智能制造到底應該怎么做？不同的角色有不同的答案。在廣州，一家有近40年歷史的制造業(yè)老炮——廣州里工實業(yè)有限公司摸索出了一條獨特的路徑。

里工成立于1985年，最早是一家生產(chǎn)啤酒灌裝線和橡膠密封圈的橡塑五金廠。上世紀90年代末，里工開始轉型為一家精密制造商。2016年，里工開始涉足智能制造的AIoT業(yè)務。

作為一家從“舊時代”走來的制造業(yè)新玩家，里工對制造業(yè)的轉型升級有著自己的發(fā)言權。本文，小編采訪了里工CEO李衛(wèi)銃，來看一下一家有著37年歷史的傳統(tǒng)制造商站在“傳統(tǒng)”與“創(chuàng)新”、“過去”與“未來”的交界處，他們對于制造業(yè)的思考與行動。

1.沒有機器人，制造業(yè)很難再進步

“用工荒”是制造業(yè)轉型的現(xiàn)實邏輯。

2022年1月17日，國家統(tǒng)計局公布的一則數(shù)據(jù)引起廣泛討論——2021年全年，出生人口1062萬人，出生率7.52%。這是建國以來出生率最低的一年。這意味著未來能夠進入生產(chǎn)體系的勞動力將越來越少，勞動力缺口將成為一個結構性問題。

里工對此深有體會?！?002年我剛參加工作的時候，在公司門口擺張桌子就能招到人；后來我們需要開車去人才市場，再后來人才市場上也招不到一兩個技術工，我們就開始走校招路線，但招過來的學生也干不長，有些年輕人可能干一兩個月就轉去做服務業(yè)了，真正最后能夠留下來工作的只有5%~10%的比例?！崩锕EO李衛(wèi)銃回憶道。

面對此情此景，一些國內(nèi)的制造業(yè)公司開啟了大規(guī)模的“機器人計劃”。

比如，三一集團，其在北京建立了中國風電行業(yè)第一條總裝脈動式超柔性生產(chǎn)線，線內(nèi)配有工業(yè)機器人和各種先進的自動化設備，以及數(shù)據(jù)孿生可視化智慧大腦；秦川機床也已研制出5種機器人關節(jié)減速器核心零件專用加工設備，形成年產(chǎn)1萬套工業(yè)機器人關節(jié)減速器的能力；埃斯頓、匯川技術在伺服系統(tǒng)領域也都形成一定的市場份額。

里工也是從早期就開始探索智能制造的一員，這個想法來自一次美國之旅。

2014年，李衛(wèi)銃去美國拜訪一家機器人生產(chǎn)商，見到的場景令他大受震撼：“他們生產(chǎn)機器人的工廠大概有五六個足球場那么大，當時還正在建一個比它大三倍的工廠?！碑敃r美國的工業(yè)機器人生產(chǎn)基地幾乎已經(jīng)遍布全球，歐洲、中國等地區(qū)都有他們的工廠。

實際上，美國制造業(yè)也同樣經(jīng)歷了用工荒的問題，幾十年的“去工業(yè)化”發(fā)展透支了本應該在制造業(yè)的投入。2008年，金融危機戳破了發(fā)達國家虛擬經(jīng)濟的神話，讓美國意識到重振制造業(yè)的必要性。于是，自2009年起，美國政府正式推出一系列相關政策及措施，包括《先進制造業(yè)伙伴計劃》等，以吸引制造業(yè)向美國回流并向高端發(fā)展。

在一系列政策引導下，美國制造業(yè)開始大規(guī)模的機器換人。這讓李衛(wèi)銃開始思考，既然國外制造業(yè)可以用機器人代替人來工作，中國為何不可？

于是，里工效仿美國智能制造路線，引進了美國的工業(yè)機器人設備，并請美國的工程師來設計、安裝、調試，整套流程花費了半年時間。

但很快，照搬美國機器人方案的弊端逐漸顯露，并沒有起到“因地制宜”的效果。

究其原因，市面上的大多數(shù)工業(yè)機器人，包括四大家族ABB、發(fā)那科、安川電機、庫卡在內(nèi)，更多是汽車超大規(guī)?；a(chǎn)經(jīng)濟下，重復批量生產(chǎn)的產(chǎn)物，強調標準化；而里工實業(yè)卻屬于“多品種、多批次、小批量”的離散型生產(chǎn)，有些零件可能一款只做50個或100個就需要切換夾具和程序等，且一天多換，任何一個零部件的生產(chǎn)進度不佳，都會影響到整個產(chǎn)品的生產(chǎn)進度。

