機器人市場是一片“藍海”         產(chǎn)品性能“又快又準”，是電子制造企業(yè)一直在追求的“小目標”。作為國家支柱產(chǎn)業(yè)，電子制造行業(yè)部分高端裝備長期依賴進口，相關技術(shù)、設備甚至人才都集中在日本、歐洲等地區(qū)。特別是高速精密電機、運動平臺及控制器等核心零部件，常常受制于人。這些問題似乎成為了制約國內(nèi)電子制造行業(yè)發(fā)展的“緊箍咒”。
        在深圳，有一家企業(yè)試圖改變市場“潛規(guī)則”，用自主創(chuàng)新打破行業(yè)壁壘，破解電子制造行業(yè)研發(fā)時間慢、效率低的現(xiàn)狀。其自主研制的機器人等產(chǎn)品更是大有趕超日本、歐洲之勢。這家企業(yè)便是成立于2005年的深圳市大族電機科技有限公司（下稱“大族電機”）。
        近日，在廣州召開的廣東省創(chuàng)新發(fā)展大會上，大族電機參與完成的“面向電子裝備點位操作的高速精密運動規(guī)劃與測量技術(shù)及應用”項目，獲得2016年廣東省科技獎一等獎。憑借一項電子制造關鍵技術(shù)，大族電機相關產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率處于行業(yè)前列，且遠銷歐美、日本等地。“基本上公司所有的毛利潤都投入研發(fā)之中，大族電機有500多名員工，其中超過300人在進行研發(fā)工作。”大族電機聯(lián)合創(chuàng)始人、副總經(jīng)理王光能接受南方日報記者專訪時說。

“軟硬結(jié)合”突破技術(shù)壁壘
        “國內(nèi)不少電子制造中小企業(yè)都想要‘短平快’的盈利方式，但他們往往忽略了基礎研究。企業(yè)的生存壓力非常大，產(chǎn)學研結(jié)合在當前的市場大環(huán)境下便顯得十分重要。唯有掌握核心技術(shù)，才能在市場中占有一席之地。”
       在電子制造領域，機械從一個點到另一個點的運動，看起來是十分簡單的一件事，卻讓不少專家學者頭疼。受溫度、摩擦力、硬件性能、運動算法等影響，機械幾微米的運動偏差，都有可能導致整個流水線所生產(chǎn)出的工業(yè)產(chǎn)品報廢。失之毫厘便差之千里，如何保證運動高速且精確，大族電機一直在思考。
        “又要快又要準，還要保證機械能按照指令迅速停下來且不抖動，這太難了。”王光能表示，國內(nèi)不少電子制造領域的企業(yè)都試圖攻破這一難題，大族電機更是在2012年便聯(lián)合廣東工業(yè)大學一同啟動“面向電子裝備點位操作的高速精密運動規(guī)劃與測量技術(shù)及應用”項目（下稱“獲獎項目”）的研究，其目的便是為了突破高速精密運動控制與平臺定位技術(shù)的技術(shù)壁壘，帶動半導體制造、激光打孔、打標等精密點位操作的裝備性能和效率的提升。
        這一項目名稱聽起來十分復雜，究竟該如何理解呢？“該項目其實是‘軟硬結(jié)合’的一項綜合性研究。”王光能介紹，項目名稱的前半部分“面向電子裝備點位操作”研究的是硬件，也就是保證機械從一個點到另一個點運動過程中的穩(wěn)定性；后半部分“高速精密運動規(guī)劃與測量技術(shù)及應用”研究的便是軟件，即從運動控制算法上對點位運動進行改良，在相同硬件的基礎上，通過改進算法讓點位運動更快更準，讓硬件發(fā)揮出最大的效果。
        王光能舉例說：“大族數(shù)控所用的PCB（印制電路板）鉆孔機，其中便應用了大族電機研制的直線電機進行驅(qū)動，PCB鉆孔機每分鐘要鉆幾百個孔，其每分鐘進行的點位運動也高達數(shù)百次，這便需要該獲獎項目進行技術(shù)攻關。”
        “同樣的運動平臺，國內(nèi)不同廠商的效果千差萬別，哪怕是一點點偏差，便可能導致產(chǎn)品的良率急速下降。”王光能表示，國內(nèi)不少電子制造中小企業(yè)都想要“短平快”的盈利方式，但他們往往忽略了基礎研究，“企業(yè)的生存壓力非常大，產(chǎn)學研結(jié)合在當前的市場大環(huán)境下便顯得十分重要。唯有掌握核心技術(shù)，才能在市場中占有一席之地。”

