近一兩年，工業(yè)機器人產業(yè)開始進入爆發(fā)式增長期。如何利用機器人為制造業(yè)解困并向“智造”升級？困境在哪里呢？機器人換人倒計時正式開啟。在中國東莞，美麗的松山湖畔，一個以“世界一流”為目標的機器人產業(yè)基地正在加速醞釀中。
近日，作為該基地核心部分的松山湖國際機器人協(xié)同創(chuàng)新研究院籌建辦公室正式掛牌，一批手握機器人制造核心技術的企業(yè)已經進駐。該基地的負責人，是全球機器人產業(yè)的領軍人物、香港科技大學自動化中心主任李澤湘教授。“國內機器人產業(yè)才剛剛起步，我們將與其他機器人產業(yè)基地進行差異化發(fā)展。由于東莞及珠三角3C——電腦、通訊、消費電子產業(yè)規(guī)模龐大，基地首先將針對3C產業(yè)進行機器人開發(fā)。”李澤湘說。東莞市機器人技術協(xié)會副會長羅百輝表示，珠三角各類機器人產業(yè)基地正呈現(xiàn)遍地開花的態(tài)勢。中國廣東省去年出臺《廣東省信息化發(fā)展規(guī)劃綱要(2013—2020年)》，將工業(yè)機器人等智能裝備作為發(fā)展的重點方向。去年至今，從廣東省級層面到廣州、深圳、佛山等制造大市，無不依據各自產業(yè)規(guī)劃推出了相應的機器人產業(yè)發(fā)展新政，形成了各自的思路和做法。
制造業(yè)的困境來自三個方面。首先是勞動力成本問題。“2005年開始，工人工資直線上漲，企業(yè)逐漸不堪重負。其次是土地緊缺和環(huán)保壓力。更大的困境來自全球制造業(yè)競爭的壓力。制造業(yè)走向智能高端是唯一的出路。發(fā)展以機器人為代表的智能制造產業(yè)，被看做是走出以上所有困境的唯一鑰匙”羅百輝表示，機器人廣泛運用在制造業(yè)的優(yōu)點有兩方面。一方面，制造業(yè)的競爭力無非在于價格和品質，大規(guī)模的自動化制造，能為企業(yè)在價格與品質之間建立起比較優(yōu)勢，不僅大幅提高產品的精度和質量，還能保證交貨期。另一方面，機器人的使用將原有生產線進行了組合、壓縮，大大提高了車間利用率，提升了單位面積的產出。此外，機器人工作在點膠、焊接、搬運等危險性大、勞動強度高的崗位，不僅解決了用工難的突出問題，還解決了環(huán)保難題，使勞動密集型產業(yè)變成了技術密集型產業(yè)。
而今很多企業(yè)都開始定制屬于自己的機器人，這種量身定制的機器人也越來越受到廣大企業(yè)的追捧。根據不同行業(yè)定制的專屬機器人讓各企業(yè)感受到了智造帶來的優(yōu)越。解困了制造業(yè)的枯寂。訂單滾滾不斷。“舒服日子總算熬到了。”據羅百輝介紹，機器人在珠三角制造業(yè)中的大規(guī)模應用始于去年下半年，不到一年時間，機器人已滲透家電、汽配、電子信息、食品等諸多行業(yè)，并給這些行業(yè)帶來了深刻變革。一個有意思的案例是，東莞模具行業(yè)的龍頭鉅升電子，甚至從機器人的應用者“變身”為了生產者、推廣者。鉅升電子將進口機器人系統(tǒng)進行二次開發(fā)，研發(fā)出國內領先的智能化精密模具柔性制造系統(tǒng)，從而成功拿下了iPhone配件模具訂單；而其研發(fā)的新系統(tǒng)則作為一個“意外的”副產品，將向國內10家以上企業(yè)推廣，每套系統(tǒng)售價約100萬元。
而在“家電之都”順德，機器人的滲透使得家電等傳統(tǒng)制造業(yè)中的“無人車間”、“智慧工廠”日漸增多，生產效率和品質顯著提升。順德區(qū)經濟和科技促進局的數據顯示，近3年該區(qū)實施智能化技術改造項目170多個，投資超過50億元，企業(yè)勞動生產率提高30%，產品優(yōu)良率提高2%，。經過十多年的發(fā)展，目前機器人已經形成了完善的三層科技創(chuàng)新體系機制，發(fā)展成為了高層次人才的聚集地，以及國內知識創(chuàng)新、技術創(chuàng)新和高技術產業(yè)化的重要力量。在中國黨的“十八大”進一步確定了發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)和用先進制造技術推進中國經濟結構戰(zhàn)略調整的重要路徑。機器人產業(yè)作為高端智能制造代表，本身是高技術產業(yè)，同時也是其他高端制造業(yè)的重要支撐和保障，必將成為“中國制造”的核心和推進制造業(yè)產業(yè)升級的源動力。
