苑輝

年是《中國制造2025》國家戰(zhàn)略實施元年，“智能制造”成為中國制造2025落地的關鍵。作為制造業(yè)領域的盛事和風向標，11月3日-7日在國家會展中心（上海）舉行的第十七屆工博會以“創(chuàng)新、智能、綠色”為主題，圍繞《中國制造2025》十大重點領域，聚焦智能轉型，突出高端引領，體現(xiàn)“跨界、協(xié)同、融合、創(chuàng)新”趨勢，成為“智能制造”的引領平臺。

本屆工博會設置數(shù)控機床與金屬加工展、工業(yè)自動化展、新能源與電力電工展、信息與通信技術應用展、工業(yè)環(huán)保技術與設備展、機器人展、節(jié)能與新能源汽車展、科技創(chuàng)新展和航空航天技術展等9個專業(yè)展。九大專業(yè)展均瞄準《中國制造2025》戰(zhàn)略，聚焦制造業(yè)智能化升級。5天的展覽充分地展示了我國智能制造的最新成果、科技實力、創(chuàng)新趨勢，發(fā)展的戰(zhàn)略走向，工信部確定的2015年“智能制造”46個試點示范項目也集體亮相。我國業(yè)已形成了走向高端制造的廣泛的堅實的基礎，為實施《中國制造2025》準備了條件。

機器人，智能制造的好幫手

本屆展會人氣最旺的當屬機器人展區(qū)，走進展區(qū)，各式各樣的機械臂令人眼花繚亂。

會跳勁舞，能和太極高手互練推手，新松公司機器人的展臺前，幾個小小個頭、藍白相間的機器人被觀眾們團團圍住，這就是11月3日工博會上發(fā)布的新產(chǎn)品——柔性多關節(jié)機器人。這款柔性多關節(jié)機器人是國內首臺7自由度協(xié)作機器人，具備快速配置、牽引示教、視覺引導、碰撞檢測等功能，具備高負載及低成本的有力優(yōu)勢，滿足用戶對于投資回報周期短及機器人產(chǎn)品安全性、靈活性及人機協(xié)作性方面的需求。它特別適用于布局緊湊、精準度高的柔性化生產(chǎn)線，滿足精密裝配、產(chǎn)品包裝、打磨、檢測、機床上下料等工業(yè)操作需要。相較于市場上出現(xiàn)的同類七自由度協(xié)作機器人產(chǎn)品，基于自主研發(fā)技術，新松七自由度協(xié)作機器人在負載或成本上都優(yōu)于同類產(chǎn)品。不同于其他公司采用大量傳感器，該款機器人采用了獨創(chuàng)的“柔順系統(tǒng)”技術，讓機器人具有“看、聽、觸”等感知功能。發(fā)布會上，新松柔性多關節(jié)機器人巧妙地與舞臺演員互動表演了炫酷的機器人舞蹈以及柔美的中國太極等節(jié)目，將新品高靈活度、高精確度和高安全性的產(chǎn)品特征詮釋得淋漓盡致。這種高靈活度、精確度和安全性的產(chǎn)品特征，將開拓全新的工業(yè)生產(chǎn)方式，引領人機協(xié)作的發(fā)展。

還有工業(yè)機器人領域的老牌企業(yè)，ABB這次重點展出了面向不同行業(yè)的多款機器人自動化應用系統(tǒng)，包括人機協(xié)作裝配、IRB360高速分揀、IRB6700機器人智能拆碼垛、新一代大型機器人IRB6700的點焊應用、IRB120智能激光雕刻站、IRB1200雙機協(xié)同飛車工作站和IRB8700超柔性化白車身解決方案等10套機器人自動化解決方案。

除了這些，展會現(xiàn)場我們還能看到可以在高空進行涂裝作業(yè)的會爬墻的機器人;可以下水的機器人;可以拋光精細材料的機器人;可以做冰淇淋、沖咖啡的萌萌的機器人;還有可以翻轉車身的巨大機械手臂，也有進行手表機芯裝配的的愛普生機器人;可以下棋，可以舞龍……不禁讓人感慨：機器人似乎已經(jīng)無所不能了。

