智能制造與新一代機(jī)器人技術(shù)

曲道奎

制造模式變革與智能制造

基于網(wǎng)絡(luò)傳感大數(shù)據(jù)和智能制造模式正向我們快步走來，全球制造業(yè)正發(fā)生著巨大的變化。這種變化不是簡(jiǎn)單通過機(jī)器人自動(dòng)化技術(shù)提升我們制造的效率和質(zhì)量，更多是模式變革，這是一個(gè)歷史的發(fā)展。

我們回顧一下工業(yè)革命，從第一次到第四次，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入到第四次工業(yè)革命。第一次機(jī)器革命對(duì)應(yīng)工業(yè)革命的前三次，從現(xiàn)在開始我們要進(jìn)入第二次機(jī)器革命，這是機(jī)器智能的一次飛躍。第一次機(jī)器革命與第二次機(jī)器革命區(qū)別在于：第一次機(jī)器革命是機(jī)械設(shè)備，擴(kuò)張的是人的肌肉力量；到第二次機(jī)器革命，更多的是信息和人的智慧的開發(fā)。這里面存著兩種轉(zhuǎn)變。

一是勞動(dòng)力分工的變化。現(xiàn)在勞動(dòng)力分成人類勞動(dòng)力和素質(zhì)勞動(dòng)力兩種。前三次工業(yè)革命特征它的勞動(dòng)力和機(jī)器人是互補(bǔ)關(guān)系，到第四次工業(yè)革命更多的是替代關(guān)系。這是一個(gè)大的變化。

二是制造模式的變化。這個(gè)與整個(gè)產(chǎn)品生命周期縮短和全球產(chǎn)能過剩有關(guān)，所以現(xiàn)在無論是端到端的機(jī)床還是橫向機(jī)床都需要一個(gè)新的制造模式，而不簡(jiǎn)單是勞動(dòng)力成本和效率問題。在中國(guó)來講，我們必須要改變我們的生產(chǎn)模式，這是市場(chǎng)倒逼的結(jié)果。另外，機(jī)器人智能與機(jī)器人技術(shù)正處在快速發(fā)展期，這個(gè)時(shí)候支撐了新模式發(fā)展變化。

傳統(tǒng)機(jī)器人經(jīng)過近50年發(fā)展取得的重大變化，已經(jīng)應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域，但是現(xiàn)在面臨一個(gè)大的挑戰(zhàn)——機(jī)器人的密度問題，即萬名工人擁有機(jī)器人臺(tái)數(shù)的比率，也可稱為替代率。國(guó)際替代率只有5.08%，中國(guó)替代率更少，為0.23%。造成這種現(xiàn)象的一個(gè)重要原因是，傳統(tǒng)機(jī)器人它只能做精度、速度和負(fù)載，靈活性的工作機(jī)器人做不了。

從機(jī)器人的定義來看，一個(gè)是傳統(tǒng)機(jī)器人，就是可編程的設(shè)備，新一代機(jī)器人是完全自主的系統(tǒng)，所以他倆完全不是一個(gè)東西。傳統(tǒng)機(jī)器人更多技術(shù)設(shè)備，新一代機(jī)器人是真正的智能機(jī)器人包括工業(yè)互聯(lián)的機(jī)器人、航天航空特種機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人等。這些才構(gòu)成下一代機(jī)器人家族。

市場(chǎng)對(duì)智能制造發(fā)展的需求

現(xiàn)在市場(chǎng)對(duì)機(jī)器人的需求非常廣泛。首先是工業(yè)機(jī)器人：第一類就是3C行業(yè)、計(jì)算機(jī)消費(fèi)類，這里面幾乎是靈巧性工作，是人的雙手，傳統(tǒng)機(jī)器人尚未涉入；第二是非一致環(huán)境制造；第三類典型的像飛機(jī)大型制造業(yè)、勞動(dòng)密集人機(jī)合作類。由于機(jī)器人和人的共同協(xié)調(diào)作業(yè)現(xiàn)在解決不了，這限制了機(jī)器人的大量應(yīng)用。

其次是非工業(yè)機(jī)器人。主要表現(xiàn)在服務(wù)養(yǎng)老、殘疾人方面，傳統(tǒng)機(jī)器人無法完成。還有一種是特種環(huán)境下，如航空、水下等等，這一類是新的機(jī)器人。由于大部分的人類工作現(xiàn)在的機(jī)器人是做不了，所以發(fā)展新一代機(jī)器人十分迫切。

新一代機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)和方向是什么？ 首先人機(jī)關(guān)系成為發(fā)展的重點(diǎn)，未來機(jī)器人更多是人和機(jī)器人之間怎么協(xié)調(diào)和合作，這是未來新趨勢(shì)和方向。從技術(shù)上來講，過去我們可能在環(huán)境、任務(wù)、行為、方式、交互等等方面有一種新一代機(jī)器人模式，這些都是技術(shù)方面的新變化。

從趨勢(shì)來講，我們說傳統(tǒng)的機(jī)器人或者現(xiàn)代機(jī)器人更多是視角再現(xiàn)，傳感網(wǎng)絡(luò)新一代機(jī)器人可能是自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化，人機(jī)協(xié)同或者安全性是未來新方向，智能性、宜用性，安全，交互是未來的重點(diǎn)。