        記者了解到，該獲獎項目由廣東工業(yè)大學、廣東萬濠和大族電機共同開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。其中，廣東工業(yè)大學與大族電機長期開展產(chǎn)學研合作，大族電機則主要負責產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。

“科研一定要允許失敗”

        “科研一定要允許失敗。沒有人在研究開始之前就能判斷一項研究的好壞，基礎研究本身就是一場‘持久戰(zhàn)’。愛迪生發(fā)明電燈前便失敗了數(shù)千次，基礎研究也是如此，投資者和市場都應該認可失敗的價值，不能太急功近利。”
        得益于獲獎項目的技術(shù)積累和沉淀，大族電機所研發(fā)的各類高速精密運動平臺及控制系統(tǒng)主要技術(shù)指標達到國際同類先進水平，產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率處于行業(yè)前列，且遠銷歐美、日本等地。
        要做好這項研究，大族電機面臨的壓力可不小。“這一領域不像人工智能、生物醫(yī)藥等領域那樣容易產(chǎn)生大規(guī)模的社會影響，電子制造業(yè)內(nèi)許多都屬于基礎研究范疇，時間長且跨度大，如何向市場交代是企業(yè)面臨的最大壓力。”王光能說，部分企業(yè)看重短期效益，大族電機采用的方法卻是聘請研發(fā)人員，讓他們靜下心來進行長時間的研究工作。“基本上公司所有的毛利潤都投入研發(fā)之中，大族電機有500多名員工，其中超過300人在進行研發(fā)工作。”
        研究永遠不可能一帆風順，失敗的次數(shù)往往比成功的次數(shù)要多得多。“既要滿足時間快和效率高，又要滿足精度高，是獲獎項目研究過程中遇到的最大難點。” 王光能說，運動算法研究沒有前車之鑒，一切都要從零開始，“我們利用廣東工業(yè)大學的基礎研究，降低了高速運動條件下的振動，提高了執(zhí)行效率，定位精度也明顯提升。”
        創(chuàng)新技術(shù)不斷攻關，如何產(chǎn)業(yè)化則成為了重中之重。記者了解到，高速精密直線電機與運動平臺在大族數(shù)控、大族激光、大族光電等大族集團下屬其他裝備制造企業(yè)中已得到應用，為相關設備達到國內(nèi)外技術(shù)先進水平提供重要支撐作用。而這一項目的技術(shù)攻關，也帶動了半導體制造、激光打孔、打標等精密點位操作的裝備性能和效率的提升。
        “項目在學校研究得再好，沒有跟企業(yè)合作，也只能發(fā)表文章后鎖在抽屜中，無法創(chuàng)造價值。大族電機的強項是硬件研制和產(chǎn)業(yè)化應用，廣東工業(yè)大學則對基礎研究頗有見地。”王光能說，相關領域的研究是一個持續(xù)性的、永無止境的過程，“這一階段完成后，下一步我們可能會研究如何將人工智能、深度學習等應用在運動控制之中”。

        “科研一定要允許失敗。”王光能表示，沒有人在研究開始之前就能判斷一項研究的好壞，基礎研究本身就是一場“持久戰(zhàn)”。“愛迪生發(fā)明電燈前便失敗了數(shù)千次，基礎研究也是如此，投資者和市場都應該認可失敗的價值，不能太急功近利。”