可見，離散型制造業(yè)強調生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性、靈活性和柔性生產(chǎn)，但里工最初引進的傳統(tǒng)機器人解決方案卻不夠“靈活”“柔性”。里工的產(chǎn)線員工需要頻繁更換“夾具”，并通過操作機器人來生產(chǎn)產(chǎn)品，但機器人的操作系統(tǒng)和傳統(tǒng)機床完全不同，很多人用不習慣。此外，美國設備全英文的操作系統(tǒng)，更是讓產(chǎn)線員工們用起來一頭霧水。

為此，里工還曾嘗試引入深度學習、機器視覺等技術，讓機械臂學習人的工作姿態(tài)，但類似產(chǎn)品反光等微小的問題都會影響機器視覺的精準度。此外，由于機器人位置固定，只能完成大約60%的工作，剩下40%需要產(chǎn)線員工使用編程來移動機械臂，反而又增加了工作量。

事實上，里工轉型初期的失敗經(jīng)驗并非個例。2020年，埃森哲對包括中國在內(nèi)的全球1550位制造和工業(yè)企業(yè)高管進行的一項調研顯示，三分之二的企業(yè)完全沒有看到數(shù)字化投資在促進收入增長方面的作用。

這便催生了制造業(yè)企業(yè)對合作伙伴更為嚴苛的要求——他們不僅要幫助企業(yè)進行現(xiàn)狀評估、建立智能制造的頂層規(guī)劃，設計整體框架，還要對數(shù)字化、智能化技術的應用進行總體設計，實現(xiàn)IT與OT系統(tǒng)的集成。但是市場上大部分供應商專注于單一或者部分領域的解決方案，不具備一站式的集成解決方案能力，對于缺乏自身系統(tǒng)集成能力的制造企業(yè)來說，推進智能制造的障礙很高。

既然沒有現(xiàn)成的解決方案，里工便做了一個大膽的決定——從底層自主研發(fā)，打造一體化產(chǎn)品。

2.既是開發(fā)者，又是使用者

里工自研機器人的底氣在于，這并非一次完全從零開始的創(chuàng)業(yè)，而是在雙元產(chǎn)品線上的“左右開弓”。

在自研機器人之前，里工已經(jīng)在精密制造領域站穩(wěn)了腳跟，這是里工的“左手”。

自2003年起，里工開始進軍精密制造領域。當時，里工就定下了一個內(nèi)部規(guī)矩——一個行業(yè)只能有一個客戶，以抵抗不同行業(yè)周期波動帶來的不穩(wěn)定因素。里工的精密制造業(yè)務客戶所涉及行業(yè)，包含了汽車產(chǎn)線自動化、精密夾具、機床核心部件、深海漁業(yè)設備、醫(yī)藥食品包裝設備、數(shù)字印刷包裝等。

其中，深海漁業(yè)、醫(yī)藥食品包裝設備等行業(yè)均有一定的封閉性，要獲得客戶的信任并不容易。為此，里工想出了一個“笨辦法”：先通過郵件、上門拜訪等最原始的渠道和客戶建立聯(lián)系，隨后將客戶邀請到里工的工廠進行實地考察，讓客戶真正看到里工現(xiàn)場生產(chǎn)管理和工藝，這是比任何話術都有說服力的一種“宣傳”。

多年來，里工漸漸在精密制造領域占據(jù)一席之地，業(yè)務版圖延伸至歐美等發(fā)達國家。其中，還有不少客戶為世界五百強企業(yè)。

不過，只做精密制造業(yè)也存在一定的業(yè)務天花板。2015年，里工已經(jīng)強烈感受到，精品工廠的營收規(guī)模大約就在1.5億~2億元，而當時的里工已經(jīng)十分接近這一天花板。

