編者按 2015世界機(jī)器人大會(huì)上亮相的諸多機(jī)器人廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,讓人們眼前一亮。當(dāng)前,我國制造業(yè)正處于轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時(shí)期,需要以工業(yè)機(jī)器人為抓手,通過對機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用,提升我國工業(yè)制造過程的自動(dòng)化和智能化水平。
盡管近年來我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,已成為全球第一大市場,但與國外先進(jìn)國家相比還有一定差距,包括不少企業(yè)跟風(fēng)發(fā)展,差異化不明顯;創(chuàng)新能力不足,國內(nèi)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等大環(huán)境還不完善;生產(chǎn)規(guī)模仍然不大,關(guān)鍵零部件依賴進(jìn)口造成國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人成本居高不下;產(chǎn)業(yè)起步較晚,標(biāo)準(zhǔn)問題并未引起重視,等等。
當(dāng)前重點(diǎn)要抓好工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品技術(shù)突破和示范應(yīng)用;建立健全機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),倒逼企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量;建立產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)盟,探索機(jī)器人應(yīng)用的新領(lǐng)域和新模式。
首批46個(gè)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目已確定
技術(shù)突破與推廣示范需要并重
“發(fā)展智能機(jī)器人是打造智能制造裝備平臺的必經(jīng)之路。”在11月24日舉辦的2015世界機(jī)器人大會(huì)工業(yè)機(jī)器人與智能制造論壇上,中國機(jī)械工業(yè)集團(tuán)有限公司中央研究院副總工程師、中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟專家委員會(huì)副主任郝玉成如此詮釋工業(yè)機(jī)器人和智能制造的關(guān)系。
郝玉成指出,發(fā)展智能機(jī)器人具備戰(zhàn)略機(jī)遇、市場機(jī)遇、技術(shù)機(jī)遇和產(chǎn)業(yè)機(jī)遇。從戰(zhàn)略機(jī)遇看,智能機(jī)器人是重構(gòu)制造業(yè)戰(zhàn)略格局的切入點(diǎn),是打造智能制造裝備平臺的必經(jīng)之路,中國已經(jīng)成為未來智能工業(yè)機(jī)器人發(fā)展成敗的競爭主戰(zhàn)場;從市場機(jī)遇看,中國已成為全球第一大機(jī)器人市場,2014年達(dá)到5.7萬臺,預(yù)計(jì)2020年銷售將達(dá)15萬臺至20萬臺。其中,國產(chǎn)機(jī)器人增長快速,近兩年銷量同比增長都超過50%。“中國機(jī)器人市場還將有20年以上的增長期。”郝玉成表示,未來機(jī)器人的應(yīng)用將是“廠廠有機(jī)器人”“家家有機(jī)器人”。
智能制造是“中國制造2025”的主攻方向,而工業(yè)機(jī)器人則是智能制造的重要組成部分。工信部部長苗圩曾指出,要以工業(yè)機(jī)器人為抓手,通過對工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用,提升我國工業(yè)制造過程的自動(dòng)化和智能化水平。
智能制造是什么?郝玉成將其定義為能夠自動(dòng)感知和分析制造過程及其制造裝備的信息流和物流,能以先進(jìn)的制造方式,自主控制制造過程的信息流和物流,實(shí)現(xiàn)制造過程自主優(yōu)化運(yùn)行,滿足客戶個(gè)性化需求的現(xiàn)代制造系統(tǒng)。
“智能制造的基本屬性有3個(gè),即對信息流和物流的自動(dòng)感知和分析,對制造過程信息流和物流的自主控制,對制造過程的自主優(yōu)化運(yùn)行。”郝玉成分析。
