馬書根:智能機器人產業化發展要著 眼於市場需求

馬書根:智能機器人產業化發展要著 眼於市場需求

人物簡介:

馬書根,日本立命館大學教授、博士生導師,北京化工大學特聘教授、天津大學特聘教授、上海大學特聘教授、中科院瀋陽自動化研究所特聘研究員,獲選中科院百人計劃專家、天津市千人計劃專家,並於2013 年被國家中央組織部列為國家“千人計劃”專家。他主要從事新型機器人的機構和控制、生物仿生學、災難救援機器人等方面的研究。2010 年馬書根教授當選日本機械學會(JSME) 會士、並於2018 年當選電氣和電子工程師協會(IEEE) 會士,在學術科技界被認定為權威的榮譽和重要的職業成就。

在首屆中國國際博覽會上,日本立命館大學教授、博士生導師,2022 IEEE/RSJ 國際智能機器人和系統會議(IROS 2022)主席馬書根教授現身《機器人發展與展望》主題論壇,對智能機器人產業發展進行了一番演講,並系統地對其所研究的智能機器人系列產品進行了詳細介紹,吸引了嘉賓和媒體的目光。《起重運輸機械》雜誌也因此與馬書根教授結緣,後經多次溝通,《起重運輸機械》雜誌團隊對馬教授在智能機器人領域的一些觀點和看法有了更為深刻的理解,於是形成了下面的專訪內容,以饗讀者。

《起重運輸機械》:您個人在日本留學工作多年,對這個國家的機器人產業也有相對透徹的研究,您能和我們講講在機器人產業領域,中日之間的區別嗎?

馬書根:日本早在1967 年便從美國引進了機器人及相關技術,由此建立了自己的生產線。此後,用了十年的研製開發,再用了十年進行產業普及,又用了十年做系統集成,經過幾十年的發展變遷,如今的工業機器人,已經在以汽車、電子電氣、機械製造為主的製造業領域得到了大量的普及和應用。經過長時期的技術和應用積累,除了傳統的工業機器人,日本在非製造領域使用的機器人也達到了相當高的水平,其中建築用機器人、仿人機器人、服務機器人、救災機器人等相關領域的研究也處於世界領先水平。

反觀中國,作為在機械行業領域裡晚近開發的國家,雖然有較強的後發優勢,可以使我國的機械產業領域迅速成長,但畢竟根基相對薄弱。主要問題在於機器人產業的基礎零部件實力比較薄弱。一直以來,我國在機器人的產業發展中主推機械人的系統,但在基礎零部件投入相對不足。像齒輪、電機、驅動器這些基礎零部件基本上還是以國外進口為主。為什麼會這樣?我認為我們的工藝積累還不夠。基礎零部件這類的產品要經過長時間的測驗、實際應用與反饋,包括對材料、工藝的不斷精進和打磨、故障壽命詳細分析,才能研製出高質量的基礎零部件,這需要長時間的積累過程。要突破這樣的瓶頸,我建議相關生產廠家投入更大的精力和更多的時間用心雕琢和研發相關產品,政府協和推進合理機器人產業鏈形成。現在都在說工匠精神,這種精神就是要體現在基本零部件這些細節上。

馬書根:智能機器人產業化發展要著 眼於市場需求

《起重運輸機械》:在智能製造的大環境下,技術的發展創新如何能與機器人產業發展更好地結合呢?

馬書根:要回答這個問題,我們首先要明確一個關鍵詞,叫“產業化”。尤其是機器人產業那樣的工程應用技術產業,想要把現在創新的技術和科研成果有效甚至高效地運用在產業中去,在科技創新之初,就要考慮到“產業化”的發展。我們不能只為了興趣或者科研本身而進行創新,這樣的創新非常容易與生產脫節,變得華而不實。要考慮到技術創新與實際發展相結合,要做到科技的“產業化”發展,就要避免主觀的想當然,不能以研發者興趣為中心進行創新,而是要立足市場,做好市場調研方面的工作,這是提高科研創新轉化率的前提。只有弄清楚真實的市場需求,我們的科研和創新才會有的放矢,才能更大地發揮它的價值。

馬書根:智能機器人產業化發展要著 眼於市場需求

馬書根:智能機器人產業化發展要著 眼於市場需求

如果說科技研發要著眼於市場和市場調研,那麼學術應用就要根植於客戶和客戶需求。客戶明確提出自己的需求,通過學術和技術構建解決需求的整體方案,對時間管控、成本規劃、人財物的統籌進行合理建議和調配,以達到最優的投入產出比。這是非常值得仔細討論和溝通的。

科技的創新以市場實際需求為導向;學術的服務以用戶實際需求為導向。如果能做到這些,技術的發展創新才能真正地融入機器人產業,其它行業也是同樣的道理。

《起重運輸機械》:機器人產業的發展,會對社會勞動力的格局帶來哪些變化?

