機(jī)器人離“中國制造”有多遠(yuǎn)

陳飛

圖/GETTY 圖片編輯/陳俊丹

2015年11月23日，2015世界機(jī)器人大會在北京舉行。

國家會議中心會場內(nèi)，一幅展開的畫軸前聚集起了圍觀的人群，正在長卷上勾勒騰龍圖案的畫者卻全無緊張“神色”，不緊不慢地移動著它金屬鑄就的“手臂”——這是一臺高精度工業(yè)機(jī)器人。與一般人印象中的機(jī)器人不同，這臺機(jī)器人的造型看起來完全不像人，也無法與觀眾互動交流，它是“廣州數(shù)控”展示的新一代“赤金龍”系列機(jī)器人。結(jié)合離線編程技術(shù)，它可以繪制出長達(dá)4米的龍紋圖案。

人們現(xiàn)在使用的機(jī)器人（Robot）一詞，是由1920年捷克作家卡雷爾·查培克創(chuàng)造的“Robota”一詞衍生而來的。機(jī)器人的形象大多來自于影視中塑造的那些有著類似人的造型、能夠用語言交流的裝置。而在現(xiàn)實(shí)中，對于應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)上的大部分工業(yè)機(jī)器人而言，“機(jī)械臂”可能是對它們更準(zhǔn)確的描述。

據(jù)中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計，2014年中國市場共銷售工業(yè)機(jī)器人5.7萬臺，較上年增長55%，約占全球市場總銷量的四分之一。中國已連續(xù)兩年成為全球第一大工業(yè)機(jī)器人市場。據(jù)估計，未來5至10年，中國都將是全球最大的機(jī)器人需求與消費(fèi)市場。

攻而不克

當(dāng)今國際機(jī)器人行業(yè)巨頭有“四大家族”之謂——瑞士ABB、日本發(fā)那科、日本安川電機(jī)、德國庫卡，它們占據(jù)著中國市場的主要份額。2014年，中國市場銷售的工業(yè)機(jī)器人中，國產(chǎn)機(jī)器人的市場占有率不到30%。在中國機(jī)器人廠商中，擁有百臺以上制造能力的僅有沈陽新松、廣州數(shù)控、安徽埃夫特等幾家。而且，在中高端的伺服電機(jī)、控制器、減速器等關(guān)鍵零部件上，大部分中國企業(yè)還要依賴進(jìn)口。

精密減速器是控制機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動的核心部件，日本的納博特斯克和哈默雷科兩家企業(yè)就占據(jù)了這一領(lǐng)域75%的全球市場。中科院自動化研究所復(fù)雜系統(tǒng)管理與控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任王飛躍介紹說：“精密減速器主要分為諧波減速器和RV減速器兩種。在這一領(lǐng)域我們國家也一直在攻關(guān)，但進(jìn)展不多。目前美國已經(jīng)出現(xiàn)了第三種（減速器）技術(shù)，而國內(nèi)甚至知道這種技術(shù)存在的都很少?！庇捎谌狈诵募夹g(shù)，國產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)在零部件采購中議價空間狹窄，導(dǎo)致成本居高不下。

而很多國外廠商本身就是核心部件的提供商，如發(fā)那科是世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠商，安川是全球最大電機(jī)制造商之一，這使得他們在成本上具有天然優(yōu)勢。此外，國外廠商還可以通過與主要核心零部件廠商的長期合作關(guān)系形成默契，因采購量大而拿到更優(yōu)惠的價格。

中國社會科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所工業(yè)發(fā)展研究室主任呂鐵表示，購買零部件占國產(chǎn)機(jī)器人整體生產(chǎn)成本70%以上;其中，精密減速器占總生產(chǎn)成本的45%，而在日本這一數(shù)字僅為25%。

