儀器儀表商情網訊：近一兩年，工業機器人產業開始進入爆發式增長期。如何利用機器人為制造業解困并向“智造”升級?困境在哪里呢?機器人換人倒計時正式開啟。
打造“無人工廠” 中國機器人市場空間上萬億
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同創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已經進駐。該基地的負責人，是全球機器人產業的領軍人物、香港科技大學自動化中心主任李澤湘教授。“國內機器人產業才剛剛起步，我們將與其他機器人產業基地進行差異化發展。由于東莞及珠三角3C——電腦、通訊、消費電子產業規模龐大，基地首先將針對3C產業進行機器人開發。”李澤湘說。
東莞市機器人技術協會副會長羅百輝表示，珠三角各類機器人產業基地正呈現遍地開花的態勢。中國廣東省去年出臺《廣東省信息化發展規劃綱要(2013— 2020年)》，將工業機器人等智能裝備作為發展的重點方向。去年至今，從廣東省級層面到廣州、深圳、佛山等制造大市，無不依據各自產業規劃推出了相應的機器人產業發展新政，形成了各自的思路和做法。
制造業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，企業逐漸不堪重負。其次是土地緊缺和環保壓力。更大的困境來自全球制造業競爭的壓力。制造業走向智能高端是唯一的出路。發展以機器人為代表的智能制造產業，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的優點有兩方面。一方面，制造業的競爭力無非在于價格和品質，大規模的自動化制造，能為企業在價格與品質之間建立起比較優勢，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，還解決了環保難題，使勞動密集型產業變成了技術密集型產業。
而今很多企業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的追捧。根據不同行業定制的專屬機器人讓各企業感受到了智造帶來的優越。解困了制造業的枯寂。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中的大規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，并給這些行業帶來了深刻變革。
一個有意思的案例是，東莞模具行業的龍頭鉅升電子，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進行二次開發，研發出國內領先的智能化精密模具柔性制造系統，從而成功拿下了iPhone配件模具訂單;而其研發的新系統則作為一個“意外的”副產品，將向國內10家以上企業推廣，每套系統售價約100萬元。
而在“家電之都”順德，機器人的滲透使得家電等傳統制造業中的“無人車間”、“智慧工廠”日漸增多，生產效率和品質顯著提升。順德區經濟和科技促進局的數據顯示，近3年該區實施智能化技術改造項目170多個，投資超過50億元，企業勞動生產率提高30%，產品優良率提高2%，。
經過十多年的發展，目前機器人已經形成了完善的三層科技創新體系機制，發展成為了高層次人才的聚集地，以及國內知識創新、技術創新和高技術產業化的重要力量。在中國黨的“十八大”進一步確定了發展戰略性新興產業和用先進制造技術推進中國經濟結構戰略調整的重要路徑。機器人產業作為高端智能制造代表，本身是高技術產業，同時也是其他高端制造業的重要支撐和保障，必將成為“中國制造”的核心和推進制造業產業升級的源動力。
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，自動化產業領域的工業機器人、工業機器人成套裝備、工裝機器人等都是數字化無人工廠的核心設備及系統。而機器人恰恰是實現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、物流等環節，主要解決工廠、車間和生產線以及產品的設計到制造實現的轉化過程。
目前全球面臨著制造模式的變革，對于中國而言，制造業正面臨著巨大的困難和挑戰：人口紅利的消失、勞動力短缺、勞動力成本的急劇上升、對資源和環境的掠奪性使用等，導致中國制造模式和發展模式已不可持續，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發展提供了強有力的市場支撐。
利用機器人實現制造模式的變革
珠三角、長三角地區不少城市已經開始“機器換人”計劃，而公司在產業布局上構建“南北兩翼齊飛戰略”也正基于此。中國現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發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模，中國應抓住這次新工業革命的機遇，大力發展中國的機器人產業，同時利用機器人實現制造模式的變革，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，但它們能聯合起來，或根據環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，但它們將改變和發展它們的功能性。”參與“Symbrion”計劃的科學家將開發相關軟件，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。
開發機器人協作“原則”
他們還將開發機器人協作“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境，在沒有人員干預和監督下，自行作出改變、適應，建立協作關系。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。它們必須經過嚴格的安全性和有效性評估，然后才會用于現實環境中。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起攻擊，以及向哪些人發起攻擊。
然而機器人是否正真能大規模存在也存在著一定的瓶頸。