馬書根:這個問題似乎在每一次工業革命的時候都會被人們提及。有些聲音焦慮地指出,機器人產業的發展會給社會帶來動盪,增加社會剩餘勞動力,進而形成機器人與社會勞動力的矛盾。我的想法是,機器人或類似智能製造產業的發展,本質上並不是“代替”人類社會,而是“輔助”和“服務”於人類社會。工業革命的本質,是解放人類勞動力,而不是讓更多的勞動力迷失。如何使“剩餘勞動力”不迷失?就是讓智能製造產業開闢出更廣闊的“新世界”,在新的格局中,機器人代替原有的勞動力做那些辛苦又複雜的工作,而更多的勞動力轉向更幸福、更容易的工作領域,從這個角度上看,機器人產業或智能製造產業的發展,最終取代的是“勞苦大眾”的底層輸出環境,讓更多的人有機會享受更優質的工作和生活。

《起重運輸機械》:在今年中國國際進口博覽會上展出的智能高端裝備中,就有逼真的機械手;在鋪天蓋地的電視廣告中,家居機器人廣告也不勝枚舉。機器人好像越來越趨於家用和平民化了,您是怎麼看待工業機器人和家用機器人的?

馬書根:家用機器人和工業機器人本質上不同。工業機器人要求的是高速度,高精度,長壽命。家用機器人要求是成本低,安全性高,人機融合,智能度高。兩種機器人是不同產業,雖有很多共有技術,有自己不同的產業鏈。發那科,安川生產競爭力很強的工業機器人,但是在家用服務機器人方面不一定有其優勢。像索尼,panasonic 等家電公司在服務機器人產業應該有其優勢。某種意義上講,家用機器人也可以理解是工業機器人技術的衍生和發展,是集成作業的工業機器人的再細分和再升級。為什麼這麼說?因為工業機器人和家用機器人的本質區別,在於服務的對象不同——工業機器人面對的是冰冷的貨物、機床和生產線,而家用機器人面對的是有血有肉有感情的“人”,這樣的區別,使得家用機器人在原有的工業機器人的基本原理和系統上必須細分、延伸和再升級。這種升級,是從簡單到複雜、從實用到高度智能化的。只有這樣,機器人產品才更容易被家居市場所接受。

未來,我國也面臨著人口老齡化趨勢,類似於陪伴型機器人或可以簡單處理家務的勞動機器人具有相當的市場潛力;同時,教學型機器人和養成類機器人也逐漸被育兒市場所關注,這些市場需求給機器人產業帶來了很大的發展空間。如何使工業機器人順利地與家用機器人銜接過渡,就是非常值得仔細思考的問題。

馬書根:智能機器人產業化發展要著 眼於市場需求

欠驅動機械手指

我給出的建議,是建立以專業機器人公司為先鋒、以大型企業集團為主力、以高校科研院所為技術實驗基地的相互協作的家用機器人開發模式:以專業的機器人公司為先鋒,就是要考慮把產業內成熟的工業機器人技術應用到家用機器人中,以縮短開發週期並減少開發成本;以大型企業集團為主力,就是要不斷地投資更迭應用技術,通過微電腦技術、現代控制技術和網絡數字技術等技術的融合,逐步整合出家用機器人的各種功能;以高校科研院所為技術實驗基地,就是要把控科研創新的研發方向看,對準目標市場,不斷精細和區革。

另外,關於家用機器人,我還要強調的就是安全標準和規範化方面的問題。工業機器人的安全標準和規範化控制,是為了避免出現生產事故;家用機器人如果出現安全隱患,直接威脅的就是生命個體,不得兒戲。我希望國內的器械產業標準化相關機構能儘快出臺家用機器人的安全標準和規範,以健全家用機器人市場。

馬書根:智能機器人產業化發展要著 眼於市場需求

具有多種運動模式的水陸兩棲車

《起重運輸機械》:您對我國機器人產業未來發展的預期是什麼樣的?

馬書根:我國的機器人產業發展有一個明顯的轉變過程:早期發展相對緩慢,主要有三方面的因素,一是中國工業機器人研發的起步較晚,工業基礎相對薄弱,導致許多關鍵零部件主要依賴進口,造成價格和技術含量上難以形成優勢,掣肘機器人產業發展;二是我國的基本國情決定的,國家的基層產業發展戰略和政策扶持方面缺乏相應的穩定性和連貫性,客觀上形成了早期比較落後的局面;三是中國擁有大量的廉價勞動力,從企業的生產成本考量,早期的企業更願意用廉價勞動力而不是引進先進的機械設備和技術,這在一定程度上抑制了機器人產業的發展。

如今,經過改革開放四十年的發展變遷,機器人產業領域發展有了長足的進步和提升:在技術發展方面,我國已基本掌握了機器人的設計製造技術,掌握了機器人控制系統硬件和軟件設計技術,掌握了運動學和軌跡規劃技術,生產了一部分機器人關鍵元件,一系列的工業機器人產業化基地的建設也初具規模;在政策扶持方面,國家倡導“智能製造2025 規劃”,引導並鼓勵企業將工業機器人與生產實踐相結合,鼓勵創新研發與實際應用相結合,促使企業把重點放在開發生產適合中國國情的產品和系統上,鞏固和發展現有的市場份額,以借鑑學習和自主開發為主,逐步建立和發展由我國自主知識產權的工業機器人產業;在勞動力供應方面,勞動用工制度逐步完善,企業用人成本逐漸提高,也將使企業逐漸認識到引進機器人產品體系是未來成本控制、提升企業生產效率的必要手段,而這也必將推動工業機器人產業發展。我想這都為我國工業機器人產業的騰飛奠定了堅實的基礎。總的來說,我對我國機器人產業的未來發展充滿信心。


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