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机器人大国能崛起吗下

发布时间:2019-08-15 15:39:53

  一切技术进步源于人的追赶

  对于产业 万亿市场 ,上述专家是唯一给出这个说法确切参考数据的科研专家。 整个行业的全产业链计算大约是:机器人配套装备的产值是机器人本身的 ~5倍,加入的生产线产值是机器人的5~10倍。科技部给中央汇报机器人未来发展的统计数字是,到2020年,领域的产值是2 00亿元,产值6000亿元,100亿~200亿元,总体的市场规模应该是在8500亿元左右。

  哈尔滨工业大学机电工程学院院长赵杰是 十二五 86 计划主题专家组组长,他说,机器人发展最初是以追踪国外技术为主,从上世纪90年代开始提机器人产学研结合的问题。 一开始是要提升国产化水平,当时也是为了争一口气。 当时机器人设备被外国企业垄断, 议价权掌握在他们手里 。在机器人产业里,意识到差距并不意味着沮丧。美国顶尖的机器人专家,卡内基 梅隆大学的计算机科学家詹姆斯 库夫纳也同样曾在日本学习多年。作为美派机器人科学家的代表,库夫纳还是个学生的时候,就意识到如果自己希望站在机器人学科的最前沿,就必须到日本去。因此他自学了日语且师从于机器人学科的领袖人物、日本东京大学的井上博允教授,并获得了博士后的头衔。尽管井上教授的机器人在机械性能上远比美国的机器人先进,但它们的智能非常有限。因此库夫纳改写了全部代码,提升了机器人的智能,并为自己在井上教授的研究团队中赢得了一个长期职位。

  他有一个并不是很明确的目标:赋予机器人足够的智力。库夫纳每年都要用两个月时间在日本测试他的导航软件。他首先在虚拟世界中运行他的算法库,然后将代码输入到像本田的Asimo和HRP-2(这款机器人是井上教授研制的,可以把它看作是《变形金刚》中擎天柱的小兄弟)这样真正的机器人中。机器人运用它们的去构造自身所处环境的模型,而库夫纳的软件使得它们能进行权重比较并选择路径。由于三维成像和激光脉冲技术的进步,让机器人能够感知物品的硬件已经基本得以解决。中国也正处于同样的模仿复制再创造的追赶期。

  作为买家,90年代中国企业已经开始使用最尖端的机器人。全球机器人 四大家族 之一、库卡(KUKA)机器人(上海)有限公司首席执行官孔兵对本刊说,在华的生产模式和产量,归根结底取决于市场需求,这也是行业的共识。库卡很早就意识到中国的重要性,并且1999年把机器人总部搬到了上海。同年工业机器人领域的另一个巨头ABB在上海成立工程有限公司,主要从事中国市场的销售和服务,80%以上的客户来自汽车行业和重型制造业。 当时企业使用工业机器人的驱动力跟今天是不一样的,当时的驱动力一个是质量,另一个是安全。比如重型搬运,或是对人有危险性的抛光等作业,很多时候由人工来做是很难完成的,不得不用机器人。 部中国区总裁李刚对本刊说。

  国外产品硬件的优良和软件的先进,造成90年代的中国机器人面临的挑战远远大于今天。以今日标准看,哈工大的博实公司生产的石化后处理专用装备是机器人的一种衍生技术,当时能挤入市场实属不易。一位专家说: 1997年博实公司成立时,这种装备80%以上的市场都被国外公司占据,后来经过我们的发展,使国外公司价格大降,现在我们的产品能占国内市场产品销售的80%了,而且还有出口。当时日本的公司抨击说我们是低价不正当竞争,但实际上,我们出的方案即使比国外同行价格高,最后中标的概率也非常大。 另一方面,中国生产的机器人确实存在价格优势, 有些可能只是国外巨头公司产品几分之一的价格,逼着国外公司在中国降价 。

  无论快慢,中国从来没有放弃过追赶机器人这个方向。在北航机器人研究所战强老师的电脑里,我看到美国的 大狗 ,电影里一个机械战警怪物,从远方奔跑而来,越过山野冰天雪地。 我国现在也开始研发同类的机器人了。 清华机器人研究小组的学生与我一样对这个东西感到兴奋。 谷歌现在收购了很多机器人公司,包括这个踹不倒的机器人团队。这个做了20年,投资了 亿美元。因为不是市场化的东西,做到产品还有很大的距离。但是可以作为陆军运输的装备,以后还会消音,或者搜救、地震救灾,可以运送物资,速度大概每小时10公里,一公里6分钟,跑得比我慢,但是可以一直跑十几个小时。 姚皓天说。

