智能機器人引發機械制造業的又一次革命

丁天貺

(河南科技大學附屬高級中學,河南洛陽 471000)

近些年來,國內制造業受到來自西方發達國家高端制造業回流和東南亞低端制造業崛起的前后夾擊,市場空間大幅縮小,加上勞動力成本持續上升、可開發土地日趨有限、環境和資源保護要求不斷加大等各方面限制,使得制造業利潤空間持續下滑。在新一輪工業革命浪潮下,“機器人革命”不是一場獨立的革命,而是以數字化、智能化、網絡化為特征的第三次工業革命的有機組成部分。國外媒體最新研究報告稱,機器人技術的快速發展及價格下跌將引發新的制造業革命,從而導致工廠將加快用機器人取代工人的步伐。未來10年,先進工業機器人的價格將下降20%左右。同時,它們對生產力的貢獻每年將提高5%左右。因此,即使是在勞動力工資處于中等水平的國家,機器人對制造商的吸引力也將越來越大。

1 中國機械制造業的發展現狀

中國機械制造業正在面對龐大的內需市場和更為開放的國際市場,正在成為全球的機械制造基地,然而,僅僅依靠資源消耗以及低勞動力成本的機械制造業是難于維持可持續發展的。因此缺乏自主創新技術與品牌的機械制造企業,迫切需要改善自己的競爭環境,才有可能使中國從機械制造大國逐步發展成為制造強國。

經過20年的發展,中國機械制造行業正在經歷從機械制造大國向機械制造強國轉變。根據2011年1～8月份的行業數據顯示,中國機械制造行業正處于高速發展的產業狀態,行業技術水平發展迅速,生產過于集中,市場提升度較大。隨著中國機械制造行業的發展越來越規范,機械制造行業進行了相應的產業調整,從高能耗向低碳環保方向發展,在平衡企業和行業發展規模的同時,提升自身在行業發展中的競爭力,以發掘內部增長來帶動和創新行業發展的新機遇。因此,今后的市場發展方向必然朝著智能化高端化發展。

2 影響中國機械產業發展的重要因素

2.1 外資企業免稅

外資企業免稅進口的設備越來越多,嚴重影響國內機械制造業等相關產業的發展。由于我國對外資企業的過分恩寵,外資企業在投資內進口的設備,實行全免進口關稅和增值稅優惠,內資企業(也包括境內的外資企業)產品出廠要交增值稅,而外資企業進口同類設備卻免稅,存在不平等競爭,嚴重影響內資企業發展。據海關統計,2002年外資項目在投資內進口的沒備為171.4億美元,2003年為209.7億美元,增長22.3%,2004年1-10月為257.3億美元,比上年同期增長51.9%,已大大超過上年全年金額。這些免稅進來的設備,對我國機電設備制造業帶來很大壓力和沖擊。

2.2 智能機器人的出現

中國的機器人廣泛分布在制造業領域和中國制造一樣,物美價廉。最近,浙江廣博集團金屬車間造出一個“機器人”,大名叫全自動文件夾制造機,這個機器人牛的地方不僅在于產能是30個熟練工人之和,而且“機器人”價格僅為同類型國外機器人的五分之一。機器人節省人力倒是個次要問題,最關鍵的機器人生產率高。機器人實際上代表著人類制作工具的最高水平,未來機器人的普及可以說是又一次產業革命。

2.3 市場需求

受2008年國際金融危機的影響,2009年上半年中國機械制造行業出現負增長,市場需求是刺激企業進行自主創新和謀求發展的強大動力,目前綠色智能是戰略性機械制造業發展的發展趨勢。它是指在保證產品的功能、質量和成本的前提下,綜合考慮環境影響和資源效率的現代制造模式。智能制造也是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統,它在制造過程中能進行智能活動,如分析、推理、判斷、構思和決策等。智能制造系統最終要從以人為為中心,構建以機器為主體的自主運行轉變。綠色制造技術在一定程度上催生和拉動了戰略性新興產業的發展,從而對我國傳統制造業的發展形成了一定的沖擊。

3 新形勢下智能機器人的使用

3.1 智能機器人的類型

隨著機器人技術不斷改進,機器人的種類和功能也層出不窮。按形態分類,智能機器人大致分為擬物智能機器人和仿人智能機器人兩大類,很多智能機器已幾乎具備人的特質。比如類人機器人,不僅外觀像人,有人的模樣,還能像人樣活動,有的類人機器人,不僅能運動,甚至自己去“想”,會思考,有智慧。在用途上,智能機器人與普通機器人在用途上有許多相似之處,但因其智能性使得它能做更復雜的工作,完成更高級的任務。智能機器人在用途上來講的話,可以分為工業智能機器人、農業智能機器人、探索智能機器人和服務智能機器人幾大類。鑒于機器人功能的多樣性,因此受到了我國很多領域的青睞。

3.2 工業智能機器人的應用

工業智能機器依據具體應用的不同,通常又可以分成焊接機器人、裝配機器人、噴漆機器人、碼垛機器人、搬運機器人等多種類型。作為具有智能的工業機器人,他們在很多方面超越了傳統機器人。比如噴漆機器人,代替人進行噴漆作業。碼垛、上下料、搬運機器人的功能則是根據一定的速度和精度要求,將物品從一處運到另一處。在工業生產中應用機器人,可以方便迅速地改變作業內容或方式,以滿足生產要求的變化。隨著對工業生產線柔性的要求越來越高,對各種機器人的需求也就越來越強烈。因此,智能機器人的出現和使用必將引發機械制造業的又一次革命。

4 智能化機器人的發展方向

全球市場上,機器人正以12%的速度快速增長,而在眾多的機器人品牌中,中國自主研制的品牌增長率卻占到了33%,這個數量遠遠超過了我國發展所需要的量。近日,軟銀集團創始人孫正義在接受C N B C采訪時表示,未來智能機器人的數量將和人類數量一樣多,人工智能未來將取代大部分工作崗位,同時地球上智能機器人的數量將達到人類的同等水平。

現在機器人已被廣泛地用于生產和生活的許多領域,它給人的最深刻的印象是一個獨特的進行自我控制的“活物”。然而在機械制造業迅猛發展的舞臺上,工業機器人無疑是最吸引大眾眼球的產品,靈巧作業、多臂多手、多機協同作業、人機共融等等都是他們的一大亮點。如今機器人內部都植入了更多高科技系統,從而能夠在惡劣環境和高勞動強度的要求下,替代人工勞動。

近些年,隨著機器人技術被越來越多的制造業廠商認可,機器人的銷售量也在迅猛增多,同時也帶動了企業的市場需求,這就要求我們不得不增加產品的技術含量,從而將工業機器人做到真正智能化。現在最大的難題是我國工業機器人的研發技術還有待提升,比如在電焊領域中很難做到點焊和弧焊的標準。因此機械產品作為生產工具,必須優先發展智能化,才能力保我們未來制造強國的地位。

5 結語

“互聯網+”的浪潮讓一切傳統行業和產業都在發生改變,人工智能的機器人也即將到來,而未來人工智能的發展也會更加迅速。智能機器人的出現和使用,不但有助于我國勞動力水平的提升,而且對于我國盡快實現自動化產業經濟也有很大的推動作用。未來智能化的方向是不會改變的,智能機器人的出現,對于工業領域來說,唯有將工業機器人與人工智能等新技術相融合,企業的發展方能走的更遠。

[1] 王博.中國機械制造行業現狀分析及未來發展方向[J].企業技術開發,2013,32(7)：9-10.

[2] 王田苗.人工智能與機器人前沿熱點方向[J].智能機器人,2016,10：31-33.