鎂伽機器人黃瑜清：我們用心做機械臂，幫助科學家救助千萬患者

編導|何天儒  作者|郭佳瑩 攝影|李興雨  後期|徐彬

2016年底，黃瑜清懷揣著自己的BP，數不清進出了多少家投資機構的大門。

當時的鎂伽團隊只有三個人，沒有成形的產品，技術研發正遭遇難題。最令他沮喪的是，多數投資人都並不理解他所做事情的價值，「每到融資盡調環節，那些行業專家也覺得我們是年輕人瞎胡鬧。」

顯然，機器人並不是當年資本圈熱門的概念。對鎂伽創始人黃瑜清來說，那一年的冬天格外寒冷。

兩年後，當黃瑜清再提起創業之初所遭遇的「冷眼」時，筆者仍能感覺到他心裡在暗暗「較勁」。他想證明，「鎂伽不但死不了，還可以活的很好。」

2018年6月1日，是鎂伽成立2周年的日子。伴隨而來的「生日禮」是來自愉悅資本領投，明勢資本、臻雲創投、英諾天使基金以及上海逐鹿資本等知名機構跟投的千萬美元A輪融資。

產品研發節奏也緊跟步伐。目前，鎂伽機器人圍繞六大核心技術申請了60多項產品技術專利，主要分為「核心零部件」和「機器人本體」兩大產品線，應用於生命科學、智能製造、智能零售三大領域。2017年便已實現百萬級銷售額，2018年第一季度在途訂單突破三千萬，機器人產品在總銷售額中佔比約65%，有望今年底實現盈利。

好的創業者必須比投資人看得更遠，而黃瑜清和小夥伴們遙望到的未來是——機器人來了。

1、國產精品替代進口，機器人是個大市場

早在創業之前，黃瑜清和鎂伽的兩位聯合創始人就共同任職於一家電子製造企業，有著八年之久的共事經歷。

黃瑜清主要負責電子測試、測量產品的研發，都是非常專業的數據採集分析設備；張琰（現任鎂伽CPO）負責高端的化學分析設備研發，本身也是國家的重大科技專項；喬志新（現任鎂伽CMO）主要負責整個公司產品全生命周期的流程管理，精於市場調研、產品研發、市場導入、市場營銷策劃的整個流程。

在這家典型的中型電子製造企業內，儘管三人分屬不同產品線，但卻共同發現了一個「有趣」的現象——2010年前後，勞動力成本增長的非常快，製造成本佔比不斷提升；同時互聯網時代的新經濟商業形態大規模興起，許多有經驗的工程師都更願去做新經濟，一來時間自由，二來賺的更多。

據西安電力電子技術研究所《電力電子技術》2012年3月刊報道， 從2006-2011年的5年中, 中國電子百強企業共計引入「技術型」人才約3000餘人, 而流出的技術型人才卻達到約1500 餘人, 引入和流出的比例約為 2:1。由此可見，中國電子行業技術型人才的流失量之大。

「這些有經驗工程師的流失，導致許多生產工藝都沒有流傳下來，使得生產過程中不斷出現問題，一定程度上造成了產品質量的波動。」黃瑜清對此深有感觸。

為了解決人才流失所造成的工藝流失問題，黃瑜清等人私底下分頭做了很多市場調研工作，最先想到的辦法就是採用機器人代替人。

「我們三個幾乎看遍了市面上所有能找到的工業機器人。」但由於中國機器人產業化起步較晚，導致中國機器人市場呈現出嚴重的兩級分化現象：性能優秀的進口產品太貴，「大概在20-30萬/台之間，再加上系統集成的費用，價格基本要在此基礎上再乘以2。」便宜的產品技術代差又太大，「低端國產機器人大概在1萬元以內，但其性能指標無法滿足諸如電子製造這樣的需求。」

在黃瑜清看來，中國勞動力緊缺和人口紅利消失是一個不可逆的趨勢，這也在從製造業逐漸向其它行業蔓延。自動化和機器人本該是解決這個問題最有效和必不可少的環節，然而黃瑜清等人最初所預想的低成本、高性能、高可靠性的產品，市面上居然並不存在。

當時，機器人的普及還僅限於汽車製造、船舶、焊接、噴塗等重型應用領域，基本由「四大家族」（庫卡、ABB、安川、發那科）所壟斷；而新興領域的普及率還非常低。

黃瑜清認為，限制普及率最核心的原因就是「投資回報率」。「對於大量中小型企業說，企業主投入自動化設備時，優先考慮的就是投資回報率，這個和工人工資一定是要可比的。中國平均工人工資每年大概在6-8萬，顯然當時還沒有這樣的產品。」