  战强告诉我,现在云计算理论,推进了机器人研发,给机器人增加了粗浅的判断思维能力。计算、逻辑运算、预测等功能,使机器人越来越接近真正的人。不过不用太着急, 虽然自动化已经发展了几十年,但是真正实现自动化的工种却相对较少 。如今的机器手臂主要用来执行一成不变的重复性任务,但是加州大学圣迭戈分校和华盛顿大学的学者们却研制出了几款 不走寻常路 的机械手雏形,它们有着可弯曲的仿真手指,其动作速度可以媲美人类手指。机器人制造者们已经不满足于令机器人模仿人类的简单动作与行为,他们开始专注于复制人类动作的精确细节和复杂的行为组合。这一努力催生了用于外科手术的多关节机器人的出现。在德国航天中心,用于太空作业的机器人拥有四根手指,每一根指头都拥有近于人类手指的感应器。而机器人的优势不在于一味模仿人体,像蝎子一样拥有八只爪的机器人也已经进入了实用阶段。

  所谓的智能机器人,在全世界已经运用到什么程度?人们清楚地意识到,机器人时代建立于计算机上,每一分钟机器人研究都在发生变化 随着计算机成本 跳水 ,以及层出不穷的廉价传感器赋予机器人崭新的视觉和触觉,制造业正在涌现新一波智能机器人热潮。

  已经启用送货的亚马逊,201 年的一个机器人物流车间的视频曾经震惊了世界。车间只有少量的技师控制,在他们监视下,库房中的各个平台上共分布着扫地机器人大小的橘红色机器人,每台机器人都几乎和奥林匹克短跑运动员一样快。每台机器人都与中央电脑无线连接,接到指令后沿着通道疾驰至指定地点,取出或者放入一箱食品。这是亚马逊以7.75亿美元现金收购Kiva Systems后获得后者的仓库。作为物流技术自动化一个巨大进步,大大提高了物流效率。亚马逊Kiva机器人可以举起重达 000磅的货物,机器人成群地在仓库里忙碌,把一个个装满货物的货架举起送到包装车间;机器人轮流开入一条专门的敞开通道,将各自携带的箱子放入一台升降机上,最终食品箱通过传送带传送到位。软件设计可以让机器人决定堆放箱子的顺序,这样当货物到达超市的时候,工人直接把货物上架即可获得精确的排列顺序。

  受限于昂贵的视觉系统和对操作环境光照的要求,老式机器人无法做此项工作。廉价的立体相机和软件系统帮助机器人可以像人类一样辨认外形,快速分辨出随机放入的不规则物体尺寸。在中国,201 年哈工大也签订了物流机器人的项目,新松也在生产物流机器人。

  企业和研究所在研究理念上还是有很大差距的,企业总觉得我花了钱,你们拿出来的研究成果就应该马上能用。但其实从研究成果转化成产品,中间所要花的时间并不比研发时间短,花钱也不见得比研发要少。从高校的原创性成果到最终销售的产品中间还有一个企业研发环节,但目前国内大多数企业这块都是缺失的,说实话,让高校老师去做成果转化,他们真不一定在行。再一个就是企业诚信和利润分配问题。 赵杰说。 产学研 结合是今年以来所有新上马国内机器人产业基地的大口号,但是不意识到差距就解决不了问题, 比如只有美国、日本、德国几个国家可以做,它的精度要到1微米,国内检测行业最小能检测2微米 。

  创新技术的中国式扩散

  机器人在半个世纪里是波浪型向前发展的。诞生至今产业经历了4次 马鞍形 波动的过程。第一次是80年代中期,发达国家汽车工业中的工业机器人达到饱和,日元持续升值,导致市场低谷,很多机器人公司倒闭转卖就是这个时期。但1988年开始电子行业大量应用和经济复苏,产业开始回升,到1990年达到高峰。1990到1994年出现两次 马鞍 。全世界销售量在1990年达到最高8.1万台, 1994年降到5. 万台。这其中,日本经济直接导致了的升涨,目前中国正处于与日本很相似的地步。1999年造成机器人市场大回升的不再是10年来一直占统治地位的日本,美国订单增加60%,欧洲也是,制造业劳动成本上涨,和机器人自动化与计算机集成系统提高了企业的整体效益,工业机器人产业又增长起来。

