進入年中,受國際環境更趨復雜嚴峻和國內疫情沖擊明顯的超預期影響,全球經濟新的下行壓力進一步加大,其中一個較為明顯的現象是,終端用戶市場需求萎縮,投資、消費信心不足,這一市場沖擊同樣也傳導至上游設備端以及零部件供應商環節,企業生存壓力徒增。深圳市朗宇芯科技有限公司(以下簡稱:朗宇芯)是近年來行業內成長速度較快的一家控制系統開發廠商,面對當下的市場挑戰,他們另辟蹊徑,選擇了一條專注行業解決方案開發,走新創新與新融合的發展之路,同時,為了更好地應對市場的發展變化, 實現控制平臺的整合與集成,也是他們目前的一項重要工作。
近期,本刊實地走訪了這家企業,邀請深圳市朗宇芯科技有限公司總經理宋鵬程詳細介紹了公司在控制系統產品線上的開發布局, 以及朗宇芯團隊最新的發展動向。
一、深耕行業中的行業
工業控制屬于更新周期比較長的一個領域, 成立于2013 年的朗宇芯在進入市場之初,就明確確立了不與大多數標準化控制器廠商僅僅只在“價格”這一維度里做 PK 的發展理念,而是選擇重點目標市場進行攻堅,深入挖掘工藝應用中不同的需求特點,打造具有覆蓋面強、真正解決工藝難點的機器人 / 機械手控制系統,邁向以產品質量和產品體驗為核心競爭力的差異化發展道路。
宋鵬程表示道:“我們沒有放太多的精力去做標準化產品,多年來對設備市場的理解以及豐富的開發經驗是朗宇芯的優勢所在,因此,我們更多地專注于行業專機的開發上, 結合生產工藝 + 控制技術,針對一些具體的應用場景,從硬件、軟件的角度做高度定制化開發,為某一細分應用領域、或某一特定機型提供具備更高附加價值的控制方案,協助客戶提高他們的市場競爭力。”
在朗宇芯重點開發的注塑機市場上,面向注塑機行業各種生產工藝機械手的應用需求,朗宇芯就開發出了 11 款相應的控制器產品,從單軸、雙軸、三軸、五軸、七軸、十二軸控制器;到模內鑲件、貼標、雙色、側取、全自動刀叉勺一體化包裝等多種生產工藝的專用控制器;再到支持不同現場總線標準協議的控制器等等,真正滲透到行業中的“行業” 應用端,在注塑機領域中、特別是在某些細分應用市場上保持著較高的市占率(如:模內鑲件注塑成型、高速機等), 并在這些細分行業內建立起朗宇芯良好的市場口碑。
正是基于這一開發理念,在 CNC 數控機床領域,經過多年的市場培育,以及一步一步的積累和沉淀,如今的朗宇芯已在 CNC 數控機床行業逐漸嶄露頭角,業務保持穩步增長。公司主要針對車床 / 銑床 / 磨床的加工機械手上下料環節提供相應的控制解決方案,滿足了汽車、工程機械、模具、電力設備等企業對柔性化生產和節能增效的應用需求;未來, 朗宇芯還將計劃以 CNC 工作站的方式,提供包含料倉、料庫 + 機器人 / 機械手 + 移動機器人在內的整體控制解決方案。
二、平臺化拓展市場“寬度”
在深入鉆研細分行業的同時,積極拓展市場“寬度”,開辟更廣泛的應用空間,也是目前朗宇芯的一項重點工作內容。
對此,宋鵬程介紹道:“過去我們的技術研發較為分散, 為了適應更多不同行業的應用要求,目前我們在繼續鞏固行業專機開發優勢的基礎上,把這些年來的開發經驗全部集成在幾套關鍵的控制器里,將現有的一些核心技術平臺化,從而實現了軟件技術平臺架構的一致性,形成了現在公司主推的四款平臺化控制器產品,大幅提升了開發效率,降低了開發成本,也為今后朗宇芯的業務擴展做好了充分的準備。”
在驅控一體化平臺的開發上,去年年底,朗宇芯推出了匠心之作——JAS 高集成度驅控一體機,它針對桁架機械手行業應用而設計,三軸、五軸一體(可擴展至七軸),使用緊湊型共母線設計,體積小巧;采用芯片直連內部高速總線通信,無需外部通訊控制總線,抗干擾性能強,高效可靠; 電流環控制周期最快可達 62.5us,速度環與位置環的周期最快可達 125us,以實現高精度、高響應控制;豐富的應用功能,電機設置向導功能,自動剛度控制算法,并帶有慣量參數辨識功能,內置應用邏輯與驅動參數一站式設置,簡單易用,大幅提高了調試效率。
這四款平臺化產品包括:兩款經濟型平臺(一款為通用脈沖和 CAN 型,另一款為高性能的 EtherCAT 控制方案), 將控制器算法、平臺架構標準化,方便進行二次應用開發; 另外兩款則是集成化平臺產品,一款為驅控一體化平臺,另一款為顯控一體化平臺。