從市場(chǎng)方向來講，現(xiàn)在機(jī)器人更多是用于汽車或者汽車零部件相關(guān)行業(yè)，現(xiàn)在逐漸向3C行業(yè)發(fā)展，包括消費(fèi)類、計(jì)算、芯片這一類，但是這一類用的機(jī)器人跟我們今天的是兩個(gè)概念。另外一個(gè)市場(chǎng)趨勢(shì)從較短客戶到一般客戶，包括臟、亂、差、危險(xiǎn)、枯燥領(lǐng)域發(fā)展，這在中國(guó)的更典型的一個(gè)領(lǐng)域，因?yàn)橹袊?guó)的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)侨驔]有的。這是我們現(xiàn)在講的機(jī)器人智能到下一步整體4.0的解決方案。

最終目的是以機(jī)器人數(shù)字化技術(shù)構(gòu)造一個(gè)心的智慧工廠，這是未來的趨勢(shì)，包括現(xiàn)在工業(yè)4.0，就是要達(dá)到的最終目的。

中國(guó)機(jī)器人發(fā)展思考

當(dāng)前，各國(guó)把機(jī)器人作為一種國(guó)家戰(zhàn)略，在工業(yè)4.0當(dāng)中機(jī)器人起支撐作用。但這里面存在一個(gè)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，由于機(jī)器人是典型的“三高產(chǎn)品”——技術(shù)密集度高，人才密集度高，資金密集度高，所以這么一個(gè)三高技術(shù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在在整個(gè)市場(chǎng)的產(chǎn)出非常低，這就導(dǎo)致下一步機(jī)器人誰來推進(jìn)和發(fā)展的問題。

市場(chǎng)對(duì)于智能機(jī)器人的呼聲還是很高的。出現(xiàn)了企業(yè)熱、政府熱、全民熱，但這個(gè)熱是好事還是壞事？我的觀點(diǎn)是企業(yè)熱是對(duì)的，政府熱也是對(duì)的，全民熱也是對(duì)的。只有熱我們才能營(yíng)造一個(gè)向上的大環(huán)境，才能使機(jī)器人產(chǎn)業(yè)需求增長(zhǎng)起來。但是反過來這種熱應(yīng)該有一個(gè)度，如果過量可能這個(gè)會(huì)導(dǎo)致行業(yè)過量飽和，所以在熱的同時(shí)要避免低水平質(zhì)量重復(fù)等。這就需要考驗(yàn)政府和企業(yè)智慧。

應(yīng)該思考的是，突然爆發(fā)的大市場(chǎng)是餡餅還是陷阱？我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，市場(chǎng)對(duì)全球的企業(yè)是均等的，對(duì)中國(guó)企業(yè)是一個(gè)機(jī)會(huì)，同時(shí)對(duì)國(guó)外的企業(yè)也是機(jī)會(huì)。在這樣條件下，這時(shí)候帶來一個(gè)問題，中國(guó)企業(yè)過早直接面臨國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)，缺少成長(zhǎng)時(shí)間。那么，還在襁褓、搖籃中的中國(guó)企業(yè)面臨突如其來的巨大競(jìng)爭(zhēng)，應(yīng)當(dāng)選擇怎樣的成長(zhǎng)方式呢？我認(rèn)為我們要發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)，走資源整合的非常規(guī)發(fā)展道路。倘若按照滾雪球常規(guī)式發(fā)展，速度緩慢，而且只能越追越遠(yuǎn)，永遠(yuǎn)超越不了。

中國(guó)要發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)首先要有大的有競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)，要培養(yǎng)企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，這是一個(gè)大的前提。技術(shù)、產(chǎn)品、零部件、應(yīng)用等等，這些業(yè)務(wù)要素完全可以按照市場(chǎng)規(guī)律整合、重組，但是一定要把技術(shù)放在首位。

同時(shí)，我們機(jī)器人發(fā)展完全可以借鑒中國(guó)電商的發(fā)展模式。同時(shí)中國(guó)在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，要將創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、金融鏈三個(gè)鏈協(xié)同運(yùn)作，過去我們中國(guó)研發(fā)只專注研究和設(shè)計(jì)，企業(yè)只專注做產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，金融包括大的投行資金進(jìn)入不了這部分的市場(chǎng)，所以中國(guó)很多產(chǎn)業(yè)不可能快速成長(zhǎng)起來，跟我們這三個(gè)鏈的斷裂和分割有絕對(duì)關(guān)系。

未來機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)是機(jī)器人企業(yè)跟互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的相互結(jié)合式發(fā)展。但存在的風(fēng)險(xiǎn)也需要注意：第一，高端產(chǎn)業(yè)鏈低端化，中國(guó)幾乎所有產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在都陷入這個(gè)陷阱，我們做了很多高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，但是中國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈分工幾乎都進(jìn)入最低端的加工制造，在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將來也會(huì)有大的潛在風(fēng)險(xiǎn)。第二，我們叫前車之鑒，中國(guó)機(jī)器人絕對(duì)不能陷入我們今天的汽車局面，中國(guó)的汽車成為全球最大市場(chǎng)，但是中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)哪里去了，包括數(shù)控類的產(chǎn)業(yè)中國(guó)可能都喪失掉了。所以，面對(duì)大的市場(chǎng)帶來的發(fā)展機(jī)會(huì)和機(jī)遇，我們還是要搶奪發(fā)展的制高點(diǎn)。