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   導讀：眼下，美國、日本、德國、英國、瑞典、瑞士等國家研發出一些令人驚嘆的機器人新技術，并已在商業上具有可行性。美國和日本在研究和發展領域一直領導著機器人技術革命。中國需要會創新的、多才多藝的和跨學科的工程師，在先進的工廠構建和集成系統，獲得實地工作經驗。

   隨著信息技術、人工智能和新能源技術的發展帶給全人類社會方方面面的改變，“第三次工業革命”概念悄然而起。它包含了“制造業數字化革命”和機器人的興起，傳統的工業會因為自動化和智能化水平的提升而大大提高生產效率，同時大量重復性勞動崗位會被機器人所取代。美國總統奧巴馬也在國情咨文中高呼“重振制造業”，其中機器人的采用將使相當一部分制造業回流美國。同時，作為“世界制造中心”的中國，正面臨人口紅利消失的窘境。前不久富士康宣布在大陸境內的工廠停止招收新工人，以機器人代替，該舉措似乎預示著機器人時代即將來臨。可以說，機器人成為“第三次工業革命”的關鍵之一。

　　那么，當下制造業最常用到的工業機器人是否已普及?應用推廣的阻力在什么地方?中國和國外的差距在哪里?就這些問題，《中國電子報》記者近日采訪了IEEE會員、美國新澤西技術學院(NJIT)機械及工業工程系教授Paul G. Ranky博士。

Paul G.Ranky博士

　　發達國家正用機器人“回流”制造

　　發達國家正在使用快速、準確和可靠的高級機器人與人類協調工作，使原來轉移到發展中國家的制造業崗位回流到本國。

　　工業機器人被視為工廠自動化的先進合作伙伴，它也被廣泛地應用在其他領域，如災難恢復、能源管理、清理有毒污染地區以及食品檢測和農業發展。機器人技術發展很快，過程控制變得也更快更可靠。如此，機器人能夠在保證零失誤率的前提下24小時不停歇地工作。工業機器人還可以完成精密電子機械組裝，半導體制造，太陽能電池板組裝、焊接、涂裝、加工、檢驗、分揀、包裝、取放、倉儲和維修等一系列工作。另外，在不同的行業中出現了一批新型的移動機器人，包括材料的裝卸、運輸、倉儲和安全保障等。

　　這個領域的發展趨勢還表現在更簡易和圖形化的機器人程序設計上，制造單元和流水線之間更優化的系統集成，更仿真化的軟件工具，甚至是在混合模式中(例如，人類和機器人在共同的工作場所中和諧無間地一起工作)更安全地與人類協調工作。

　　過去20年中，許多擁有廉價勞動力的國家從設計制作的先進國家，如美國、英國、德國等，“奪”走了數以萬計低門檻的工作。現在這種狀況正在迅速改變。發達國家正在使用快速、準確和可靠的高級機器人與人類協調工作，巨大的生產力帶來更多收益，勞動力成本可以輕松收回，這對所有人來講都是雙贏的。

　　然而，在一些勞動力成本低的國家，工人和管理者很難接受工業機器人，他們認為工業機器人增加了制造的成本，視其為與人類競爭的昂貴的對手。實際上這種錯誤的管理思想會導致這些國家為此付出巨大代價。高級工業機器人創造了新的就業機會，并且這些是更高級別的工作，而并非重復簡單抓放或骯臟危險的工作。例如，高級工業機器人可以代替人類清理在工廠、某個區域，甚至是全國范圍內污染有毒的地方，所做的一切將拯救無數的生命。同時，工業機器人也能幫助人類從事危險性小、更清潔安全的工作，還能夠保證生產的高品質和零缺陷。

　　高質低價必須自動化

　　高質低價只會在先進的工業自動化部署中實現，因為世界上沒有人可以不停歇零缺陷地執行每秒3.3個抓取放置的操作。

　　國際市場對工業機器人的關注是如何在提高質量的同時降低成本。而在中國，質量需要被徹底理解為一項基本目標。

　　現在，中國市場仍處于成本削減的階段，很多情況下并沒有認識到質量的重要性。“中國制造”沒有在美國消費者心中樹立起高質量的形象。以日本和美國為代表的許多國家，在上世紀50年代經歷過類似的錯誤和挑戰，中國不久后也需要面對這個問題。高質低價只會在先進的工業自動化部署中實現，因為世界上沒有人可以不停歇零缺陷地執行每秒3.3個抓取放置的操作。這就是生產率和質量提升方面的雙重挑戰。當然，這是個巨大的商業機遇，可以創造新的就業機會和豐厚的收入。

　　這也是許多國家面臨的一個重大文化變革。然而，這在中國發展的速度很緩慢，因為大多數人都沒有意識到先進的工業機器人可以做什么，應如何將它們集成到系統、工廠，并與人類協調工作。中國需要重點推動創新性、創造性，減少對變化的恐懼，做意想不到的事情，而不是記憶傳統的觀念、傳統的科學。當然，這在世界任何地方都不容易做到，每一個國家都有或多或少的問題，中國也不例外。如果運作專業，這將又是一個雙贏的局面。

　　中國需要培養創新性跨學科人才

　　中國需要會創新的、多才多藝的和跨學科的工程師，在先進的工廠構建和集成系統，獲得實地工作經驗。

　　眼下，美國、日本、德國、英國、瑞典、瑞士等國家研發出一些令人驚嘆的機器人新技術，并已在商業上具有可行性。美國和日本在研究和發展領域一直領導著機器人技術革命。高級機器人在速度、準確性、可靠性和在部分領域的機器智能決策能力方面都展現出超越人類能力的操作性能。

　　中國面臨的嚴峻挑戰是如何看待高級機器人的存在，是敵還是友?正如上面所講，一些工人、管理者錯誤地認為昂貴的機器人是廉價勞力的競爭對手。中國應該建立一個著眼于21世紀的新型教育系統去改變這種心態，需要認識到21世紀需要的是會創新的、多才多藝的和跨學科的工程師。在工程技術之外，他們還需要了解自動化設計、制造裝配設計、工程質量、信息技術、信息系統、軟件工程、計算機網絡、項目管理及其他的方法技巧，在先進的工廠構建和集成系統，獲得實地工作經驗。盡管理論知識非常重要，但應切實去積累實踐技能和經驗。機器人不是獨立的，他們必須能納入系統以良好運作，而建立這樣的系統并不簡單。

　　一些人認為，通過使用互聯網、Office軟件或CAD(計算機輔助設計)工具，他們就可以解決此類問題。更有一部分人認為，非法復制軟硬件也可以解決這個問題，這些都是錯誤的觀念。高級機器人系統設計、集成和維護本身存在著各種挑戰，制度設計和控制運行的巨大挑戰是我們必須面對的。