2021年10月25日，杭州凯尔达焊接机器人股份有限公司（以下简称“凯尔达”）正式登陆科创板。彼时，凯尔达机器人屡屡被诟病“作为机器人企业，凯尔达的焊接机器人整机却以外采为主”。据悉，2018-2020年，凯尔达对外销售的焊接机器人中使用外购机器人整机的比例分别为100%、100%、97.21%。但时隔两年之后，这一情况正发生扭转，凯尔达2022年半年报显示，2022年1-6月，凯尔达对外销售的焊接机器人所用外购机器人整机的台数比例为84.29%。经计算，2020年底至2022年6月，18个月内，凯尔达自产机器人整机产品应用比例提升了超13%，无疑，凯尔达的自产化替代速度已然变快。2023年3月，凯尔达举办新品发布会，重磅发布新一代工业机器人控制器——KC30，持续发力机器人整机产品。本次推出的新品是怎么样的产品？对凯尔达而言，这一产品的意义何在？未来，凯尔达又将发力哪些领域？从产品发布会以及历年年报中或可略窥一二。
“高效”、“稳定”、“精准”、“节能”、“人性化”
“做到别人没有做到的点重新梳理并做到‘融会贯通’，这就是凯尔达的KC30机器人运动控制器，它可适配多个机器人系统，是一款多用途多功能的产品”，凯尔达产品负责人在新品发布会现场说道。据悉，新一代KC30控制器，延续了上一代Kc20产品基于WinOS、RTOS及EtherCAT的架构，具有“高效”、“稳定”、“精准”、“节能”、“人性化”五个方面的产品特点，也是凯尔达团队在研发过程中结合公司市场、销售、技术支持、售后服务等一线部门（Go to market）的意见而制定的产品升级方向。凯尔达产品负责人进一步说到：“技术的发展应是顺应市场而超越市场，一款产品优劣的评判始终来自于终端用户。为了测试新品的节能属性，凯尔达搭建了模拟客户工厂的仿真环境，对每个环节进行了逐一优化，最终实现了在性能参数以及实用性等方面的提升。”具体来看，在外形结构上，KC30相比KC20有明显的优化，KC20控制器产品的设计尺寸是555(宽)x900(高)x500(深)mm，而KC30控制柜的高度从900mm降低至580mm高度，整体体积更小，更节省空间；在整机重量上，KC20整机重量108kg，而KC30的重量仅为KC20的一半；在通用性上， KC30的通用性更强，可以驱动凯尔达KR1440、KR2010、KP25等任意一款工业机器人产品，而KC20随着机器人型号的不同要配置不同的驱动器硬件。此外，KC30在硬件设计方面做了进一步的提升。如采用整流单元替代变压器，更好符合了客户对于保护功能的多样要求；对电源模块进行了优化；伺服驱动器额定电流提升，可驱动更高功率更高转速的日机，可实现更快的机器人加减速；自主设计板卡级CPU单元、发射单元、安全单元、IO单元，通过板间直连将四个模块集成为一个模块。通过硬件设施的精简优化设计，KC30控制柜体积减小35%，重量减轻50%，伺服驱动器驱动能力提升50%，线束数量减少40%，零件数量减少50%，可靠性进一步提升。不仅是在硬件上迭代，凯尔达KC30控制器在软件上也保持着较快的更新迭代速度。在软件上，KC30控制器采用了在高速度、高加减速情况下也能保持无振动、顺滑动作的“新运动控制”算法。据了解，“新运动控制”算法可以根据机器人状态计算出最佳加减速形状进行控制，已通过实验验证，一般的弧焊示教应用，可以达到和海外知名机器人厂商同等(甚至更快)的循环时间。KC30通过采用“新运动控制”算法，综合运动控制性能得到明显提升，机器人运动速度可提高30%，在有效抑制抖动的同时动作更加柔顺，且KC30控制器的控制参数可根据客户的不同应用需要自由调整，控制器适应性进一步提升。通过软件、硬件的全面升级，KC30产品在应用功能上进一步升级，可实现机器人焊接的无振动高速焊控制改善、数字化COMARC电弧跟踪无需电流检出器等硬件设备、Hand ON功能，且新增了搬运应用功能、机器人标定功能等功能板块。据透露，搭载KC30最新控制器的工业机器人和凯尔达弧焊系统已经开售，包含KR1440本体、KC30运动控制器以及D350S焊接电源，可满足不同领域的需求。
