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深度探访2019日本国际机器人展:差距之下的中国机会?
2019-12-23 19:00:13 | 来源:36氪 甲子光年
来自现场的一手洞察,有图有观点。

深度探访2019日本国际机器人展:差距之下的中国机会?

作者 | 火柴Q、程丹

就在两天前,2019年 iREX (日本国际机器人展)刚刚落下帷幕。从12月18日到12月21日,来自16个国家的637家参展商和超过13万专业观众齐聚东京江东区Tokyo Big Sight,共同见证了这场全球规模最大的专业机器人展会。 

对比今年9月在上海举行的中国工博会,此次 iREX 上,各工业巨头都“拉满了弓”,拿出了真实力。

工业机器人四大家族ABB、KUKA、安川、发那科,以及川崎、三菱、那智不二越、欧姆龙、爱普生、电装和丰田等综合工业集团齐齐参展——从成熟产品线到AI应用再到新技术、新场景的前沿探索皆有涉及,整体惊艳度上了一个台阶。

在工业等场景的“机器换人”日益成为中国市场投资与创新热点的情况下,iREX 这样的高水平展会是了解机器人领域前沿趋势的绝佳窗口。

本文,「甲子光年」远赴东京,亲身探索iREX,通过大量观察和采访,带来来自现场一手洞察。

城墙依然高垒,裂口隐隐闪现。在全球最高水平面前,中国机器人的创新机会在哪里?

1.乡音环绕与2.5% 

2019 iREX,「甲子光年」第一个直观感受是,乡音环绕。

在iREX现场和附近的咖啡馆、居酒屋与酒店里,处处能听到中文。从三两成群的小团队,到数十人的旅行团,中国观众几乎随处可见。

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iREX的主办方之一——日刊工业新闻社,甚至在主会场一层的入口处专门竖立了官方微信二维码导览牌并配有中文说明,服务的人群显然是大量中国观众。 

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旅居日本多年的立命馆大学教授、Kyoto Robotics株式会社创始人徐刚告诉「甲子光年」,他从2007年开始参加iREX,当时几乎见不到来自中国本土的观众,而从2013年之后,中国观众逐年上涨,到今年可能已达到了10%以上。

然而,与数以万计的中国观众形成鲜明对比的是,能够带着产品参展的中国公司非常稀缺。

据保利国际展会服务公司的整理,此次共有16家大陆公司独立参展——数量仅占总参展商的2.5%。即使在88家来自日本以外的参展商中(绝大部分欧美成熟企业都有日本分部,因此不计入这个数字),占比也仅有18.2%。

从展位面积来看,中国公司更是存在感薄弱,不少公司的展位只有1到2个booth(一个booth约9平方米),位置较偏,且没有进行现场产品和应用的动态演示。只有很少几家中国公司搭建了特装展位,如梅卡曼德机器人、李群自动化、越疆机器人和绿的谐波等。

这次展会的主流力量无疑是日本和欧美公司。很多企业不仅展位规模非常庞大,而且拿出了平时难得一见的新产品和前沿技术,整体演示也有亮眼创意,吸引了大量观众。

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发那科

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KUKA

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川崎

一句话,中国在工业和服务机器人领域,尚无能与国际巨头掰手腕的大家伙。

2.硬件的城墙

而深入到iREX的各展位,差距变得更具体可感——整体“颜值”带来的宏观压迫变成了一个又一个细节处的惊叹。 

用日式中二方式来表达是:那一天,中国从业者终于回想起,曾一度被发达工业集团支配的恐惧。

各本体厂商(生产工业机器人的厂商)的风格是“霸气外漏”。

与今年9月国际厂商也相继露脸的上海工博会相比,iREX上,各厂家开足马力,真正秀出了最硬的肌肉。

很多企业的机器人在 iREX 上都用明显更高的速度运行。这无疑对准备工作提出了更多挑战,而各公司却在所不惜,因为在“人人都弓弦拉满”的iREX大秀上,必须以最高水平全力以赴。

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雅马哈SCARA

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发那科SCARA

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发那科蜘蛛手

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发那科货品抓取机器人

那智不二越干脆运来了汽车自动化焊接的整套机械臂,展示了这一机器人最成熟应用方向的工业美学。

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而搅拌摩擦焊接机器人,则显示了那智不二越在焊接上的尖端能力——机械臂末端装载了很重的设备,同时又需要机械臂运动时有非常高的轨迹精度。

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那智不二越的“搅拌摩擦焊”机器人

在展示一些常见应用和能力时,巨头也心思细腻。

ABB用彩色泡沫雪花,展现了抛光机器人的防粉尘能力,梦幻又显实力。

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川崎的一个颇受孩子欢迎的演示是现场拍照,然后再由机器人在气球上画像,这个演示虽然没什么实际应用,但很巧妙地同时展现了力控(反复接触气球而不破)和一定的视觉能力。此外,几乎所有机器臂大厂都展出了力控的应用,如组装和打磨。