國內(nèi)并非沒有可以制造精密減速器的廠家，浙江恒豐泰和南通振康已實(shí)現(xiàn)RV減速器的小批量生產(chǎn)。但國內(nèi)機(jī)器人應(yīng)用企業(yè)雖然在測試國產(chǎn)RV減速器，卻都抱著觀望心態(tài)，真正購買的企業(yè)十分有限。精密減速器對軸承、齒輪的精度要求非常高，而齒輪的加工精度與數(shù)控機(jī)床等設(shè)備的精度密切相關(guān)，我國在這一領(lǐng)域尚處于技術(shù)追趕階段。一位業(yè)內(nèi)人士說，“說到底，機(jī)器人的發(fā)展還要依賴一個國家制造業(yè)的整體水平?！?/p>

早在20世紀(jì)80年代中期國家863計劃啟動之初，機(jī)器人就被列入重點(diǎn)攻關(guān)領(lǐng)域;“七五”以來，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)亦始終榜上有名，“十二五”規(guī)劃中更將其列為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。那么，國產(chǎn)機(jī)器人核心零部件技術(shù)為何攻而不克？

對此，中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟專家委員會副主任郝玉成向《中國新聞周刊》介紹說，當(dāng)時的科研體制，各項(xiàng)資源都集中在政府所屬的科研院所。“很多技術(shù)一研發(fā)出來就直接進(jìn)了檔案室，其中大多數(shù)的技術(shù)因?yàn)闆]有辦法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化就再也沒有拿出來過?！焙掠癯纱髮W(xué)畢業(yè)后就進(jìn)入北京機(jī)械工業(yè)自動化研究所，我國第一臺液壓伺服機(jī)器人、第一條全自動機(jī)器人噴涂生產(chǎn)線都誕生于此。但這些科研成果投入生產(chǎn)線之后，卻常常發(fā)生故障，因?yàn)橛绊懮a(chǎn)流程，只能又卸下來?？蒲袡C(jī)構(gòu)與市場相脫節(jié)，科研成果于是成了一張“鎖在抽屜的廢紙”。而這樣的問題如今依然存在。

征地、建園、砸錢

2015年5月，國務(wù)院發(fā)布了《中國制造2025》發(fā)展規(guī)劃，其中機(jī)器人成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、下一波智能制造的核心關(guān)鍵。在此之前，國家主席習(xí)近平也在兩院院士大會上引用“機(jī)器人是制造業(yè)皇冠頂端的明珠”的說法，提出要加緊進(jìn)行機(jī)器人產(chǎn)業(yè)布局，搶占技術(shù)和市場制高點(diǎn)。

近期，《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》（草案）基本制定完成，其中提出：到2020年，中國工業(yè)機(jī)器人年銷量將達(dá)15萬臺，保有量達(dá)80萬臺，將較“十二五”末期新增40萬臺;到2025年，工業(yè)機(jī)器人年銷量將達(dá)26萬臺，保有量達(dá)180萬臺。

作為對一系列利好政策出臺的回應(yīng)，廣東、浙江等地近期開始推行“機(jī)器人換人”，通過對購買機(jī)器人的企業(yè)給予不同程度補(bǔ)貼的方式，促進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)的裝備智能化。上海也已開始試水手機(jī)行業(yè)的“無人化工廠”，上海晨興希姆電子科技有限公司負(fù)責(zé)人姚文輝表示，按計劃，二樓車間年內(nèi)實(shí)現(xiàn)無人線，至少60%崗位將被替換。

對此，沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司總裁曲道奎認(rèn)為，“經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，目前全球機(jī)器人擁有量不到200萬臺。而中國一年的汽車產(chǎn)量為2000萬臺。機(jī)器人作為一種產(chǎn)業(yè)或者產(chǎn)品，規(guī)模非常小，機(jī)器人的替代率幾乎可以忽略不計?！?/p>

他的結(jié)論來自國際機(jī)器人聯(lián)合會（IFR）的數(shù)據(jù)。2013年，韓國每萬名產(chǎn)業(yè)工人對應(yīng)的機(jī)器人數(shù)量為437臺，日本為323臺，德國為282臺，全球平均數(shù)為62臺。在中國，工業(yè)機(jī)器人的分布密度除了在汽車產(chǎn)業(yè)能夠達(dá)到281臺/萬人，其他行業(yè)僅為14臺/萬人。后一組數(shù)字正是中國工業(yè)機(jī)器人市場被認(rèn)為具有巨大增長潛力的原因之一。

