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王田苗:重新认识智能制造与机器人发展趋势

发布时间:2017-12-05 来源:金属加工
关键字: 智能制造 机器人

        近日,北京航空航天大学教授、机器人研究所名誉所长王田苗教授在“2017中国机器人产业发展高峰论坛”发表了“重新认识智能制造机器人发展趋势”主题演讲。以下为主要内容实录:

  各位领导、各位专家、各位企业家,下面我向大家汇报一下我最近调研和学习的体会,就是在新时代下重新认识智能制造机器人的发展趋势。

  “中国制造2025”正在深入推进,国家基础设施建设进行全面推进,与此同时在纵深的几个行业设立一系列的重大专项项目。全球经济正在复苏,这种复苏下主要是由于人工智能和机器人技术,包括其它方面的材料、能源和生物技术推动了新一轮的革命,将会对生活方式、制造产品和社会形态产生颠覆,由于互联网和移动互联网的发展让需求更加明确,同时也更加开放。

  我们在这样的历史周期可以看到,智能制造每次都给了我们国家最强有力的支持,比如在1990年前后正好是我国信息家电的崛起,与此同时是工程机械的崛起,2005年前后正好是我们国家汽车工业的崛起,还有数控机床、能源和移动互联网通讯以及手机的崛起。下一个十年也是一样,中国将迎来更大的发展机会。

  但是在新的时代下,我们要审视周边的环境和业态是不是有变化,我们突然感觉有三个变化:首先是物质极其丰富,汽车、衣服、食品 、冰箱、旅游,其实只要有钱都是可以选择的,同时造成了很多厂子产能过剩,而且互联网的需求下对需求的精准定位越来越明确。其次是在这样一个大的制造环境下成本急速上升,一方面来自于人力成本,另一方面来自于场地和我们所说的科技研发人员的成本。还有一个变化是世界各国巨头对中国企业进行竞争,利用他们已经建立好的从材料到装备、产品和服务的生态以各种方式进行竞争。这给我们带来了不同的环境,接下来就和大家分享一下我调研学习的体会。

  第一,社会形态主导科技浪潮发展的走向。回顾整个历史发展,农业社会需要的就是农业装备、耕地和贸易市场,我们所说的纺织机械、矿山煤矿诞生了所谓的蒸汽机,由蒸汽机 进入了工业社会,工业社会由我们所说的工程机械和铁路又进入到了汽车、石油、电力,以及现在的信息社会,金融、互联网、商贸等等, 智能制造机器人在未来的智能社会对我们的智能制造、互联资讯、能源安全会起到重要的作用。

  历史发展当中都是由社会形态决定的,社会形态当中有两个方面:首先是战略性装备、核心材料、核心部件和相应的技术支撑体系和技术研发体系,与此同时就是对大众需求的痛点,现在来看,大众需求的痛点来自小批量、多品种、个性化的制造以及制造业招不到工人,社会上的公共服务人员成本很贵,还有我们所说的交通拥挤停车难、环保食品安全以及家装的质量等等。医疗方面我们依然渴望着看病容易、看病便宜、看病更好的服务,由于信息繁杂,需要个性化、正能量和比较有人文气息的一些内容,就是这样的一些痛点。在这样的前提下我们再来审视这个时代的时候,我们又感觉到2020年到2025年期间以技术改变社会形态的时点好像即将在中国发生。

  我举的这几个例子都将会逐步商用,一旦商用就意味着有市场买单推动这个时代的发展。比如云服务体系、5G物联网、柔性感知和显示 的可穿戴商用、工业机器人将突破10万并大规模进入制造业和服务业,点到点区域性商业、干细胞在一定人群当中试用,还有绘画教育性的养老家庭等等。这样的背景下生态环境又出现了以人工智能机器人为先导的科技浪潮,也将通过科技元素推动社会发展,我们需要审视人工智能和机器人在这方面的作用。其实从本质的经济学和技术的角度理解,人工智能和机器人最本质的作用是解决效率的问题,无论是工作、还是数据。另一个作用是解决个体和社会的需求,其实这也是可以解决的。再就是可以预测和影响个体和社会的需求行为导向,包括工作、娱乐、教育、物品价值和安全。这些是需要法律保护的,现在GPS影响了我们对周边城市的认识,已经离不开了,我们对电影和电视剧的选择离不开网站的点评和打分, 比如我们到国外吃饭和旅游景点住处也离不开这样的智能机器给我们的建议。在这种情况下,我们认为人工智能的法律规范和商贸体系迫在眉睫,这样才能给予社会安全的保障。

  基于这种社会阶段的发展,包括科技生态的改变来看,我们可以把它划分为两个方面:一个是发达地区,一个是发展地区。发达地区就是北上广,甚至是一线城市,因为从物质、交通、教育和人居已经不比西方差多少了,发展地区需要的正好是过去二十年前我们需要加强的 ,包括公路、厂房、住宅、装备、汽车、食品。而对发达地区来说,其实就是以大数据提供消费、装备的个性化和产品设计。由于我们的人力和场地成本,以大城市为核心的周边对小企业来说生存越来越难,间接地有这样一种感觉,将会形成大型高效的智能制造工厂。这是由于社会形态决定的,因为大型的制造工厂能够获得人才、场地和物流的优势,从而提供比较安全可靠丰富的产品、日用品和办公用品。