  欧盟与国际机器人联盟的报告指出,机器人价格的日益下降,也是导致全球机器人需求增高的重要原因。工业机器人的价格指数以1990年固定美元计算,从100下降到了2001年的56,还没有考虑机器人性能提高。考虑质量,这个价格下降到了25%,也就是说2001年机器人的价格是90年代的四分之一。如此迅速的价格下降为机器人使用和普及奠定了购买力基础。

  在世界范围内作为中国制造典型的富士康,一直是机器人产业里的一大聚焦点。早先富士康被国外媒体报道,正在与谷歌谋求机器人合作,要求谷歌设计100万台机器人代替工人。但是今年7月由郭台铭爆出,不是选择谷歌,而是要自主研发机器人和自动化生产线,争取在5年到10年内实现大规模使用机器人。现实是富士康的百万机器人替代工人的计划一直进行得不顺利。小规模购入一段时间,又会出现不适用或故障率增高的。

  观察富士康会发现中国制造业的一个中国独有的特点。赵杰说,富士康在码垛、搬运等能用机器人替代的环节都尽量用了机器人,但像零件装配这些智能水平要求比较高的环节,机器人还做不到,还得靠人工。像富士康这种代工厂的问题,美、日、德等国没有可参照的同类企业。我们印象中机器人只能替代批量大又简单的劳作,实际上机器人是柔性生产的代表,就是要适应富士康这种批量小、品种多,需要快速转换的生产环境的。美国现在有一个机器人生产线快速调整的目标,在5年后,机器人转换作业品种的调整时间要在12小时内,15年以后要在1小时内完成转换。

  邓邱伟作为早期键盘商需要机器人转型的买家公司的故事,更有代表意义。2011年雷柏公司买了ABB公司的75个机器人。 一个月,全部马达被我搞死了。因为它机器人本身的来源都来自气焊行业,他们本来都是焊汽车的,而我是要做键盘、鼠标的,对机器人手臂运动的精度要求远远高过焊汽车的。而且焊汽车很慢,可我对速度的要求又远远高于焊机,这样子搞了一个月,全部挂掉了。

  邓邱伟说他当时很恼火。 我去跟ABB扯皮的时候,还抱有很大的担忧,因为他会跟你讲谁叫你这样用的,它那个规格说明书里写得很清楚,什么最大的行程;比如它跟你说在多少范围之内只能多少公斤,整个承重其实我负载也有加重的。比较幸运的是跟大公司合作的最大好处是他不跟你扯皮,他就派人来看,确实马达都死掉了。他们就回去检讨了。ABB就把马达全部换掉了,我们也给了他们其他很多方面的建议,买方市场终于到来,所以,ABB现在送出来的机器人跟最早给我的机器人完全不一样。

  201 年雷柏开始生产自己的机器人,除了雷柏这样从买方开始的,还有从传统设备商转型而来的。北京时代科技股份有限公司原是一家主营焊接设备的上市公司,从4年前也开始涉足机器人领域。机器人事业部总经理李彦飞告诉本刊,他们是逐渐发现了客户需求的变化,比较先进的半自动化焊机和切割机已经不能满足他们的要求。 很多人在打听能不能提供全自动化的成套焊接设备,一方面是受劳动力价格上涨的影响,另一方面企业对质量要求也更高了,使用机器人还能装点门面,于是逼着我们开始研究机器人设备。 时代科技的机器人之路是先从国外买减速器和电机,拿回来加上自己的本体、,验证成功后,再改成国产的减速器,降低成本。这样下来,一台普通的售价在十几万元,比ABB、库卡20万元左右的价格要低很多。但他也坦承,他们的机器人和国外大品牌还是存在较大差距, 毕竟他们发展了40年,我们才做了4年 。所以,公司就像国内其他企业一样,目前还是赔本赚吆喝,目的在于培育市场。