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同样巧妙的,还有欧姆龙展台上能打乒乓球的蜘蛛手,要能接住球,在基础的视觉和力控之外,还得加上轨迹预判能力。

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当褐色围栏中途升起时,发那科奉上了全场罕见的动真格的焊接。双机器人配合、激光焊缝跟踪、加上真实的焊接,展示了全方位的能力。

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发那科的焊接演示

结合了投影技术的发那科的喷涂展示也十分直观。

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发那科的喷涂演示

最夸张的是,发那科还搬来了世界载重量最大的机械臂,其完全伸展后的高度达到6.2米,最高搬运重量达1700公斤。

为直观显示这个大家伙的力量,发那科甚至找航空部件公司Safran借了半个空客A380的发动机。硕大无朋的机器臂挥舞着同样巨大的发动机部件,在空中上下和翻转,身临其境十分震撼。

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发那科的巨型机械臂

在有如开挂的日本本体机器人之外,容易被忽视却更值得注意的,是日本工业“低调奢华”的一面,也就是核心部件的实力。

比如精密器械厂商Nebtesco(纳博特斯克),它是RV式减速器的首创者。发那科举起半个飞机发动机的机械臂关节里,就用到了Nebtesco的大型RV减速器,其额定转矩高达28000牛米。在这种高端硬件核心部件上,中国暂时还没有厂家能做出性能可替代的产品。

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Nebtesco 展台的一位中国分公司课长告诉「甲子光年」,RV减速器的技术难度之一是要尽量减少回差,也就是减少减速器轴的转动到外侧齿轮转动之间的传动损耗。当该设备精度不够时,轴的微小转动会无法带动外侧的相应转动,这就会导致机械臂关节的精度损失;一个个关节传导下来,会累积为末端精度的更大损失。

不远处,全球最大的谐波减速器厂商HarmonicDrive的展台也门庭若市。

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另一个例子是快到晃眼的THK直线导轨,导轨上滑台的移动速度最高可达15米/秒,几乎超越肉眼可捕捉的范围,这样极其快速地加速减速并且做到位置精准,需要非常精密的制造工艺和先进的控制技术。

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仔细看,有一道光闪过,那是15米/秒的滑台

雅马哈直线导轨上的“滑台之舞“则可以让人看一天,可实现同一导轨上,多个滑台的单独控制。

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雅马哈展台的导轨展示

老牌台湾部件厂商上银的主营业务与THK相似,不过整体展示水平与日本最顶尖厂商有一定差距。

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上银展台上,用两杯红酒演示来导轨减震功能的创意非常好玩。

与工博会上,核心部件厂商展示规模相对较小、位置相对边缘不同,iREX 上的核心部件厂商都处于非常核心的位置,且占地面积巨大,人流攒动。

而且除了THK、Nebtesco、IAI等核心部件大厂,中小厂商也并不边缘。

在此次 iREX 的另一会场青海馆,比同场的发那科、川崎、ABB等工业巨头更靠近入口和场馆中心的是一众中小公司,展台的宣传语上时常能看到“创业50年”“立业66年”等老字号标志。

这是日本工业生态的一个特点,存在大量规模不大但存续很久的产业支持性中小企业,它们在漫长的生存发展中,找到了适合自己的分工位置。有些公司的领域可能非常窄,只专注于某一种零部件,但却做到极致,所以不仅能“小而不死”,甚至成为“隐形冠军”。

实际上在举办iREX时,也举办了配套的日本新材料技术展、日本清洗及洁净技术展、表面加工技术展、机械加工及要素展、3D打印技术展和日本机械装置配件展等主题展会。

这部分解释了日本的工业制造业和高端工业机器人产业为何如此发达——一个层次丰富、配套完整的生态,为高端硬件积淀了一整套材料、装备、精密仪器和精密制造的能力,使其在需要产业生态系统性积累的硬件领域筑起了非常高的城墙,不是短时间靠钱能砸开的。

而且在历史优势之下,这些领先的厂家也没有放下创新。

在全球最大汽车零部件公司电装的展台上,可以看到大量与创业公司或高校研究所合作的探索型项目。

比如借助3D视觉抓取透明的玻璃小瓶,透明材质对视觉能力有不小的挑战。

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又比如对新型机器人交互方式的展示——不是通过编码而是以人工示范方式来教机器人动作,机器人也不是机械式地重复人的轨迹,而是会根据人工示范以及感知到的环境智能化地规划动作。在这个展示中,任务是要舀出0.6克的盐。

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Yushin展台上的震动抑制技术,则可以稳稳地腾空鼓捣小球,丝毫没有晃动和位差。

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三菱与高校合作了符合食品安全规范的机器人,并可以通过视觉来抓取鸡块等食材。

