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我国借机器人实现制造模式变革 向“智造”升级

2015年10月12日 09:21中国机床商务网点击:4569

  【中国机床商务网 国内新闻】经过十多年的发展,我国机器人产业形成了完善的三层科技创新体系机制,发展成为高层次人才聚集地,以及国内知识创新、技术创新和高技术产业化的重要力量。工业机器人产业开始进入爆发式增长期,但是如何利用机器人为制造业解困并向“智造”升级,打造中国“数字化无人工厂”?
  
  打造“无人工厂”中国机器人市场空间上万亿
  
  在中国东莞,美丽的松山湖畔,一个以“世界一流”为目标的机器人产业基地正在加速酝酿中。
  
  近日,作为该基地核心部分的松山湖国际机器人协同创新研究院筹建办公室正式挂牌,一批手握机器人制造核心技术的企业已经进驻。该基地的负责人,是全球机器人产业的领军人物、香港科技大学自动化中心主任李泽湘教授。“国内机器人产业才刚刚起步,我们将与其他机器人产业基地进行差异化发展。由于东莞及珠三角3C——电脑、通讯、消费电子产业规模庞大,基地首先将针对3C产业进行机器人开发。”李泽湘说。
  
  东莞市机器人技术协会副会长罗百辉表示,珠三角各类机器人产业基地正呈现遍地开花的态势。中国广东省去年出台《广东省信息化发展规划纲要(2013—2020年)》,将工业机器人等智能装备作为发展的重点方向。去年至今,从广东省级层面到广州、深圳、佛山等制造大市,无不依据各自产业规划推出了相应的机器人产业发展新政,形成了各自的思路和做法。
  
  制造业的困境来自三个方面。首先是劳动力成本问题。“2005年开始,工人工资直线上涨,企业逐渐不堪重负。其次是土地紧缺和环保压力。更大的困境来自全球制造业竞争的压力。制造业走向智能高端是唯一的出路。发展以机器人为代表的智能制造产业,被看做是走出以上所有困境的唯一钥匙”罗百辉表示,机器人广泛运用在制造业的优点有两方面。一方面,制造业的竞争力无非在于价格和品质,大规模的自动化制造,能为企业在价格与品质之间建立起比较优势,不仅大幅提高产品的精度和质量,还能保证交货期。另一方面,机器人的使用将原有生产线进行了组合、压缩,大大提高了车间利用率,提升了单位面积的产出。此外,机器人工作在点胶、焊接、搬运等危险性大、劳动强度高的岗位,不仅解决了用工难的突出问题,还解决了环保难题,使劳动密集型产业变成了技术密集型产业。
  
  而今很多企业都开始定制属于自己的机器人,这种量身定制的机器人也越来越受到广大企业的追捧。根据不同行业定制的专属机器人让各企业感受到了智造带来的优越。解困了制造业的枯寂。订单滚滚不断。“舒服日子总算熬到了。”
  
  据罗百辉介绍,机器人在珠三角制造业中的大规模应用始于去年下半年,不到一年时间,机器人已渗透家电、汽配、电子信息、食品等诸多行业,并给这些行业带来了深刻变革。
  
  一个有意思的案例是,东莞模具行业的龙头钜升电子,甚至从机器人的应用者“变身”为了生产者、推广者。钜升电子将进口机器人系统进行二次开发,研发出国内领先的智能化精密模具柔性制造系统,从而成功拿下了iPhone配件模具订单;而其研发的新系统则作为一个“意外的”副产品,将向国内10家以上企业推广,每套系统售价约100万元。
  
  而在“家电之都”顺德,机器人的渗透使得家电等传统制造业中的“无人车间”、“智慧工厂”日渐增多,生产效率和品质显著提升。顺德区经济和科技促进局的数据显示,近3年该区实施智能化技术改造项目170多个,投资超过50亿元,企业劳动生产率提高30%,产品优良率提高2%,。
  
  经过十多年的发展,目前机器人已经形成了完善的三层科技创新体系机制,发展成为了高层次人才的聚集地,以及国内知识创新、技术创新和高技术产业化的重要力量。在中国党的“十八大”进一步确定了发展战略性新兴产业和用先进制造技术推进中国经济结构战略调整的重要路径。机器人产业作为高端智能制造代表,本身是高技术产业,同时也是其他高端制造业的重要支撑和保障,必将成为“中国制造”的核心和推进制造业产业升级的源动力。
  

