智能制造突破從機器人開始

　　智能制造一般涵蓋智能制造裝備、智能制造系統、智能制造服務等，其中智能制造裝備是智能制造發展的核心突破點。

　　“中國制造2025”被視為“用三個10年完成中國從制造業大國向制造業強國轉變”的第一個10年路線圖，使得智能制造裝備成為當前最受關注的行業之一，全國多個地方都在積極謀劃智能制造業的發展。而根據國際經驗，機器人的智能化將是智能制造的產業核心。對此，中國科學院院士熊有倫認為，智能制造一般涵蓋智能制造裝備、智能制造系統、智能制造服務等，其中智能制造裝備是智能制造發展的核心突破點。

　　智能制造是將人類智慧物化在制造活動中并組成人機協調合作系統。機器人不再是簡單代替人工作業，實際上是改變人類的生產方式，幫助各行業提高生產效率和產品質量，實現節能增效的現代化生產及管理。

　　“智能制造系統的發展涉及市場與環境、制造需求、多品種多批量、高質量低成本等要求，這是一個系統綜合協作。要提高競爭力，提高工作效率，縮短生產周期，提高柔性，機器人和智能系統將成為持續發展的發動機。”熊有倫進一步表示。

　　90%的企業智能化程度未成熟

　　近幾年中國市場的需求尚未達到非常高精端的地步，簡單生產線上機器人替代人工作業有所普及，復雜應用仍需時間。

　　如何實現工業機器人的智能化是當前需要解決的重點問題。中國制造業與發達國家相比還有差距，特別是在智能化方面。相比在上世紀70年代就已經開始致力智能制造的發達國家來說，中國的智能制造業晚了許多。有業內專家認為，目前中國企業的智能化水平參差不齊，僅有10%左右的大企業智能制造水平較高，尚有90%的企業智能化程度未成熟。

　　三菱電機株式會社名古屋制作所市場&產品企劃部機器人課申德山表示，高精度高速度的智能化機器人肯定是未來的發展方向，近幾年中國市場的需求尚未達到非常高精端的地步，簡單生產線上機器人替代人工作業有所普及，但是復雜應用的取代仍需時間。

　　但是，從歐美市場對于機器人的智能化、信息化需求來看，要求是很高的。可以預見若干年后的中國也必然有同樣的需求。對于機器人廠商來講，既要前瞻發展進行新功能新產品的研發，引導市場和技術方向，又要兼顧市場的實際需求狀況。

　　與周邊傳感、控制、通信系統作好結合

　　從工業控制的角度來說，多節點控制以及不同節點的通信協作是當前的關鍵之一。

　　就目前而言，機器人智能化的關鍵是如何與通信系統以及周邊傳感器、控制器結合，實現有效應用。這是大多數企業關注的重點。Atmel高級總監吳群認為：“從工業控制的角度來說，多節點控制以及不同節點的通信協作是當前的關鍵之一。”

　　原來在工廠結構化環境下工作的自動機器或工業機器人，適合于大規模、較少柔性和變動的生產環境，對智能程度并無過高要求。隨著自動化應用領域的擴展對智能機器人及系統提出了新的需求，要滿足不同的非結構環境下的不同需求，必須具有綜合集成和自主的能力，特別是向著多機器人協作發展。這就需要良好的通信協作能力。“我們覺得互聯互通變成了一個非常重要的環節，當然還有采樣。Atmel在產品設計和規劃里把互聯互通、Sanser、安全、安防系統作為重點進行考量。這個過程里可以看到MCU技術，加上互聯互通技術、傳感器等的巨大作用。如果我們把這幾個模塊集成到一顆芯片里，這個芯片將非常適合未來工業4.0時代的需求。”吳群指出。

　　此外，感知也是機器人智能化的基礎，包括“感覺”(傳感)和“知道與理解”(信息融合與利用)。高通公司中國研究中心主任侯紀磊認為，機器人需要一個更加強大的對環境的感知能力。我們在開發Snapdragon這個系統芯片的過程中，除了導航、定位和慣性導航系統、環境之外，對于各種各樣的OEM有非常寬泛的支持，比如Sensor assisted。在復雜的環境下進行定位是一個挑戰，Sensor assisted可以幫助人們糾正誤差，使得未來機器人在復雜環境下工作獲得良好支持。

　　在機器人向智能化的發展中，多機器人協作系統是一類具有覆蓋性的技術集成平臺。如果說單個機器人的智能化還只是使個體的人變得更聰明，那么多機器人協作系統則不但要有一批聰明的人，還要求他們能有效地合作。所以它不僅反映了個體智能，而且反映了集體智能，是對人類社會生產活動的想象和創新探索。