中國的經(jīng)濟(jì)奇跡直接歸因于制造業(yè)。中國制造業(yè)約有1億人(美國約1200萬人)，占中國國內(nèi)生產(chǎn)總值的近36%。近幾十年來，制造帝國在長江三角洲，北京以外的渤海灣以及南部的珠江三角洲被偽造。數(shù)以百萬計(jì)的低技術(shù)移民工人在巨大的工廠中找到工作，從襪子到服務(wù)器產(chǎn)生了難以想象的產(chǎn)品系列。中國在1990年僅占全球制造業(yè)產(chǎn)出的3%。今天，它生產(chǎn)了將近四分之一，其中80%的空調(diào)，71%的手機(jī)和63%的鞋類。對(duì)于世界各地的消費(fèi)者來說，這個(gè)制造業(yè)熱潮意味著許多低成本的產(chǎn)品，從經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的iPhone到平板電視。
近年來，中國的制造引擎已經(jīng)開始停滯。自2001年以來，工資平均每年增長12%。中國出口自2009年金融危機(jī)以來首次出現(xiàn)下降。截至2015年底，凱新采購經(jīng)理人指數(shù)是廣泛使用的制造指標(biāo)活動(dòng)顯示，該行業(yè)已連續(xù)10個(gè)月收縮。正如中國的制造業(yè)大潮對(duì)全球經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)一樣，其下降的前景已經(jīng)開始撼動(dòng)世界金融市場。
自動(dòng)化似乎提供了誘人的技術(shù)解決方案。中國已經(jīng)進(jìn)口了大量的工業(yè)機(jī)器人，但是機(jī)器人與工人的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于競爭對(duì)手。例如，在韓國，每10,000名工人有478名機(jī)器人;在日本，這個(gè)數(shù)字是315;在德國，292;在美國是164.在中國，這個(gè)數(shù)字只有36個(gè)。
中國政府渴望改變這一點(diǎn)。 3月16日，官員通過了“中國經(jīng)濟(jì)最新五年計(jì)劃”，據(jù)報(bào)道，這項(xiàng)計(jì)劃將包括一項(xiàng)將使數(shù)十億人民幣可用于制造商升級(jí)為先進(jìn)機(jī)械和機(jī)器人技術(shù)的計(jì)劃。政府還計(jì)劃在全國各地創(chuàng)造數(shù)十個(gè)創(chuàng)新中心，展示先進(jìn)的制造技術(shù)。中國的一些地方當(dāng)局在自己的努力中特別大膽。去年，廣東省，包括許多大型制造業(yè)的省份政府承諾將為工業(yè)機(jī)器人設(shè)備投入1500億美元的工廠，并創(chuàng)建兩個(gè)專門從事先進(jìn)自動(dòng)化的新中心。
目標(biāo)是在2049年中華人民共和國成立100周年之前，超越德國，日本和美國在制造業(yè)上的成熟。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，政府需要中國制造商采用數(shù)百萬機(jī)器人。也希望中國企業(yè)開始生產(chǎn)更多的這些機(jī)器人。
希望這將創(chuàng)造一個(gè)良性循環(huán)，幫助誕生新的高科技產(chǎn)業(yè)，鼓舞創(chuàng)新，從制造業(yè)滲透到其他行業(yè)和產(chǎn)品。
機(jī)器人現(xiàn)在正在進(jìn)行著由“機(jī)器”向人進(jìn)化的過程中。
現(xiàn)在的機(jī)器人只是一個(gè)傳統(tǒng)的特殊設(shè)備，它在一些關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)上進(jìn)行應(yīng)用，與人之間是互補(bǔ)的關(guān)系，但可以滿足市場對(duì)質(zhì)量和效率的要求。新一代機(jī)器人才可以叫“機(jī)器人”，它的應(yīng)用更加普遍，可以實(shí)現(xiàn)與人的替代關(guān)系，可以滿足市場對(duì)新制造模式的需求，減人力、降成本、提高產(chǎn)品競爭力。
除此之外，還需要考慮機(jī)器人的應(yīng)用場景，我們不要只是盯著高端應(yīng)用，也要注意低端應(yīng)用。比如衛(wèi)浴五金(打磨拋光)，看似簡單的工作，如果要讓機(jī)器人來做，它要有一些力的感知等要求，它的應(yīng)用要求甚至要比用在汽車生產(chǎn)線上的還要高，比如它要防水、防塵、防爆;力控制、離線編程、曲面規(guī)劃、打磨工藝。這個(gè)行業(yè)對(duì)價(jià)格也非常敏感，如何做低成本的系統(tǒng)，這是大家要考慮的。