如何打造中國的“數字化無人工廠”，把自身打造成“智能化、無人化、數字化整體系統(tǒng)方案提供商”？據廣東拓斯達科技有限公司董事長吳豐禮介紹，自動化產業(yè)領域的工業(yè)機器人、工業(yè)機器人成套裝備、工裝機器人等都是數字化無人工廠的核心設備及系統(tǒng)。而機器人恰恰是實現(xiàn)數字化無人工廠的核心，公司巧妙地將機器人、智能設備和信息技術三者相融合，工藝涵蓋了工廠制造的生產、質量、物流等環(huán)節(jié)，主要解決工廠、車間和生產線以及產品的設計到制造實現(xiàn)的轉化過程。目前全球面臨著制造模式的變革，對于中國而言，制造業(yè)正面臨著巨大的困難和挑戰(zhàn)：人口紅利的消失、勞動力短缺、勞動力成本的急劇上升、對資源和環(huán)境的掠奪性使用等，導致中國制造模式和發(fā)展模式已不可持續(xù)，急需轉型和升級。同時，歐美對高端制造的壟斷，低端制造向勞動力成本更低的國家轉移，這些現(xiàn)實因素也倒逼中國制造模式快速變革。而機器人技術和功能、性能的快速提升，機器人價格的大幅下降，也使得機器人大批量替代人具備了技術可行性和市場可行性。此外，中國上萬億的巨大市場空間也為機器人產業(yè)發(fā)展提供了強有力的市場支撐。
利用機器人實現(xiàn)制造模式的變革
珠三角、長三角地區(qū)不少城市已經開始“機器換人”計劃，而公司在產業(yè)布局上構建“南北兩翼齊飛戰(zhàn)略”也正基于此。中國現(xiàn)在已成為全球最大的機器人產銷國家，未來10年將是中國機器人產業(yè)發(fā)展和制造模式變革的黃金期。機器人及智能裝備的市場將達到萬億規(guī)模，中國應抓住這次新工業(yè)革命的機遇，大力發(fā)展中國的機器人產業(yè)，同時利用機器人實現(xiàn)制造模式的變革，完成中國由“制造大國”向“制造強國”的轉變。與此同時，歐洲科學家日前啟動了一個機器人科研項目，目標是打造由數百個自動化、變形金剛式機器人構成的蜂群，用于人員搜救、太空探索等。
迷你機器人自動組織、外形百變
科學家的目標是在2013年前打造一支由能自動組織、外形百變的迷你機器人組成的蜂群原型，它們能作為團隊精誠合作，并且還具有自愈功能。這些機器人能互相串聯(lián)起來，一同分享能量，攜手合作，將它們從事不同任務的能力發(fā)揮到最大程度。這個機器人項目名為“Symbrion”，預計耗資460萬英鎊，全部由歐盟出資贊助，來自歐洲10所高校的研究人員參與了這一項目。他們表示，這支變形金剛式機器人蜂群未來用途很廣，包括搜救任務，太空探索和醫(yī)療救助。英國布里斯托市西英格蘭大學教授艾倫溫菲爾德(AlanWinfield)表示：“我們可以將一群迷你機器人釋放出去，沖向地震造成的坍塌建筑。它們能自行分成一個個搜救小組，去到處尋找幸存者，或將碎石瓦礫搬起來，營救受困人員。一些機器人能形成一條鏈，讓救援人員同幸存者溝通，而其他一些機器人還能自行組裝，變成‘醫(yī)學蠅蛆’(medicinebot)，第一時間提供救援。”據溫菲爾德教授介紹，“迷你機器人一個個本身均具有功能性，但它們能聯(lián)合起來，或根據環(huán)境的實際需要對外形作出相應的改變。單個機器人在外形上不能作出改變，但它們將改變和發(fā)展它們的功能性。”參與“Symbrion”計劃的科學家將開發(fā)相關軟件，令這些“百變機器人”能攜手合作，通過它們不同的特性，將一身本領盡最大程度施展出來。
開發(fā)機器人協(xié)作“原則”
他們還將開發(fā)機器人協(xié)作“原則”，這些原則將被嵌入硬件和軟件中，使機器人蜂群可以根據其面臨的實際環(huán)境，在沒有人員干預和監(jiān)督下，自行作出改變、適應，建立協(xié)作關系。第一支機器人蜂群原型將由數百個自動裝置構成，每個大小只有1平方英寸左右。針對有人對機器人蜂群可能會變壞，從而對人類造成傷害的質疑，溫菲爾德予以了否認。他說：“聽上去像是科幻小說中給人帶來恐懼的東西，但其實不然，它們僅僅是復雜的工程系統(tǒng)。它們必須經過嚴格的安全性和有效性評估，然后才會用于現(xiàn)實環(huán)境中。作為科學家，我們的行為要受到道德倫理的約束，但我們不能確定這些東西可能如何被使用。這是一個仁者見仁，智者見智的問題，應由更廣泛的群體去決定。”溫菲爾德還透露，第一個機器人蜂群有望在未來10年至15年內做好用于現(xiàn)實生活的準備。英國謝菲爾德大學教授諾埃爾？沙基(NoelSharkey)上個月曾預測，自動化軍用機器人將在10年內投入使用，這支自動化部隊能自行決定何時發(fā)起攻擊，以及向哪些人發(fā)起攻擊。然而機器人是否真正能大規(guī)模存在也存在著一定的瓶頸。
瓶頸是什么？
如果說過去的障礙主要在于行業(yè)認知和接受度，那么現(xiàn)在最大的障礙無疑是資金。企業(yè)大規(guī)模使用智能機器人需要投入巨大的金額，這種金額卻只適用于大企業(yè)令許多中小企業(yè)望而生畏。但是無論有多少瓶頸困難在前，我們依然相信在不久的將來機器人必定能為各行各業(yè)帶來無與倫比的欣欣力量。像變心金剛里那樣智能的機器人在不久的將來必定會出現(xiàn)在人們的生活與工作中。為人們帶來更高的工作效率。
