智能制造與新一代機器人技術

曲道奎

制造模式變革與智能制造

基于網絡傳感大數據和智能制造模式正向我們快步走來，全球制造業正發生著巨大的變化。這種變化不是簡單通過機器人自動化技術提升我們制造的效率和質量，更多是模式變革，這是一個歷史的發展。

我們回顧一下工業革命，從第一次到第四次，現在已經進入到第四次工業革命。第一次機器革命對應工業革命的前三次，從現在開始我們要進入第二次機器革命，這是機器智能的一次飛躍。第一次機器革命與第二次機器革命區別在于：第一次機器革命是機械設備，擴張的是人的肌肉力量；到第二次機器革命，更多的是信息和人的智慧的開發。這里面存著兩種轉變。

一是勞動力分工的變化。現在勞動力分成人類勞動力和素質勞動力兩種。前三次工業革命特征它的勞動力和機器人是互補關系，到第四次工業革命更多的是替代關系。這是一個大的變化。

二是制造模式的變化。這個與整個產品生命周期縮短和全球產能過剩有關，所以現在無論是端到端的機床還是橫向機床都需要一個新的制造模式，而不簡單是勞動力成本和效率問題。在中國來講，我們必須要改變我們的生產模式，這是市場倒逼的結果。另外，機器人智能與機器人技術正處在快速發展期，這個時候支撐了新模式發展變化。

傳統機器人經過近50年發展取得的重大變化，已經應用到了各個領域，但是現在面臨一個大的挑戰——機器人的密度問題，即萬名工人擁有機器人臺數的比率，也可稱為替代率。國際替代率只有5.08%，中國替代率更少，為0.23%。造成這種現象的一個重要原因是，傳統機器人它只能做精度、速度和負載，靈活性的工作機器人做不了。

從機器人的定義來看，一個是傳統機器人，就是可編程的設備，新一代機器人是完全自主的系統，所以他倆完全不是一個東西。傳統機器人更多技術設備，新一代機器人是真正的智能機器人包括工業互聯的機器人、航天航空特種機器人、服務機器人等。這些才構成下一代機器人家族。

市場對智能制造發展的需求

現在市場對機器人的需求非常廣泛。首先是工業機器人：第一類就是3C行業、計算機消費類，這里面幾乎是靈巧性工作，是人的雙手，傳統機器人尚未涉入；第二是非一致環境制造；第三類典型的像飛機大型制造業、勞動密集人機合作類。由于機器人和人的共同協調作業現在解決不了，這限制了機器人的大量應用。

其次是非工業機器人。主要表現在服務養老、殘疾人方面，傳統機器人無法完成。還有一種是特種環境下，如航空、水下等等，這一類是新的機器人。由于大部分的人類工作現在的機器人是做不了，所以發展新一代機器人十分迫切。

新一代機器人發展趨勢和方向是什么？ 首先人機關系成為發展的重點，未來機器人更多是人和機器人之間怎么協調和合作，這是未來新趨勢和方向。從技術上來講，過去我們可能在環境、任務、行為、方式、交互等等方面有一種新一代機器人模式，這些都是技術方面的新變化。

從趨勢來講，我們說傳統的機器人或者現代機器人更多是視角再現，傳感網絡新一代機器人可能是自動化、網絡化，人機協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。

從市場方向來講，現在機器人更多是用于汽車或者汽車零部件相關行業，現在逐漸向3C行業發展，包括消費類、計算、芯片這一類，但是這一類用的機器人跟我們今天的是兩個概念。另外一個市場趨勢從較短客戶到一般客戶，包括臟、亂、差、危險、枯燥領域發展，這在中國的更典型的一個領域，因為中國的產業鏈是全球沒有的。這是我們現在講的機器人智能到下一步整體4.0的解決方案。

最終目的是以機器人數字化技術構造一個心的智慧工廠，這是未來的趨勢，包括現在工業4.0，就是要達到的最終目的。

中國機器人發展思考

當前，各國把機器人作為一種國家戰略，在工業4.0當中機器人起支撐作用。但這里面存在一個潛在的風險，由于機器人是典型的“三高產品”——技術密集度高，人才密集度高，資金密集度高，所以這么一個三高技術產業現在在整個市場的產出非常低，這就導致下一步機器人誰來推進和發展的問題。

市場對于智能機器人的呼聲還是很高的。出現了企業熱、政府熱、全民熱，但這個熱是好事還是壞事？我的觀點是企業熱是對的，政府熱也是對的，全民熱也是對的。只有熱我們才能營造一個向上的大環境，才能使機器人產業需求增長起來。但是反過來這種熱應該有一個度，如果過量可能這個會導致行業過量飽和，所以在熱的同時要避免低水平質量重復等。這就需要考驗政府和企業智慧。

應該思考的是，突然爆發的大市場是餡餅還是陷阱？我們應該認識到，市場對全球的企業是均等的，對中國企業是一個機會，同時對國外的企業也是機會。在這樣條件下，這時候帶來一個問題，中國企業過早直接面臨國外競爭，缺少成長時間。那么，還在襁褓、搖籃中的中國企業面臨突如其來的巨大競爭，應當選擇怎樣的成長方式呢？我認為我們要發揮后發優勢的特點，走資源整合的非常規發展道路。倘若按照滾雪球常規式發展，速度緩慢，而且只能越追越遠，永遠超越不了。

中國要發展機器人產業首先要有大的有競爭力的企業，要培養企業的綜合競爭力，這是一個大的前提。技術、產品、零部件、應用等等，這些業務要素完全可以按照市場規律整合、重組，但是一定要把技術放在首位。

同時，我們機器人發展完全可以借鑒中國電商的發展模式。同時中國在機器人產業發展過程中，要將創新鏈、產業鏈、金融鏈三個鏈協同運作，過去我們中國研發只專注研究和設計，企業只專注做產業的發展，金融包括大的投行資金進入不了這部分的市場，所以中國很多產業不可能快速成長起來，跟我們這三個鏈的斷裂和分割有絕對關系。

未來機器人產業發展趨勢是機器人企業跟互聯網企業的相互結合式發展。但存在的風險也需要注意：第一，高端產業鏈低端化，中國幾乎所有產業現在都陷入這個陷阱，我們做了很多高技術產業，但是中國產業鏈分工幾乎都進入最低端的加工制造，在機器人產業將來也會有大的潛在風險。第二，我們叫前車之鑒，中國機器人絕對不能陷入我們今天的汽車局面，中國的汽車成為全球最大市場，但是中國汽車產業哪里去了，包括數控類的產業中國可能都喪失掉了。所以，面對大的市場帶來的發展機會和機遇，我們還是要搶奪發展的制高點。