于是，里工在2018年決定開展“右手”業(yè)務線——自主研發(fā)機器人。

里工搭建了一支融合深度學習技術、機床通訊技術、機器人控制系統(tǒng)技術、IoT系統(tǒng)開發(fā)技術以及機械結構相關技術五大核心技術的研發(fā)團隊。完整的人才版圖加上自身在精密制造領域的積累，讓里工有能力從底層開始研發(fā)，軟硬件雙管齊下。

在軟件層面，里工自研了一套XOS人機交互操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)由里工自己的團隊從最底層代碼開始搭建，包括機床通訊控制、云端存儲、深度學習視覺模塊、末端執(zhí)行器等部分。

以機床通訊為例，里工自研的系統(tǒng)能夠做到過去不能實現(xiàn)的“高級別控制”，比如里工高侍和高尋機器人可直接向機床發(fā)一個指令，來實現(xiàn)機床的零件切換。這樣做的好處是兼容性好，運行穩(wěn)定，軟件可以持續(xù)高效地進行OTA升級，并且可以為已經(jīng)安裝的硬件做功能擴展升級。

此外，傳統(tǒng)機器人的操作系統(tǒng)注重代碼邏輯，無形之中提高了操作門檻。于是，里工從用戶使用場景中的實際需求出發(fā)，將場景中涉及到的功能全部圖形化，讓整個操作過程像拼樂高一樣簡單——也就是現(xiàn)在業(yè)內(nèi)常提到的低代碼、零代碼，即使是沒有機器人編程經(jīng)驗的員工，經(jīng)過2小時培訓也可以快速上手。

硬件方面，里工則在機器人的各個“關節(jié)”處設有配套的自研產(chǎn)品，于細微之處平衡機器人的靈活性和穩(wěn)定性。

例如，里工的“高快”夾具，底座不變，夾持力受自研XOS系統(tǒng)控制，但鉗口會根據(jù)用戶的產(chǎn)品變化，而鉗口的個性化成本不到整體夾具成本的5%-10%。這種方法不僅很好地迎合了工業(yè)4.0時代越來越趨向于定制化的客戶需求，也穩(wěn)定了由此可能帶來的附加成本，可謂一石二鳥。

目前，里工的自研機器人已經(jīng)多點開花，有高侍、高尋、高擎等多條自研產(chǎn)品線。其中，高侍為無人值守上下料機器人，可適配各類三軸、四軸、五軸的CNC銑床，以及各類車床、慢?絲設備、三坐標檢驗設備。

高尋為一款基于自動駕駛技術和工業(yè)4.0標準打造的用于標準工業(yè)環(huán)境的通用型協(xié)作式、復合自主移動機器人。

高快氣動夾持系統(tǒng)是一套結構緊湊且擁有高夾緊力的氣動雙卡爪夾持工具，廣泛適用于3軸、4軸及5軸加工中心、三坐標檢驗、EDM加工等。

高擎是一款基于自動駕駛技術和工業(yè)4.0標準打造的用于標準工業(yè)環(huán)境的通用型協(xié)作式自主移動機器人。

2020年，疫情突然爆發(fā)，全球各個行業(yè)被迫按下暫停鍵。在這場大考中，里工的自研機器人交上了一份近乎滿分的答卷。

疫情最為嚴峻之際，里工的機器人還處在內(nèi)測階段，李衛(wèi)銃看了看堆積如山的國外客戶訂單，臨時做出了決定——讓現(xiàn)有的十臺機器人“臨危受命”，走上產(chǎn)線。

可喜的是，在機器人投產(chǎn)后，生產(chǎn)的廢品率降低近70%，生產(chǎn)效率也得到35%的提升。同時，里工的研發(fā)團隊也在產(chǎn)線員工頻繁使用產(chǎn)品的過程中，對暴露出的新問題不斷調整，在短時間內(nèi)，完成了產(chǎn)品的快速迭代。

目前，里工的自研設備實現(xiàn)了實現(xiàn)了從“0”到“1”的突破，已經(jīng)規(guī)?；M入自家產(chǎn)線，整個機床產(chǎn)線的機器人覆蓋率接近90%。

