5月下旬的山西礦難讓人心痛。我的第一反應是那些市值估值幾百億的機器人企業,每天教機器人跳舞翻跟頭有什么意義,為什么不盡早研究挖礦這種危險工種,早點替代人工?
幾天后,車Riff在杭州走訪的一家機器人創業公司,就是在這么做。
公司叫噴博科技,產品是AI噴涂機器人,應用之一是在汽車維修噴涂環節代替人工。公司首款產品PaintBot100屬于工業機器人,9軸機械臂搭載雙目攝像頭,無需預存車型和零件數據,用雙目攝像頭掃描識別噴涂件,AI自動規劃噴涂路徑和工藝,全程無需人工干預。
在杭州臨平寶驛寶馬4S店維修車間烤房里,車Riff現場觀看了這家店引進PaintBot100以后的第一次噴涂試驗。

機械臂先在板件前一米左右停留10多秒,用攝像頭掃描板件,然后稍作停頓,對掃描結果進行思考和三維建模。建模完成后回到漆罐架抓取漆罐,然后預噴兩下,這個動作就像打針前的推針,釋放管路里的空氣。之后機械臂來到板件前開始噴漆作業。噴漆過程中噴嘴角度、噴漆距離都有細微變化。不到2分鐘噴完了一塊翼子板。
當天烤箱里架了2塊翼子板和一扇車門,3塊板件噴完進行了15分鐘烘烤,之后一行人進烤房查看噴涂效果。因為是第一次試噴,店長也來到烤房對噴涂件細節仔細查看,對效果非常滿意。
目前該店有3個烤房,一個烤房一天能噴18個板件,上了噴涂機器人以后一天可以噴8爐,平均一爐4個件已經遠超人工效率,一爐最多可以噴7個件。
店長說一個噴漆工每月成本在1.5萬元左右,現在噴漆工非常難找,因為工作環境非常痛苦,噴一爐板件要進出烤房好幾次,按作業要求應該穿防護服、帶防毒面具、戴防護眼鏡、穿防護鞋。烤房烘烤時最低溫度60度,有的件溫度更高,非烘烤時間烤房溫度也降不了多少,每年都有工人暈倒在烤房。

夏天太熱的時候,工人經常會不穿防護服、不戴防毒面具,捂一條毛巾就進去了。這樣雖然能涼快點,但對工人的健康無疑有風險,肺病、肺癌是噴漆工易患的職業病。正因為工作環境惡劣、工種有害,噴漆工很難招到。機器人自動噴漆不但效率更高、噴涂工藝更好,還能避免對工人的身體傷害。
我們只在烤房站了一小會,渾身上下都開始出汗,又悶又熱非常難受,分分鐘想逃離。
用機器人代替人去從事有害工種,這才是科技該有的樣子。
AI替代預編程
噴涂是汽車生產四大工藝之一,也廣泛應用于幾乎所有工業領域。目前的噴涂工藝分為兩大類,一類是機械自動化,比如汽車生產中的涂裝車間,預先編程,噴涂機器人根據程序設定在流水線上完成。這類噴涂技術非常成熟,但仍有痛點,如果噴涂件切換的話,從噴A件換成噴B件,涂裝流水線切線需要8到10小時,效率低下。
第二類是噴涂件沒有達到一定批量的時候,無法使用流水線,只能手工噴。比如上述4S店維修烤房噴漆。

第二類人工噴涂中還有一個難點,補漆。比如車門被石子崩到,只壞了不到手掌大一塊漆面,但在售后噴漆時需要把整個門的原漆鏟掉,全門重新噴。因為人工噴漆很難控制絕對精度,無法保證一致性,尤其是補漆部位邊緣,也就是噴漆和原漆的交界地帶,容易形成新漆舊漆重疊,出現凹凸感。
噴博科技的AI噴涂機器人能解決以上所有痛點。
PaintBot100引入了3個AI模型,以結果反推工藝。輸入想要噴幾微米厚的漆,機器人就能以結果來設計噴涂過程和工藝。
常見的是2遍色漆,2遍清漆,原廠漆膜厚度一般在80到180微米,每層漆有附著、有流動、有烘烤干涸的過程,噴涂機器人能把想要的結果最科學地分解到每一步,比如機器人會把輸入的微米分解到2次的色漆和2次的清漆,再考慮烘烤收縮的影響,把所有數據輸入控制系統,由AI模型測算出噴槍角度、姿態、速度、氣量、運行軌跡,然后執行這套動作,精確性、穩定性比人工高出幾個數量級。