憑借獨特設計挺進機器人領域

        中國的機器人產(chǎn)業(yè)起步?jīng)]有日本、歐洲等地早，但王光能相信，工業(yè)機器人的核心技術(shù)依然沒有被發(fā)達國家所全部掌握。“真正實現(xiàn)柔性生產(chǎn)是大族電機的目標，模塊化設計能讓機器人的安裝和拆卸更加簡單，升級或轉(zhuǎn)移生產(chǎn)線再也無需耗費大量資源。”
        作為國內(nèi)直驅(qū)電機的領先者，大族電機研制的產(chǎn)品已由最基礎的電機零部件，延伸至工業(yè)機器人。在電機等產(chǎn)品市場占有穩(wěn)固份額的同時，大族電機證試圖向工業(yè)機器人領域挺進，在這片新“藍海”掘金。而本次獲得廣東省科技獎一等獎的項目，其中產(chǎn)業(yè)化應用的重中之重，同樣是機器人。
        王光能同時也是大族電機機器人研究院（下稱“研究院”）院長，目前研究院共有研發(fā)人員約100人，大族電機將其視為企業(yè)內(nèi)部的創(chuàng)新孵化器。此前在研制電機、運動平臺、自動化設備等相對傳統(tǒng)領域的技術(shù)沉淀，給了大族電機進軍機器人市場的野心。
        然而，在機器人市場，工業(yè)機器人“四大家族”（瑞士ABB、日本發(fā)那科、德國庫卡、日本安川電機）憑借其在中國制造基地的布局，以及完善的全球業(yè)務網(wǎng)絡，本地化服務落地非常迅速，國內(nèi)品牌想要撕開市場的裂縫并不那么容易。
        王光能明白中國的機器人產(chǎn)業(yè)起步?jīng)]有日本、歐洲等地早，但他相信，工業(yè)機器人的核心技術(shù)依然沒有被發(fā)達國家所全部掌握。
        在位于深圳南山科技園的大族電機辦公室正中央，十余臺工業(yè)機器人正在測試之中，這些機器人或模擬產(chǎn)品運輸，或模擬3C產(chǎn)品測試，科技感十足。數(shù)量最多的，是一款名為“Elfin”的六軸機器人，記者看到，這款機器人運轉(zhuǎn)自如且流暢，幾乎沒有噪音。相關負責人告訴記者，這款機器人最大的特點是可以人機協(xié)作，其自重僅21公斤，可以在不同行業(yè)中應用。
        “日本、韓國、美國、意大利、新加坡等國家的企業(yè)都已經(jīng)下單Elfin或表達合作意向，我們已經(jīng)得到了國外市場的認可。”王光能說，把機器人賣向發(fā)達地區(qū)，離不開大族電機此前的技術(shù)沉淀，而Elfin最吸引海外客戶的，是其獨特的模塊化設計。
        “一個非機器人專業(yè)人士10分鐘就可以讓機器人運行起來，這就大大拓寬了機器人使用的領域。”王光能介紹，與之形成鮮明對比的是，傳統(tǒng)機器人的使用難度較高，只有經(jīng)過培訓的專業(yè)人士才能熟練使用機器人完成配置、編程以及維護的工作。
        機器人要在各個生產(chǎn)線之間快速切換，重復利用且節(jié)約成本，離不開模塊化設計。“客戶可根據(jù)自己的需要定制各種類型的機器人，以滿足生產(chǎn)的需求。”王光能告訴記者，真正實現(xiàn)柔性生產(chǎn)是大族電機的目標，模塊化設計能讓機器人的安裝和拆卸更加簡單，升級或轉(zhuǎn)移生產(chǎn)線再也無需耗費大量資源。“工業(yè)4.0提倡的‘制造到智造’其實是一個柔性的過渡。機器人可以在不同時間段執(zhí)行完全不同內(nèi)容的工作，非常智能和靈活。”

“為了企業(yè)發(fā)展不得不‘踩坑’”

        “機器人市場需求大，擁有核心技術(shù)，企業(yè)便能擁有極大的利潤空間。未來每年如果生產(chǎn)上萬臺機器人，銷售額便能輕松超過10億元，非常可觀，這是機器人行業(yè)給我們帶來的希望。”
        工業(yè)領域是大族電機當下正在深耕的市場，大族電機還有一個“小目標”，那就是由“B2B”轉(zhuǎn)型為“B2C”，進軍消費級機器人市場。
        “我們生產(chǎn)的Elfin等機器人具備安全碰撞停車的功能，可以保證人在機器旁邊安全地工作，同時不降低機器人的工作效率也不增加應用成本。”王光能說，未來這些機器人可以應用到各行各業(yè)，“按摩、捶背甚至做菜，它們都可以做，民用機器人市場可挖掘空間很大。”
        麥肯錫此前發(fā)布的一份預測報告稱，醫(yī)療、國防安全、服務生活領域?qū)⒋呱鰯?shù)萬億美元的機器人市場。“服務型機器人對大數(shù)據(jù)、語音圖像識別技術(shù)提出更高的要求，這無疑為中國機器人產(chǎn)業(yè)帶來潛在機遇。”高工機器人董事長張小飛接受媒體采訪時曾表示，和工業(yè)機器人更強調(diào)機器和自動化不同，整個機器人產(chǎn)業(yè)在向著人工智能的方向發(fā)展。
        事實上，最初在是否將機器人作為未來發(fā)展的主營方向上，大族內(nèi)部是有相當爭議的。“能不能盈利、有沒有市場，是公司內(nèi)部人員考慮的主要問題，直到現(xiàn)在這種爭議依然存在。”王光能告訴記者，大族電機已經(jīng)投入了幾千萬元研制機器人。
        “機器人行業(yè)其實是個‘坑’，但為了企業(yè)發(fā)展我們又不得不踩‘坑’。”王光能直言，國內(nèi)機器人企業(yè)很多都還未盈利，未來預期收益也并不明朗，行業(yè)仍在摸索中前進，但依然是一片“藍海”。“我們單單研究機器人就立了不少項目，其中失敗的占大多數(shù)，過程非常曲折。”
        在工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的帶動之下，我國機器人產(chǎn)業(yè)近兩年迎來高速發(fā)展期，大族電機便恰好趕上了這個風口。2016年4月，工信部、發(fā)改委、財政部等三部委聯(lián)合印發(fā)《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》，為“十三五”期間我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展描繪了清晰的藍圖。
        幸運的是，大族電機所研制的機器人并未在市場遇冷，而是接到了不少發(fā)達國家企業(yè)伸出的橄欖枝，其中便包括日韓、歐美等老牌工業(yè)地區(qū)。“機器換人在國外更容易，因為發(fā)達國家的用人成本更高，其制造產(chǎn)業(yè)更依賴智能機械。”王光能說。
        “很多公司是從別的行業(yè)轉(zhuǎn)型做機器人，那才是真的跳‘坑’，我們本來就在電子制造領域有一定的技術(shù)積累，便是從‘坑’里往上爬。”王光能說，機器人市場需求大，擁有核心技術(shù)的企業(yè)便能擁有極大的利潤空間，“未來每年如果生產(chǎn)上萬臺機器人，銷售額便能輕松超過10億元，非常可觀，這是機器人行業(yè)給我們帶來的希望。”