而“既是開發(fā)者，又是使用者”雙輪驅動戰(zhàn)略更深層次的價值在于——幫助里工快速實現(xiàn)從內(nèi)到外、從“1”到“10”的市場增值。

3.在車間里談成的合作

目前，里工的自研機器人產(chǎn)品以離散型精密制造、生物醫(yī)藥、航空航天三大領域為主打方向，進行商業(yè)化落地。

生物醫(yī)藥類客戶產(chǎn)品大多有多品種、多批次、小批量的生產(chǎn)需求，且對精度要求極高。此外，因為產(chǎn)品形態(tài)、材質的特殊性，在生產(chǎn)過程中對夾具的設計和配套性有很高的要求，通常需要配合獨特的工藝去研發(fā)定制。因此，想要取得這類客戶的信任并不容易。

大博醫(yī)療就是這樣一家公司，以骨科、神經(jīng)外科、微創(chuàng)外科業(yè)務為主的綜合性醫(yī)療上市企業(yè)，該企業(yè)2019年市場占有率在國內(nèi)創(chuàng)傷植入物市場份額排名中位列前五。在與里工實業(yè)接觸前，大博醫(yī)療有一支自動化團隊，調研、嘗試了很多年，投入了相當?shù)馁Y源，但都石沉大海，始終找不到合適的智能化方案。

終于，轉機出現(xiàn)在2020年。

當時，里工邀請大博醫(yī)療的廠長、總工等決策人到自家生產(chǎn)現(xiàn)場，向他們展示了里工是如何利用高侍機器人實現(xiàn)產(chǎn)線少人化的，當場就為大博醫(yī)療建立了信心。

此后，里工并未停留在紙面方案。里工的工程師們一一解決目前客戶關注的難點，將客戶的產(chǎn)品、產(chǎn)線在里工的車間進行了高度的現(xiàn)場還原，并做了一對一的加工驗證，最終贏得客戶的認可和信任。

2021年，相似的故事，被復制在航天領域。

2021年4月，一家航天器制造商如約出現(xiàn)在“北京機床展”上。

當時，這家航天器制造商正在被兩個問題困擾著——一是沒有足夠多的人員及時操控生產(chǎn)設備；二是設備切換過程中，間隔時間較長，有些設備甚至要用5~6個小時來切換產(chǎn)線。這就導致設備的OEE率（設備綜合效率）始終無法提高。

更棘手的是，由于行業(yè)特殊性，航天制造在飛行環(huán)境、飛行速度、工作時限、升降方式等技術環(huán)節(jié)均不能有偏差，航天器零件對精度要求極為苛刻。

而在展會上，里工高侍機器人展示了其“快速切線”的能力：操作人員輸入產(chǎn)品尺寸、重量信息后，機器人抓取位點自動完成調整，極速切換不同規(guī)格產(chǎn)品，最快1分鐘即可完成切線，15分鐘完成部署。

此外，得益于自研XOS系統(tǒng)帶來的“快速切線”能力，高侍機器人的OEE率目前已經(jīng)穩(wěn)定在92%-100%之間，且在高快夾具的配套下，零件放入機床內(nèi)裝夾的重復定位精度有效控制在正負0.01mm——這套方案幾乎完美迎合了這家航天器制造商的μ級加工精度要求。

在后來的溝通中，里工還提出了許多專業(yè)建議，可見里工提供的不僅是一套機器人設備，而是一整套機械加工、甚至機床選型的解決方案。

北京機床展結束后，里工與該航天器制造商在3個月內(nèi)便順利達成合作。至此，生物醫(yī)療之外，里工在航天器這一制造業(yè)中皇冠級別的領域內(nèi)再下一城。

“當我們購買一臺設備的時候，我們真正想要的并不是這臺設備，而是希望能夠通過這套設備去生產(chǎn)出好的產(chǎn)品，進而完成后續(xù)的交易。那么如果供應鏈上的合作伙伴能夠提供全程服務，我們就可以把更多精力放在自身業(yè)務上，這當然是最好不過的?！崩钚l(wèi)銃透露。