為了進一步驗證這個調研結果，2016年初，黃瑜清去到上海參與了CES展會，也走訪了一些工業機械展，而在展會上觀察到的情況和當初在行業里調研的情況是一樣的。

與此同時，黃瑜清便早已經萌生了解決這個痛點的想法。

無數個白天和夜裡，黃瑜清和喬志新、張琰聊了很多關於產品的定義、構想，希望能夠用一個與市面上完全不同的技術路徑把產品做出來。

黃瑜清解釋說，傳統機器人的技術路線，各關節通常是採用伺服電機和減速機，配以集中架構的控制系統（獨立控制箱）。

在行業中，控制器、伺服電機、減速機共同被稱為機器人的三大核心零部件，最多可佔到機器人成本的70%。零部件性能的好壞會直接影響機器人的可靠性，即連續長時間工作不出故障，「四大家族可以標出我的MTBF（平均故障間隔時間），一般都在數萬小時，但中國還沒有哪家能夠標出這樣的指標。」

因此，它們也是制約中國機器人產業發展的主要瓶頸。由於無法掌握三大零部件核心技術，國內的機器人產品大多局限於下游「系統集成」，對應的就是國內過去兩年的工業機器人熱潮，毛利率低且訂單分散。

黃瑜清坦言，在構想產品路線的過程中，自己也曾想過從市面上找標準、成形的零部件產品，快速集成出原理樣機，推向市場應用。但這樣一個傳統路徑，就意味著高昂的成本，自己最初的想法將無從實現。

黃瑜清算了一筆賬，「最主流的伺服電機、減速機和控制器，單個關節的成本在2016年的時候大概是一萬塊錢上下，六軸機器人就是六萬塊錢，這是硬的零部件成本。從幾個核心零部件成本占機器人整體成本70%的比例反算回來，機器人的物料成本就在8-9萬之間，加上銷售需要保留一定的利潤，這個機器人的售價就一定不會低於10萬塊錢。」

核心技術的缺失和訂單的非標準化，導致了國內傳統工業機器人企業的 ROE 難以提升，包括在核心零部件方面，國內目前八成以上都是依賴進口，且採購成本要比外企自用高3-5倍以上。

黃瑜清發現，國產精品替代進口產品的空間巨大，這是機會，但也意味著，只有走自主研發核心零部件的這條路，才能把握住這次機會。

所以「鎂伽」雖是家機器人公司，但第一個研發出來的產品卻不是機器人本體，而是核心零部件——關節電機的運動控制器。

2、三成價格研發出核心部件

2016年3月，黃瑜清、喬志新、張琰離開原來的公司，踏上了創業征程。近10年的共事經歷，讓三個人彼此高度了解和信任，少了漫長而痛苦的磨合過程。

但即便如此，與主流創投媒體報道中，以迅雷不及掩耳之勢就能造出一個產品公司不同的是，這個「運動控制零部件」的誕生足足花費了他們一年多之久。直到2017年4月，鎂伽才擁有了屬於自己的第一款產品。

「真是挺難的。」黃瑜清說，「當時市場上沒有成型的產品去參考，都是自己在摸索。」

「為解決『多電機同步』這一個問題就花了好久」，黃瑜清解釋說，電機網路里往往需要一個主控器，在下達「開始運動」的命令後，到各個電機真的開始執行運動指令，其間是有時間差的，這個時間偏差叫「同步時隙」。

在鎂伽之前，整個行業同步時間的最高水平是4微秒，「我們原來其實很快就可以做到4微秒，但當我們把它組合成一個串聯型的機械手臂後，我們發現它竟然連最基礎的圓弧路徑都沒辦法畫，畫出的圓弧歪歪扭扭。」

後來我們發現，就是因為時間偏差在串聯到整個機器人時，誤差也被累計放大了。為了解決這個問題，鎂伽通過很長時間的鑽研，最終把時間偏差做到行業競爭對手的1/200，控制在0.02微秒以內。

黃瑜清坦誠說，「其實此前我們從沒想過去解決這個問題，很多技術都不是原來所預想的，都是在做的過程中一點點遇到和摸索出來的。這有賴於我們團隊非常卓越的技術能力和創新能力，當我們做出來後，卻突然發現，已經是站在世界頂端了。」