眾多技術(shù)限制使機(jī)器人只能局限在制造業(yè)中領(lǐng)域很窄的一部分里。曲道奎說：“全球平均99.38%的工作還是人來做，機(jī)器人替代率只有0.6%多一點(diǎn)。大量工作機(jī)器人不能替代，原因在哪兒？關(guān)鍵是機(jī)器人技術(shù)無法支撐?！蹦壳暗臋C(jī)器人只能做程序化、規(guī)定性的工作。在真正需要靈巧性的或者需要變通的環(huán)境中，機(jī)器人無能為力。

實(shí)際上，中國目前擁有的500多家機(jī)器人公司中，還有一部分是研發(fā)交互軟件、人工智能等“泛機(jī)器人”概念的公司，真正生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的廠商并不多。但伴隨著政策利好信號，中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了值得警惕的泡沫現(xiàn)象?！皫缀趺恐芏加兴奈寮倚碌臋C(jī)器人公司出現(xiàn)，就連有些縣也在搞機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園?！毙滤蓹C(jī)器人部門總經(jīng)理劉長勇說。

截至2014年年底，全國已建或擬建的機(jī)器人相關(guān)產(chǎn)業(yè)園已經(jīng)超過35個，產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃面積超過3萬畝;到2020年，全國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)劃投資額將超過5000億元。

2015年4月底，江西省政府官網(wǎng)發(fā)布消息稱，九江市星子縣總投資10億元的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目開工建設(shè)。此外，重慶市璧山縣、河北省固安縣以及香河縣，都在積極籌建機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園。某些僅入駐兩三家本土企業(yè)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)宣稱，產(chǎn)值規(guī)模在幾十億元、上百億元不等。而據(jù)知情者透露，已建成的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園中，京津冀地區(qū)“做得最好”的天津產(chǎn)業(yè)園，工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)值也不過在兩三千萬元左右。國際機(jī)器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟執(zhí)行主席羅軍認(rèn)為，當(dāng)前國內(nèi)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園建設(shè)“已經(jīng)處于失控狀態(tài)”，缺乏科學(xué)合理的頂層設(shè)計和行業(yè)規(guī)劃。

2015年11月25日，在北京國家會議中心舉行的“2015世界機(jī)器人大會”上，一架能夠智能應(yīng)答的“美女”機(jī)器人吸引了許多觀眾。圖/CFP

實(shí)際上并不是有機(jī)器人企業(yè)的地方都適合建設(shè)園區(qū)，同時針對機(jī)器人公司的招商也非常困難，很多機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園入駐率較低。四川成都機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園后來更名為“創(chuàng)新轉(zhuǎn)化園”，就是因?yàn)閱我欢ㄎ粸闄C(jī)器人產(chǎn)業(yè)園范圍太小，只好把招商對象變成更大范圍的智能制造范疇。

用傳統(tǒng)的征地建園加招商引資的模式發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，可能與《中國制造2025》的核心理念背道而馳。王飛躍表示：“如果機(jī)器人行業(yè)拿錢砸就能砸出成果，那中國早就沒機(jī)會了，畢竟發(fā)達(dá)國家還是比咱們錢多?！?/p>

而在郝玉成看來，《中國制造2025》在機(jī)器人工業(yè)領(lǐng)域的核心目標(biāo)，并不僅僅是增加一個行業(yè)的產(chǎn)值那么簡單。“智能制造不是說你生產(chǎn)線上用個機(jī)器人就智能了，而是要用信息化、智能化的手段去改變你的制造過程，從以規(guī)模取勝的制造業(yè)轉(zhuǎn)型為以價值取勝的制造業(yè)?！?h3>造“機(jī)器”易，造“人”難

“在機(jī)器人行業(yè)，硬件相當(dāng)于人的身體，軟件相當(dāng)于大腦。照現(xiàn)在國內(nèi)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展趨勢，我們將來的機(jī)器人很可能是四肢發(fā)達(dá)頭腦簡單?！蓖躏w躍介紹說，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)機(jī)器人已無法滿足社會發(fā)展的需求，社會環(huán)境的迅猛變化使機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)入智能階段。包括谷歌、臉書（Facebook）、IBM在內(nèi)的世界知名科技公司紛紛斥巨資，進(jìn)駐人工智能領(lǐng)域，搶占智能機(jī)器人技術(shù)高地。

