本報記者 楊悅祺 廣州報道

  機器人的熱度不僅體現在高速增長的市場規模數字上,各級政府部門、相關企業、協會和聯盟等主辦的各路機器人大會或展覽也是檔期不斷。

  最近刷屏的世界機器人大會之後,8月27-29日,2017中國(廣州)國際機器人、智能裝備及製造技術展覽會接連開幕。

  據主辦方中國機械工業集團有限公司總經理徐建介紹,本屆展會展出面積達到5萬平方米,比去年多了3萬平方米。吸引了參展企業逾500家,比去年的多了一半多。展品範圍涵蓋機器人、機床及自動化裝備、增材製造裝備、VR/AR設備,以及智能裝備和製造技術產業相關的新興技術等。

  參展企業數量增加反映了機器人企業總體數量的攀升。短短几年時間,中國機器人企業的數量已經超過了800家,儘管不乏低水平重複建設的困擾,但機器人帶來的經濟效益卻是直觀的。

  在與展覽同期舉辦的2017中國機器人產業創新峰會上,中國工業經濟聯合會會長、工業和資訊化部原部長李毅中表示,工業機器人製造企業銷售利潤率大多數在15%左右,遠高於製造業6%的平均水平。更重要的是應用工業機器人顯著提升了工作效率,溢出效應非常明顯。廣東不少企業投資回收年限一般只有兩年,有的一年就可以收回。

  市場現狀:大蛋糕被國外企業切走

  中國工業機器人市場發展較快,約佔全球市場份額的1/3,是全球第一大工業機器人應用市場。工業機器人占機器人整體市場的67%,高於國際63%的水平。

  加上近年來相繼出台了《機器人產業發展規劃2016-2020》等一系列政策文件,明確提出實現機器人關鍵零部件和高端產品的重大突破,實現機器人質量可靠性、市場佔有率和龍頭企業的大幅提升的要求。中國機器人產業規模快速擴展,最近五年基本保持20%以上的增速,今年1-7月共生產工業機器人7.16萬台,同比增長57%。

  但增速快的另一面是已經落後的起跑線。目前中國工業機器人密度(每萬名工人使用工業機器人數量)偏低,目前中國製造業萬名工人擁有的工業機器人只有40台。雖然這兩年有所提高,但只有國際平均水平的一半多,不及發達國家的15%。根據《機器人產業發展規劃(2016-2020年)》,到2020年實現工業機器人密度達到150以上,但也僅為目前韓國工業機器人密度的三分之一。

  另外,李毅中表示,中國工業機器人產業發展快速,但始終存在著產業核心競爭力不強的問題。技術水平不夠高,自主品牌率低,只佔30%。國產工業機器人大多數是三軸到五軸,六軸以上的高端機器人,85%是國外的品牌,而且智能應用也只是剛剛起步。

  對此,中國機械工業聯合會副會長、原機械工業部總工程師朱森第也表達了他的擔憂:「如果現在不把握市場,若干年之後,再要想奪回比較難,機器人產業發展的空間就比較小了。」

  由於國產機器人目前精度、壽命、可靠性有較大的差距,影響了國內企業使用國產工業機器人的積極性。的確,從一些展會參展規模和記者曾經走訪的一些智能車間的實際應用看,四大家族依舊在大行其道。

  「我們會每年去參加一些機器人成果鑒定,但我有些心虛。」華南理工大學器械與汽車工程學院院長張憲民表示,在鑒定初期,國產機器人各項運動指標部分超過國外,但是使用一段時間後,國產相關裝備運動穩定性和可靠性表現遠不如發達國家的同類裝備,這是目前的短板。

  針對這些情況,與會專家也開出了「藥方」。

  李毅中表示,在鼓勵國內企業使用國產機器人的同時,鼓勵企業通過併購、參股控股、戰略合作等方式,快速掌握國外先進技術,比如美的集團投資收購了德國庫卡94.55%的股權。