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在看似非常传统的汽车制造场景场景中,安川展示了创新的七轴机器人,比最常见的六轴机器人在末端多了一个关节,增加了1个自由度,可以更灵活地在狭小空间内对汽车细部底盘进行密封涂胶作业。

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在协作机器人等热门细分类型上,大公司也在积极跟进。

如发那科展示了负载达35公斤的协作机器人,那智、安川等厂家也均有大负载协作机器人的演示。协作机器人要保证人的安全性,与大负载天然具有矛盾,显然日本大厂家在这方面正在进行积极探索。

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同时,在最主流的工业机器人之外,iREX也展现了许多其他领域的机器人创新。

川崎和丰田分别展出了可行走的人形机器人及隔空操控的化身机器人。

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日本农林水产省专门设置了一个大展位,展示了机器人在农业场景的应用。

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农林水产省展示的不明应用

外骨骼技术也是一个小亮点,iREX现场的外骨骼主要面向工业场景。

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引领性的大厂加完整的配套型企业加对前沿方向的追赶,iREX展示了高端工业体系的厚积薄发。

所以从创新机会的角度看,中国厂家,尤其是做硬件替代的厂家,必须面对的一个严峻事实是,目前我们在高精尖产品上与德日企业整体差距仍然明显,当前的主题仍然是补课和追赶。

出路可能有两条:

1.找准细分市场做进口替代,先做中低端,占住价格优势;

2.在大厂只愿意卖标准化产品时,放下架子、客户第一,做部分细分场景的定制化服务,一打案例、二磨产品、三回现金。

不过不管哪条路,赚的都是辛苦钱——价格优势这把刀,砍别人也伤自己;集成和定制化服务,效率不够时可能做一单亏一单,且场景太分散,容易导致战略失焦和增长失速。 

3.智能化的裂口

硬的不行,那么软的呢?

此次iREX上,除了令人震撼的工业基础实力展示,不可忽视的还有AI、智能化的创新浪潮。

大厂尝试不断:

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发那科“AI判定良否”的展示,即AI在工业检测的应用。

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发那科演示3D视觉引导拆码垛场景。

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安川的货物分类场景。 

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安川的自动化打磨完工评判展示。

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电装的外观检查展示。

创业公司也争先恐后:

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DECSYS的外观检测双臂机器人。

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Kitov.ai的AI外观检查和视觉引导搬运展示。

日本最大的机器人智能化公司 MUJIN 展示了一套完整的物流场景解决方案,包含搬运、分拣、码垛在内的一整套流程,涉及大宗商品的码货,快递仓库组货、打包等多个细分场景。

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展会书摊上也可以看到处于C位的AI书籍。

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与机器人硬件上的差距悬殊相比,中国在软件层面的AI探索上表现得或可一战。

比如中国大陆公司中,展出规模最大的梅卡曼德(Mech-Mind)就是从3D视觉和AI切入工业机器人应用的公司。他们的展位在一层展区入口处的主干道旁,观众众多,展出的演示包括快递包裹抓取、汽车曲轴抓取和小商品的无序分拣。

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梅卡曼德快递包裹抓取演示

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梅卡曼德金属曲轴抓取演示

梅卡曼德的展示使用了真实场景的物体,并在现场播放的视频里展示了很多实际应用案例。比如快递分拣演示中,横七竖八的箱装包裹与文件夹包裹叠放。在曲轴抓取演示中,使用了真实的带光亮表面的汽车曲轴。可视化编程的软件界面也吸引了很多专业观众询问。

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现场一位观众对展台上的可视化软件感兴趣

而日本相似厂商的展示,大部分看起来还比较像早期demo——相机的集成度不高、抓取的货物形状单一、在真实环境中没有对应的具体场景或速度和成功率较低。

「甲子光年」观察到,从现场观众关注程度来看,AI是场内唯一中国企业不明显落于下风的细分领域。

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“中国公司短期内唯一可撕开口子的地方是AI和软件,新的趋势是软件定义硬件。”「甲子光年」在iREX上偶遇的一位国内一线机构技术投资人说。

AI之所以能成为裂口,一大原因是,各先进国家在属于软件层的AI系统上,差不多是同时起步,中国这次未落于人后太多;且AI相比硬件,对整体工业基础上的依赖较弱,它更吃人才和应用落地中打磨产品的能力。

改革开放后逐渐普及高等教育的中国又有一定的工程师红利,且随着当前消费互联网遇冷,越来越多的人才开始流入更底层、硬核的to B科技行业。

总体来说,中国在软件层面的AI探索上,所受的“历史压制”没有硬件上那么明显

如果说第二次工业革命以来,德、日、美等先进工业国家多年积累的整体生态是一道高高的墙,那么2012年以来的智能化浪潮,就很可能是后发国家的“攻城师”们撕开的第一道豁口。

