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2010年我們的制造業總量已經超過美國。但我們是用1億工人來完成的，美國是1000萬工人完成的。 工業機器人，如今在中國是個熱門話題。來自中國機器人產業聯盟和國際機器人聯合會的統計數據顯示，2013年中國市場工業機器人銷售總量比2012年增長約36%。中國不僅已經成為世界上最大的機器人市場，也是成長最快的市場。 工信部賽迪研究院公布的報告亦指出，在政策扶持和人工成本倒逼下，預計中國機器人產業2012年到2022年十年間的增長率為年均23%至36%，潛在市場規模達千億元級別。 在中國制造業正向高端轉變、承接國際先進制造、參與國際分工的背景下，工業機器人也被寄予厚望，期待成為推動轉型的重要力量。 工業機器人將如何改變中國？日前，記者專訪了中國工程院院士蔡鶴皋。 作為哈爾濱工業大學機器人研究所名譽所長，蔡鶴皋是國產工業機器人事業的開創者之一。1985年，他研制成功中國第一臺弧焊機器人。該項目在北京的中國軍事博物館展出時，被用以與人造衛星媲美。 此次專訪中，蔡鶴皋再次強調，只有解決工業機器人的發展問題，中國才有可能實現從制造大國向制造強國的轉變。 1億人完成1000萬人的工作 工業機器人是一個什么概念？它有什么作用？ 蔡鶴皋：上世紀60年代，美國首先研制成功第一臺工業機器人。當時美國工業發展很快，但勞動力不足、勞動力成本不斷提高。他們就考慮研究一種機器，能夠在工廠里代替人進行各種作業，比如焊接、噴漆、搬運、裝配……這種機器人開始看起來就像人的手臂，有大臂、有小臂、有手腕、有手，根據編程可以做各種動作。手里拿著焊槍就可以焊接，拿著噴槍就可以噴漆，有手爪的可以搬運。當時美國汽車工業發展很快，機器人首先用在汽車上。 日本在戰后也面臨勞動力缺乏和勞動力成本高的問題，很快就引進了這項技術。政府出臺扶持政策，工業機器人產業很快就發展起來。對機器人制造廠，政府給補貼，以減少制造機器人的風險，因此刺激了工廠的積極性。用戶購買和使用機器人也會得到政府補貼，用的越多獲得的補貼越多。如今，日本已成為世界上生產和使用工業機器人最多的國家。 日本將1980年叫做“機器人元年”，他們在這一年基本做到了產業化和推廣應用。 工業機器人后來在歐洲也得到發展，像德國、瑞典發展得很快。瑞典的ABB公司、德國的庫卡公司，都是在這樣的歷史背景下發展起來的。 中國在上世紀80年代初開始把機器人列入國家計劃，后來也列入“863計劃”和自然科學基金項目。從那時到現在也有30多年了，我們已經能造工業機器人，但產業還沒有發展壯大，規模也很小，只能說還在萌芽階段。中國目前還沒有像庫卡、ABB、安川那樣大規模生產機器人的企業。但是這30年當中,我們在工業機器人方面也取得了一定成績。 現在西方國家工業機器人的應用到了什么程度？ 蔡鶴皋：像日本，每一萬名工人對應的機器人數量是300多臺，中國還不到20臺。從這方面來看，中國潛在的市場很大。因為中國是一個制造大國，2010年我們的制造業總量已經超過美國。但我們是用1億工人來完成的，美國是1000萬工人完成的，這個數字說明我們的生產效率還不到美國的十分之一，生產手段還非常落后。 2010年，我到沿海的一些企業看，雖然產品可以出口、產量很大，但都是手工作業、勞動密集型。到車間一看，很多人在那用手工焊接、裝配、制作。 這幾年中國也出現了過去西方國家、發達國家曾遇到的問題——勞動力短缺和勞動力成本高。中國沒有那么多廉價勞動力了,今后怎么發展？中國正面臨產業轉型升級，要從制造大國變成制造強國。所以，目前已經出現了一個工業機器人的需求高漲期。 有人說，中國的工業機器人市場將成為世界最大的需求市場，因為中國制造業非常龐大，要提升到像美國、日本、德國那樣的自動化程度，需要幾百萬臺工業機器人。 正因為這樣，外國幾家大的機器人企業，像庫卡、ABB、安川都跑到中國來，在上海、成都、沈陽、北京等地建廠。他們已經發現，必須要用廉價產品來和中國競爭，就利用中國的勞動力就地生產，減少遠途運輸成本。 我們不能把中國的機器人市場拱手交給外國人，要發展自己的工業技術產業，用具有自主知識產權的國產機器人占領中國市場。所以現在國家、地方政府和企業家都積極創辦機器人產業，從全國來看有數百家這樣的企業正處在萌芽階段。 關鍵元器件必須從外國進口 目前中國的工業機器人產量如何？ 