图片来自百度图片
 
  如何打造中国的“数字化无人工厂”,把自身打造成“智能化、无人化、数字化整体系统方案提供商”?据广东拓斯达科技有限公司董事长吴丰礼介绍,自动化产业领域的工业机器人、工业机器人成套装备、工装机器人等都是数字化无人工厂的核心设备及系统。而机器人恰恰是实现数字化无人工厂的核心,公司巧妙地将机器人、智能设备和信息技术三者相融合,工艺涵盖了工厂制造的生产、质量、物流等环节,主要解决工厂、车间和生产线以及产品的设计到制造实现的转化过程。
  
  目前全球面临着制造模式的变革,对于中国而言,制造业正面临着巨大的困难和挑战:人口红利的消失、劳动力短缺、劳动力成本的急剧上升、对资源和环境的掠夺性使用等,导致中国制造模式和发展模式已不可持续,急需转型和升级。
  
  同时,欧美对高端制造的垄断,低端制造向劳动力成本更低的国家转移,这些现实因素也倒逼中国制造模式快速变革。而机器人技术和功能、性能的快速提升,机器人价格的大幅下降,也使得机器人大批量替代人具备了技术可行性和市场可行性。此外,中国上万亿的巨大市场空间也为机器人产业发展提供了强有力的市场支撑。
  
  利用机器人实现制造模式的变革
  
  珠三角、长三角地区不少城市已经开始“机器换人”计划,而公司在产业布局上构建“南北两翼齐飞战略”也正基于此。中国现在已成为全球最大的机器人产销国家,未来10年将是中国机器人产业发展和制造模式变革的黄金期。机器人及智能装备的市场将达到万亿规模,中国应抓住这次新工业革命的机遇,大力发展中国的机器人产业,同时利用机器人实现制造模式的变革,完成中国由“制造大国”向“制造强国”的转变。
  
  与此同时,欧洲科学家日前启动了一个机器人科研项目,目标是打造由数百个自动化、变形金刚式机器人构成的蜂群,用于人员搜救、太空探索等。
  
  迷你机器人自动组织、外形百变
  
  科学家的目标是在2013年前打造一支由能自动组织、外形百变的迷你机器人组成的蜂群原型,它们能作为团队精诚合作,并且还具有自愈功能。这些机器人能互相串联起来,一同分享能量,携手合作,将它们从事不同任务的能力发挥到最大程度。这个机器人项目名为“Symbrion”,预计耗资460万英镑,全部由欧盟出资赞助,来自欧洲10所高校的研究人员参与了这一项目。他们表示,这支变形金刚式机器人蜂群未来用途很广,包括搜救任务,太空探索和医疗救助。
  
  英国布里斯托市西英格兰大学教授艾伦?温菲尔德(AlanWinfield)表示:“我们可以将一群迷你机器人释放出去,冲向地震造成的坍塌建筑。它们能自行分成一个个搜救小组,去到处寻找幸存者,或将碎石瓦砾搬起来,营救受困人员。一些机器人能形成一条链,让救援人员同幸存者沟通,而其他一些机器人还能自行组装,变成‘医学蝇蛆’(medicinebot),第一时间提供救援。”
  
  据温菲尔德教授介绍,“迷你机器人一个个本身均具有功能性,但它们能联合起来,或根据环境的实际需要对外形作出相应的改变。单个机器人在外形上不能作出改变,但它们将改变和发展它们的功能性。”参与“Symbrion”计划的科学家将开发相关软件,令这些“百变机器人”能携手合作,通过它们不同的特性,将一身本领尽最大程度施展出来。
  
  开发机器人协作“原则”
  

  他们还将开发机器人协作“原则”,这些原则将被嵌入硬件和软件中,使机器人蜂群可以根据其面临的实际环境,在没有人员干预和监督下,自行作出改变、适应,建立协作关系。第一支机器人蜂群原型将由数百个自动装置构成,每个大小只有1平方英寸左右。针对有人对机器人蜂群可能会变坏,从而对人类造成伤害的质疑,温菲尔德予以了否认。
  
  他说:“听上去像是科幻小说中给人带来恐惧的东西,但其实不然,它们仅仅是复杂的工程系统。它们必须经过严格的安全性和有效性评估,然后才会用于现实环境中。作为科学家,我们的行为要受到道德伦理的约束,但我们不能确定这些东西可能如何被使用。这是一个仁者见仁,智者见智的问题,应由更广泛的群体去决定。”
  
  温菲尔德还透露,第一个机器人蜂群有望在未来10年至15年内做好用于现实生活的准备。英国谢菲尔德大学教授诺埃尔?沙基(NoelSharkey)上个月曾预测,自动化军用机器人将在10年内投入使用,这支自动化部队能自行决定何时发起攻击,以及向哪些人发起攻击。
  
  然而机器人是否正真能大规模存在也存在着一定的瓶颈。
(来源:工控中国)

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