智能制造和工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)未來可期

文/ 本刊記者 段永利

孫立寧

俄羅斯工程院外籍院士

蘇州大學(xué)機電工程學(xué)院院長

相較于醫(yī)療機器人，工業(yè)機器人技術(shù)發(fā)展比較早。伴隨著工業(yè)應(yīng)用，工業(yè)機器人的發(fā)展不斷進行更新迭代，并隨著當(dāng)前智能制造的需求成為我國產(chǎn)業(yè)升級數(shù)字化發(fā)展的重要部分。工信部發(fā)布的“十四五”發(fā)展規(guī)劃，從共性技術(shù)、前沿技術(shù)兩大機器人核心技術(shù)，以及高性能減速器、高性能伺服驅(qū)動系統(tǒng)、智能控制器等六大機器人關(guān)鍵基礎(chǔ)件開展攻關(guān)行動和提升行動，提出“機器人+”行動計劃，瞄準(zhǔn)高端行業(yè)、新興行業(yè)和傳統(tǒng)行業(yè)，推動機器人的應(yīng)用，打造了一個產(chǎn)業(yè)鏈。

新冠肺炎疫情的爆發(fā)，也讓眾多企業(yè)認(rèn)識到生產(chǎn)制造自動化、智能化的重要性，工業(yè)機器人、高度自動化生產(chǎn)線的需求被加速激發(fā)。如何加大力度發(fā)展工業(yè)機器人及智能制造產(chǎn)業(yè)和技術(shù)，也成為一大批學(xué)者和科研工作者的“心頭事”。

俄羅斯工程院外籍院士、蘇州大學(xué)機電工程學(xué)院院長孫立寧表示，在過去這5年和未來3-5年中，工業(yè)機器人的大體發(fā)展趨勢將主要圍繞企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級以及代替人工方面的應(yīng)用展開。目前，在電子、精密、重載等危險環(huán)境的工業(yè)機器人正面臨著高速、高精、重載、輕量化等技術(shù)層面的挑戰(zhàn)。

同時，隨著人機協(xié)作機器人的出現(xiàn)，人機環(huán)境的建模、感知以及人機交互的自動編程，也將成為工業(yè)機器人發(fā)展技術(shù)的重點攻克難題。

談到智能制造業(yè)、機器人相關(guān)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展，30年來，一直致力于工業(yè)機器人及機電一體化、微納機器人與裝備等領(lǐng)域的前沿技術(shù)研究的孫立寧認(rèn)為，我國工業(yè)機器人將向復(fù)雜場景應(yīng)用發(fā)展。

他表示，從我國技術(shù)發(fā)展層面上，機器人、人工智能、智能制造、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)這些技術(shù)是單向的，必須要進行整合。整合以后再圍繞著我國智能制造的模式，從研發(fā)、制造、銷售和綠色鏈條發(fā)展。中國的技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)該實現(xiàn)可持續(xù)協(xié)同創(chuàng)新，這種協(xié)同的要素不僅包括人才、技術(shù)、資本，還包括產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、服務(wù)平臺，這些綜合的因素只有融合在一起，才能保證產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。

國家也提到產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展。一方面打造產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，但是打造產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)就必須有生態(tài)，這個生態(tài)在國內(nèi)多年的實踐中也做了一些嘗試，包括高校對機器人、智能制造等專業(yè)學(xué)科及時進行調(diào)整，跟政府建立科技創(chuàng)新載體，借此將高校院所的成果進行轉(zhuǎn)化，給企業(yè)賦能。另一方面是鼓勵創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，包括創(chuàng)新項目跟資本市場合作，協(xié)助打造創(chuàng)業(yè)的生態(tài)，比如，國內(nèi)成立了機器人協(xié)會、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會等專業(yè)組織輔助進行檢測認(rèn)證、知識產(chǎn)權(quán)、引進資本等流程，幫助創(chuàng)業(yè)團隊引進這些要素，通過不斷輸送人才、輸送技術(shù)、輸送團隊給創(chuàng)新型企業(yè)持續(xù)賦能，使行業(yè)能夠可持續(xù)協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展；并將產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈聯(lián)合，瞄準(zhǔn)高端行業(yè)、新興行業(yè)和傳統(tǒng)行業(yè)，推動機器人的應(yīng)用。

當(dāng)然，高技術(shù)研究成果最終是要轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力，服務(wù)于社會發(fā)展和國家建設(shè)。在多年的科研生涯中，孫立寧一直推崇產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展模式，以他領(lǐng)銜組建的蘇州大學(xué)相城機器人與智能裝備研究院為例，致力于打造國內(nèi)外具有影響力的機器人與智能裝備領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研公共服務(wù)平臺，為推動區(qū)域經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)型升級，孫立寧圍繞工業(yè)機器人智能化、微納制造與裝備、激光加工與裝備、傳感器與人工智能、智能制造系統(tǒng)集成5大研發(fā)方向，組建了5個研發(fā)團隊，每個團隊有10名左右的研發(fā)骨干，開展相關(guān)領(lǐng)域的科研攻關(guān)。同時，孫立寧引進相關(guān)的創(chuàng)業(yè)團隊與研究院組建的研發(fā)技術(shù)團隊進行融合，加速實現(xiàn)科研成果產(chǎn)業(yè)化。

“看到好多學(xué)生成為了國家龍頭機器人企業(yè)的創(chuàng)始人或技術(shù)主要負(fù)責(zé)人，擔(dān)當(dāng)了我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中堅力量，我真的非常欣慰?！彼岬剑鳛榭萍既瞬艃淞α?，年輕的科研工作者在科研學(xué)習(xí)中要傳承我國機器人事業(yè)中幾代人堅守的責(zé)任與情懷，青年力量應(yīng)為機器人行業(yè)添磚加瓦。

“對于現(xiàn)階段已經(jīng)在從事機器人研發(fā)和創(chuàng)新工作的年輕力量，各方面技術(shù)與機器人相關(guān)的知識體系的整合尤為重要。機器人發(fā)展需要與時俱進，要充分了解時代變革，了解行業(yè)需要什么，國家需要什么，從需要中找創(chuàng)新和發(fā)展，整合新的知識不斷堅持創(chuàng)新；并同時注意與商業(yè)和資本的合作，這樣才能使技術(shù)和社會互相兼容，產(chǎn)生真正具有世界影響力的研發(fā)成果。”在全國給中小學(xué)生做免費科普講座50余場的孫立寧說，科普教育勢在必行。通過科普知識激發(fā)青少年團體對科技的強烈興趣和憧憬，通過機器人賽事測驗青少年的綜合水平，進而培養(yǎng)出未來中國機器人領(lǐng)域的科學(xué)家和創(chuàng)新人才。

現(xiàn)階段機器人需求已經(jīng)非常旺盛，現(xiàn)有的技術(shù)水平已經(jīng)可以應(yīng)用到生活場景，但機器人產(chǎn)品的快速性、準(zhǔn)確性，仍需要不斷優(yōu)化和進步。此外，在機器人產(chǎn)業(yè)中所涉及的核心零部件如傳感器、芯片等必要組成部分，我國機器人行業(yè)和研發(fā)團體需要不斷創(chuàng)新，研發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的先進技術(shù)，在這方面我們未來的發(fā)展道路還很長，機遇與挑戰(zhàn)并存，但未來可期。