很多人愛看科幻片。在眾多科幻影片中,機器人是一個不可或缺的元素。在惶惑中掙扎的桑尼、在孤獨中堅守的瓦力、還有最近異常受歡迎的大白……科幻影迷對它們耳熟能詳并津津樂道。雖然這些高端機器人離我們還過于遙遠,但今天看似荒誕的幻想也許就是明天智能社會的現(xiàn)實。科技和產(chǎn)業(yè)的力量,使我們有理由期待人類與機器人共治時代的來臨,而機器人的崛起之路,或將從新一輪產(chǎn)業(yè)革命開啟。
產(chǎn)業(yè)——50年高速發(fā)展,智能化指日可期
機器人是集機械、電子、控制、傳感、人工智能等多學科先進技術于一體的自動化裝備。自上世紀60年代美國第一臺工業(yè)機器人誕生以來,歷經(jīng)50余年,機器人產(chǎn)業(yè)經(jīng)過初始階段的低迷,在近些年開始迅速崛起并日趨完善。
工業(yè)機器人被廣泛采用,它們準確地、不知疲倦地完成各種簡單的重復性工作,有效提高了勞動生產(chǎn)率,降低了生產(chǎn)成本。有學者預言,隨著機器人技術的日益成熟,工業(yè)機器人極有可能最終取代機床,成為新一代工業(yè)生產(chǎn)的基礎。服務機器人在近些年開始走進大眾視野,并隨著人工智能技術、先進制造技術和移動互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新融合而飛速發(fā)展。越來越多的服務型機器人被研發(fā)出來,開始改變人類的社會生活方式。
普遍認為,機器人產(chǎn)業(yè)有五個發(fā)展階段,即技術準備期、產(chǎn)業(yè)孕育期、產(chǎn)業(yè)形成期、產(chǎn)業(yè)發(fā)展期和智能化時期。目前,日歐美機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展近趨完善,已經(jīng)度過了該行業(yè)發(fā)展的前四個階段,正向智能化階段邁進。也許在不久的將來,我們就將看到瓦力、桑尼的初始版。
格局——美日歐三分天下,韓后發(fā)奮起直追
機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要深厚的工業(yè)基礎和科技底蘊,日歐美先發(fā)優(yōu)勢明顯。
自上世紀80年代將機器人產(chǎn)業(yè)作為國家發(fā)展戰(zhàn)略以來,日本一直將機器人作為優(yōu)先發(fā)展方向,其所積累的經(jīng)驗和技術優(yōu)勢,為該產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展打下了良好基礎。如今世界四大機器人企業(yè)巨頭中,日本獨占其二,發(fā)那克和安川電機在世界機器人市場的地位難以撼動。
歐洲工業(yè)基礎雄厚,德國庫卡、瑞士ABB在世界機器人四大企業(yè)中各占一席。為鞏固領先地位,歐盟不僅在“第七個框架計劃”和“地平線2020”項目中投入巨資用于機器人技術研發(fā),還于2014年6月推出了全球最大的民用機器人研發(fā)計劃“SPARC”。同時,德國以“智能工廠”為重心的“工業(yè)4.0計劃”、英國首個官方機器人戰(zhàn)略“RAS 2020”以及法國“機器人發(fā)展計劃”,皆彰顯了占領機器人產(chǎn)業(yè)制高點的決心。
作為科技強國,美國雖有造出世界第一臺工業(yè)機器人的榮耀,但由于當時對機器人前景看淡而沒能持續(xù)發(fā)展,終被日歐趕超。知恥后勇的美國在2011年6月推出的“先進制造伙伴計劃”中,明確指出要通過發(fā)展機器人重振制造業(yè)。依靠強大的工業(yè)基礎和科技底蘊,近些年美國開始在機器人產(chǎn)業(yè)領域發(fā)力,百特、Adept等企業(yè)已有資本向傳統(tǒng)四大機器人企業(yè)發(fā)起挑戰(zhàn)。
韓國機器人產(chǎn)業(yè)近幾年發(fā)展迅速。在2009年發(fā)布第一個機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展五年規(guī)劃后,韓政府于2014年8月宣布了第二個智能機器人開發(fā)五年規(guī)劃,希望通過技術與其他產(chǎn)業(yè)的融合實現(xiàn)機器人產(chǎn)業(yè)的擴張。韓國已成為世界機器人產(chǎn)業(yè)領域一股不可忽視的新生力量。
前景——五技術融會貫通,集大成驅動革命
機器人產(chǎn)業(yè)的前景被普遍看好。麥肯錫預計,到2025年全球約5%到15%的制造業(yè)將被工業(yè)機器人取代。英國牛津大學一項針對700多種職業(yè)的分析研究則表明,今后10年到20年間,美國有一半以上的職業(yè)或將由機器人承擔。
作為一種跨學科先進技術,機器人技術的突破需要其他技術支撐,尤以能源、材料、信息、生命科學及先進制造技術為重。這些技術被眾多學者視為新一輪產(chǎn)業(yè)革命的支撐技術,它們的突破必然會促發(fā)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個高峰,從而推動新一輪產(chǎn)業(yè)革命進程。新型能源將有助于解決機器人的動力問題;新材料的使用有助于提升機器人的性能;信息技術的發(fā)展應用對機器人的控制系統(tǒng)至關重要;生命科學的發(fā)展有望使仿生學更多地運用到機器人產(chǎn)業(yè),從而推動機器人“從機器到人”的轉變;先進制造技術的應用則可解決結構復雜機器人的制造問題,有助于推動機器人的批量化生產(chǎn)和普及。
如今,機器人的使用范圍已開始向國家安全、特殊環(huán)境服役、醫(yī)療輔助、科學考察等多個領域擴展。而一旦步入智能化階段,機器人產(chǎn)業(yè)所構建的社會網(wǎng)絡,將遍及社會生產(chǎn)、生活各領域,成為新一輪產(chǎn)業(yè)革命后的社會形態(tài)——智能社會的基礎。機器人與人類共治的時代能否到來?未來值得期待!
摘自 中國科技網(wǎng)