  高工产业研究院机器人高级分析师陈超鹏指出,目前国产机器人大多为非标机器人,即按照下游中小企业的特定需求做定制化生产,而国外几大企业更多是批量化生产的标准机器人,非标机器人能适应国内中小企业复杂多变的环境需求,但由于难以量化生产,很难诞生出业内的巨头企业。在约10%的市场缝隙中,国内数百家机器人企业激烈争抢。一个有趣现象是,国内诸多机器人买方正逐步自己制造机器人,甚至成为新的卖方。汽车行业已有奇瑞汽车公司创立了埃夫特。2012年底奇瑞公司自主研发的200台机器人开始陆续投入应用,埃夫特已经打造初具规模的工业机器人产业化基地。

  无论全球还是国内的创新机器人企业,都不约而同地指向了更便宜、智能又炫酷好用的机器人。 行为机器人学 是由Rethink公司总裁布鲁克斯博士在20世纪90年代率先提出的一种设计方法,并被美国国家航空航天局(NASA)用来打造第一代火星探测车。布鲁克斯在1989年发表了一篇题为《快速、廉价、不受控:机器人入侵太阳系》的文章,在文中首次提出了上述理念,认为与其发送造价不菲、依赖传统人工智能控制的机器人,不如放出成群结队的廉价机器人,让它们像昆虫一样在星球表面爬行探索 这一理念催生了火星车先驱。

  机器人不只是实验室里鼓捣出的新奇玩意儿,也不只是资金雄厚的大公司才能享用的高级工具。借助能与人类协作且物美价廉的机器,所有采访对象都坚信自己能够拓展机器人的市场。20世纪80年代计算机产业的突飞猛进也有异曲同工之妙 当时PC价格大幅下降,而且不会编程的人也能立即上手。 机器人行业终于出现了Mac。 这类似于机器人产业形成计算机化的系统 平台 ,从而让其他开发者可以就特定目的添加特定的硬件设备及应用软件。这一平台建立在诸多开源软件的基础上。独立开发者可以对机器人系统进行扩展,这与第二代苹果电脑的外部设备插槽异曲同工。

  与 一起创立机器人公司的石金博,是港科大毕业立足于深圳 新硅谷 的又一个 80后 。 中国相较于西方国家,有一个优势在于,其实我们中国的产业更加丰富,当我们之前由于人口红利把所有行业都引入到中国,中国的制造业几乎是全世界最全的,这也意味着机器人最大的机遇。 他们的导师李泽湘是香港科技大学的创立者之一,也是机器人产业界的领头科学家。采访时他正参加天津达沃斯论坛对机器人产业议题发言。他对本刊说,从目前看,内地机器人产业其实也刚起步,很多地方规划发展概念还是比较模糊,而东莞将和内地其他机器人基地进行差异化发展,基地首先将针对 C产业进行,同时也将瞄准未来在、康复等领域应用前景非常广的高端消费类机器人研发。 说: 2006年我们分析国际、国内环境后,得到了一个很兴奋的结论,判断在未来4年到5年内,会是中国机器人产业井喷的一个状况。所以当时我们的想法就是,是一个很好的时机,去考虑怎样在中国做工业机器人的创业。

  雷柏和 都认为 C(电脑、通讯和消费性电子)是自己的 蓝海 ,他们不会去长三角与成熟的外国机器人厂家竞争。 从创业公司的角度来说,珠三角比长三角更好。因为目前机器人里的四大家族都在长三角,他们都把总部设在了上海。而珠三角是制造业的基地、世界工厂,这里没有非常好的机器人产业基地。 C行业是接下来用工作机器人替换人工的大行业,中国集中了全球70%的 C产品产能, C产业目前自动化程度仍较低,构成了一块中国特殊的、其他国家无法借鉴的机器人市场。

  国产机器人的优势是针对中国工厂做定制服务。 石金博的想法是, 市场在这里,我们又能找到自己的特点。而且,我们可以快速用贴近营销的这种优势,应用灵活多变的特点,可以快速找到我们的商业模式和我们的利润点。我们的特长是软件类、应用类开发,所以我就跟我们公司团队说,我们要做传统设备制造业的 苹果 ,我们要做的是让我们的机器人更符合需求,让大家更好用。

2010年福州旅游B轮企业
2010年天津B2B/企业服务战略投资企业
2006年乌鲁木齐社区Pre-B轮企业
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