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做工業機器人集成,調試有前途嗎?本科畢業,研發肯定不用想了


國家發布中國製造2025後,中國做工業機器人的廠家如雨後春筍一般,繁茂生長,光是廣東做工業機器人的公司已經突破200家,這些企業大多是沒有核心技術,買A的本體B的控制器C的伺服D.....拼起來的產品。所以到2020年的今天,依然沒有一家能和四大家族(發那科/ABB/庫卡/安川)的某一個機型機種相提並論的產品。甚至連這種趨勢都沒有,更可怕的是四大家族後邊還有一群小弟,那智、川崎、歐姆龍、三菱、愛普生這些公司依然短時間難以逾越,更還有史陶比爾、UR這些在某一領域有特長的精品公司。

從這個角度看,我國工業機器人技術發展的空間還很大,依然很有前途和錢途。但我覺得事實並不是這樣。

國內30kg以上的大負載機器人沒利潤,一台十多萬,利潤率極低。小機器人性能功能工藝趕不上別人只能做做基礎工作,又有勃朗特這樣的「極度性價比」對手刷新底線,前有埋伏後有追兵,早就脫離了高利潤區。加上機器人研發投入巨大,一台標定儀器進口的200多萬,新進機器人公司得做好虧5年的準備。

所以去機器人公司做機器人本體、整機,我認為「錢途」不會太好。畢竟新玩家想不虧損,只能指望國家補貼和背後資本支撐。

但做工業機器人行業一定是有前途的。機器換人是趨勢,只是切入點不同。如果單純的機器人,其實能幹的事情不多,機器人沒有工具(夾治具+工藝),沒有眼睛(視覺),沒有腿(移動物流系統),其實也自動化不起來。我列舉幾個我認為比較有前途的機器人發展方向,其實是目前機器人行業尚未解決但解決後能「撕開口子」的問題:

1.3D視覺系統/視覺檢測系統——機器人真正的眼睛

現在做視覺系統的公司已經非常多了,然而大多是做視覺定位相關的公司。視覺檢測系統VI,國內做的好的少,這塊目前的毛利很高,但會有比較高的人工服務成本,視覺檢測公司一般都會在富士康/立訊這樣的大終端附近長租辦事處,供技術支持和服務工程師常駐。視覺檢測系統國內做的比較好的有凌雲、征途等,配套的光源廠商有CST、OPT等,都是A體系指定的公司。

2D視覺系統只能解決平面的問題,可是現實世界是3維的,這就需要3D視覺系統來幫助機器人認知世界了。3D相機目前還存在成本高,精度較低,識別不穩定等問題,而且很多時候要結合一些深度學習的應用,需要較高的研發實力,目前國內涉足的公司依然不多。這一塊的成本利潤率也非常可觀。國內現在的頭部廠家有埃爾森、梅卡曼德等。這幾年入場的公司多了起來。

2.傳統行業的新型應用

看兩個案例:

1).機器人釀酒。18年一個大型酒廠的自動化改造方案對我觸動很大,釀酒實際上也是工藝較為成熟固定,人工做的工作是單調重複的。對於機器人來說,和富士康的手機生產沒什麼本質區別。結合酒精濃度感測器,定時器等外圍感測器,實現改造困難程度不是很大,而且終端認可度極高。我們的思維有時候並沒跳出來尋找我們原本熟悉的傳統行業。

2).玩具廠自動化改造。玩具製造廠一直存在招工難招工貴的問題,其移印、噴油的工人在三線城市工資都在8000/月左右,還沒人願意來。原因是玩具油墨氣味大,上下料工作枯燥。後來我們給他們做自動化改造,用了200多台機器人替換400多名員工。玩具廠一年半時間就收回了自動化改造成本。

這兩個案例都是機器人在傳統行業的新型應用。我們的眼光一直太高,一直往3C、鋰電、面板、晶元行業看,往往忽視了我們的傳統行業。

做傳統行業需要我們懂工藝——釀酒工藝、玩具生產工藝,懂了工藝結合機器人全站設計,做出工裝夾具、搭配外圍感測器,實現改造升級。

3.移動機器人——為機器人裝上雙腿。

AGV+的問題,我有時間寫個文章來說吧,這個我最近在做調研,感覺市場前景不錯且解決了一些核心問題。

4.核心部件——伺服、減速機

看看綠的、鈞興、鎮康的出貨量,諧波、RV減速機是機器人最核心的機械部件,一直被日本卡脖子:貨期長(一年+貨期小廠還買不著),且給中國供二級貨。從綠的減速機我們之前的測試結果還有市場表現看,其實已經在慢慢變好。

伺服電機國內已經有合格的替代品,匯川、禾川的電機都實現了在機器人行業過萬軸的銷量,但其整體性能與安川、發那科電機存在差距。這也體現在多軸聯動的位置跟隨誤差較大無法實現高度同步,過載能力弱、剛性與柔順性不能共存上。這也是急需提升的點。