事實上，近十年確實是機器人飛速發(fā)展的時期，尤其是工業(yè)機器人的運用，極大地改變了原有的生產(chǎn)制造模式。筆者從第四屆中國工業(yè)機器人高峰論壇上獲悉，2014年中國工業(yè)機器人銷售量達到45000臺，已超過日本成為全球最大的工業(yè)機器人市場，目前，隨著人力成本不斷上升，產(chǎn)業(yè)升級訴求日趨強烈，未來幾年中國工業(yè)機器人市場仍將保持20%-25%的年均增長率。據(jù)了解，中國機器人生產(chǎn)70%來自上海。

但從工業(yè)機器人使用密度來看，中國市場仍然擁有巨大的發(fā)展?jié)摿?。國際機器人聯(lián)合會數(shù)據(jù)顯示，2014年我國每萬名產(chǎn)業(yè)工人所擁有的機器人數(shù)量僅有36臺，低于世界平均水平（66臺），更是遠低于自動化程度較高的韓國（478臺）、日本（314臺）和德國（292臺）。而我國一些規(guī)模采用工業(yè)機器人的企業(yè)表示，使用工業(yè)機器人的成本正在逐年下降，正在接近一個關鍵的“拐點”，也就是將低于日益增長的人力資源成本。實際上，這個門檻在美國、日本和歐洲的汽車行業(yè)已經(jīng)被跨過，使用機器人進行點焊的每小時成本為8美元，人工成本則是25美元。

一兩年前，提起機器人，人們腦海中最先出現(xiàn)的還是那些巨型機械手和超級計算機，前者拓展了人的肌肉能力，體現(xiàn)在高端裝備領域，實現(xiàn)了高負載、高精度;后者更是延伸了人腦，實現(xiàn)了高速度、高頻次的運算。但是機器人發(fā)展到今天，已經(jīng)到了重新定義的時候，機器人不僅是高端裝備和人的肌肉能力的延伸，還有可能擁有人類的感知和思維，可以應用到更多領域，這成為現(xiàn)代機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新方向。 新松機器人總裁曲道奎博士表示：“未來機器人將成為人類的伙伴”。也就是說，在與IT技術、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡、人工智能等深度結合后，機器人開始從機器走入“人”的時代，開始具有感知、思維和人的智慧，變得更加靈活、靈巧，具有更強的自主能力和環(huán)境適應能力。在智能制造的轉型升級中，機器人“能力”的提升，將使制造精度，制造成本，制造方式產(chǎn)生巨大的變化。

集成，直擊智能制造“最后一公里”

當然，使用機器人并不能代表智能制造的全部，只能說是一種體現(xiàn)。智能制造是一個高度協(xié)作的系統(tǒng)。實現(xiàn)智能制造，必須突破“集成”這道坎。而這又離不開互聯(lián)、數(shù)據(jù)、這樣的基礎，缺乏生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)積累、設備間數(shù)據(jù)接口不統(tǒng)一，都是“集成”的障礙。

智能制造必須把設備、生產(chǎn)線、工廠、供應商、產(chǎn)品、客戶“互聯(lián)”在一起;當傳感器無處不在、智能設備無處不在、智能終端無處不在，也就意味著“數(shù)據(jù)”無處不在;而智能制造，必將是將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設施“集成”為一個智能網(wǎng)絡，使得人與人、人與機器，機器與機器，服務與服務之間能夠互聯(lián)，實現(xiàn)橫向、縱向、端對端的高度集成。這樣的集成，不再是簡單的自動化，而是可以依據(jù)海量的數(shù)據(jù)積累進行判斷，從而實現(xiàn)更柔性、更高效、更節(jié)能的生產(chǎn)制造。endprint

在本次展會上，我們看到了大量的傳感設備、遠程監(jiān)控設備、通信設備，而更引人矚目的是各種集成商，他們展示的整體解決方案，正突破一個個障礙，直擊智能制造的“最后一公里”。

