兩周前，造車的特斯拉突然成為了機器人圈內(nèi)的熱點，馬斯克在特斯拉AI Day的結(jié)尾以一個彩蛋的形式宣布特斯拉正在開發(fā)的人形機器人，立時引起人們的熱議。馬斯克提到，這款人型機器人最早會在2022年投放市場，而就機器人行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，這無疑又是一個激進的目標(biāo)。
上周，特斯拉公開招聘與機器人相關(guān)的職位，包括機械工程師-執(zhí)行器集成、機械工程師-制動器齒輪設(shè)計、高級人形機電機器人架構(gòu)師、高級仿人建模機器人架構(gòu)師。而在9月1日，特斯拉又發(fā)布了8個與其人形機器人Tesla Bot的相關(guān)的招聘崗位。特斯拉連續(xù)幾次發(fā)布招聘，確實有了實干的氣氛。
無論馬斯克的人形機器人制造計劃能否如期完成，馬斯克作為科技創(chuàng)新界的頂流，都再一次把智能機器人推到了大眾面前，引起更大范圍的討論。機器人的發(fā)展現(xiàn)狀究竟如何？走向未來的機器人又還需要克服怎樣的關(guān)卡？
從想像到現(xiàn)實
機器人，作為人工智能的技術(shù)代表，也是當(dāng)前所有先進技術(shù)中最特殊的技術(shù)。
事實上，“機器人”一詞，從誕生開始就超越了科學(xué)技術(shù)的范疇，進入社會心理的視野，成為百年來大眾文化消費中的主要題材之一。在數(shù)千年前的神話故事、文學(xué)想象中的機器人形象身上，人們可以尋找到人類對機器人的情感變化歷程。這也是人機關(guān)系形成的線索之一。
在古希臘羅馬時期，原始機器人以活雕像和各種“神奇”的機器的形態(tài)存在：只要往石雕的獅身鷹頭張開的大嘴里扔進八枚硬幣，“圣水”便會自動從石獸的眼睛里流出來。祭司在廟宇前點燃圣火，廟宇的大門便會按照現(xiàn)代工程師的說法“自動”開啟。亞歷山大城的赫龍和希臘時代的其他機械師們制作的雕塑，常常成為迷信祭祀的偶像。
關(guān)于機器人的“可靠”的記載，最初出現(xiàn)在著名的荷馬史詩《伊利亞特》里。其中，荷馬描繪了一個黃金做成的女人幫助煉鐵神赫淮斯托斯的故事。顯然，對于現(xiàn)代工業(yè)機器人祖先們的故事，常常帶有濃厚的神話傳奇色彩。這與其說是在記載事實，不如說是人類的一種美妙幻想。
在技術(shù)不斷追逐人類想象的歷史進程下，1939年紐約世博會上首次展出了由西屋電氣公司制造的家用機器人Elektro，但它只是掌握了簡單的語言，能行走、抽煙，并不能代替人類做家務(wù)。
20世紀(jì)40-50年代，美國許多國家實驗室進行了機器人方面的初步探索。1954年，美國的George Charles Devol設(shè)計并制作了世界上第一臺機器人實驗裝置，發(fā)表了《適用于重復(fù)作業(yè)的通用性工業(yè)機器人》一文，并獲得了專利。機器人終于從想像過渡到現(xiàn)實，并開始了發(fā)展。
進入80年代后，隨著計算機、傳感器技術(shù)的發(fā)展，機器人技術(shù)已經(jīng)具備了初步的感知、反饋能力，在工業(yè)生產(chǎn)中開始逐步應(yīng)用。工業(yè)機器人首先在汽車制造業(yè)的流水線生產(chǎn)中開始大規(guī)模應(yīng)用。隨后，諸如日本、德國、美國這樣的制造業(yè)發(fā)達國家開始在其他工業(yè)生產(chǎn)中也大量采用機器人作業(yè)。
近年來，機器人產(chǎn)業(yè)取得了前所未有的“大躍進”，朝著越來越智能的方向發(fā)展，多種傳感器得到的信息在機器人中進行融合，使得機器人越來越能夠有效的適應(yīng)變化的環(huán)境，具有很強的自適應(yīng)能力、學(xué)習(xí)能力和自治功能。
隨著勞動力成本的不斷提高、技術(shù)的不斷進步，各國陸續(xù)進行制造業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級，出現(xiàn)了機器人替人的熱潮。同時，機器人技術(shù)發(fā)展日新月異，服務(wù)機器人也開始走進普通家庭的生活。世界上許多機器人科技公司都在大力發(fā)展機器人技術(shù)，機器人的特質(zhì)與有機生命已經(jīng)越來越接近。