4.“野蛮生长”的优势

而不管软硬,中国市场都有一个共同优势——更大的体量和更多元的需求。

就像那句概括国内外差异的调侃——国外是好山、好水、好无聊,国内是好脏、好乱、好热闹。这在工业机器人领域,尤其是新的智能化潮流中,也有体现。

从iREX和今年9月的工博会的对比来看,工博会上,3D视觉、柔性控制等新技术的场景丰富度要高于iREX。

在iREX,3D视觉和AI的集中应用场景是两个:物流和检测,物流类的展示尤其多,前文已多有展示。

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川崎结合了机械臂和AGV的卡车自动化卸货演。

而在工博会上,这些新技术渗透到了软性材料的制造(如鞋业、缝纫)、刀具打磨、家具生产等很多领域。

丰富度的差异,首先是因为,从产品和技术的逻辑上来说,物流场景标准化程度比制造业高,本应是科技公司更合理的落地首选,所以在国际化的 iREX 上,物流场景非常主流。

但中国市场的特殊性是,中国的物流行业仍处于利润微薄甚至亏损的状态,对投入巨大的新技术方案短期内有心无力;而且中国物流业的人力成本虽在上涨,但尚未高到一定要自动化的程度,物流行业也比制造业更好招人。

这就使国内的技术供应商,要么得突破别的场景,要么走向海外——所以他们来到了鞋业、缝纫等更非标的制造业细分领域。

制造业的钱虽不好赚,但需求更迫切,他们面临的不仅是工资上涨,而是有钱也招不到人。机器人对中国制造业客户不是痒点,是痛点。

一个例子是,在工博会上,几乎所有大厂都展示了鞋底涂胶场景。

背后的市场需求是,那些当年草莽出身,靠组织手工作坊起家的福建、浙江老板们,在如今的用工荒之下,不得不面临从手工制造到机器生产的转型。

而在iREX,会场里几乎没有相关的展示。 

同时,中国客户的安全意识、资质意识相对较弱,老板更大胆,这固然反应了产业水平的落后,但客观上给创新带来了机会。

而丰富的场景再结合前文提到的中国在AI和软件层的机会,又有利于相辅相成形成闭环。

闭环有两个:产品和商业。 

产品闭环在于:软件的性能要靠corner case堆起来,复杂、多元的真实场景有利于积累corner case,以进一步迭代、打磨技术。

商业闭环在于:工业、制造业的客户,非常看中供应商以前做成过什么,当新的技术机会来临时,最初如果大家都没有成功案例,则都有机会;但行业里一旦有人先积累了更多案例,就会形成“更多案例→更多新订单→更多案例”的正向循环。

所以场景优势,又很有可能转化为速度优势——虽然工业领域的浑厚实力要靠时间积累,但在新的大技术革新来临时,“技术→产品→商业落地→产业生态形成”的速度依然非常重要,这是在这波大潮中竞争沉浮的单个公司需要把握的时间窗,也是一国的工业产业需要把握的历史机遇。

彩蛋.孩子和高达

最后说一些有意思的花絮。

iREX每次举办的时间都是从周三到周六,前3天的观众主要是商业人士,而周六由于是公共假期会吸引大量个人观众,尤其是会场里穿梭的孩子和穿制服的中学生,形成了一道可爱的风景。

在2019 iREX的最后一天展览中,还专门组织了针对非专业人士的互动——“建造与触摸国际机器人展览会”,游客可以通过互动展览和工作坊等方式享受操作和建造机器人的乐趣。

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对工业和实体经济的热情要“从娃娃抓起”。

另一个彩蛋是,Big Sight一站地外,能看到一个非常日本特色的装置——为纪念高达开播40周年而建造的巨型高达立像。

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这架高达有六层楼高,但制造之精细,毫无玩具或雕塑感,在组成高达的各零部件上,还煞有介事地写着型号、序列和警示语,让人觉得它下一秒真能飞。日本对于机器人的热情,可见一斑。 

而高达脚下 “40th anniversery” 的标志,也显示着日本,这个东亚最早的发达国家处处流露出的深厚积累——比如随意在会场外吃饭,买单时会发现这店已开了100多年;仿佛总是和年轻人为伍的高达也已开播40年。

日本的工业巨头:安川、川崎、电装、三菱、那智不二越等也都是“老古董”。1913年,孙中山曾给安川创始人安川敬一郎赠过一副字——“世界平和”,他们是同一时代的人物。

而当下的令人兴奋之处就在于——智能化的新机会,有可能冲破固有的“工业贵族”体系。

目前正是箭在弦上的时刻,要么,中国新一批工业科技企业撕开口子,长成巨头;要么,再等100年。

很巧,这架巨大的高达名字非常吉利——大独角兽。

未来,希望大独角兽也能来自中国。

那么对着高达许个愿吧!

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