黃河旋風全資子公司明匠智能在工博會上首發(fā)了“牛頓1.0”操作系統(tǒng)。據(jù)悉，該系統(tǒng)是基于ARM處理器和嵌入式實時操作系統(tǒng)的智能采集平臺，支持西門子、三菱、臺達等數(shù)十種PLC的采集，以及Fanuc、三菱、西門子840D等主流數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，可將工業(yè)4.0項目的實施難度降低60%，維護成本降低90%;采用該系統(tǒng)，用戶只需簡單配置即可按意愿去采集想要的數(shù)據(jù)，通過智能執(zhí)行制造系統(tǒng)（MES）算法處理，反作用于生產(chǎn)線，快速實現(xiàn)工業(yè)智能化生產(chǎn)。通俗說，原本孤立的各類設備，可以借此開始使用“同一種語言”，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，協(xié)作。數(shù)據(jù)是智能制造的基礎，但我國很多制造業(yè)企業(yè)或是缺乏各類數(shù)據(jù)的積累，或是將各類數(shù)據(jù)孤立，無法通過數(shù)據(jù)對生產(chǎn)過程進行監(jiān)控，更談不上預測，這有管理上的原因，也有技術以及設備的原因。通過信息化手段，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，打破管理壁壘，發(fā)揮基礎數(shù)據(jù)的作用，是實現(xiàn)智能制造的必經(jīng)之路。

作為高校國企的華中數(shù)控，此次聯(lián)合勁勝精密演示了“智能化工廠”——3C鉆攻中心生產(chǎn)線。作為工信部2015智能制造試點示范項目之一，該項目將建成基于國產(chǎn)數(shù)控裝備、國產(chǎn)機器人、國產(chǎn)系統(tǒng)軟件的智能車間，并向整個3C行業(yè)進行推廣應用。公司介紹，參展的生產(chǎn)線采用華數(shù)608系列機器人，可實現(xiàn)四臺鉆攻中心之間的上下料工作，從而節(jié)約兩到三人的勞動力;基于國產(chǎn)化裝備，該系統(tǒng)具有投入成本相對較低、成本回收較快、系統(tǒng)維護便捷等優(yōu)勢。據(jù)悉，該智能化生產(chǎn)線已裝配了勁勝精密的一個車間，并運行良好，未來將在珠三角及全國進行推廣、復制。資料顯示，華中數(shù)控還與大連機床合作，為其配套鉆攻中心數(shù)控系統(tǒng)數(shù)百套;并與比亞迪合作進行小批量試用。

ABB面向汽車制造行業(yè)的IRB8700超柔性化白車身解決方案，由IRB8700工業(yè)機器人、柔性可編程定位器、物料搬運導軌和機器人滾邊等通過平臺化、標準化模塊實現(xiàn)快速集成，能滿足多種車型在同一條生產(chǎn)線上組裝生產(chǎn)，幫助客戶以“柔性制造”滿足不斷加快的產(chǎn)品升級和千變萬化的市場需求。

西門子展示了實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程數(shù)字化改造所需的四大支柱：數(shù)字化企業(yè)軟件套件、通訊解決方案、安全理念和解決方案以及數(shù)字化服務。一系列創(chuàng)新產(chǎn)品也亮相展臺，如控制元器件、伺服驅動系統(tǒng)和人機界面新品等。

觀察這些集成商，他們很多原本就是智能設備的制造商，我國出現(xiàn)從制造大國向制造強國轉型的契機，設備制造商也從制造轉向提供智能工廠建設或改造的整體解決方案，這一領域的蓬勃發(fā)展，必將印證和促進我國制造業(yè)的轉型升級。

越智能，越綠色

在智能制造引發(fā)廣泛關注的同時，本屆工博會的另一主題“綠色”也是中國制造業(yè)未來的重要發(fā)展方向。綠色發(fā)展，作為基本方針被寫進了《中國制造2025》，明確提出堅持把可持續(xù)發(fā)展作為建設制造強國的重要著力點，加強節(jié)能環(huán)保技術、工藝、裝備推廣應用，全面推行清潔生產(chǎn)。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，提高資源回收利用效率，構建綠色制造體系，走生態(tài)文明的發(fā)展道路。