如今，愈發(fā)鮮明的制造商服務化轉型趨勢便是對這一觀點最好的印證。

有數(shù)據(jù)顯示，近幾年制造業(yè)服務的收入占比在不斷增大——

2017年，中國制造型企業(yè)服務性收入不足5%；2019年工信部最新的調研數(shù)據(jù)顯示，47.6%的企業(yè)服務性收入超過20%。一些著名制造企業(yè)的服務收入占比已經(jīng)超過了50%。這其中，售后服務可以作為制造企業(yè)服務化轉型的有力支點，26%的銷售額產(chǎn)生了46%的利潤額。

某種程度上，制造業(yè)服務化轉型恰恰契合了數(shù)字經(jīng)濟的核心特征——“XaaS”，其中的“X”即以“服務”形式進行交付，這已然是不可逆轉的趨勢。對此，李衛(wèi)銃：“為客戶提供軟件服務將會變成一種常態(tài)，未來也會成為我們公司的業(yè)務之一，甚至可能會成為占比越來越大的一部分?！?/strong>

目前，里工為客戶提供的服務細致而全面，幾乎能夠覆蓋整個產(chǎn)線——小到機床手動門的自動化改造，協(xié)助客戶進行夾具選型，優(yōu)化加工工藝解決工件、刀具的纏屑問題；大到通過自動化升級促進客戶主動優(yōu)化排產(chǎn)，標準化毛坯和夾具裝夾，并通過高侍的可靈活移動化部署幫助客戶實現(xiàn)一機多用，提升效率。

迄今為止，已有數(shù)十臺高侍無人值守機器人裝機應用在一線生產(chǎn)上。里工曾對不同類型的機加工用戶進行回訪，用戶普遍反饋是， 高侍投產(chǎn)后實現(xiàn)了7x24生產(chǎn)模式，整體產(chǎn)能提升幅度約在20%-50%之間；且有效避免了因人為因素導致的生產(chǎn)設備停機及人工裝夾錯誤產(chǎn)生的廢品問題，廢品率大大降低。

隨著國家對智能制造越來越重視，里工正處在最好的時代，一個行業(yè)爆發(fā)期正在到來。

4.大機會，誰的機會？

在里工自研機器人的這幾年，中國的機器人創(chuàng)業(yè)公司也如雨后春筍般涌現(xiàn)，一線美元基金和大型科技巨頭CVC活躍入場。

里工也感受到了資本的熱情高漲。李衛(wèi)銃告訴小編：“2021年我大約見了8-10個投資人，外資占了一半，之前不會有這么多?！?/span>

一個屬于機器人的時代已然來臨。據(jù)波士頓咨詢公司報告評估，2020年全球機器人市場規(guī)模大約250億美元左右，并將在2030年達到1600億至2600億美元。埃森哲在《技術展望2021》里更是總結道，每個領軍企業(yè)均必須將其企業(yè)（至少是企業(yè)的一部分）視為機器人公司。

在這一波機器人的熱潮中，也不乏一些工業(yè)巨頭的身影。比如，施耐德電氣已開始探索新協(xié)作模式，在轉型流程中部署220多個機器人作為數(shù)字化轉型的重要組成部分。

前有工業(yè)巨頭領銜沖鋒，后有創(chuàng)業(yè)公司步步急逼。盡管如此，在這場關于機器人的追逐中，里工依然有足夠的底氣——“既是開發(fā)者，又是使用者”的雙元驅動戰(zhàn)略便是里工最大的優(yōu)勢。

近40年的精密制造經(jīng)驗，讓里工能夠對制造供應鏈進行垂直化整合。在機器人制造環(huán)節(jié)做到自己設計、自己加工、自己組裝，這便能夠在降低成本的同時，更好地把控產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性。李衛(wèi)銃：“重資產(chǎn)是我們最大的劣勢，但也是我們最大的優(yōu)勢?！?/strong>

智能化產(chǎn)品的質量穩(wěn)定性不僅取決于軟件的智能程度，也與硬件的性能有很大關聯(lián)，這正是初創(chuàng)公司有所欠缺的地方。目前的初創(chuàng)公司大部分都是輕資產(chǎn)，重人才團隊的模式，產(chǎn)品的加工、測試等環(huán)節(jié)均需要外包，這無形之中拉長了產(chǎn)品的迭代周期。

