由中國電子學(xué)會(huì)、中德智能制造聯(lián)盟專家委員會(huì)主辦,智匯工業(yè)承辦,中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院協(xié)辦的“2016中德CPS與智能制造論壇”擬定于2016年9月26日(周一)在北京舉辦。論壇將以“協(xié)同創(chuàng)新智造未來”為主題,圍繞智能制造、CPS、工業(yè)云、工業(yè)大數(shù)據(jù)、機(jī)器人等熱點(diǎn)領(lǐng)域開展研討,基于中德智能制造合作試點(diǎn)示范項(xiàng)目及其他優(yōu)秀合作范例,討論中德產(chǎn)業(yè)合作的經(jīng)驗(yàn)和建議。論壇由專題報(bào)告、高峰對(duì)話等環(huán)節(jié)組成,針對(duì)中德在CPS與智能制造領(lǐng)域的方案及實(shí)踐展開交流。
眾所周知,當(dāng)前制造業(yè)面臨很大的壓力。主要包括:成本(人力成本在上漲,人口紅利在消失,原材料土地成本都在上漲);還有來自于資源與環(huán)境制約;另外就是來自市場的壓力(互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,80后90后都需要個(gè)性化定制化的產(chǎn)品,制造業(yè)企業(yè)需要改進(jìn)技術(shù)和模式,通過快速響應(yīng)才能符合市場的需求,才能具備可持續(xù)發(fā)展的競爭力)。因此,很多發(fā)達(dá)國家在最近幾年都出臺(tái)國家級(jí)制造業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略。
2012年美國出臺(tái)AMP(先進(jìn)制造業(yè)國家愛戰(zhàn)略),美國GE公司也推出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,2013年德國出臺(tái)了“工業(yè)4.0”,英國發(fā)布了未來制造業(yè)預(yù)測(面向2050年)……2015年5年,我國也發(fā)布了被社會(huì)上稱為中國版工業(yè)4.0的“中國制造2025”。也就是說,新一輪工業(yè)革命正在到來,也就是我們通常說的“第四次工業(yè)革命”。
第一次工業(yè)革命的標(biāo)志是機(jī)械化,第二次工業(yè)革命的標(biāo)志是電氣化,第三次工業(yè)革命的標(biāo)志是自動(dòng)化,第四次工業(yè)革命則是智能化。而智能化的核心則是信息物理系統(tǒng)。正是因?yàn)橛辛诵畔⑽锢硐到y(tǒng),才能實(shí)現(xiàn)工廠的智能化,才能進(jìn)行智能制造。
現(xiàn)在有了新一代的信息技術(shù),什么物聯(lián)網(wǎng)、電子標(biāo)簽、RMID、嵌入式的傳感器等等,這樣信息與物理之間的界限變得越來越小了,甚至可以直接融合了,這樣一來就可以提升工廠的效率。也就是說,改變了以前信息系統(tǒng)對(duì)物理系統(tǒng)的單向控制變?yōu)殡p向的互動(dòng)。流水線或者生產(chǎn)設(shè)備上,通過廣泛部署物聯(lián)網(wǎng)傳感器,可以在實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù),通過無線網(wǎng)絡(luò)直接把數(shù)據(jù)傳輸出去,信息系統(tǒng)感知數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析,再反過來指導(dǎo)工廠下一步生產(chǎn),這樣工廠的信息物理就得到了融合,實(shí)現(xiàn)無人化,不用人為跑來跑去,人為錄入數(shù)據(jù)了。從而實(shí)現(xiàn)效率的提升,工期的縮短,成本的降低,能源使用的減少,還會(huì)滿足定制,提升靈活性。
目前,市場探討最多的毫無疑問就是德國工業(yè)4.0。它不僅僅是工廠的智能制造,而是實(shí)現(xiàn)了智能電網(wǎng)、智能家庭、智能建筑,像我們所說的,要形成整個(gè)的智慧城市,這是工業(yè)4.0的延伸。
然而,當(dāng)全球工業(yè)都在埋頭苦干于工業(yè)4.0時(shí),工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)率先提出將助力汽車行業(yè)進(jìn)入“工業(yè)5.0”,那么,何為工業(yè)5.0?工業(yè)機(jī)器人又計(jì)劃以怎樣的優(yōu)勢推動(dòng)汽車行業(yè)”工業(yè)5.0“的發(fā)展?
