Chuỗi vô hình của nhà sản xuất robot hàn trong nước: Canadus

Nhà sản xuất robot hàn nhỏ nhưng mạnh mẽ Canadus từ “cuộc sống chậm rãi” Thành Đô, đã phát triển nhanh chóng như thế nào?

Phỏng vấn: Đặng Thế Hải, Phó Tổng Giám đốc Canadus
Tác giả: Tề Thanh

Công nghiệp chế tạo là ngành cơ bản của nền kinh tế một quốc gia. Báo cáo chính phủ năm 2022 chỉ ra rằng, “Nâng cao năng lực cạnh tranh cốt lõi của ngành chế tạo. Khuyến khích sự ổn định của công nghiệp công nghiệp, đảm bảo cung cấp nguyên liệu và linh kiện quan trọng, thực hiện dự án bảo vệ chuỗi cung ứng của doanh nghiệp hàng đầu, duy trì an toàn và ổn định của chuỗi cung ứng.” Nâng cấp và phát triển ngành chế tạo cao cấp là con đường tất yếu để điều chỉnh cấu trúc kinh tế.

Robot công nghiệp thường đề cập đến thiết bị có nhiều khớp hoặc nhiều tự do độ, được sử dụng trong các lĩnh vực chế tạo công nghiệp như ô tô, điện tử vi mô, kim loại và chế tạo cơ khí, hóa chất. Robot công nghiệp là thiết bị không thể thiếu trong tự động hóa công nghiệp, chất lượng và mức độ thông minh của chúng trực tiếp ảnh hưởng đến mức độ tổng thể của ngành công nghiệp.

Với sự phát triển nhanh chóng của ngành chế tạo tại Trung Quốc, nhu cầu về robot công nghiệp cũng tăng trưởng liên tục. Theo số liệu thống kê từ Viện Nghiên cứu Công nghiệp Hoa Kinh, sản lượng robot công nghiệp của Trung Quốc năm 2021 đạt 366.044 đơn vị, so với năm 2016, tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm (CAGR) đạt 38% (Hình 1).

Hiện nay, những doanh nghiệp dẫn đầu thị trường robot công nghiệp bao gồm ABB Thụy Sĩ, Kuka Đức, Fanuc và Yaskawa Nhật Bản, còn được gọi là “Bốn gia đình lớn” của robot công nghiệp.

Doanh nghiệp robot công nghiệp Trung Quốc bắt đầu muộn hơn, nhưng với sự tiến bộ không ngừng của các doanh nghiệp và sự hỗ trợ của chính phủ đối với ngành công nghiệp vật lý, đặc biệt là ngành công nghệ cứng, Trung Quốc cũng đã xuất hiện một loạt các doanh nghiệp “chuyên sâu, tinh gọn”. Canadus, nhà sản xuất robot công nghiệp “nhỏ nhưng mạnh mẽ” tại Thành Đô, còn được gọi là “Vùng đất Thiên Phúc”, là một ví dụ điển hình. Trong một số lĩnh vực cụ thể, Canadus cũng có khả năng cạnh tranh với “Bốn gia đình lớn” trên.

Canadus được thành lập vào năm 2012, tập trung vào việc nghiên cứu và sản xuất linh kiện cốt lõi của robot và robot công nghiệp, robot hợp tác. Đây là một trong số ít doanh nghiệp trong nước có chuỗi công nghiệp đầy đủ của robot công nghiệp.

Với chỉ 10 năm tuổi đời, Canadus đã phát triển từ việc làm mạnh linh kiện cốt lõi đến việc mở rộng thành doanh nghiệp “nhỏ nhưng mạnh mẽ” trong ngành robot công nghiệp. Các quyết định chiến lược và kinh nghiệm quản lý của họ có thể là nguồn tham khảo quý giá cho các doanh nghiệp khởi nghiệp trong ngành công nghệ cứng.

Làm mạnh cốt lõi: Từ thị trường ngách đi đến “nhỏ nhưng mạnh mẽ”

Theo chuỗi công nghiệp, robot công nghiệp có thể chia thành ba phần chính.

Phần trên của chuỗi là linh kiện cốt lõi, bao gồm hệ thống điều khiển, động cơ servo và bộ giảm tốc. Ba phần này là cốt lõi công nghệ của robot công nghiệp, chiếm khoảng 70% chi phí của toàn bộ robot công nghiệp (Hình 2). Phần giữa chủ yếu liên quan đến việc sản xuất thân máy. Phần dưới cùng là nhà cung cấp hệ thống tích hợp robot công nghiệp, tức là cung cấp giải pháp ứng dụng cụ thể của robot công nghiệp trong các ngành cụ thể, chẳng hạn như hàn và lắp ráp trên dây chuyền sản xuất ô tô.

Khi mới thành lập, Canadus nhận thấy mặc dù các sản phẩm robot công nghiệp nước ngoài có công nghệ tiên tiến, nhưng chúng được định vị chủ yếu cho các dòng sản xuất cao cấp, với giá cả cao, phù hợp hơn cho việc triển khai của các doanh nghiệp lớn. Đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ tại Trung Quốc, việc triển khai robot công nghiệp gặp phải nhiều khó khăn mà không có sản phẩm phù hợp để phục vụ.

