如果說幾年前許多人對工業(yè)機器人還稍感陌生的話,那么現(xiàn)在“機器人時代”已悄然降臨身邊。今年上半年我國共銷售工業(yè)機器人6400臺,是去年全年銷售量的66.8%;預計全年國產工業(yè)機器人銷售總量將超過1.2萬臺,同比增長25%左右……2014年的國產工業(yè)機器人市場“火得發(fā)燙”。
在產業(yè)政策的激勵和市場需求的帶動下,機器人領軍企業(yè)產業(yè)化能力不斷提升,越來越多的新企業(yè)也積極投身于機器人產業(yè)當中,一個個與機器人有關的故事就這樣發(fā)生了……
2014年,工業(yè)機器人被來自全世界的喧囂議論包圍著。無論誰談到第三次工業(yè)革命和工業(yè)4.0,就不得不說機器人;無論誰提及先進制造和新科技革命,也都會說到機器人。其中,中國機器人的話題又成了最大的焦點。這是因為,工業(yè)機器人在中國市場總銷量已經占到全球銷量的五分之一,超過日本,成為全球第一大工業(yè)機器人市場。
當機器人在中國各家企業(yè)生產一線忙得熱火朝天時,中國敏銳的“創(chuàng)新”神經再次被觸動。在政府部門,在科研院所,在企業(yè)一線,正發(fā)生著很多振奮的故事。所有故事中,有一個共同的聲音,這就是——奔跑吧,機器人!
從機器蛇到大飛機
一條機器蛇與邢登鵬“對視”著。
這一幕發(fā)生在5年前卡內基梅隆大學機器人所組織的一次展覽上。與其說展覽,不如說是一場高級機器人的“聚會”,各種想得到和想不到的機器人在快門聲中出盡了風頭。
“你能叫它爬到我的腿上嗎?”邢登鵬說。“當然!”這條“蛇”順著他的褲腿向上爬。邢登鵬用所有“專業(yè)”神經去感受它:對褲子沒有很大抓力,“蛇”身上的各個環(huán)節(jié)運動流暢。這讓當時在這所全美第一的機器人所訪問學習的邢登鵬大開眼界,再想想國內技術與之相比的差距,心里萬分著急。
5年過去了。如今,邢登鵬已經是中國科學院自動化研究所副研究員。他和同事吳保林、李海鵬等手上最新的任務,就是攻關一種高級工業(yè)機器人:復合材料鋪絲機。
飛機機翼多是特殊材料制成且形狀不規(guī)則,需要有特殊的裝備將材料一層層鋪上才能成型。這個裝備就是鋪絲機,法國、西班牙做得最好,但技術長期被國外封鎖,我國企業(yè)要用,至少得掏上千萬元,當然,還得在別人愿意賣的前提下。為此,中科院自動化所研究團隊去年開始就瞄準了這塊硬骨頭,立項攻關。
這個鋪絲機難就難在,它要在機械臂的前端安裝附加設備,讓機器人能在運動中完成鋪料、加熱、塑狀成型,比一般的搬運、焊接復雜得多。前端設備怎么做、運動控制怎么弄,都是大難題。所以,目前國外都沒有幾家能做出來。但是,這個高級機器人一旦誕生,不僅能推動國產大飛機制造,還能被應用于很多跟復合材料相關的制造業(yè),勢必讓我國工業(yè)機器人的水平再進一步。
同時,這個鋪絲機項目還很接地氣,已經跟天津市東麗區(qū)聯(lián)合成立了研究院,一旦研制成功,將成立公司進行產業(yè)化運作。5年前被國外機器人觸動的邢登鵬,如今正和同事們憋著勁要做出觸動國外的成果。
機器人,大概由本體、傳感系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。如果非要跟人對應,本體相當于軀干,傳感系統(tǒng)如同眼睛、皮膚,執(zhí)行系統(tǒng)則是關節(jié)、肌肉,控制系統(tǒng)是大腦。在邢登鵬看來,我國機器人正努力從“軀干”走向“大腦”。“在這個過程中,我們關鍵部件要跟上、要向智能化發(fā)展、要瞄準高端前沿裝備,整個產業(yè)環(huán)境和研究氛圍也必須把軟件提高到跟硬件一樣的重視程度。”邢登鵬說。
重拾8年遺珠
與科研院所一樣,企業(yè)也邁開大步“走向”機器人。