■對話
大族電機副總經(jīng)理王光能：政府應想辦法  留住研發(fā)人才

南方日報：有業(yè)內(nèi)人士表示，目前機器人很難抓住用戶痛點，不能成為剛需，您如何看待這一問題？
王光能：企業(yè)、科研機構(gòu)一定要有前瞻性，用現(xiàn)在的眼光看待機器人技術(shù)可能會存在不少質(zhì)疑，但幾年后也許就會發(fā)生改觀。電機的小型化、機械手的小型化，甚至為這些傳統(tǒng)設備加上圖像識別、語音識別等人工智能技術(shù)，都是未來方向，也是企業(yè)、科研機構(gòu)現(xiàn)在就該著手做的事情。
機器人變得更智能，才有機會深入消費領域。如果只是讓機器人唱歌、跳舞，其充其量只能是一個智能音響，這樣的機器人仍然處在非常低的層次。當企業(yè)往智能化方向靠近時，便會發(fā)現(xiàn)每一步的研究成果都是有用的。比如機械臂一開始是用來檢測和搬運的，但是將它輕型化、智能化后，也可以應用到商業(yè)領域。

南方日報：作為制造業(yè)起家的本土企業(yè)，您對深圳這座城市的創(chuàng)新環(huán)境有何切身體會？
王光能：深圳人才多，創(chuàng)新環(huán)境好，好的科技公司都聚集于此。深圳的機器人產(chǎn)業(yè)鏈配套非常完善，比如大族電機需要給機器人完善模塊化設計、深度學習、語音識別等功能，幾乎都不需要自己進行研發(fā)，許多前沿的科技服務都能直接在這座城市購買到。
上下游產(chǎn)業(yè)聚集也營造了非常好的機器人行業(yè)氛圍。我們周圍都是同行，思想容易碰撞，遇到問題了，也不用單打獨斗。此外，我們研制的產(chǎn)品非常容易在這座城市找到合作方，而其他企業(yè)所生產(chǎn)的東西也能為我們所用。

南方日報：作為深圳明星科技企業(yè)大族激光的控股子公司，大族電機對政府有什么建議嗎？
王光能：希望政府能關注從事基礎研究的人才，把他們留在深圳。深圳政府營造了一個規(guī)范有序、尊重創(chuàng)新的市場化環(huán)境，這非常有利于科技企業(yè)成長，對于這些企業(yè)來說，人才是至關重要的一環(huán)。
大族電機300多位研發(fā)人員中，有一半都是研究生學歷，他們的平均年齡才20多歲，如何留住這些人才，決定了大族電機的成敗，也是深圳向世界級“創(chuàng)新之都”邁進的關鍵所在。

策劃/統(tǒng)籌：楊磊
撰文：南方日報記者 蘇梓威 實習生 李美蓉
攝影：南方日報記者 魯力