對(duì)于工業(yè)機(jī)器人來講，一定要和傳感相結(jié)合，尤其是與視覺相結(jié)合，來擴(kuò)展工業(yè)機(jī)器人新的應(yīng)用，同時(shí)也使得工業(yè)機(jī)器人更加適應(yīng)于環(huán)境的變化、任務(wù)的變化。
工業(yè)機(jī)器人今后也不再只是做一些單元性的機(jī)器人單元，要走向“數(shù)字化工廠”。
這是現(xiàn)有的機(jī)器人，我們希望做到下一代工業(yè)機(jī)器人，包括柔性臂、雙臂人機(jī)協(xié)同，要具有安全性、交互性。
要做到這一點(diǎn)必須挑戰(zhàn)四個(gè)任務(wù)：環(huán)境挑戰(zhàn)、任務(wù)挑戰(zhàn)、行為方式挑戰(zhàn)、自然交互挑戰(zhàn)。
針對(duì)上面的這幾個(gè)挑戰(zhàn)，我們要重點(diǎn)研究的問題包括：
(1)環(huán)境理解問題：研究機(jī)器人在自然、不可預(yù)知、動(dòng)態(tài)環(huán)境中的感知。
(2)行為方式及安全問題：研究機(jī)器人和人在緊密接觸、密切配合行為過程中確保人-機(jī)-物安全的技術(shù)。
(3)交互問題：研究機(jī)器人作為“人類助手”、乃至進(jìn)入普通人生活相適應(yīng)的友好、智能、自然的人機(jī)交互技術(shù)。
過去都是以機(jī)器為中心，人推動(dòng)搖控器、手把手教機(jī)器人怎么干活;今后應(yīng)該以人為中心。機(jī)器人來適應(yīng)人，比如人打個(gè)手勢，機(jī)器人就知道干什么;人說一句話，機(jī)器人就能理解這句話從而做出行動(dòng);這是一個(gè)根本的改變。
(4)學(xué)習(xí)與進(jìn)化問題：研究基于反饋思想的在線學(xué)習(xí)方法，通過不斷的在線學(xué)習(xí)和吸收他人的觀點(diǎn)，提高自身能力，實(shí)現(xiàn)進(jìn)化，使其能夠適應(yīng)外界不斷變化環(huán)境和復(fù)雜多變的作業(yè)任務(wù)。在這個(gè)問題中，要研究自主學(xué)習(xí)、協(xié)同進(jìn)化、機(jī)器思維、成長發(fā)育等內(nèi)容。
這是新一代機(jī)器人的典型代表，包括庫卡、ABB。它們希望機(jī)器人能和人在同一個(gè)空間當(dāng)中進(jìn)行作業(yè)，而不至于損傷人或者損傷自身。
我們希望利用新一代機(jī)器人構(gòu)造“智慧的工廠”，這就是工業(yè)4.0提出來的發(fā)展方向。
近年來，中國的制造引擎已經(jīng)開始停滯。自2001年以來，工資平均每年增長12%。中國出口自2009年金融危機(jī)以來首次出現(xiàn)下降。截至2015年底，凱新采購經(jīng)理人指數(shù)是廣泛使用的制造指標(biāo)活動(dòng)顯示，該行業(yè)已連續(xù)10個(gè)月收縮。正如中國的制造業(yè)大潮對(duì)全球經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)一樣，其下降的前景已經(jīng)開始撼動(dòng)世界金融市場。
自動(dòng)化似乎提供了誘人的技術(shù)解決方案。中國已經(jīng)進(jìn)口了大量的工業(yè)機(jī)器人，但是機(jī)器人與工人的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于競爭對(duì)手。例如，在韓國，每10,000名工人有478名機(jī)器人;在日本，這個(gè)數(shù)字是315;在德國，292;在美國是164.在中國，這個(gè)數(shù)字只有36個(gè)。
中國政府渴望改變這一點(diǎn)。 3月16日，官員通過了“中國經(jīng)濟(jì)最新五年計(jì)劃”，據(jù)報(bào)道，這項(xiàng)計(jì)劃將包括一項(xiàng)將使數(shù)十億人民幣可用于制造商升級(jí)為先進(jìn)機(jī)械和機(jī)器人技術(shù)的計(jì)劃。政府還計(jì)劃在全國各地創(chuàng)造數(shù)十個(gè)創(chuàng)新中心，展示先進(jìn)的制造技術(shù)。中國的一些地方當(dāng)局在自己的努力中特別大膽。去年，廣東省，包括許多大型制造業(yè)的省份政府承諾將為工業(yè)機(jī)器人設(shè)備投入1500億美元的工廠，并創(chuàng)建兩個(gè)專門從事先進(jìn)自動(dòng)化的新中心。