“并非整個(gè)生產(chǎn)制造過程的智能化才是智能制造。智能制造是個(gè)龐大的系統(tǒng),由許多部分組成,譬如智能工廠、智能裝備、智能物流等。”郝玉成指出,智能制造中的智能不是自動(dòng)化,而是智能化。相比傳統(tǒng)制造,智能制造的內(nèi)涵、外延、規(guī)則、管理都會(huì)發(fā)生變化。智能制造不是智能與制造的簡單疊加,而是智能化與新型生產(chǎn)制造系統(tǒng)融合成的一種全新的生產(chǎn)制造運(yùn)行狀態(tài)。
在郝玉成看來,僅僅擁有智能機(jī)器人并不等于智能制造,“智能機(jī)器人+企業(yè)軟件”才是新的智能制造方式。機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要終端和載體,但機(jī)器人也要與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)結(jié)合,能感知能反饋,才是真正的智能制造。比如此前,有些數(shù)控系統(tǒng)和工業(yè)機(jī)器人,只是按人設(shè)定的程序作業(yè),并沒有人工智能。所以出現(xiàn)過有人在修理機(jī)器人的時(shí)候,因?yàn)橥涥P(guān)閉電源而受傷。
“未來的機(jī)器人是智能制造的信息平臺、算法平臺、操作平臺和集成平臺,將更為專業(yè)化和智能化。”郝玉成說。他認(rèn)為,機(jī)器人智能化的基礎(chǔ)是硬件技術(shù)的平臺化,傳統(tǒng)硬件平臺的三大自動(dòng)化裝備是數(shù)控、可編程邏輯控制器、工業(yè)機(jī)器人,而新硬件平臺上的智能裝備則是機(jī)器人、3D打印和智能控制系統(tǒng)。
工業(yè)機(jī)器人將推動(dòng)智能制造加速推進(jìn)。目前,工信部已經(jīng)宣布了首批46個(gè)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單。即將發(fā)布的《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》則提出,到2020年我國工業(yè)機(jī)器人年銷量將達(dá)到15萬臺,保有量達(dá)到80萬臺。
過去,大約一半的機(jī)器人用在汽車行業(yè),現(xiàn)在機(jī)器人在電子信息業(yè)等其他工業(yè)行業(yè)里都得到普及和應(yīng)用。苗圩表示,工信部將利用戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)智能制造專項(xiàng),支持工業(yè)機(jī)器人在重點(diǎn)領(lǐng)域推廣示范,一手抓產(chǎn)品技術(shù)突破,一手抓好應(yīng)用。
“智能機(jī)器人將與傳統(tǒng)制造業(yè)交叉融合,形成新業(yè)態(tài)、新模式,助推智能制造發(fā)展。”郝玉成說。
四個(gè)和機(jī)器人相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布
機(jī)器人產(chǎn)業(yè)呼喚標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)作
遨博(北京)智能科技有限公司沒有想到,它們生產(chǎn)的新一代輕型人機(jī)協(xié)作機(jī)器人遠(yuǎn)渡重洋抵達(dá)德國時(shí)被拒之門外,原因是標(biāo)準(zhǔn)缺失。
遨博的遭遇并非孤例。機(jī)器人與機(jī)器人裝備分技術(shù)委員會(huì)秘書長楊書評告訴記者,近幾年,隨著中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的崛起,類似的事情屢見不鮮,而這恰恰是我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀。過去,國內(nèi)機(jī)器人60%左右的零部件依靠進(jìn)口,由于產(chǎn)業(yè)起步較晚,標(biāo)準(zhǔn)問題并未引起重視。
“生產(chǎn)企業(yè)認(rèn)為,應(yīng)用才是關(guān)鍵,標(biāo)準(zhǔn)不是他們需要關(guān)心的事情。”楊書評說。數(shù)據(jù)顯示,截至今年11月初,國內(nèi)僅有工業(yè)機(jī)器人方面的國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)38項(xiàng)(包括機(jī)械接口標(biāo)準(zhǔn)、通用技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)等),服務(wù)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)和醫(yī)療機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)一片空白。