蔡鶴皋：2013年有統計，但數字不是特別準確：中國新銷售的機器人總量約11萬到12萬臺。其中中國造的機器人可能占到十分之一，90%是進口的——庫卡的、ABB的、安川的。到上海汽車廠、第一汽車廠、第二汽車廠、北汽、南汽這些大汽車廠一看，機器人用得很多，基本都是外國的。 如果中國要到達美國的生產效率，就得裝備300多萬臺工業機器人，缺口還有幾百萬臺。外國這幾大廠家生產不出來這么多，所以中國工業機器人產業的發展空間很大。 國產工業機器人在價格、性能、技術等問題上存在挑戰嗎？ 蔡鶴皋：這還真是很嚴重的問題。中國能造機器人，造出來也能用，但是造一臺6個自由度的工業機器人，就需要6臺伺服電機。伺服電機中國造不了，得進口。另外，每一個關節上都有一個精密減速器，也得從日本進口。進口電機和減速器價錢很高。 雖然我們的勞動力便宜，但是國產企業想降低機器人制造成本非常困難——關鍵元器件必須從外國進口，這個因素就使我們的工業機器人產業的發展受到制約。 中國也在努力自己造伺服電機和減速器，但還沒有完全解決。我們的目標是性能起碼能達到外國水平，價格是外國的三分之一。 如何看現在工業機器人的發展情況？ 蔡鶴皋：工業機器人分三代。第一代機器人是示教再現型，給它編程，教它干什么活，它會忠實地按程序做，一千遍、一萬遍不走樣。但這種機器人沒有感覺系統，假如外界環境變了，它沒有感覺，更沒有思維功能，不能規劃自己的行為。國外工業機器人應用最多的還是第一代機器人。具有感知功能的是第二代機器人，現在的應用還不如第一代機器人那樣普遍。 第二代，也就是具有感知功能的機器人，比如說有視覺功能，它能判斷零件的位置和運動的方向，甚至可以將圓形、方形、三角形等不同形狀的零件放到不同的箱子里。具有感知功能的機器人在生產中已經應用了，只是還比較少，現在90%都是第一代。 發射到火星上的探測機器人是有智能的，可以自主判斷、決定自己該怎么做。完全自主的機器人還沒有出現，這種機器人是屬于第三代智能機器人。 工業機器人受到高層重視 有人說，工業機器人的應用給美國等帶來了很高的失業率，你如何看這種說法？ 蔡鶴皋：整個生產發展的趨勢就是要讓生產作業走向自動化和機械化。像美國、日本、德國這些發達國家，雖然很多都已用機器人自動化完成，但仍有很多勞動作業還是靠人，比如建筑、農業、采礦。總的趨勢是體力勞動越來越少，但是可以從事腦力勞動。 對于中國來說，到底是用人好還是用機器人好？這不是說我們想怎么做就怎么做，這與整個國家的歷史發展、經濟發展、生產力發展都有密切關系。 過去中國的勞動力非常多、農業人口非常多，但中國不能總是這個狀態。由于經濟條件改善、勞動力數量萎縮，出現了要用機器人替代人的新發展趨勢。 在這種情況下，如果還要走過去的老路是走不通的，只有走自動化的道路。這和過去的發達國家，如美國、日本、德國的歷史太像了。中國經濟要轉型升級，要從制造大國變成制造強國，這是歷史發展階段的一個必然。想走這條路也得走，不想走也得走。 通過工業機器人實現自動化生產，你覺得中國實現這個目標還要多長時間？ 蔡鶴皋：有人說在2025年。在中國要實現制造強國的夢想，我認為有可能，但是很艱巨。要從上到下，從各級政府到各個企業，各個科研和學校部門，大家共同努力才能解決這個轉型升級，才能達到建成制造業強國的目標。 我們也要培養制造強國企業所需的高技術人才，會使用、會操作、會維修工業機器人的技術人才，整個生產的技術隊伍和人才隊伍都要是高水平的。 習近平總書記在院士大會上的報告中談到了機器人，國家領導人把機器人作為具體問題來講，這是歷史上第一次。我聽了這個報告非常振奮，從國家領導人層面都這么重視，中國的工業機器人有希望了。 現在各地發展勢頭都很猛，溫度很高，有點像雨后春筍。但最后誰能做成？就要看誰能做成規模生產，必須像庫卡、ABB、安川這樣要有相當大的產量、相當多的用戶，這才叫成功。 日本也經過了這個階段，最初從美國引進技術，出現了五花八門的機器人公司，甚至每個汽車廠都造機器人，都成為機器人制造廠。發展了20多年后，現在就是安川等幾個大廠成功了，它們逐漸吞并了小廠，形成了大企業。 現在日本的機器人企業沒那么多，但是他們更成功了，變成了世界級的企業。在市場競爭中去努力，我相信在中國有幾個機器人企業會成為參天大樹。(沙皮) |
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