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工业机器人核心零部件领域 跑出国产伺服“小巨人”企业

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  工业机器人被誉为制造业皇冠顶端的明珠,而伺服系统相当于这颗明珠的“神经”和“四肢”,是工业机器人领域的核心零部件之一。在北京经开区,有这样一家专注于高端伺服系统研发生产的企业——清能德创电气技术(北京)有限公司(以下简称清能德创),以自主研发解决进口高端伺服系统的国产替代难题,产品销量在多关节工业机器人这一细分领域位居前列。

  从十几人的初创团队到国家级专精特新“小巨人”企业,十余年间,清能德创如何应对市场变局?作为清能德创的创始股东,张春萍说:“一路走来有艰难也有幸运,我们始终面向市场在做更难的事情。”

  高端对标做更难的事情

  什么是更难的事情?

  2012年,清能德创的三位创始人开始二次创业,经过此前一年的调研考察,选定当时方兴未艾的伺服行业。伺服系统是一种自动化运动控制装置,决定了自动化机械的控制精度、速度和稳定性,是工业自动化设备的核心零部件,随着国内制造业的快速发展,对伺服系统的需求越来越大。但当时高端伺服产品被国外大企业垄断,国内厂商主要从事低端产品的开发。

  以低端产品快速切入市场,还是对标进口高端产品做国产替代?清能德创的创始人团队选了后者。“自主研发投入高、周期长,但我们明确要走差异化竞争路线,决定做出与进口产品性能相近、成本更低的伺服系统。”张春萍回忆道。面对硬件设计和算法开发均需从无到有的挑战,这几位毕业于清华大学电机系的创始人,带领技术团队迎难而上。

  2012年年底,清能德创推出高性能EtherCAT共直流母线伺服产品——CoolDriveA8的样机,并通过ETG中国一致性测试中心的认证,成为国内首个通过ETG一致性认证的设备厂商。

  应对变局寻求新增长点

  首款样机迅速突破,虽然为清能德创带来自主攻关的信心,但“副作用”也如影随形。

  “前三年我们几乎处于纯投入阶段,很少有市场收入。”张春萍说。一方面,CoolDriveA8的落地填补了国内空白,成为国内首款支持共直流母线架构的伺服驱动器,在更加节能的同时,也是国内首款支持高速工业以太网协议的驱动器,在通信速率上相当于让产品从“大哥大”进阶到“4G或5G手机”水平。另一方面,新公司新产品要获得市场认可还有很长的路要走,往往需要先在客户设备上测试调整,再到正式产线安装调试,然后进行小批量验证,有时拿下一个客户甚至长达一年时间。

  经过从实验室研发到产线落地应用的考验已然不易,清能德创还要紧跟市场风向的变化。CoolDriveA8的推出为清能德创带来大负载工业机器人领域的订单,但以国外龙头工业机器人厂商为主的市场占有率很难被动摇,张春萍说:“与其硬碰硬,不如出‘新’制胜。”

  于是,清能德创在2014年推出机器人专用多轴一体伺服——CoolDriveR系列。以往一台六轴机器人需要六个伺服驱动器,而这款产品实现了一台六轴机器人仅需一个伺服驱动器的配置,降低了产品体积和成本,更方便安装调试。该系列产品一经推出,就在机器人行业迅速打开销路,清能德创也由此实现了机器人伺服驱动核心零部件的国产替代。

  十年一剑冲向国际一流

  发展至今,国产机器人逐渐进入到光伏、锂电、3C电子、半导体等要求更高的细分应用场景领域,清能德创则始终以创新应万变。

  2016年,清能德创推出紧凑型机器人专用多轴一体伺服,2018年推出面向通用行业的高端智能伺服,2020年推出高性能大功率多轴一体伺服,2022年又为直线直驱等应用场合提供高性能伺服……目前,清能德创已申请百余项专利,取得数十项软件著作权,形成五大产品系列,近两年在产品销量上也取得了年均40%以上的增长,营业额实现稳步递增。

  “这十余年间,我们的幸运在于,每一步发展都乘上了政策的东风。”张春萍表示,随着国产工业机器人从无到有、由小到大高速发展,相关政策提出,到2025年,制造业整体素质大幅提升,创新能力显著增强,全员劳动生产率明显提高,两化(工业化和信息化)融合迈上新台阶。这个过程中将大量使用伺服系统,带来新一轮增长点。同时,机器人和智能制造产业作为经开区的主导产业之一,也将为区内企业带来更多发展机遇。

  面向未来,技术创新仍是清能德创的不二之选。张春萍说:“与欧美同行相比,清能德创有了极大的突破。未来,我们将专注高端伺服行业,先站稳,再做实,面向细分场景做更多商业化拓展,以自主研发填补更多国内空白,提供更具国际竞争力的高性能伺服系统,为国产工业机器人的发展贡献能量,走向更广阔的全球市场。”

  融媒体中心孙艳平


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