再比如上述車身板件補漆的難點,機器人可以做到精確控制補漆邊緣的新漆與舊漆完美融合,不用再全車門鏟漆重噴,節省時間、降低成本、提高效率。
在噴博科技選擇技術路徑之時,做過目前現有技術的研究與探討,如依靠預編程購買現有車型數據,但很快就會遇上三個瓶頸需要解決:一是柔性差,停車位置稍有誤差或者車改裝過就沒法噴;二是依賴于車型數據,而數據一般要新車上市半年后才能買到,有空窗期;三是只有國內車型數據沒有國外數據,無法出海。
噴博科技經過反復的物理因果驗證、仿真模擬、實測噴涂,開發了噴涂工藝的垂類AI,用雙目攝像頭掃描、建模,用VA(Vision-Action)模型處理工藝過程,沒有了預編程模式的瓶頸,可以做到想噴成什么樣就噴成什么樣,想噴多厚就噴多厚。
AI噴涂機器人另一個優勢是能深度學習和自我進化,能自動解決不同涂料的不同處理工藝。水性漆、油性漆、特種涂料在黏度、掛壁程度、流動性、烘干收縮程度、氧化速度等性能指標上各不相同,AI能自動完成所有復雜分析和解決方案。

噴博科技在研發過程中嘗試過更復雜的技術方案,比如像自動駕駛一樣加入毫米波雷達,還考慮過激光雷達,上了一堆傳感器后發現效果并沒有提升,又一步步做減法,最終驗證出雙目攝像頭就能實現所有功能,是最優解。
商業價值與商業模式
哪怕僅聚焦汽車維修領域,AI噴涂機器人的商業價值和市場前景也是巨大的。
全球約有100個烤房,國內約30萬個,這些烤房的噴漆完全依賴人工,工作環境惡劣、有危害,噴涂效果取決于噴漆工個人手藝和經驗,噴漆工也越來越難找,年輕人沒人愿意干。
汽車經銷商已經很多年不靠銷售新車賺錢,收入和利潤基本來自售后和平行業務,售后80%收益來自噴涂。

噴博科技測算,海外市場更有想象力。一臺PaintBot100售價40萬元,在國內的投資回報周期是14個月左右,在美國的回報周期只有6個月,在歐洲是驚人的3個月。因為美國歐洲人工成本更高。
成本是一方面,效率可能更加迫切。一家中國汽車品牌英國市場負責人透露,他們品牌在英國的維修周期至少一周,英國很多居民如果離開汽車,意味著這一周根本出不了門。他對噴博機器人非常看好和期待。
全球100萬個烤房假設有一半可以機器人替換,每臺40萬元,就是2000億元的市場。如果未來5年全行業完成400億元市場替換,噴博市占率30%的話,一年就有24億元的銷售額,海外單價和銷售額更高。
目前噴博科技已經出貨18臺,其中銷售12臺,試用6臺。

噴博后續產品還有一款輕型版本的噴涂機器人和一款打磨機器人。
售后維修并不是噴涂機器人的全部市場,一些零部件供應商也用得上。
自從汽車行業崇尚豐田精益生產模式,主機廠開始追求零庫存,實際操作中有很多假的零庫存——主機廠確實是零庫存,庫存轉移到了零部件供應商。
比如某品牌的后視鏡供應商,主機廠不備貨,有需求了隨時跟供應商發訂單,某天需要1000個銀色,某天需要1000個黑色。零部件供應商來不及根據訂單生產,只能預先備一些庫存。如果庫存件顏色跟訂單顏色不同,就需要人工噴涂改色,量大的話很難周轉。
有了AI噴涂機器人可以替代人工,提高效率,降低庫存。

商業模式上,噴博主要走三類銷售渠道。
第一類是總對總,就是噴博直接面向汽車主機廠,這類主機廠要么銷售和售后自營,要么推薦給經銷商。
第二類是面對經銷商集團,目前已經與7個省的最大經銷商集團簽約。
第三類是與巴斯夫和PPG這類油漆企業合作,由油漆企業向客戶銷售。油漆企業一般采取的是簽油漆長約送噴涂機器人的模式,類似賣墨盒送打印機。
噴博科技更大的目標和規劃在海外。

公司創始人林密有過20余年汽車業從業經驗,從新能源汽車萌芽期開始參與了整個產業發展壯大的全過程。
他認為中國新能源汽車出海的經驗和得失可以成為AI機器人的參考,“如果我們能夠提前預料到中國汽車企業的出口,再早一點布局,能夠做得更大。”
“機器人領域可預見的,第一條邏輯是機器人將大行天下,第二條邏輯是中國的機器人也會賣到全球,我們今天就應該著手做起來。”
圖片:官方、網絡
轉載自:車Riff
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