  朱森第認為,國產機器人應該在與外資的競爭中找到市場的縫隙,從傳統領域逐漸滲透到目前被外資擠占的電子資訊和汽車行業領域。「現在很多傳統的製造領域工作環境惡劣,勞動強度比較大,作業品質又比較差,但這些領域恰恰是四大家族還沒有關注的領域,比如衛浴、傢具、鑄件的打磨等等。」

  在峰會現場,一家紡織服裝智能物聯設備製造集成商負責人告訴記者,目前其提供給客戶的解決方案一直使用的是瑞士一家公司的機械臂,不過,他們考慮今年年內換成國產,因為性價比高。

  可見國產機器人已經有所進步,根據中國機器人產業聯盟最新數據,2016年國產多關節機器人銷售加速,銷量首次超過萬台,為11756台,同比增長92.7%,增速已連續兩年超過70%,占國產工業機器人總銷量的40.4%,比上年提高12.9個百分點。

  下一站:人機協作

  在峰會上,「人機協作」繼續成為討論的熱點。朱森第把「人機協作」作為國產機器人從工業機器人進化到智能機器人過程中的一個階段。

  雖然目前在很多工廠的裝配線和焊裝線上有很多機器人,完全不需要人干預就可以完成任務,自動化程度很高。但實際上,這只是機器人在根據預先植入的程式進行重複性工作,並不是智能。

  目前來看,機器人的在線感知能力遠低於人,難以接收抽象命令,難以與人高效交流。所以,在很多工業場景中,依靠工業機器人進行全自動生產比較困難。比如飛機裝配很難像汽車裝配一樣在流水線上進行,包括飛機、船舶、航天領域等等,主要還是依靠人工。另外,勞動密集型製造業中許多手工工作機器人還沒法勝任。

  中國機器人產業聯盟副秘書長郝玉成告訴記者,「協作」其實是一個比較籠統的概念,目前能夠做到人與機器交替工作。也就是說,機器能夠感知到人靠近並停止工作,待人完成工作離開感應距離,便可以自主恢復工作。人與機器一起工作暫時還做不到。要實現人機協作需要多種技術,包括人工智慧和感測器等。

  協作型機器人填補了全自動生產線與全手動裝配生產線間的空白。早在2015年,ABB、優傲等就已經推出了幾款人機協作機器人。協作型機器人相對輕巧,對於空間的需求也大幅降低,能夠為企業減少許多安裝或是廠房的成本。

  郝玉成指出,在「人機協同」生產中,安全是比較重要的問題,所以常規的機器人是相對封閉的。

  一般來說,在經過完整的風險安全評估後,協作型機器人可在無護欄的情況下與員工近距離作業。以日本發那科一款協作機器人為例,其擁有高速工作和協作工作兩種模式,可以隨時進行切換。在安全距離內,一碰到人就會自動切換到安全模式,重複精度能夠達到正負0.04mm。

  在剛過去的世界機器人大會上,哈工大機器人集團也首次展出了自主研發的輕型柔性機械臂,能與人一起工作,一旦接觸到人,會立即自動停止,保障工作者的安全。

  「因為價格和可靠性等原因,協作機器人的應用還不普遍,其實還算是新產品。」郝玉成說,從安全形度看,標準也正在制定,機器人感應人的距離到底需要多遠才是安全的尚沒有統一答案。

  儘管在應用中還存在許多需要驗證的問題,但機器人已經在不斷向智能邁步。

  「無論是北京的世界機器人大會,還是廣州的機器人展覽,一個明顯的特點是,工業機器人的智能比上一年有了明顯提高。」李毅中說,如今人工智慧已經開始應用到機器人領域,隨著高性能、智能感知與控制技術,人機共融技術,高精度運動與姿態控制等關鍵技術、核心技術的研製、研發突破,工業機器人的智能將會得到明顯提升。

  (編輯:陸宇)