機(jī)器人向智能機(jī)器人的演變，需要經(jīng)過計算智能、感知智能向認(rèn)知智能的轉(zhuǎn)變，集運(yùn)動、感覺及思考功能于一體。目前，中國機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)大多集中在第一階段，而國際上智能機(jī)器人發(fā)展處于感知智能階段。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，后兩個階段，尤其是認(rèn)知智能應(yīng)該是未來機(jī)器人技術(shù)研發(fā)的關(guān)鍵。

“過去我們制造機(jī)器人，主要是從機(jī)械的角度，從硬件著手，搭建‘他的骨骼。”清華大學(xué)教授孫富春說，“而今天的機(jī)器人需要的是肌肉，是大腦。”

“就像電腦這個行業(yè)，中國在硬件方面一直投入很多，現(xiàn)在聯(lián)想把IBM都收購了，筆記本電腦它是老大。但是現(xiàn)在利潤的大頭都在軟件上?！蓖躏w躍認(rèn)為，在注重發(fā)展工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人的同時，不能忘記還有一個更高的山頭，那就是軟件機(jī)器人、知識機(jī)器人。這里所謂的知識機(jī)器人，就是能利用龐大的數(shù)據(jù)庫和復(fù)雜的算法，幫人們完成精確的分析、預(yù)測，或完成一些知識性工作的人工智能。目前，已經(jīng)出現(xiàn)了能寫新聞的寫作機(jī)器人和能幫客戶炒股票的機(jī)器人投資顧問（Robo-adviser）。而結(jié)合線上的軟件機(jī)器人和線下的物理機(jī)器人，就是能完成更復(fù)雜任務(wù)的“平行機(jī)器人”。

不過，比起讓機(jī)器人“思考”，讓它們學(xué)會“感覺”是更困難的。本屆機(jī)器人大會上吸引最多眼球的莫過于號稱“世界最性感機(jī)器人”的美女情感機(jī)器人Genminoid F。這款機(jī)器人的皮膚由硅膠制成，采用真人比例大小制作?！八辈粌H擁有極為逼真的外貌形態(tài)，同時還能夠像真人一樣發(fā)聲、對話和唱歌。“她”的核心技術(shù)即認(rèn)知技術(shù)，正是中國當(dāng)前所欠缺的。

對于機(jī)器人來說，運(yùn)算10位數(shù)的乘除法很簡單，要識別物體的形狀、顏色卻困難得多。而如果要讓機(jī)器人理解人類的表情、聽懂一句話的情緒就更難了。因?yàn)閷χ荒苓M(jìn)行邏輯運(yùn)算的機(jī)器人來說，識別這些信息所需要的編碼極其復(fù)雜，而人類實(shí)際上也是在漫長的進(jìn)化過程中才習(xí)得這些技能的。

如今，深度學(xué)習(xí)算法及并行計算水平的提高，帶來人工智能在視覺識別、語音識別以及自然語言識別上的進(jìn)步。2015年實(shí)現(xiàn)了機(jī)器視覺識別率超過人眼。學(xué)術(shù)界對機(jī)器人的研究由控制機(jī)器骨骼運(yùn)動，進(jìn)入到神經(jīng)系統(tǒng)層面。但是機(jī)器人在自我認(rèn)知、情感交互等方面仍需要較長時間才能實(shí)現(xiàn)。

傳統(tǒng)機(jī)器人要想邁向智能機(jī)器人還有很多“功課”要做，包括更高精度的人臉識別、語音識別、動作感知等。好消息是，在“天網(wǎng)”或“矩陣”那樣的超級人工智能在暗地里打算毀滅我們之前，人類應(yīng)該還有足夠的時間，為自己制造一個真正意義上的機(jī)器人。也許，治得了病、賣得了萌的“大白”，能夠在不久的將來真正出現(xiàn)。