工業機器人只是自動化體系的一個部分,是自動化設備的一個零部件。我們現在把機器人的骨架搭起來了,還需要教他很多東西。他是一個剛出生的嬰兒,前途無量。

剛來知乎,希望贊同關注啊。


幾年前做過工業機器人本體研發的工程師飄過。。

慢慢寫,慢慢更。。。

首先工業機器人就是四大家。

除了這四大家,其他都是喝湯的。。

工業機器人本體研發非常困難。。

首先,這個東西屬於知乎著名勸退的機械領域。只要是機械,各種精度問題層出不窮。。

而且危險,我親眼看到公司的機械工程師被鋼板砸中腳趾。

第二,工業機器人使用380V工業電。我親眼見到單位的電氣工程師不慎觸碰到高壓模塊,被電飛好幾米,在地上痛苦的呻吟。。

之後,還涉及複雜的電機控制。這個部分的水非常深。甚至四大家的電機很多都是自己研發的。

最難的軌跡演算法簡直就是天書。。一個軌跡公式都是好幾頁的A4紙。動力學模型做了好幾版。。

開發軌跡全是博士和碩士。。。

我這種本科生只能看著大佬們瑟瑟發抖。。。

好幾個博士和十幾個碩士搞了好幾年,看的Paper幾人高。。

做出來的本體,也就是那麼回事。。穩定性和可靠性和四大家沒法比。。

畢竟機器人的應用目的就是換人。好幾個博士,幾十個碩士拼死拼活干好幾年做出來的機器人。一台本體也就是十幾萬。再貴,工廠就不如使用活人了。

可以說是十分耕耘,一分收穫都是好的,顆粒無收都是有可能的。

繼續補充。

還有一個問題就是,基於矩陣和雅可比的機器人演算法和人工智慧演算法很多地方都是一樣的。那麼問題來了,我放著人工智慧公司幾十萬,上百萬年薪的工作不幹,為啥在這裡搞機器人。

還有就是,同樣是做一個程序,互聯網公司允許程序有幾個bug。畢竟大不了伺服器重啟。工業領域對於可靠性的要求非常高。我去啊!我要是能做到寫代碼沒bug,我早就去BAT了。

總結下來本體研發的要求就是:

員工的素質高於市場。起碼是碩士起步。英語,數學雙精通。

員工的薪資低於市場。和人工智慧的薪資沒法比。

員工的工作能力高於市場。工業應用場景可靠性要求非常高,遠非互聯網行業相比。

員工的工作環境低於市場,使用強電的重型機械。被電死和手指夾斷的可能性是存在的。只要是調試現場,每天都需要穿著絕緣防砸鞋,帶著安全帽。。上海30多度的桑拿天,在沒有空調的工廠里調試設備,靠鹽汽水和工業風扇消暑。每天下班回家,身上都是異味和鹽粒子。長期堅持獲得輕微的感冒。想想簡直就是人間地獄。

基本上就是拿著賣白菜的錢,操著賣白粉的心,用愛發電。。。

如果你是一個985或者211的對口專業學生。你會怎麼選???

如果你家裡有小孩,你把他養到這麼大。你放心讓他做這個???

如果是一個女孩子,機械行業。你懂的。一個女孩子還是盡量不要學習這種又臟又累的工作。學了這種東西,你要經常去郊區工廠出差。一個女孩子還是盡量在有路燈的地方生活。

你仔細想想就知道了。什麼情況下會用機器人,除了重複性高的工作以外,還有類似於噴漆,塗膠這種重污染環境。甲醛超標,苯酚超標的工作環境。一個女孩子在這種情況下工作,流產和畸胎的可能性都有。


本科畢業, 研發不用想了。

這句話,說明你本科沒讀好,白讀了。

先不說有多少本科拿諾獎的個案。

不說比蓋,喬,等都是本科。

要知道中國本科學的知識,加上高中各個科目的底子,能做的事情已經很多了。


回到原題:

工業機器人很有前途,未來保有量可能會超過人口數量,年更新量超過出生人口數,年維護投入超過GDP的1%~10%。 最終所有需要體力,重複性的,工作都會由機器人來做。


機器換人的進程基本不可逆轉,至少在中國是這樣。

所以在國內,未來5到10年,工業機器人行業還是比較有前景的。

但是有兩點要說明一下:

1.這是一個非常非常苦逼的行業,做好每天14小時,連續幾個月沒星期天的心理準備。在趕項目時候,經常要不人道的加班,比如從早上7點干到晚上2點……當然,也不是所有人都有機會這麼不人道的加班……