  第二,重新认识智能制造机器人的发展趋势,以人为核心的物联网导致C2B的趋势加剧。我们都知道传统的制造模式是由原材料,包括提供装备加工成产品销售服务而形成的体系。但是物联网资源丰富的情况下,个人需求的聚类由于人工智能机器人可以解决,所以改变了这种生态,变成了要由客户的精准需求反推到我们所说的制造,又由制造推向了原材料。这里主要有两个认识:过去我们理解物联网指的是冰箱有物联网、衣服有物联网,以及其它的物联网,通过最近的一些认识我们觉得现阶段最先形成物联网的是以人为核心建立起来,比如我买了冰箱、买了衣服,这个物品就和我这个人建立起来了联系,由此提供相关服务、维修以及新产品的推送。我的理解是,由于2C人工智能机器人发展极其迅速,造成了个人的信用体系率先从C端开始,包括居住、支付能力、支付品 种,由它变成了对产品设计的标准,包括对2C产品制造装备的要求,回过头来又对后端2B制造,包括高精尖、高速度、低成本的要求,也是 一个逆向的趋势。

  根据这样的形态,我们再来理解智能制造机器人的发展趋势,其实就是由这三个环节来决定的。C2B本身是以AI大数据、网络化制造推动现代服务业,这样的体系下就不难想像从美国硅谷、日本、德国、中国投资商以及各个企业在更新升级换代的时候利润这么微薄大家还在进行加速研究,其实就是因为需求的诱导,由此产生了语音、触觉、视觉、芯片传感器和操作系统等等一系列的发展。过去我们是用ERP把底 层的物流业务形态搞得很清楚,上层是由电商形成,现在很希望利用云计算、线上需求和线下便利店以及物流打通,形成这样一个广告,加速把精准产品的设计推到精准客户。再就是现在我们所说的B2,也就是二十年前所有企业进行的信息化,是以原材料、核心部件、装备和服务为支撑,以用户的需求来重构这个商业智能,以云计算、云服务作为过去传统的数据库或者服务器为代价推动这样的变革。

  最后谈一谈关于我自己的一点初步的认识,就是对智能机器人的三个主要的发展趋势。我们总是问机器人替代人类进入到工厂是什么动力决定它的?政策、唯利是图还是其它的什么原因?我们得出的结论是社会形态决定的 ,因为年轻人不愿意从事单调、机械和繁重的一线工作,包括一些脏累的活,所以不是钱的问题。已经做过大量的调研,就是在制造业给 5000-6000元,而在服务业包括金融、旅游、咨询和家政给3000元,他们宁可挑3000元的工作,不愿意挑5000-6000元的工作,这是社会形态 和人的属性决定的。在这种情况下,直接动力其实就是社会公共服务人员、工人和家庭护工家庭越来越难,而且成本接近月工资1万元,因为保姆和护工的工资已经是5000元左右,如果家里有失能或者半失能就要接近8000-1万元,这些会加速人工智能和机器人的研究。

  关于未来机器人发展的场景,现在来看主要是四个方面:首先是制造工厂、公共社会服务以及危险作业环境,这些环境当中的机器人只要是价格在10万元,也就是一年就能够收回成本的话痛点是存在的。其次是老龄化社会服务和护理,未来这些将成为非常繁重的社会压力。虚拟机器人的会话、聊天、VR游戏等等,还有私人定制的医疗、理财、工作、生活和资讯。

  结合社会发展的形态,我们认为智能机器人产业发展有三大趋势:感知仿生结构、智能材料、认知推理、情感交互等等技术的交错融合推动机器人作为一个个体的智能机器不断发展,这四项技术如果没有本质上的突破进入家庭还是非常难的。定制化、无人化工厂的解决方案,这是结合工业物联网、ATV和我们所说的工业机器人、物流、3D打印,包括高端机床结合起来的推进手段。服务的变革我们的理解是2B 公共服务,因为一个专业的领域只要是在特定的成本下就能够刺激它的发展,随后再进入到2C,因为2C对个人的要求会五花八门,而在今后最大程度的是将以服务和租赁为主,而不是买卖。现在来看,技术的免费和产品的免费是一个趋势,而服务正在变得越来越重要。

  这样的态势下,我们利用Gartner的布局也可以看到智能机器人前沿的发展,包括脑科学、新能源、深度学习芯片、软体交互、云服务以及康复等等。以个体为载体人类的期望很大,所以等待着它的商业化,包括家用、无人驾驶和无人机,甚至还有一定的泡沫。现在来看已经开始慢慢地引领,并且浮于社会了,包括物流、AGV、特种3C焊接、AI助理和客服,还有核心部件等等。过去的一段时间当中我参与了真格等 一些基金对机器人的投资,往往是社会结构、核心部件和一些壁垒的考虑。

  在人工智能与机器人的发展过程当中,目前就三大领域来说它既是作为使用技术,同时又是作为独立的产品服务在新消费、新医疗以及新产业方面。

       来源:新华网



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