孫立寧教授:智能製造與機器人的技術趨勢

【摘要】在由高工機器人、高工產研聯合舉辦的利元亨•2018高工機器人年會暨阿童木機器人•高工金球獎頒獎典禮”上,國家科技部服務機器人重點科技專項總體組專家、蘇州大學機電工程學院院長孫立寧教授首先發表了《智能製造與機器人的技術趨勢》的主題演講。 

【文/廖文清】“智能製造是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化系統,使製造過程更加柔性、智能和集成。這是製造發展的一個方向,並不是今天說明天就能實現的。《中國製造2025》是在為這個階段做一些儲備,是圍繞著未來30年國家產業升級進行佈局。到2035年前後,中國才會步入智能製造、綠色製造以及服務型智造的關鍵期。在2049年時,智能製造水平會與發達國家並駕齊驅,甚至在若干領域引領發展。”

在由高工機器人、高工產研聯合舉辦的利元亨•2018高工機器人年會暨阿童木機器人•高工金球獎頒獎典禮”上,國家科技部服務機器人重點科技專項總體組專家、蘇州大學機電工程學院院長孫立寧教授首先發表了《智能製造與機器人的技術趨勢》的主題演講。


孫立寧教授:智能製造與機器人的技術趨勢


當前,以機器人為代表的智能產品作為智能製造的關鍵部分,使我們的生活方式發生了巨大的變化,包括健康、家庭以及交通、農業等各領域。此外,企業需要通過人工智能和互聯網達到創新技術和產品的目的,同時需要機制的創新。

關於智能製造與機器人技術趨勢

這兩年,智能製造的概念已經深入民心。未來,以機器人為代表的智能產品在人機交互和信息交流方面的發展,會改變我們的生活方式和生產模式。預計到2020年,機器人能夠具備自主認知與感知能力;到2030年,有可能製造出具備學習、推理和進化能力的智能機器人。如此發展,未來人機共存時代一定會給人類生活帶來巨大變化。

機器人作為智能生活重要的一環,伴隨我們從生到老的時代已經開始,教育機器人鋪天蓋地,掃地機器人大量應用,未來助殘的機器人的需求將會更大。

從健康方面來看,不僅是中國,歐洲和美國這些年來一直把健康和機器人進行有效的結合,到2045年基本上會形成“機器人+微納+3D+人工智能”交叉融合,改變醫療健康模式,智能精準、網絡化、形成巨大的產業鏈,這樣就能改變現有的醫療模式,實現大眾享受小康,高科技進入生活,背後是技術、科學和產業。

另一方面,工信部提出了智能終端的問題,這是基於生活、服務、健康,包括智能機器人為代表的一些設備作為智能產品的很重要的發展方向;接下來,政府及需求會引導企業打造互聯網、大數據、雲平臺,因為它形成一個網絡化,互聯網時代的製造模式必定會提供網絡和數據平臺,形成基於人工智能的各類智能製造系統。

孫立寧教授指出,目前的確看到人工智能技術在商業、醫療健康等方面有很大需求,以無人機為代表的智能系統肯定會取得很大的應用。“2018—2020年我們國家重點支持八個方面:服務機器人、網聯車、智能翻譯、語音交互、智能家居、醫療影像、身份識別系統、無人機。”

從機器人發展現狀來看,孫立寧教授認為技術創新前期可以認為是從北到南,以哈爾濱、瀋陽為代表的人才技術,包括國家的第一個機器人創新中心來自於北方,而應用來自於長三角和珠三角,接下來是“一帶一路”,在中國的大西部,這樣看來全中國在機器人方面都能得到充分佈局。

“當前基於傳感器的工業機器人的發展仍然是重要的話題,基於視覺和力覺這方面的工業機器人非常關鍵,通過這些技術的解決才能實現人機協同作業,實現人機共享任務和環境。”孫立寧教授特別強調。

值得關注的是,在過去十年,美的、海爾等大企業的冰箱彩電都是人工組裝為主,通過三五年的自動化改造,大量勞動密集型工位實現了自動化作業,這表明中國智能製造的發展的的確確取得了長足的進步,給了我們很大的希望。

孫教授表示,儘管如此,從智能製造的智能系統方面實現來看,中國實際上還缺很多底層的設計工具,包括製造過程的數字化工具。另外,“語音的技術、人工智能的技術和機器人結合是未來發展的重要方向,路仍然很漫長,挑戰仍然很多,也並不是那麼樂觀。”

關於智能製造的建議

孫教授表示,從機器人來看,智能製造在各級政府普遍受到重視,各地都做了相應規劃,但在頂層設計與戰略定位方面還需要完善。另外,企業積極,但缺少技術人才;科研機構積極,但機構落地不夠;新工藝、新方法以及裝配集成方面積累和沉澱需要時間。

因此,他建議首先應當建立多渠道投融資機制以及健全複合人才建設機制等。由教育部、人社部與工信部發布的《製造業人才發展規劃指南》中預測,到2020年我國高檔數控機床和機器人領域人才缺口將達到300萬,到2025年,缺口將進一步擴大到450萬。所以現在出現了多元的人才培養體系,但是力度還是不夠,這就需要加快平臺建設,創新體制建設。”

其次,國家非常重視創新平臺的建設,建立了包括機器人創新中心、機器人聯盟等,區域產業創新體系也開始建立,許多省、區、區都在建設,但協同性不夠,需要圍繞不同地區的定位和特色打造創新平臺來實現良性協同發展。

“這是一個典型的模式:政府+機構+團隊,現在的問題是孵化器相對容易,但研發平臺很難做,投入大,缺少可持續發展的模式,總體來都在逐漸發展,探索打造多元的平臺,組合的要素和重點也不一樣,有的偏研發,有的偏孵化,有的偏行業服務。”孫立寧教授如是說。

實際上,在創新平臺建設方面,蘇州市已經做了一些探索,包括在相城建立了一些研發中心,打造核心技術平臺、檢測平臺、技術孵化平臺,圍繞這四個方向進行研發,孵化了一些企業,從工業機器人到智能製造系統,從農業機器人到特種機器人等都有涵蓋。此外,哈爾濱工大博實股份公司和蘇州高新區共同打造了蘇州市醫用機器人協同創新研究院,開發醫用機器人,以微創手術為切入點,不斷孵化出新的手術機器人,逐步替代國外進口機器人。

“通過創新平臺的建設,探索創新機制,整合相關的技術、人才,通過資本的注入加快產業發展,形成中國智能製造的人才鏈、創新鏈、資本練和產業鏈。”孫立寧教授最後強調。


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