這項「解決多電機同步」的技術後來也成為鎂伽的核心技術之一，被鎂伽註冊為自有商標MegaSync。

類似的創新技術還有許多，比如解決電機運動曲線不平穩、不連續問題的「MegaSmooth自適應速度插補平滑技術」，這項技術也正以License的方式授權國外友商使用；還有能夠保證電機始終以最低能耗運行的MegaTuning，它能根據實時負載自適應整定電機電流，降低能耗。

團隊從一開始的三個人，到第一個零部件產品成型出來推向市場時，鎂伽已經壯大到20多人的團隊，這給予了黃瑜清更多的信心。

黃瑜清也隨之定下了更高的目標，「後來我們再去評估哪個技術點要不要投入資源和精力去做，只有一個簡單的標準，就是這個東西做出來能不能具備世界級的競爭力，如果是，那我們就做。」

品途創投了解到，鎂伽機器人控制系統所用的「驅控模塊」，已經通過國家CNAS實驗室可靠性測試。這個測試條件與戰鬥機部件所用的是同一測試標準，包括溫度循環、衝擊、EMC、震動等測試，鎂伽的產品都是一次性通過。

通過自製以後，鎂伽產品的成本相對於市面上能夠採購過來的標準品降低了70%左右，也就是說，只用了三成價格就解決了重要的零部件問題。

這也是鎂伽的「伯樂」——臻雲創投創始合伙人、英諾基金合伙人祝曉成看好他們的原因，他告訴品途創投，「鎂伽團隊比較年輕，所以並不是一上來就讓你感覺很牛的那種。但和他們深入溝通後，我們發現他們既擁有良好的行業經驗，又有敢於嘗試、尋找突破的魄力。」

回想創業伊始，投入精力研發核心零部件是為了降低成本，有點迫於無奈而為之。但這一步到後來，卻成為鎂伽重新定義業務最強有力的支撐。

黃瑜清告訴品途創投，鎂伽自主研發的控制器可以把單個電機的能耗降低30%，這背後源自鎂伽團隊使用的大量創新技術。「我們並不是讓關節電機始終保持恆定輸出，而是通過動態能耗管理的方式來實現。這背後需要大量精確的實時監測和反饋數據，還需要通過深度學習去預測它的下一步能耗。」

兩倍以上的性能，一半以內的價格，「性價比」無疑成為鎂伽自主研發控制器的最大優勢。「如果我們把這些底層技術拿出來，變成一個標準化產品，到更大的領域裡實現降維打擊，一定能夠成為重要的現金流來源，實現商業價值。」

但讓鎂伽更為堅定地把核心產品技術開放的原因是，實現社會價值。

「全世界每年新增的步進電機和直流電機數量大概15-16億隻之間。我們的技術可以讓單個電機降低30%的能耗，如果這個技術被普及應用，僅全世界每年新增的電機數所節省出來的電能，就相當於一百座發電站。」

「這個價值一定是全人類的，既然能夠帶來更大的價值，為什麼不把它推廣出去？」在開放技術這個問題上，鎂伽團隊從未發生過任何分歧，黃瑜清說。

3、護城河=核心技術+專註生命科學

就在黃瑜清團隊埋頭研發時，2017年，中國迎來了機器人爆發的一年。

其中工業機器人市場的增長最為迅猛。根據國家統計局數據顯示，2015年中國工業機器人銷量約6.85萬台，2016年增加至7.2426萬台，而2017年1-11月，我國工業機器人產量達到11.82萬台，同比增長68.80%，全年在12-13萬台左右。

市場的急速增長，也讓機器人創業項目在資本市場獲得垂青。2016年鎂伽成立之時，技術導向型的項目並不是當時大部分投資人所青睞的領域，機器人項目的融資並不算順暢。

黃瑜清清楚的記得，2016年底第一次接觸到的那撥投資人，到2017年年中的時候，投資方向就已經有明顯轉變。「之前大家更多關注的是投資1塊錢能不能很快變成50塊錢，但越往後接觸的這些機構越開始關注真正的價值創新，他們願意接受相當長的一段時間內很難帶來巨大回報，但也願意花時間陪伴你走過這樣一個階段。」

據不完全統計，2017年在人工智慧機器人領域，共有158個項目獲得投資，獲得投資總金額超200億元人民幣。

資本垂青也意味著越來越多的創業者開始加入這個賽道，競爭日趨激烈，鎂伽必須建立更加深厚的壁壘。

在黃瑜清看來，鎂伽有兩大核心優勢：核心零部件的關鍵技術是最大的優勢，一旦解決了底層技術問題，只要在此基礎之上持續提升和擴展即可；另一個是提前在市場上進行布局，畢竟機器人替代人工的場景也遠非止於製造業。