目標(biāo)是在2049年中華人民共和國成立100周年之前，超越德國，日本和美國在制造業(yè)上的成熟。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，政府需要中國制造商采用數(shù)百萬機(jī)器人。也希望中國企業(yè)開始生產(chǎn)更多的這些機(jī)器人。
希望這將創(chuàng)造一個(gè)良性循環(huán)，幫助誕生新的高科技產(chǎn)業(yè)，鼓舞創(chuàng)新，從制造業(yè)滲透到其他行業(yè)和產(chǎn)品。
機(jī)器人現(xiàn)在正在進(jìn)行著由“機(jī)器”向人進(jìn)化的過程中。
現(xiàn)在的機(jī)器人只是一個(gè)傳統(tǒng)的特殊設(shè)備，它在一些關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)上進(jìn)行應(yīng)用，與人之間是互補(bǔ)的關(guān)系，但可以滿足市場對(duì)質(zhì)量和效率的要求。新一代機(jī)器人才可以叫“機(jī)器人”，它的應(yīng)用更加普遍，可以實(shí)現(xiàn)與人的替代關(guān)系，可以滿足市場對(duì)新制造模式的需求，減人力、降成本、提高產(chǎn)品競爭力。
除此之外，還需要考慮機(jī)器人的應(yīng)用場景，我們不要只是盯著高端應(yīng)用，也要注意低端應(yīng)用。比如衛(wèi)浴五金(打磨拋光)，看似簡單的工作，如果要讓機(jī)器人來做，它要有一些力的感知等要求，它的應(yīng)用要求甚至要比用在汽車生產(chǎn)線上的還要高，比如它要防水、防塵、防爆;力控制、離線編程、曲面規(guī)劃、打磨工藝。這個(gè)行業(yè)對(duì)價(jià)格也非常敏感，如何做低成本的系統(tǒng)，這是大家要考慮的。
對(duì)于工業(yè)機(jī)器人來講，一定要和傳感相結(jié)合，尤其是與視覺相結(jié)合，來擴(kuò)展工業(yè)機(jī)器人新的應(yīng)用，同時(shí)也使得工業(yè)機(jī)器人更加適應(yīng)于環(huán)境的變化、任務(wù)的變化。
工業(yè)機(jī)器人今后也不再只是做一些單元性的機(jī)器人單元，要走向“數(shù)字化工廠”。
這是現(xiàn)有的機(jī)器人，我們希望做到下一代工業(yè)機(jī)器人，包括柔性臂、雙臂人機(jī)協(xié)同，要具有安全性、交互性。
要做到這一點(diǎn)必須挑戰(zhàn)四個(gè)任務(wù)：環(huán)境挑戰(zhàn)、任務(wù)挑戰(zhàn)、行為方式挑戰(zhàn)、自然交互挑戰(zhàn)。
針對(duì)上面的這幾個(gè)挑戰(zhàn)，我們要重點(diǎn)研究的問題包括：
(1)環(huán)境理解問題：研究機(jī)器人在自然、不可預(yù)知、動(dòng)態(tài)環(huán)境中的感知。
(2)行為方式及安全問題：研究機(jī)器人和人在緊密接觸、密切配合行為過程中確保人-機(jī)-物安全的技術(shù)。
(3)交互問題：研究機(jī)器人作為“人類助手”、乃至進(jìn)入普通人生活相適應(yīng)的友好、智能、自然的人機(jī)交互技術(shù)。
過去都是以機(jī)器為中心，人推動(dòng)搖控器、手把手教機(jī)器人怎么干活;今后應(yīng)該以人為中心。機(jī)器人來適應(yīng)人，比如人打個(gè)手勢，機(jī)器人就知道干什么;人說一句話，機(jī)器人就能理解這句話從而做出行動(dòng);這是一個(gè)根本的改變。
(4)學(xué)習(xí)與進(jìn)化問題：研究基于反饋思想的在線學(xué)習(xí)方法，通過不斷的在線學(xué)習(xí)和吸收他人的觀點(diǎn)，提高自身能力，實(shí)現(xiàn)進(jìn)化，使其能夠適應(yīng)外界不斷變化環(huán)境和復(fù)雜多變的作業(yè)任務(wù)。在這個(gè)問題中，要研究自主學(xué)習(xí)、協(xié)同進(jìn)化、機(jī)器思維、成長發(fā)育等內(nèi)容。
這是新一代機(jī)器人的典型代表，包括庫卡、ABB。它們希望機(jī)器人能和人在同一個(gè)空間當(dāng)中進(jìn)行作業(yè)，而不至于損傷人或者損傷自身。
我們希望利用新一代機(jī)器人構(gòu)造“智慧的工廠”，這就是工業(yè)4.0提出來的發(fā)展方向。