起机器人、用得起中国人自己制造的机器人。

 

  《尚书》有云:“人心惟危,道心惟微;惟精惟一,允执厥中。”在技术竞争、人才竞争的当下,欢颜公司摈弃“差不多思维”,秉承“人有我优”的技术追求,精耕细作,努力坚守。

 

  菜鸟网络人工智能部负责人徐盈辉说,为什么要引入自动化设备?就是为了避免在生产过程中,把原来由于人操作带来的自由度很高、不确定性很强的场景变成一定程度上减少自由度、降低不确定性,去完成高效的流转,这是背后的本质性思考。

 

  欢颜已经创造出一个个令人难以置信的产业奇迹,在打造工业机器人产业巨擎的道路上,欢颜不断创新研发,黄启岗表示,欢颜公司将继续在关键零部件、核心技术、集成技术方面突破发展,提升产品市场竞争力,更好地满足中小企业需求,让“天下寒士俱欢颜”。(文 / 周也)

 

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