Giá cao là một trong những rào cản lớn nhất cho việc áp dụng robot công nghiệp của các doanh nghiệp nhỏ và vừa. Thiết bị robot công nghiệp có giá hàng trăm nghìn nhân dân tệ, là một khoản chi phí lớn đối với các doanh nghiệp nhạy cảm về chi phí, gây ra áp lực lớn lên lợi nhuận của doanh nghiệp. Trong khi đó, robot công nghiệp thấp cấp tuy có giá rẻ hơn nhưng độ ổn định kém. Chúng thường có hiệu suất tốt ban đầu, nhưng sau thời gian dài hoạt động, độ ổn định giảm, dẫn đến việc các phụ tùng chế tạo bị hỏng, tăng chi phí sản xuất và ảnh hưởng đến lợi nhuận doanh nghiệp.

Để giải quyết những vấn đề trên, Canadus đã chọn tiếp cận từ việc phát triển điều khiển tự chủ. Điều khiển là một phần có chi phí cao trong hệ thống robot công nghiệp. Nếu có thể giảm giá điều khiển hiệu quả, sẽ giúp giảm tổng chi phí của robot công nghiệp đáng kể. Ngoài ra, điều khiển giống như bộ não của robot công nghiệp, cải thiện chất lượng điều khiển có thể nâng cao độ chính xác và độ ổn định của sản phẩm, giải quyết vấn đề độ ổn định kém của các sản phẩm giá thấp trước đây.

Canadus đã tối ưu hóa thuật toán điều khiển, thành công trong việc chuyển nhiều chức năng phụ thuộc vào động cơ servo và bộ giảm tốc có độ chính xác cao sang việc thực hiện chủ yếu qua điều khiển, từ đó giảm yêu cầu về độ chính xác của động cơ servo và bộ giảm tốc đối với nhà sản xuất thân máy, đồng thời giảm tổng chi phí và đảm bảo độ ổn định của sản phẩm.

Focus vào thị trường ngách giúp doanh nghiệp tránh được sự cạnh tranh mạnh mẽ từ các nhà sản xuất máy móc lớn như ABB, Kuka Đức. Thông qua việc cung cấp điều khiển, công ty có thể tận dụng các kênh mua hàng và bán hàng ổn định ở phía dưới, mang lại luồng tiền ổn định, tạo điều kiện cho sự phát triển chiến lược của công ty.

Chỉ trong ba năm, vào năm 2015, Canadus đã trở thành nhà sản xuất điều khiển robot công nghiệp ẩn danh hàng đầu tại Trung Quốc. Trong lĩnh vực thị trường cốt lõi là điều khiển robot hàn, Canadus trở thành nhà lãnh đạo ngành, thu hút khách hàng chất lượng cao như BYD.

Chuyển đổi chiến lược: Chinh phục toàn chuỗi công nghiệp

Khi công ty dần ổn định vị trí dẫn đầu trong thị trường điều khiển, Canadus đã nhận ra rằng sự phát triển của công ty sẽ đối mặt với hai thách thức chính.

Thách thức thứ nhất là, để tiếp tục cải thiện thuật toán điều khiển, công ty cần có thêm kiến thức về các ngành công nghiệp cụ thể, hiểu rõ hơn về các ứng dụng và yêu cầu thông số kỹ thuật của robot công nghiệp trong sản xuất trực tuyến. Với tư cách là nhà sản xuất điều khiển, Canadus đối mặt với các nhà sản xuất thân máy ở phía dưới, không thể thu thập thông tin phản hồi trực tiếp từ người dùng cuối. Điều này có thể khiến hướng cải tiến sản phẩm không rõ ràng, giảm hiệu quả nghiên cứu và phát triển.

Thách thức thứ hai trực tiếp hơn. Với sự phát triển của ngành công nghiệp robot, các nhà sản xuất phía dưới đang tăng cường tự chủ công nghệ cốt lõi, cũng đang nghiên cứu và phát triển linh kiện cốt lõi, tạo thành mối cạnh tranh với các nhà sản xuất phía trên, xâm nhập thị trường của các nhà sản xuất phía trên.

Nhận thức được hạn chế của mô hình hiện tại, Canadus bắt đầu chuyển hướng sang chuỗi công nghiệp đầy đủ vào năm 2017.

Năm 2017, công ty thành lập đội ngũ robot. Cùng năm, công ty hoàn thành việc xây dựng và đào tạo đội ngũ, bắt đầu nghiên cứu và thử nghiệm sản xuất. Công ty lần lượt giới thiệu các sản phẩm cảm biến robot công nghiệp, giúp robot công nghiệp có thị giác tốt hơn và kiểm soát lực chính xác hơn. Vào cuối tháng 12 năm 2018, công ty chính thức ra mắt mẫu robot công nghiệp đầu tiên.