朗宇芯四款平臺化產品的核心在于軟件算法量的區別, 越高性能的平臺,軟件算法也越強大,可實現高速、高精以及高性能的控制功能。以朗宇芯推出的 EtherCAT 控制器平臺為例,其定位于高端總線方案,采用 EtherCAT 總線通訊協議,通訊速率高達 100Mbps,普遍適用于高速機,最高可擴展支持 32 軸,適配各種支持 EtherCAT 實時以太網標準協議的伺服驅動產品,打造出通用型高性能總線控制系統, 接線簡單,省人工,應用范圍廣,適用于多種類型的非標設備開發。
針對顯控一體化平臺,朗宇芯并沒有采用標準組態的開發方式,其 QT 系列 HT0804 機器人示教器將界面設計平臺標準化,基于 Linux、安卓等操作系統的多個版本和開發平臺可供用戶選擇,用戶只需采用朗宇芯提供的標準 QT 開發工具,就可自主開發不同的行業工藝應用界面,大大簡化了開發過程;并且在此基礎之上,朗宇芯將顯示與控制功能集成在一起,只需一條總線,即可通過示教器界面控制高性能機器人系統。
三、“機器換人”速度加快
從 2020 年開始,在疫情防控、人員流動受控、物流交通受阻、世界經濟動蕩等多重因素的沖擊下,制造業少人化、無人化的訴求更為迫切,全球機器人 / 機械臂市場加速發展, 以降低對人工的依賴——“機器換人”駛入快速道。作為機器人 / 機械臂的“大腦”,控制系統軟件算法的性能在其中起到舉足輕重的作用。
宋鵬程指出,當前機器人 / 機械手系統對于運動控制技術的要求主要體現在以下幾個方面:一是,在一些高端應用場景中的工藝解決能力,例如多 Z 軸(三拖四 / 六)桁架機械手在工藝上要保證多臂獨立運行、互不干涉等,這些對于控制系統底層算法和架構的要求較高;二是,對于整體系統的性能、節拍、效率的要求同樣極高;三是,產品的集成化也是重要的技術趨勢之一,包括驅控一體、視控一體,以及把前端、后端很多工藝(檢測、裝箱、碼垛等)集成到統一的控制平臺之上。面對這些市場發展變化,對廠商的技術實力提出了巨大挑戰,需要廠商能夠準確抓住行業的發展動向和客戶的核心需求,投入大量的精力和時間做好研發儲備, 以高效應對客戶的開發需求。
據了解,目前朗宇芯已經與國內機器人 / 機械臂行業內的部分高端品牌建立起了穩定的合作關系,甚至也有一些國外廠商找到他們展開合作。借助朗宇芯高性能總線型控制器( 支持 EtherCAT、RTEX、CANopen 標準協議等) 的高速實時運動性能、高精度插補運動控制算法、自適應前瞻技術等,能夠滿足沖壓、碼垛、注塑、車床等桁架、擺臂、立柱、關節等機械手 / 機器人的應用要求,整體系統在穩定性、效率、節拍等具體指標上完全可以對標進口機械臂品牌,協助廠商避開行業“內卷”,提高市場定價能力。
值得一提的是,在與這些機器人 / 機械臂廠商合作的過程中,宋鵬程認為,朗宇芯精心打造的市場需求研發管理體系也是其中的重要一環。“我們會從市場需求或客戶提出需求的那一刻起,就嚴格、規范地按照公司制定的管理流程, 加快響應速度,準確掌握客戶的應用‘痛點’,同時強化公司內部開發團隊之間的配合度,直到最終將客戶需求真正實現產品化,這一整套客戶需求管理體系也是朗宇芯的核心競爭力之一。”他補充道。
四、做有價值的控制系統提供商
今年以來,在上游供應鏈極其不穩定的狀況下,朗宇芯通過加大安全庫存備料,以及積極準備產品替代方案等措施, 基本保證了對市場的穩定供貨。與此同時,朗宇芯也正在緊鑼密鼓地在順德北滘籌建自己的制造基地,據悉,新廠房占地面積約 6000 平方米,預計將于今年年底正式投產,新工廠計劃通過實施數字化工藝制程管理流程,以確保控制器產品具備高水平的品質穩定性和一致性。
另外,朗宇芯還在深圳南山技術中心專門設立了一間實驗室,用于模擬各種現場應用場景,以便每一款新產品在設計之初就能夠經過嚴格的實際應用驗證,在非常短的開發時間里把產品的穩定性做到極致,提升新產品對客戶生產現場的適應性。
這家年輕的企業正一步步茁壯成長。去年年底,朗宇芯被廣東省工業和信息化廳正式認定為“2021 年廣東省專精特新企業”,面對這一份肯定,宋鵬程表示:“獲得專精特新企業評定這一榮譽,對我們來說是一種鼓勵,但相對于我們整個團隊的追求目標而言,我覺得還遠遠不夠,仍然需要我們付出更多的努力,在產品技術的研發、制造工藝的管理方面不斷突破自我,做有能力、有價值的控制系統品牌, 真正解決行業應用的難點、‘痛點’,為不同行業的客戶創造更高的使用價值。”
進取、開放,正是朗宇芯所提倡的公司文化,堅定目標,永不止步,朗宇芯將繼續專注于控制系統核心技術的研發投入,不斷積累、攻關,持續提升產品的用戶體驗,在瞬息萬變的市場中,保持企業更加穩健、長遠的發展。