牛頓定律是“知你為何”,我們將來必須到默頓定律——“望你為何”,實(shí)現(xiàn)從牛頓的機(jī)械思維與機(jī)械系統(tǒng)到默頓的引導(dǎo)思維與智能系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化。當(dāng)今,全球都掀起了建造智能工廠和生產(chǎn)數(shù)字化通信產(chǎn)品的風(fēng)潮,而在產(chǎn)品制造中找回人性化的一面更是新的趨勢。這個(gè)趨勢名為“工業(yè)5.0”,又被稱之為“人機(jī)協(xié)作產(chǎn)業(yè)”。
在今年第十二屆上海國際汽車制造技術(shù)與裝備及材料展覽會(huì)(AMTS)上,優(yōu)傲機(jī)器人攜全系列協(xié)作機(jī)器人家族盛裝亮相,展示其人機(jī)協(xié)作機(jī)器人在與人工作中的靈活性與智能化,力圖將工人從繁瑣枯燥的工作中解脫出來,推進(jìn)“人機(jī)合一”的工業(yè)5.0時(shí)代的到來。
5.0社會(huì)進(jìn)化史
如前所說,工業(yè)1.0的特征是機(jī)械化,工業(yè)2.0的特征是電氣化,工業(yè)3.0的特征是信息化,工業(yè)4.0的特征是網(wǎng)絡(luò)化,那么,虛實(shí)交互、閉環(huán)反饋、動(dòng)態(tài)執(zhí)行的平行化,將是工業(yè)5.0的最大特征。而工業(yè)機(jī)器人定義的工業(yè)5.0是以“人+機(jī)器人”人機(jī)協(xié)作為目的,不僅可以使機(jī)器與工作人員安全協(xié)作,還可以通過機(jī)器人的技術(shù)使得生產(chǎn)工作更加簡單,未來將是以虛實(shí)平行互動(dòng)為特征的智能技術(shù)時(shí)代。
在人機(jī)協(xié)作領(lǐng)域,人與機(jī)器需彼此互補(bǔ)和促進(jìn),工人通過加入人性化元素,使產(chǎn)品個(gè)性化,而協(xié)作機(jī)器人可以事先進(jìn)行產(chǎn)品加工,或是為工人備妥需要加工的產(chǎn)品。機(jī)器人的使用不代表工人將被替代,而是增強(qiáng)工人的能力,并且讓他們能夠使用協(xié)作機(jī)器人作為多功能的工具,例如將其作為螺絲刀,包裝設(shè)備和碼堆機(jī)等等,從而完成更加繁重和危險(xiǎn)的工作。工人則可以發(fā)揮創(chuàng)造性,處理更為復(fù)雜的項(xiàng)目。而汽車行業(yè)有了“協(xié)作機(jī)器人”的加入,也將提升其產(chǎn)品競爭力,以便快速反應(yīng)市場、搶占市場先機(jī)?!?/p>
工業(yè)機(jī)器人掀起新變革,汽車制造業(yè)將迎“工業(yè)5.0”
對(duì)于未來汽車制造產(chǎn)業(yè)來說,高效、可協(xié)作將會(huì)成為主流方向,也就是說未來的高自動(dòng)化生產(chǎn)線就去除人與機(jī)器的“芥蒂”——圍欄,并且便于安裝配置。而智能化的機(jī)器人可以在保證效率的同時(shí)也能夠保證工作人員的安全,這正是優(yōu)傲機(jī)器人提出全新“工業(yè)5.0”概念的出發(fā)點(diǎn)。其麾下UR3、UR5核心技術(shù)可對(duì)汽車玻璃弧度噴膠、扭發(fā)動(dòng)機(jī)螺栓、座椅的安裝等并且以應(yīng)用在東風(fēng)雷諾的發(fā)動(dòng)機(jī)和李爾的座椅,未來類似于UR3、UR5的高靈活、高智能型協(xié)作機(jī)器人將逐漸“飛入尋常百姓家”。
當(dāng)下,不光企業(yè)在探討實(shí)踐工業(yè)5.0,不少國內(nèi)專家學(xué)者也開始聚焦工業(yè)5.0,當(dāng)中國制造2025對(duì)標(biāo)著德國工業(yè)4.0在持續(xù)推進(jìn)落地,而中國的大部分工廠還被詬病停留在工業(yè)3.0甚至更低水平的時(shí)候,工業(yè)5.0或許連個(gè)概念都不存在,更別說推行了。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算不斷融合推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程的時(shí)候,中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)副理事長兼秘書長王飛躍已經(jīng)提倡工業(yè)5.0甚至X5.0。
或許是讓德國“工業(yè)4.0”說法刺激到了,就技術(shù)發(fā)展而言,王飛躍認(rèn)為在機(jī)械化、電氣化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化后,我們進(jìn)入了第5個(gè)技術(shù)發(fā)展階段:平行化,就是以虛實(shí)平行互動(dòng)為特征的智能技術(shù)時(shí)代,所以就有了X5.0的講法。
他認(rèn)為X5.0時(shí)代的智能體系包括:一個(gè)核心,平行的虛實(shí)互動(dòng)理念;兩個(gè)支撐,ACP方法和CPSS基礎(chǔ)設(shè)施;三個(gè)主題,智能組織、智慧管理和社會(huì)智能。未來智慧社會(huì)的作用有三個(gè):人工影響現(xiàn)實(shí),“虛”的影響“實(shí)”的;未來影響歷史,“無”的影響“有”的;“水晶球”的科學(xué)化、儀表化,不僅是對(duì)歷史進(jìn)行感知,而且可以對(duì)未來進(jìn)行感知,進(jìn)而對(duì)未來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、設(shè)計(jì)、干預(yù)等。
將來的機(jī)器人必然會(huì)促進(jìn)新工作、新工種的產(chǎn)生,就像計(jì)算機(jī)產(chǎn)生新的工種(如軟件工程師等),工業(yè)社會(huì)把農(nóng)民轉(zhuǎn)成工人一樣,只有這樣它才有未來。所以,制造業(yè)的未來應(yīng)該是機(jī)器渡人、機(jī)器升人、機(jī)器化人。一句話,人工智能和智能機(jī)器是人類走向開放社會(huì)的朋友,不是敵人。
當(dāng)下,工業(yè)4.0正深入實(shí)踐,工業(yè)5.0的理念則讓人類生活有質(zhì)的飛躍,對(duì)中國制造業(yè)來說,我們不能拘泥于“工業(yè)4.0”,那樣無異于買德國人包裝好的技術(shù),要開創(chuàng)中國“工業(yè)5.0”,建立自己的市場品牌才是立足未來的根本。
(本文綜合百度百家、騰訊、新浪、中國智能制造網(wǎng)、中國傳動(dòng)網(wǎng)資料,由中國傳動(dòng)網(wǎng)整編,圖片來源于網(wǎng)絡(luò))