2014年的高潤林變得更加繁忙,在陜西寶雞總部廠區(qū),這位在秦川機床干了28年的“老技術”要和同事們扛起一個大任務:工業(yè)機器人減速器研發(fā)。
減速器,其實離百姓生活并不遠。高檔酒店的自動門、高鐵車廂里的自動門等都在用減速器這個增力設備。只是用到機器人身上的減速器對傳動精度要求更高,誤差要控制在六十分之一度之內。只有這樣,才能保證機器人重復勞動時的精度。這個“精致”部件長期依賴進口,不僅讓我國機器人企業(yè)成本增加,交貨期也不能保證,無法穩(wěn)定生產。要解決這個問題,只能靠自主創(chuàng)新。
其實,秦川機床做減速器并不是心血來潮。高潤林回憶說,早在上世紀90年代,大連交通大學就聯(lián)合秦川承擔了國家863項目“機器人用RV減速器”。之所以選擇秦川,是因為生產這種減速器必須依靠精密齒輪制造技術,而這一技術正是磨齒機生產定點單位秦川機床的特長。
4年攻關,圖紙終于變成了實物??蛇@個高投入、低產出的東西能賣給誰呢?市場在哪里?在當時的環(huán)境下,誰也看不清,秦川只能把精力先投在主營業(yè)務上。漸漸地,這個創(chuàng)新成果被束之高閣,而且一放就是8年。#p#分頁標題#e#
這之后,中國工業(yè)機器人的裝機量每年以超過20%的速度增長。市場的曙光掃除了遲疑。2009年,秦川決定重拾減速器研發(fā),但是,早年先進的成果已被實現(xiàn)甚至超越,要達到領先水平,難度不亞于最初的攻關。
“減速器的關鍵零件包括偏心軸、針齒殼、擺線輪、行星齒輪等,每一個部件都有很大的加工難度。”高潤林說,倘若是一般部件,照著清單采購零件,用現(xiàn)成的設備就能做。可這個新玩意,不僅要做出“蛋”——減速器產品,還要有“雞”——能夠批量穩(wěn)定生產減速器的專用設備。好在秦川已有減速器研發(fā)基礎以及在機床加工設備上的優(yōu)勢,再加上市場發(fā)展的強烈緊迫感,讓這第二次攻關能夠大跨步推進。
提前謀劃和付諸行動,讓秦川的減速器項目在今年正式得到了國家科技重大專項支持。
目前,秦川機床生產的BX減速器在主要技術指標上已能媲美國際同類產品,明年將具備6萬套至9萬套的生產能力。“產品一旦批量入市,對國內機器人減速器市場,包括產品的價格走向,都將產生重要影響。”高潤林說。
系列化、高精度、低成本,這是秦川機床董事長龍興元對減速器研發(fā)的要求。“我是學機械工程出身,許多事都習慣做好了再說。”龍興元習慣了低調,但也堅信,秦川的關鍵元件將助推中國機器人迅速產業(yè)化。
“機器人”之問
劉進長,科技部高技術研究發(fā)展中心研究員。他從20多年前就開始追蹤研究我國的機器人發(fā)展,擔任過國家863計劃機器人技術主題辦公室成員,對我國“機器人圈”知根知底。2014年,劉進長發(fā)現(xiàn),更多的人開始好奇地,甚至迫不及待地詢問他關于機器人的那些事兒。
“很多人會問,我國機器人企業(yè)的總體水平到底怎樣。”劉進長說。新松、博實、廣州數控、埃夫特、埃斯頓……劉進長近些年走遍了我國這些機器人企業(yè),他幾乎是“盯”著他們長大。“有聲有色。”這是劉進長對這些企業(yè)的總體評價。
“有聲有色”,這個詞適度而客觀。2013年,國內企業(yè)在我國銷售工業(yè)機器人的總量超過9500臺,雖然數量暫時還未超過國外企業(yè),但超過65%的增長幅度足以顯示強勁的發(fā)展勢頭。
“這些企業(yè)面向市場需求,錘煉市場適應能力,靠自己的努力在國家一系列支持下實現(xiàn)了快步發(fā)展。”劉進長說。
當然,也有人把“機器人產能過剩”的“犀利”話題拋給劉進長。“現(xiàn)在機器人產業(yè)蓬勃發(fā)展,很多上市公司在通過并購、投資等方式進入機器人產業(yè),國外巨頭也紛紛將生產基地設在中國,這些因素進一步催化了機器人產量的增加。”他回答得很從容,“但是,說產能過剩為時尚早!”