標(biāo)準(zhǔn)缺失意味著什么?不僅僅是出口受限。中國電子學(xué)會(huì)咨詢服務(wù)與標(biāo)準(zhǔn)研究中心副主任余文科用一個(gè)案例進(jìn)行了說明。北京天智航醫(yī)療科技股份有限公司前幾年研發(fā)了一款內(nèi)嵌導(dǎo)航定位系統(tǒng)的“骨科機(jī)器人”,它的“大腦”可以根據(jù)X光片設(shè)計(jì)出最佳手術(shù)方案。而與“大腦”連通的機(jī)械手能將釘子精準(zhǔn)地釘?shù)郊榷ú课唬瓿晌?chuàng)骨折方面的手術(shù)治療。盡管一些醫(yī)生承認(rèn)“它的醫(yī)術(shù)比我高”,且“骨科機(jī)器人”也在海淀醫(yī)院成功得以示范應(yīng)用,但它在推廣時(shí)依然困難重重。“因?yàn)閲鴥?nèi)醫(yī)療機(jī)器人缺乏相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn),很多醫(yī)院和患者不敢使用。”余文科說。
關(guān)注機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)10多年來,楊書評發(fā)現(xiàn),目前只有一部分從事工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)企業(yè)對工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的部分性能做了出廠檢驗(yàn),但由于缺乏明確標(biāo)準(zhǔn)以及專業(yè)研究,檢測水平較低,國內(nèi)機(jī)器人性能參差不齊。“長此以往,將嚴(yán)重制約國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”她強(qiáng)調(diào)。
對此,余文科亦深有感觸。在他看來,我國機(jī)器人整體實(shí)力有了很大提升,但仍然沒有掌握很多核心技術(shù),產(chǎn)品質(zhì)量等關(guān)鍵環(huán)節(jié)和國外相比還存在較大差距,這直接影響了機(jī)器人的性能以及價(jià)格競爭力。而建立健全機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),既可倒逼企業(yè)對照標(biāo)準(zhǔn)找到問題、提高產(chǎn)品質(zhì)量,也可以提升企業(yè)的創(chuàng)新能力。
說到底,還是缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。“舉例而言,當(dāng)你購買一輛汽車,發(fā)現(xiàn)輪胎壞了,這時(shí)你即便不購買原廠生產(chǎn)的輪胎,也可很快找到匹配的同類產(chǎn)品。”楊書評說。服務(wù)機(jī)器人亦然。服務(wù)機(jī)器人的形狀五花八門,功能千奇百怪,一旦它們的某些部位出了問題,很難便捷地配到相應(yīng)的零部件。如此一來,勢必會(huì)影響機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。
令人欣喜的是,情況正在好轉(zhuǎn)。在11月24日舉辦的機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新暨團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)專題論壇上,中國電子學(xué)會(huì)正式對外發(fā)布了4個(gè)和機(jī)器人相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),包括《碼垛機(jī)器人技術(shù)要求與驗(yàn)收規(guī)范》、《輪式機(jī)器人術(shù)語》、《輪式機(jī)器人移動(dòng)平臺設(shè)計(jì)通則》以及《電子皮帶秤在線自動(dòng)校驗(yàn)規(guī)范》。“當(dāng)務(wù)之急是,應(yīng)該更快地制訂出機(jī)器人安全和檢測等標(biāo)準(zhǔn),與國際機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)接軌。”楊書評表示。
全球商業(yè)化的手術(shù)機(jī)器人已有31種
外科手術(shù)從“切除時(shí)代”進(jìn)入“修復(fù)時(shí)代”
剛做完心臟手術(shù)的患者,當(dāng)天就能下床行走,3至5天即可出院,7天后就能回到工作崗位。這是遙遠(yuǎn)的未來嗎?不,這已經(jīng)成為美好的現(xiàn)實(shí)。