基於圍繞運動控制構建的數十項專利技術，鎂伽機器人針對生物醫療、輕量級工業自動化及新零售等場景，也自主研發安全性優、易用性好、性價比高、智能柔性的協作機器人及自動化應用解決方案。

生物醫療市場是鎂伽團隊重點發力的地方，這不同於其他以替代藍領工人為定位的工業機器人公司，鎂伽正在走一條差異化競爭的道路。

鎂伽的創始團隊出身於電子製造行業，當被問及為什麼不重點發力自己最熟悉的行業時，黃瑜清解釋說，正因為了解，所以才知道面臨的競爭有多麼「紅海」，市面上幾乎所有的機器人公司都在這個行業里發力。「這個行業也有一個問題，就是客制化程度非常高，不同客戶對機器人應用場景的需求完全不一樣。雖然它們看起來在做類似的事情，但在這個行業里，系統集成商非常重要，大批量規模化的可能很小。」

相比之下，生命科學領域的價值空間卻更為廣闊。一方面行業很大，分製藥、體外診斷、基因檢測、生物工程等等，但它們此前與工業自動化的交集卻很小，痛點自然也就更多。

此前從事高端化學分析設備的張琰（CPO）告訴品途創投，「雖然生命科學這個領域都是高學歷、高素質的人員，但他們每天大量的時間都是花費在做簡單重複的勞動上，比如樣品的前處理、後處理、移液、加樣，這裡面也會涉及到病毒、微生物、細菌、強酸強鹼的試劑，本不該由人來操作，但此前並沒有機器人公司能給出合適的解決方案。」

鎂伽沒有大張旗鼓打廣告或者大量拉新用戶，而是通過各種方式先低成本找來一些真正有需求的意向用戶，通過深度訪談、調查分析、產品試用、定製開發等，從混沌的現實、模糊的需求、少量的數據中捕捉乍現的靈光，去打磨真正符合用戶需求的產品。

也是在這個過程中，鎂伽結識了這樣一家客戶，「他們是做高值耗材生產的，生產的試劑單價非常高，一毫升可以賣到幾千塊。」

產能有限，每次大概會生產2-3L，又因為賣得很貴，所以需要有大量的分裝工作，「每次只賣2-3毫升，所以他們要把2L分到1000瓶中，就需要不斷重複這個分裝動作，以前都是用人一點一點去分。」

工作雖然辛苦，但又無從解決。產能不足，導致無法上自動化的產線，同時藥品分裝對無菌無塵等級的要求又很高。他們一直在尋找這種輕量化、小型化的設備。

偶然的一個機會，接觸到鎂伽的產品，「他們很快就被打動了，一個是因為我們機械臂的體積很小，沒有控制箱，不需要對他的生產場景做大規模改動；另一個就是成本非常合適，再有就是速度，如果去找非標廠家定製需要3-4個月的時間，但用我們的產品大概一周就能解決他的問題。」

在這樣一個需求驅動的情況下，鎂伽拿到了第一個訂單。

一方面打開了市場，另外一方面，生命科學領域也集聚了大量專業人才，反過來幫助鎂伽迭代產品，推出更系統性的行業應用解決方案。「像我們做微生物樣品培養中的開蓋、劃線、回收，這些都是來自客戶給我們提供的思路。」

在相互迭代的過程中，鎂伽也在這個行業里樹立起一定的口碑，獲得大量頭部客戶的定單。

目前，鎂伽的主要銷售額也是來自於「生命科學」領域，客戶中有十幾家都是上市公司，他們的專有設備以前需要有人來操作，當鎂伽用機器人介入他們的產品後，就變成全自動化的產品。「在最極致的應用場景里，一套設備一個小時就可以完成以前一個人一天的工作量。」

除了生命科學，鎂伽也為醫療機器人提供核心運動控制部件和系統級應用解決方案，包括外科手術的機器人，手術機器人、康復機器人、護理機器人、救援機器人和轉運機器人等。如此一來，「我們的產品就變成他們升級方案中的一部分，伴隨他們的渠道接觸到更大的客戶，像醫院、體檢中心、第三方臨床檢驗機構等。」

自動化流水線能有效帶來醫院的效率提升。有行業平均數據顯示，在使用自動化流水線之後，可以幫助醫院把血常規出報告的時間平均提升30%。

在提升效率的同時，鎂伽也看到效率提升背後更大的價值和意義。

比如「癌症個性化用藥」的解決方案，正常的步驟是在病人身上取到樣本後，再與靶向葯一對一做匹配實驗，找到哪種方案是最有效的。但藥品之間的組合有幾萬種，即便是一個有經驗的科學家，一天內做150-200株的實驗，也要30-40天的時間。