2.去做技術崗,做研發才有前景,做調試的話……門檻太低,天花板也低……

研發的話,機械設計,電氣設計,程序設計,至少你要精通一項才行,做好積累,不要心急,多學多做,積累幾年經驗,慢慢你會找到自己的方向


先下結論:在機器替人的自動化大潮下,做工業機器人集成、調試是有前途的。

下面講一下我對智能製造產業升級中工業機器人的理解,以及從事該行業的利弊。

(1)當前智能製造的「風口」:工業機器人

目前,我國裝備製造業正處於產業轉型升級的關鍵時期。工業機器人由於多自由度、通用性高、工作定位準確等特點,在冶金、汽車、電子電器、家用電器、食品等多個行業內應用廣泛。如焊接機器人、裝配機器人、打磨機器人等。製造業產品的生產環境本身對工人就不是那麼友好的,存在著許多高污染、強噪音、高粉塵以及勞動強度大、危險性高的流水線崗位。相比傳統的人工操作,工業機器人不僅能夠有效克服惡劣環境,還可以持續進行標準、穩定的作業,能夠顯著提高生產線的自動化、智能化水平。

近年來,越來越多的製造業企業,尤其原先的勞動力密集型製造企業紛紛加快轉型為自動化生產的企業。在自動化中,工業機器人的優勢使其成為不可代替的角色。

正如其他領域一樣,工業機器人領域也能可以分成上、中、下三個環節。題主所提到的機器人調試和系統集成就是屬於中游。在我看來、上、中、下是沒有高低之分的,從研發端到應用端,在各個環節都必須有相應的人才匹配。下面詳細解釋一下上游、中游、下游。

  • 上游

上游主要的工作是進行工業機器人的研發。工業機器人是綜合機械、電子、控制、人工智慧等多種學科的先進技術為一體的複雜設備,工業機器的研發需要集合各個領域的人才,以碩、博士為主要攻堅力量。2015年5月,由我院參與草擬的《中國製造2025》出台,強調要加強高檔數控機床及機器人的領域的發展,培養本土具有國際競爭力的企業,形成一定規模的配套產業鏈。

機器人主要由四個部分組成,機器人本體、伺服系統、減速器和控制器,其中減速器佔據主要成本。減速器的市場主要被納博特斯克等日本企業佔領,我國本土的減速器企業生產的產品在傳動精度、效率等關鍵指標上與日本企業存在一定的差距。電機和伺服驅動器主要被日系、歐美系主導。國內的這方面的研發力量薄弱,還處於起步階段,主要面向中低端市場。不過在機器人控制器領域,國內外的技術水平已經差異不大了。國內的新松、埃斯頓等企業已經完成了自主研發、自主配套。

Live 講座AI+工業機器人,技術點指南作者 邵天蘭去查看?

  • 中游

只有機器人本體是不能完成任何工作的,需要通過系統集成之後才能為終端客戶所用。在研發端和應用端之間,由工業機器人中游企業承擔,為下遊客戶提供應用解決方案。

中游企業的主要負責工業機器人應用二次開發和周邊自動化配套設備的集成,系統集成商採購工業機器人及相關電氣控制、感測器、PLC等配套設備,根據需求調試機器人。

裝備製造業存在一個明顯的特點,就是具有一定的工藝壁壘。機器人系統集成與機器人的本體供應商相比,系統集成商對下遊客戶需求的工藝理解度更強,能夠進行全局的把控,具有一定的非標定製化能力。

系統集成也由不同領域的人員來進行,一般包括機械設計人員、電氣控制設計人員和機器人調試人員,有時電氣設計和機器人調試由同一批人進行。調試人員需要掌握機器人的程序結構、掌握機器人編程能力。一般工業機器人使用使用的編程語言都是機器人廠家自己開發的,例如ABB機器人的語言被稱為RAPID。還需要熟悉PLC編程與機器人的協作,調試各感測器之間的交互信號,明確上下級與同級之間的互鎖關係,了解自動化生產線流程。

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  • 下游

工業機器人的下游也就是終端的應用客戶。比如各大汽車企業、冶金企業、家電企業等等。這些企業本身會招聘很多操作工人,但一般不涉及到工業機器人的操作,比如不會去使用機器人示教器。系統集成商通常會採用HMI觸摸屏編寫操作交互界面,或在控制櫃中設置各個指令的操作按鈕。下遊客戶的操作人員通過交互界面和操作按鈕來控制機器人運轉,完成該工位的工作。

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(2)從事機器人調試行業的利弊

從事機器人系統集成一般圍繞著機電一體化的方向發展,能夠快速培養從業者的綜合能力,調試人員參與到自動化生產線流程中,邊工作邊學習,能快速的成長,具備提供一個產品的整套方案、掌控全局的能力。

相比一般的機械工程師,機器人調試人員的薪資待遇也會更好一些,雖然跟互聯網企業相比要低一些。目前,調試行業人才缺口比較大,跳槽還是相對容易一些的。

弊端就是系統集成項目普遍周期較長,從方案設計、安裝調試到交付往往需要半年或者一年以上,這意味著調試人員會長期出差,親朋好友聚少離多。

推薦一本我讀過的書《機器人時代》。

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