“我做學(xué)生時(shí),大醫(yī)生才敢做大手術(shù)。但現(xiàn)在大手術(shù)不再是外科高手的標(biāo)志了。現(xiàn)在的大醫(yī)生,要會(huì)把復(fù)雜手術(shù)做成簡單手術(shù),把大手術(shù)做成小手術(shù)。21世紀(jì)的外科是無創(chuàng)和微創(chuàng)的外科,不能只靠大夫的兩只手。”在世界機(jī)器人大會(huì)醫(yī)用機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展與未來戰(zhàn)略論壇上,中國人民解放軍總醫(yī)院主任醫(yī)師高長青教授說起使用醫(yī)療外科機(jī)器人進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)的經(jīng)驗(yàn)時(shí),激動(dòng)地表示,機(jī)器人讓外科從“切除時(shí)代”進(jìn)入了“修復(fù)時(shí)代”。
高長青在論壇上放了兩段視頻做對比,同是心臟搭橋手術(shù),過去要?jiǎng)庸情_胸,創(chuàng)口長達(dá)20至25厘米,現(xiàn)在只需要打3個(gè)小眼。在外科導(dǎo)航機(jī)器人系統(tǒng)的幫助下,精準(zhǔn)外科創(chuàng)口小、疼痛輕、恢復(fù)快,未來甚至可能讓手術(shù)過程預(yù)先程序化。他講了一個(gè)案例,“有個(gè)空軍特級飛行員,做了心臟兩尖瓣置換手術(shù)后,因?yàn)闆]開胸、創(chuàng)傷小,康復(fù)后又重返藍(lán)天了”。
現(xiàn)在全球商業(yè)化的手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)有31種,我國使用的基本都是進(jìn)口的。北京積水潭醫(yī)院是目前世界上開展計(jì)算機(jī)導(dǎo)航骨科手術(shù)最多的醫(yī)院,院長田偉不僅用3D導(dǎo)航指導(dǎo)骨科手術(shù),還率領(lǐng)科研組通過創(chuàng)新研究,做國產(chǎn)的骨科手術(shù)機(jī)器人,已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平,并獲得目前國家唯一的手術(shù)機(jī)器人臨床注冊證。
“機(jī)器人技術(shù)使我們的手術(shù)水平得到很大提高。”田偉說,機(jī)器人輔助不僅可以減小病人的創(chuàng)傷,還因?yàn)樗木珳?zhǔn)度及3D實(shí)時(shí)透視功能,降低了手術(shù)難度,讓一些以前外科高手都不敢做的高難度手術(shù)獲得了成功。他們曾用機(jī)器人幫助積水潭醫(yī)院實(shí)現(xiàn)頸椎畸形手術(shù)零的突破。“骨科機(jī)器人不是完全替代外科醫(yī)生,它是外科醫(yī)生的工具,讓我們外科手術(shù)的安全性、精確性越來越高,給病人帶來實(shí)實(shí)在在的好處。”田偉說。
北京航空航天大學(xué)教授王田苗用一組數(shù)字展示了醫(yī)療機(jī)器人的美好前景:在美國,醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)占GDP的17%,而在中國只有6.5%,這意味著中國醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間非常大,其中,藥物和器械的耗費(fèi)比,國外基本是1∶1,國內(nèi)是1∶0.2,這意味著醫(yī)療器械的發(fā)展?jié)摿Ω蟆at(yī)療機(jī)器人是醫(yī)療器械中的高端產(chǎn)品,市場前景不可低估。
作為在這一領(lǐng)域卓有研究的專家,王田苗坦言,醫(yī)用機(jī)器人有五大發(fā)展難點(diǎn):第一,研發(fā)門檻高,周期長;第二,傳統(tǒng)上工科和醫(yī)科分離,而醫(yī)用機(jī)器人需要雙方密切協(xié)作;第三,醫(yī)用機(jī)器人需要的資本巨大,目前企業(yè)與金融機(jī)構(gòu)均投入不足;第四,當(dāng)前我國藥械市場需求比例不合理;第五,高端醫(yī)療器械大量進(jìn)口,醫(yī)用機(jī)器人也不例外,要培養(yǎng)自己的醫(yī)用機(jī)器人品牌,還需付出艱苦努力。
王田苗表示,在醫(yī)用機(jī)器人領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),一要專注,二要與醫(yī)療專家合作,三要產(chǎn)品定位準(zhǔn)確簡單,四要與有實(shí)力的基金或企業(yè)合作。“后工業(yè)時(shí)代,人們追求的永恒主題是快樂健康。醫(yī)用機(jī)器人一定會(huì)成為未來的剛需!”王田苗說。
摘自 中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)