Khi công ty tiến vào lĩnh vực thiết bị toàn bộ, độ phức tạp của công việc nghiên cứu và phát triển cũng tăng lên đáng kể. Công việc hàng đầu của công ty là đảm bảo lợi thế nghiên cứu, vì vậy công ty đã thành lập một đội ngũ nghiên cứu gồm khoảng 100 người, duy trì mức độ nghiên cứu cao. Đầu tư nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ giúp công ty duy trì lợi thế kỹ thuật lâu dài. Hiện tại, công ty sở hữu hơn 100 bằng sáng chế và liên tục giành được các giải thưởng quan trọng từ các phương tiện truyền thông ngành robot công nghiệp.

Khi chuyển từ linh kiện cốt lõi sang thiết bị toàn bộ, mô hình kinh doanh của công ty cũng thay đổi, từ công ty nhẹ với trọng tâm nghiên cứu sang công ty nặng với nhiều nhà xưởng sản xuất và thiết bị. Việc vận hành chuỗi công nghiệp đầy đủ trong ngắn hạn đối với năng lực tổ chức của công ty là một thách thức nghiêm trọng. Cách tiếp cận của Canadus là thông qua việc thu hút các nhà đầu tư bên ngoài, tập hợp các nhà sản xuất linh kiện liên quan thông qua hình thức đầu tư và tài chính, để thực hiện sự hợp tác hiệu quả giữa các nguồn lực trên và dưới chuỗi.

Năm 2019, Canadus chính thức bán thiết bị robot công nghiệp toàn bộ, sản lượng và doanh số bán hàng vượt quá 1.000 đơn vị trong năm đầu tiên. Năm 2020, sản lượng và doanh số bán hàng của công ty tăng gấp đôi.

AIoT hỗ trợ, hướng tới tương lai xa hơn

Ngày nay, công nghệ số đang trở thành động lực mạnh mẽ thúc đẩy sự nâng cấp và phát triển của ngành công nghiệp. Sự kết hợp của công nghệ AIoT (AI + IoT, tức là trí tuệ nhân tạo và Internet of Things) đang thay đổi đáng kể các ứng dụng và ranh giới của thiết bị công nghiệp.

Ví dụ, trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp, trí tuệ nhân tạo với máy tính thị giác có thể cải thiện kiểm soát chất lượng trên dây chuyền lắp ráp và phát hiện lỗi. Trí tuệ nhân tạo còn giúp dự đoán bảo dưỡng máy móc, tránh dừng máy, kéo dài tuổi thọ máy móc và giảm chi phí sản xuất.

Nhờ sự hiểu biết sâu sắc về ngành công nghiệp robot, Canadus cũng đang có kế hoạch chiến lược về AIoT.

Kế hoạch AIoT của Canadus triển khai theo hai chiều. Một là nâng cao mức độ thông minh của thuật toán robot công nghiệp, mở rộng ứng dụng công nghiệp. Hai là tự nghiên cứu nhiều loại cảm biến, tăng cường khả năng hiểu biết của robot công nghiệp về thế giới thực.

Một ứng dụng AIoT tiêu biểu của công ty là hàn tự động cho chân cột. Chân cột là một cấu trúc được thu nhỏ tỷ lệ các bộ phận khác nhau để hàn. Trước khi sử dụng AIoT, việc hàn các bộ phận khác kích thước đòi hỏi viết riêng các chương trình hàn, mất nhiều thời gian và công sức. Sau khi sử dụng AIoT, robot hàn thông qua việc nhập các thông số của chân cột, phân biệt các loại và kích thước khác nhau, sau đó thông qua nhận dạng thị giác xác định vị trí và loại hàn vết, ghép thông số hàn, thực hiện hàn tự động hoàn toàn.

Robot công nghiệp có cấu trúc cơ khí linh hoạt, chỉ cần thiết bị cảm biến nhận dạng chính xác các phụ tùng chế tạo, sau đó thông qua thuật toán điều khiển có thể xử lý nhiều công việc khác nhau. Với công nghệ AIoT, robot công nghiệp là giải pháp hiệu quả cho việc xây dựng dây chuyền linh hoạt, đáp ứng nhu cầu sản xuất đa dạng và nhỏ lẻ trong bối cảnh tiêu dùng nâng cao.

Với sự tiếp tục nâng cấp công nghiệp hóa tại Trung Quốc, nhu cầu về lực lượng lao động sản xuất trong nước đang tăng lên. Trong khi đó, chi phí lao động truyền thống ngày càng tăng, nhu cầu đối với các sản phẩm thay thế lao động như robot công nghiệp trong ngành chế tạo truyền thống vẫn duy trì xu hướng tăng trưởng. Hy vọng kinh nghiệm của Canadus có thể đóng góp vào sự phát triển của ngành công nghiệp robot công nghiệp trong nước trong tương lai.

Tóm tắt 5 từ khóa:

• Robot công nghiệp
• Chuỗi công nghiệp
• Trí tuệ nhân tạo
• Internet of Things (IoT)
• Phát triển công nghệ