對於一個癌症晚期的患者來說，時間就是生命。但如果使用機器人，便可以把尋找最佳匹配藥方的時間壓縮到五天內。

黃瑜清說，「我們所研發的機器人和運動控制本是工具，但如果可以通過這些應用場景，間接幫助到社會上更多的人，治療好更多的癌症患者，這就是一個非常有價值的事情。」

如今，生命科學已經變成鎂伽非常有力的商業壁壘。用機器人代替此前需要人工操作的危險性、機械性工作，從而讓科學家有更多時間和精力在研究上進行探索精進。鎂伽希望繼續專註在這個行業里，讓產品有更多的落地應用。

4、一輩子做機器人，沒有Plan B

回想創業以來的這兩年，黃瑜清每天都在解決之前從未想到過的問題。公司的目標當然是要越做越大，但同時也要學會「做減法」。

創業前，黃瑜清帶團隊研發產品，總是希望能做更多功能，為客戶提供更多選項；但創業後，黃瑜清卻發現，創業公司的資源有限、精力有限、錢更有限，可同時又面臨很多「 誘惑」。

「經常會有客戶跑過來，說需要這樣一個功能或者這樣一個產品，能不能幫忙做做？」

A有A的需求，B有B的需求，C有C的需求。創業公司面臨著的機會看上去不少，但需要不斷甄別哪些是真實需求，哪些是個性化需求，哪些才是真正能夠產生規模化的需求。方向比努力重要，尤其對於創業團隊來說。

所以，鎂伽團隊在研發過程中，也在不停做減法，「砍掉功能，砍掉產品線，甚至砍掉客戶、砍掉訂單。」

這種「斷舍離」的思路也體現在機械臂的設計上。傳統的工業機器人不太注重用戶體驗，對很多用戶來說使用門檻很高，需要經過很長時間的培訓，學會編寫大量代碼才能用機器人，哪怕經過改進，也有一定的使用門檻。

以機器人的運動軌跡來說，先設定它的運動路徑、時間、速度，有大概二、三十項參數要去配置，最重要的一點是要讓機器人避開工作空間領域裡的障礙物，這需要配置非常複雜的路徑設計。

但黃瑜清決心降低機器人的使用門檻，並定下了一個目標：讓一線的藍領工人或者實驗室里的科研人員，可以在兩個小時之內就上手。

為此，鎂伽加入了「主動測距」，即主動探測運動過程中的障礙物，去進行避讓。當檢測到快要發生碰撞時，會馬上停止，對碰撞停止的響應時間是人反應時間的一百萬倍。這不僅能保護使用者，也大大降低了運動軌跡設置方面的複雜度。

通過開發非常「友好」的軟體工具和工作站，做到不再需要讓人寫代碼。僅通過拖動，就可以操作機器人。在鎂伽去年底的產品發布會上，有一個學藝術設計的設計師，15分鐘就學會了使用鎂伽機器人。

為了讓產品更簡潔易用，鎂伽參考了很多蘋果設計的理念——化繁為簡，最大限度降低學習難度。黃瑜清經常把這個價值觀傳遞給團隊，機器人該做得讓2歲、3歲的小朋友都能很容易地使用起來；另外不要花大量時間做定製，減少系統集成的開發難度和工作量，降低整個解決方案交付的成本。

到了今天，鎂伽團隊還在不停地摳應用細節。

鎂伽的研發人員告訴品途創投，鎂伽機器人所採用的「控制系統」是自主研發的分散式系統，可以丟掉傳統機器人的控制箱，將全套控制系統藏進機器人本體，使得機器人體積小，便於安裝使用。

但此前，在這項設計完成之前，很多機構都看不懂鎂伽的意圖，甚至機構們請來的分析人士也往往提出質疑，認為這樣的架構會讓中央處理器的工作負載非常大、成本非常高。而鎂伽的設計理念，恰恰就是為把複雜的中央處理器打散變成分散式的計算來處理。

別人很難理解，但黃瑜清認為，與其說服他們，不如做出來讓事實來說明。

機器人的研發還有很多可以深入的地方。在黃瑜清看來，機器人是人類最極致的工具，可現在世上最好機械手臂的靈活性、韌性和柔性，連1歲嬰兒的手臂都比不過。

所以，在這條追求機器人高效性、易用性和智能化的道路上，沒有盡頭。

黃瑜清對品途創投說，「機器人是可以做一輩子的事情，而在這一點上，我們沒有PlanB。」

作者 / 郭佳瑩

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