當里工研發(fā)出一款新產(chǎn)品的時候，他們有足夠的資源對產(chǎn)品進行快速迭代。一般而言，里工的產(chǎn)品在完成內(nèi)部研發(fā)后，會先行投入自己的車間使用，并對每天的使用情況進行記錄，當發(fā)現(xiàn)有問題需要修改時，能夠直接針對問題，對癥下藥，這使得里工的產(chǎn)品迭代能夠比其他初創(chuàng)公司快至少三個月。

這種模式也讓里工養(yǎng)成了用戶思維——以結果為導向，以用戶為中心。

正因里工自己就有“用戶”的身份在，所以他們非常清楚產(chǎn)線工人的使用要求和習慣。李衛(wèi)銃在2002年加入公司時，就是先在車間開設備，后來去到加工中心，一點一滴積累起經(jīng)驗，這和很多機器人公司的創(chuàng)始人經(jīng)歷都有所不同。

因此，在研發(fā)過程中，里工并不會站在本科生、研究生的角度去看問題，而是站在產(chǎn)業(yè)工人的角度，去看產(chǎn)品夠不夠好用。這套系統(tǒng)一定要和已有的用戶習慣相吻合，而不是去改變他們的使用習慣，或是給他們創(chuàng)造一個新的操作環(huán)境。

可以看到，在精密制造領域30余年的深耕，讓里工能夠真正站在產(chǎn)業(yè)一線去看先進制造，同時也讓里工沉淀了足夠的硬件設施、生產(chǎn)場景、客戶資源和供應鏈整合的能力。

在里工的廠區(qū)內(nèi)，有三個名字很有特色的車間，分別是“經(jīng)典車間”“發(fā)現(xiàn)車間”和“未來車間”。

其中，經(jīng)典車間幾乎貫穿了里工整個發(fā)展歷程。這里的配置更加傳統(tǒng)，有車床、銑床等傳統(tǒng)機械加工設備，還有相當一部分操作需要由人工進行。因此，從智能化的角度來講，經(jīng)典車間是里工目前的主要改造對象。

發(fā)現(xiàn)車間則是里工的質檢部門。“因為這是我們發(fā)現(xiàn)問題的地方，所以我就把它的名字改了?！崩钚l(wèi)銃解釋道。

發(fā)現(xiàn)車間和未來車間現(xiàn)均已部署智能化設備，但當下最值得關注的，還是未來車間。在智能化設備的加持下，未來車間已經(jīng)實現(xiàn)了24小時不停歇作業(yè)，各種復雜的加工動作均由高侍和高尋、高擎機器人配合完成，產(chǎn)線員工只需要對機器進行監(jiān)控。

某種程度上，三大車間的演變，正是里工30余年來在傳統(tǒng)制造領域不斷發(fā)展、深耕的縮影。如今，疫情不僅加速了里工產(chǎn)品走進產(chǎn)線的速度，更推動了整個制造業(yè)由傳統(tǒng)向數(shù)字化、智能化加速發(fā)展。

近年來，國內(nèi)政策持續(xù)引領制造業(yè)發(fā)展，無論是《中國制造2025》，還是十四五規(guī)劃，都在政策上加大了對制造業(yè)發(fā)展支持力度。但與此相對的是，美國“實體清單”對中國前沿科技公司步步緊逼，全球市場競爭愈演愈烈，未來需要有更多的創(chuàng)新力和定力才能夠在全球市場中站穩(wěn)腳跟。

這一切都預示著，未來無論是像里工一樣正在轉型中的老牌制造商，還是在先進制造浪潮中投入工業(yè)領域的初創(chuàng)公司，都將要“帶著鐐銬跳舞”，學會與“先機”和“危機”共存。

現(xiàn)在，作為一家有著37年歷史的傳統(tǒng)制造商，里工正站在“傳統(tǒng)”與“創(chuàng)新”、“過去”與“未來”的交界處；未來，則需要更多像里工一樣的中國制造公司，在先進制造的巨大版圖上占據(jù)一席之地， 卸下長久以來捆縛著中國制造的鐐銬。