各式各樣的新能源汽車聚集一堂，作為“綠色”主題的代表引發(fā)了關注。然而對于制造業(yè)而言，“綠色制造”和“智能制造”一樣代表了未來的方向。一直以來，由于“綠色制造”帶來成本增加的問題，削弱了企業(yè)對他的關注。但在今年的展會，我們不難發(fā)現(xiàn)，越是智能的生產(chǎn)線，也愈加“綠色”，幾乎每一個智能制造項目，都將能源利用率提升作為基本衡量指標，綠色制造正從增加成本走向提升效益。

本屆工博會上，寶鋼攜其“熱軋智能車間項目”參展，堪稱傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)抓住智能制造機遇謀轉型的典范。據(jù)介紹，熱軋智能車間成功改造后，能源利用率提升5%，全自動軋鋼率提升6%，質量成本下降20%，勞動效率提升10%，實現(xiàn)更安全，更高效，更環(huán)保的綠色制造目標。

明匠智能展示了全國首條無人操控的柔性H型鋼焊接生產(chǎn)線，為國內鋼構行業(yè)發(fā)展提供了樣板模型。據(jù)悉，該條生產(chǎn)線能使生產(chǎn)效率提高20%以上，運營成本降低20%，產(chǎn)品研制周期縮短30%，產(chǎn)品不良品率降低30%，能源利用率提高10%。憑借接地氣的智能化工廠改造方案，明匠智能已成為美的、寶鋼、海爾、中國建筑等知名企業(yè)建立合作關系。

在本屆工博會上，有38個行業(yè)的46個智能制造試點示范項目進行集中展示。四川長虹通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)消費者與工廠的直接對接。消費者可以按自身需求預先訂購產(chǎn)品，工廠根據(jù)后端數(shù)據(jù)進行匹配生產(chǎn)，真正實現(xiàn)批量個性化訂制。根據(jù)顧客需求訂制的產(chǎn)品，將意味著零庫存，全銷售，各種原材料的浪費被降到最低。

在智能制造的引領下，節(jié)能環(huán)保技術將被嵌入其中，可以極大提高制造業(yè)資源利用效率;大幅降低能耗、物耗和水耗水平。數(shù)據(jù)信息的完善，“物聯(lián)”的強化，將有利于實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期綠色管理，有利于構建高效、清潔、低碳、循環(huán)的綠色制造體系。

看過玲瑯滿目的最先進的各類工業(yè)產(chǎn)品，離開四葉草形的國家會展中心時，我不禁想象了一個理想的場景，一個上海的工廠接到訂單，依靠互聯(lián)網(wǎng)將工作任務傳遞給外地的工廠，而在上海的工程師則實時監(jiān)控著每一條生產(chǎn)線。突然數(shù)據(jù)有些異常，系統(tǒng)根據(jù)以往的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，判斷出這條生產(chǎn)線即將出現(xiàn)某種故障就及時調整了生產(chǎn)計劃，工程師們在上海對故障生產(chǎn)線進行了遠程調控，之后生產(chǎn)繼續(xù)。然后產(chǎn)品通過物流直接送達客戶。有賴于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，這些產(chǎn)品的零部件都有可識別的編碼，當產(chǎn)品生命周期接近尾聲時，依賴編碼，可以有效地分類，回收，再利用，之后，開始一個新的產(chǎn)品生命周期，循環(huán)不已。而工業(yè)生產(chǎn)中排出的廢棄物，都有監(jiān)測設備進行監(jiān)控，減少了污染。

其實這不是想象，幾乎每個環(huán)節(jié)都可以在少數(shù)企業(yè)中找到實例。當前，轉型升級已經(jīng)迫在眉睫，需要以創(chuàng)新驅動，懷著堅定的決心，發(fā)揮制度優(yōu)勢，動員各方面力量，進一步深化改革，完善政策措施，建立靈活高效的實施機制，營造良好環(huán)境;必須培育創(chuàng)新文化和中國特色制造文化，推動我國制造業(yè)由大變強。endprint