工業(yè)機器人正領(lǐng)航發(fā)展
機器人是綜合了機械、電子、計算機、傳感器、控制技術(shù)、仿生學(xué)等多種學(xué)科的復(fù)雜智能機械。根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，又可大致分為工業(yè)機器人、服務(wù)機器人和特種機器人三類。其中，工業(yè)機器人占比最大，是智能制造行業(yè)發(fā)展的重要推動力。
考察過近代工業(yè)制造的發(fā)展歷程，就足以理解機器對加工制造業(yè)的意義之重。1784年，蒸汽機的誕生成為第一次工業(yè)革命的里程碑，蒸汽機被可靠地使用，產(chǎn)生了新一代的蒸汽動力引擎，帶動了第一次工業(yè)革命。
結(jié)合了工、技、貿(mào)，的“科技化+工業(yè)化”，奠定了工業(yè)時代成功的基礎(chǔ)。同樣的，在今天，科技化與工業(yè)化的結(jié)合也會促進新一時期工業(yè)時代的發(fā)展。在以信息化、數(shù)字化為特征的新興技術(shù)里，工業(yè)機器人的力量也不可小覷。
工業(yè)機器人已經(jīng)成為智能制造的關(guān)鍵一環(huán)。究其原因，對于工業(yè)機器人來說，能夠協(xié)助解決制造過程中的問題是首先要考慮的?；蛘哒f，正如過去的任何一次工業(yè)革命中，機器對生產(chǎn)率的提高一樣，工業(yè)機器人最大的貢獻是在于對制造業(yè)生產(chǎn)力的改善而不是機器人自身的獲利。
工業(yè)機器人的智能部分可以以“代理”的方式來看——任務(wù)分配至控制系統(tǒng)的底層進行處理，加上傳感器、視覺影像、邏輯控制與通信共同協(xié)作而達成底層級（或稱為核心層）的精簡有效的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)里眾多的“代理”相互溝通進而產(chǎn)生了一個群體智能。
這個群體智能可以應(yīng)用在各種各樣的生產(chǎn)活動中，可以是在不同的單品生產(chǎn)線中，也可以在不同的生產(chǎn)規(guī)模中，包括使用在一些柔性生產(chǎn)線上。將工業(yè)機器人應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)線上，不僅可以提高生產(chǎn)效率，還可以改善工作環(huán)境，保證工人的生命安全，同時減少原材料的損耗，從源頭降低了工業(yè)成本。
對于中國來說，當(dāng)前，工業(yè)機器人發(fā)展似乎風(fēng)頭正勁。工業(yè)和信息化部發(fā)布的《2020年1-12月機器人行業(yè)運行情況》顯示，2020年累計生產(chǎn)工業(yè)機器人23.7萬套，同比增長19.1%，創(chuàng)下中國工業(yè)機器人單年產(chǎn)量最高紀(jì)錄。
根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的消息，2021年1-2月份，全國規(guī)模以上的工業(yè)機器人產(chǎn)量4.54萬套，同比增長117.6%，創(chuàng)下歷年同期新高。中國制造向“中國智造”升級中，機器人正在扮演著越來越重要的角色。
工業(yè)機器人得以發(fā)展，根本上是由于技術(shù)進步規(guī)模效應(yīng)帶動工業(yè)機器人價格下降。工業(yè)機器人發(fā)展的初期階段，高昂的價格一度是阻礙眾多中小企業(yè)購置設(shè)備、建設(shè)智能化生產(chǎn)線的主要因素。隨著國產(chǎn)工業(yè)機器人帶來的市場沖擊，制造技術(shù)的進步和制造成本的快速下降，工業(yè)機器人近幾年價格呈現(xiàn)明顯的下降趨勢。
此外，制造業(yè)方面，人力成本正在不斷提高，對勞動密集型產(chǎn)業(yè)造成明顯沖擊，企業(yè)為壓縮成本轉(zhuǎn)向更經(jīng)濟的生產(chǎn)模式，機器換人成為大勢所趨。同時，適齡勞動人口下降，人口紅利消失倒逼產(chǎn)業(yè)發(fā)展。這意味著，未來中國適齡勞動人口占比仍將處于較低水平，對產(chǎn)業(yè)自動化發(fā)展產(chǎn)生迫切需求。