拒绝依赖，提高毛利率以及促进技术转化
从本质来看，凯尔达推出新一代KC30控制器必然是为了赋能凯尔达的整机产品，从而让产品在实际应用上的表现更佳，但从另一角度来看，或是有着产品依赖性、毛利率等多个方面的考量。首先是“拒绝依赖”。据了解，凯尔达早在2009-2010年间就已完成了第一代机器人产品的设计、研发工作，且在同年完成了机器人样机的制作，但凯尔达并未将该款产品推出市场。谈及第一代机器人没有正式发布背后的考量，凯尔达产品负责人讲到：“机器人的整机结构、工业设计都很成熟了，但如果机器人控制器没有做到与焊接电源完美匹配，亦或者说机器人的底层运动控制还依赖于第三方企业，那在最终应用上，这个机器人始终是不成熟的，不是一款对企业、客户负责的产品。因而凯尔达的机器人产品要落地，在技术研发道路上必须要完成一个任务——实现自己的控制器驱动自己的机器人，让产品摆脱依赖。”因而自2010年之后，凯尔达开始了机器人控制器产品的自主研发，以拥有机器人控制的自主技术。经历了近十年的大胆试错、小心验证、不断设计和调整程序，在2020年，凯尔达推出了自主研发的第一款机器人控制器KC20，实现了基于工业计算机的运动控制软件技术，既可有效降低产品生产成本，同时在运动控制精度及完成复杂任务的适应性方面达到目前国际主流厂商的产品水平，并可实现机器人控制系统的在线扩展，升级和维护。除此之外，KC20还可以在硬件成本基本不变的情况，通过在线或线下软件更新的方式实现客户机器人系统的快速升级，从而完成更加复杂多样的工作。如在某汽车零部件企业的分动器悬置支架/散热器支架焊接产线中，该企业前期一直采用人工焊接，焊接质量难保证其一致性，生产效率不稳定，难以满足客户的生产需求。在使用凯尔达的搭载KC系列的焊接机器人产品后，生产效率及焊接质量有明显提高，机器人焊接生产节拍稳定，利于客户安排生产计划，保证订单及时交付。如在某两轮车部件焊接产线中，客户通过使用凯尔达机器人KR1440、超低飞溅焊接电源D350S，实现了90-110cm/min的高速焊接速度，有效提高了产能，同时产品的质量得到进一步保障。据透露，凯尔达KC20的版本从发布到2023年的3年时间，凯尔达的KC20控制器和机器人融合已然成功投放市场并获得客户认可，在同等性能下，凯尔达产品可比国外机器人便宜了近三成，同时，该控制器经过行业专家鉴定达到国际先进水平，部分技术处于国际领先，在工业机器人领域逐步实现进口替代。本次凯尔达推出KC30控制器产品的考量之一必然是提升产品力，进而摆脱对控制器产品的依赖。除此之外，提高毛利率或也是凯尔达的考量重点。本次推出KC30控制器产品后，凯尔达的焊接机器人整机产品可触及到的业务范畴将更加广泛，同时在控制精度、便捷性、开放性等性能参数上有着更佳的表现，更有利于凯尔达推广自有机器人本体产品，也将对凯尔达提升毛利率有着一定的促进作用。发布会最后，凯尔达产品负责人表示：“截至目前，凯尔达已拥有两大系列的工业机器人产品，KR系列机器人是专注于焊接领域的系列机器人，KP系列机器人则是定位多用途多功能领域。两大系列的共同作用下，凯尔达的机器人产品可广泛应用于搬运、打磨、折弯等场景，特别是工业焊接等行业，协助完成复杂的工作，替代人工，节约成本。接下来的2023年，基于凯尔达的KC系列的控制系统，凯尔达还会发布高速、多功能焊接的伺服弧焊系统。”
