在產(chǎn)業(yè)政策的激勵和市場需求的帶動下，機器人領(lǐng)軍企業(yè)產(chǎn)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(chǎn)業(yè)當(dāng)中，一個個與機器人有關(guān)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(jīng)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(dāng)機器人在中國各家企業(yè)生產(chǎn)一線忙得熱火朝天時，中國敏銳的“創(chuàng)新”神經(jīng)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(nèi)基梅隆大學(xué)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(fēng)頭。
“你能叫它爬到我的腿上嗎?”邢登鵬說。“當(dāng)然!”這條“蛇”順著他的褲腿向上爬。邢登鵬用所有“專業(yè)”神經(jīng)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(dāng)時在這所全美第一的機器人所訪問學(xué)習(xí)的邢登鵬大開眼界，再想想國內(nèi)技術(shù)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(jīng)是中國科學(xué)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(wù)，就是攻關(guān)一種高級工業(yè)機器人：復(fù)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(shù)長期被國外封鎖，我國企業(yè)要用，至少得掏上千萬元，當(dāng)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(zhǔn)了這塊硬骨頭，立項攻關(guān)。
這個鋪絲機難就難在，它要在機械臂的前端安裝附加設(shè)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(fù)雜得多。前端設(shè)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(chǎn)大飛機制造，還能被應(yīng)用于很多跟復(fù)合材料相關(guān)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(jīng)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(chǎn)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(yīng)，本體相當(dāng)于軀干，傳感系統(tǒng)如同眼睛、皮膚，執(zhí)行系統(tǒng)則是關(guān)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(guān)鍵部件要跟上、要向智能化發(fā)展、要瞄準(zhǔn)高端前沿裝備，整個產(chǎn)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(shù)”要和同事們扛起一個大任務(wù)：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(yuǎn)。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(shè)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(nèi)。只有這樣，才能保證機器人重復(fù)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(chǎn)。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(jì)90年代，大連交通大學(xué)就聯(lián)合秦川承擔(dān)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(chǎn)這種減速器必須依靠精密齒輪制造技術(shù)，而這一技術(shù)正是磨齒機生產(chǎn)定點單位秦川機床的特長。
4年攻關(guān)，圖紙終于變成了實物?？蛇@個高投入、低產(chǎn)出的東西能賣給誰呢?市場在哪里?在當(dāng)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(wù)上。漸漸地，這個創(chuàng)新成果被束之高閣，而且一放就是8年。
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(lǐng)先水平，難度不亞于最初的攻關(guān)。
“減速器的關(guān)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(shè)備就能做?？蛇@個新玩意，不僅要做出“蛋”——減速器產(chǎn)品，還要有“雞”——能夠批量穩(wěn)定生產(chǎn)減速器的專用設(shè)備。好在秦川已有減速器研發(fā)基礎(chǔ)以及在機床加工設(shè)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(guān)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(chǎn)的BX減速器在主要技術(shù)指標(biāo)上已能媲美國際同類產(chǎn)品，明年將具備6萬套至9萬套的生產(chǎn)能力。“產(chǎn)品一旦批量入市，對國內(nèi)機器人減速器市場，包括產(chǎn)品的價格走向，都將產(chǎn)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(xué)機械工程出身，許多事都習(xí)慣做好了再說。”龍興元習(xí)慣了低調(diào)，但也堅信，秦川的關(guān)鍵元件將助推中國機器人迅速產(chǎn)業(yè)化。
“機器人”之問
劉進長，科技部高技術(shù)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(dān)任過國家863計劃機器人技術(shù)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(guān)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(shù)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(nèi)企業(yè)在我國銷售工業(yè)機器人的總量超過9500臺，雖然數(shù)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(yīng)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(dāng)然，也有人把“機器人產(chǎn)能過剩”的“犀利”話題拋給劉進長。“現(xiàn)在機器人產(chǎn)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(chǎn)業(yè)，國外巨頭也紛紛將生產(chǎn)基地設(shè)在中國，這些因素進一步催化了機器人產(chǎn)量的增加。”他回答得很從容，“但是，說產(chǎn)能過剩為時尚早!”
劉進長在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，不斷有新的應(yīng)用領(lǐng)域在開拓，比如生產(chǎn)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(chǎn)線上逐步加大了機器人應(yīng)用。“隨著技術(shù)進步，機器人會在醫(yī)療、服務(wù)、危險作業(yè)、星球探測、海洋探測、軍事等領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)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(guān)心機器人產(chǎn)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(chǎn)更好的機器人。”現(xiàn)在，我國已建立了一批相關(guān)的國家級研發(fā)基地，為機器人產(chǎn)業(yè)培育人才。同時，也舉辦了一些機器人比賽，供學(xué)生動手創(chuàng)新，機器人課也已列入學(xué)生選修課程。“一個新的素質(zhì)教育平臺正在形成。”劉進長說。
“搶飯碗”的擔(dān)憂
一片漆黑中，機器人在生產(chǎn)線上有條不紊地生產(chǎn)著洗衣機。這一幕早已真實地發(fā)生在海爾集團的生產(chǎn)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(chǎn)值每年都在遞增，但他們工人的數(shù)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(wù)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(chǎn)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(jīng)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(dāng)然，這種擔(dān)憂不只出現(xiàn)在中國。歐盟委員會的一項調(diào)查發(fā)現(xiàn)，70%多的受訪者擔(dān)心機器人會把自己的飯碗搶走。專家學(xué)者們因此啟動了多項科學(xué)研究，結(jié)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(jīng)過人的設(shè)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(jīng)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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