在多方面影響下，工業(yè)機器人自然也就呈現(xiàn)高速發(fā)展的態(tài)勢。
在機器人賦能百業(yè)之前
機器人替代人工生產(chǎn)是制造業(yè)重要的發(fā)展趨勢，是實現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，也是未來實現(xiàn)工業(yè)自動化、數(shù)字化、智能化的保障。盡管當(dāng)前中國工業(yè)機器人在制造和工業(yè)設(shè)施領(lǐng)域的應(yīng)用變革勢頭迅猛，但無論是從制造業(yè)方面還是應(yīng)用方面來看，中國工業(yè)機器人與發(fā)達國家之間依然存在較大差距。
從制造方面來看，工業(yè)機器人是沿著把自動化作為底層技術(shù)，再走向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的脈絡(luò)，越往上走，越需要芯片、軟件和算法的助力。而即便自2010年起中國的制造業(yè)產(chǎn)值就已超過美國，規(guī)模發(fā)展水平較高，但質(zhì)量效益并不高，仍然有很大的提升空間。
時下，發(fā)達國家的工業(yè)機器人制造已經(jīng)進入到了智能階段，而中國還處于入門階段。據(jù)《第一財經(jīng)》報道，國產(chǎn)工業(yè)機器人憑借性價比、渠道等優(yōu)勢，已經(jīng)占據(jù)了國內(nèi)很多細分領(lǐng)域的大部分市場，但在關(guān)鍵技術(shù)、材料、零部件等方面還是與國際的先進水平有一定差距。
新安裝的機器人中，有71%的零部件皆來源于國外，國產(chǎn)化率不足30%。其中，在上游最重要的三大零部件——減速器、伺服電機和控制器中，國產(chǎn)化率分別約為30%、22%、35%，相對較低，在產(chǎn)品精度、穩(wěn)定性等方面依舊存在很大成長空間。
同時，中國工業(yè)機器人同質(zhì)化十分嚴(yán)重。現(xiàn)階段，很多工業(yè)機器人品牌的產(chǎn)品在性能、外觀、技術(shù)甚至是營銷手段上都呈現(xiàn)出相互模仿的現(xiàn)象，就連各個廠商研發(fā)產(chǎn)品的核心技術(shù)和生產(chǎn)目的都是一樣的。因此，縱觀現(xiàn)在的工業(yè)機器人市場，幾乎沒有什么表現(xiàn)突出、具有一定競爭力的機器人產(chǎn)品。
在應(yīng)用方面，發(fā)達國家的工業(yè)機器人已經(jīng)有一套完整的設(shè)備應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)線上，并且在運用工業(yè)機器人方面已經(jīng)十分熟練，甚至于不需要配備專門的工業(yè)機器人操作人員，就可以使工業(yè)機器人完成其運行，而中國的工業(yè)機器人應(yīng)用還需要配備專門的工業(yè)機器人技術(shù)操作人員，來輔助完成操作。
日本在十九世紀(jì)二十年代工業(yè)機器人就已經(jīng)普及，但目前為止，中國工業(yè)機器人的發(fā)展仍處于初級階段，正面臨著向高端轉(zhuǎn)變，承接國際先進制造以及國際分工等重大挑戰(zhàn)。
工業(yè)機器人的不斷發(fā)展創(chuàng)新對從業(yè)人員提出了更高的要求，而該領(lǐng)域的人才供需失衡的矛盾正日益凸顯。在制造方面，伺服電機、控制器、減速器成為制約中國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的主要瓶頸，而中國這方面的技術(shù)人才極為匱乏。在應(yīng)用方面，相應(yīng)操作維護、系統(tǒng)安裝調(diào)試、系統(tǒng)集成等工業(yè)機器人應(yīng)用人才缺口很大。
種種跡象表明，機器人大規(guī)模走進生產(chǎn)和生活已經(jīng)不再是科幻片中的假象場景，正在和必然成為現(xiàn)實。以工業(yè)機器人為首，在克服諸多障礙和關(guān)卡的未來，機器人還將賦能百業(yè)，面目全新。