劉進長在調研中發(fā)現(xiàn),不斷有新的應用領域在開拓,比如生產衛(wèi)浴用品的企業(yè)就用上了機器人,廣東越來越多的電子企業(yè)也在生產線上逐步加大了機器人應用。“隨著技術進步,機器人會在醫(yī)療、服務、危險作業(yè)、星球探測、海洋探測、軍事等領域得到更加廣泛的應用。”劉進長說,“迄今我還沒有看見和聽說哪家機器人廠有賣不出去的貨。”
也有人關心機器人產業(yè)最終的競爭點。“人!”劉進長斬釘截鐵,“沒有人保障不了創(chuàng)新,沒有創(chuàng)新怎么去生產更好的機器人。”現(xiàn)在,我國已建立了一批相關的國家級研發(fā)基地,為機器人產業(yè)培育人才。同時,也舉辦了一些機器人比賽,供學生動手創(chuàng)新,機器人課也已列入學生選修課程。“一個新的素質教育平臺正在形成。”劉進長說。
“搶飯碗”的擔憂
一片漆黑中,機器人在生產線上有條不紊地生產著洗衣機。這一幕早已真實地發(fā)生在海爾集團的生產車間里。以前這個車間有108個人,現(xiàn)在全被機器人替代。海爾在全球20多個工業(yè)園的產值每年都在遞增,但他們工人的數量卻在逐年減少。
“如果你今天不減少一些人,明天企業(yè)就不存在了。”海爾首席執(zhí)行官張瑞敏在今年的一次公開演講中語氣沉重。他說,美國通用電氣將大量熱水器、洗衣機代工業(yè)務回遷到路易斯維爾,還發(fā)表了一篇文章,說在美國代工的產品比在中國代工成本下降20%以上。文章題目觸目驚心:“讓中國制造一邊去吧”。
與海爾一樣,機器人已經從我國眾多企業(yè)的“備選”變?yōu)?ldquo;必選”。也正因為這樣,人們開始向機器人投去警惕的目光:它會跟我們“搶飯碗”嗎?當然,這種擔憂不只出現(xiàn)在中國。歐盟委員會的一項調查發(fā)現(xiàn),70%多的受訪者擔心機器人會把自己的飯碗搶走。專家學者們因此啟動了多項科學研究,結果卻是:一個工業(yè)機器人可以創(chuàng)造3.6個工作崗位。未來8年,機器人可以直接或間接創(chuàng)造200多萬個就業(yè)崗位。
“這并不難理解。”劉進長說,機器人畢竟要經過人的設計,也需要持續(xù)性的跟蹤維護,這個過程中會培育出很多新的職業(yè)。而且,如果把工作分成3個層次:腿和手、笑臉和嘴、腦和思想,機器人只停留在前2個層面。這就意味著,將有更多的人從枯燥繁重的工作中解放出來,做自己真正喜歡做的事,創(chuàng)造更多新的工作崗位。
“很多事情,不要還沒有開始做,就已經害怕了,這樣是不可能成功的,我們必須敢于站在浪尖上闖。”劉進長說。
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