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智能制造高端研讨会直播

2019-09-11 10:44   来源:未知   作者:admin

  谭建荣认为,智能设计是智能制造的起点与关键,把设计水平、设计能力提上去,企业才有竞争的活力。

  张相木认为,智能制造是全价值链的两个IT的融合:一个IT是工业技术,一个IT是信息技术。

  国家制造强国建设战略咨询委员会委员屈贤明现场以智能制造引发的新模式、新业态为主题,展开演讲。

  谭建荣认为,智能设计是智能制造的起点与关键,把设计水平、设计能力提上去,企业才有竞争的活力。

  张相木认为,智能制造是全价值链的两个IT的融合:一个IT是工业技术,一个IT是信息技术。

  国家制造强国建设战略咨询委员会委员屈贤明现场以智能制造引发的新模式、新业态为主题,展开演讲。

  首先请允许我为大家介绍今天莅临本次会议的主要嘉宾,他们是:中国工程院院长谭建荣先生,重庆市人大常委会副主任王越先生,重庆市政协副主席王新强先生,工信部装备工业司原司长、中国机器人产业联盟专家委员会委员、中国智能制造系统解决方案提供商联盟专家委员会主任张相木先生,工业和信息化部装备工业司副巡视员钱明华先生,重庆市经济和信息化委员会副主任李斌先生,中国工程院制造业研究室主任、国家制造强国建设战略咨询委员会委员屈贤明先生,中国机械工业联合会执行副会长、中国机器人产业联盟执行理事长宋晓刚先生。

  美国佐治理工学院制造研究院院长、美国国家材料与制造委员会现任主席王绪斌先生,德国汉堡科学院院士、德国汉堡大学多模态机器人技术研究所所长张建伟先生,上海交通大学教授、国家973计划首席科学家高峰先生,思科全球副总裁JosephBradley先生,富士康科技集团D次总经理简宜彬先生,上海发那科机器人有限公司总经理钱晖先生,武汉华中数控股份有限公司董事长陈吉红先生,南京埃斯顿机器人工程有限公司总经理王杰高先生,埃夫特智能装备股份有限公司副总经理曾辉先生,阿里云计算有限公司副总裁陈斌先生,德国魏德米勒亚太区工业事业部总监苗永帅先生,国家科技部生物3D打印重点研发项目首席科学家、重庆高新区生物智能制造研究院首席科学家唐康来先生,海尔家电产业集团智能制造总经理张维杰先生,清华大学研究员、博士生导师、同方威视股份有限公司总工程师张丽女士。

  同时,参加会议的还有来自业界的知名专家,相关企业的有关领导,欢迎各位嘉宾的莅临。

  下面,让我们首先有请重庆市人大常委会副主任王越先生为大会致辞,大家掌声欢迎。

  尊敬的各位来宾,女士们、先生们、朋友们,大家下午好!非常高兴能参加今天的智能制造高端研讨会,与各位领导、专家学者和行业翘楚一起共叙友谊、共谋合作、共商发展。在此,我受敏尔书记、良智市长的委托,谨代表重庆市委、市政府向远道而来参加智博会和本次论坛的各位嘉宾和朋友们,表示热烈的欢迎和衷心的感谢!

  重庆积极响应国家战略部署,深入贯彻落实习总书记重要指示要求,努力加快建设内陆开放高地、山清水秀美丽之地,努力推动高质量发展、创造高品质生活。新中国成立以来,重庆就是以制造业见长,重庆是国家重要现代制造业基地,拥有优势的传统产业和加速发展的战略性新兴产业。

  近年来,重庆制造业快速发展,产业结构持续优化,形成了汽车电子、装备、化工、材料、消费品等支柱产业,重庆的汽车年产量超过300万辆,是全国重要的汽车制造基地,各类智能终端产品超过3亿台件,是全球第一大笔记本电脑生产基地。

  我们大力推动产业数字化、数字产业化,促进制造智能和智能制造,近年来重庆在智能终端、机器人、可穿戴设备、AR、VR、AI、云计算、大数据等产业快速发展。2017年,全市新兴制造业产值增长35.7%,占全市工业比重18.5%,对全市工业增长的贡献率达到38.6%。2018年1-6月,以大数据、智能化为核心的战略性新兴产业实现产值2169亿元,增长23.1%。初步统计,重庆50%的工业企业正处于向“两化”融合集成创新阶段迈进的关键时期,今年5月重庆市政府公布《重庆市关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的实施方案》,大力推动网络、平台、安全三大功能体系建设,可以说我们正行进在智能制造的大路上。

  这次智能制造高端论坛将围绕中国智能制造与机器人产业展开讨论,我们将吸收好、转化好论坛的成果,抓住智能制造与机器人带来的巨大机遇,推动制造业迈向中高端,促进重庆经济的快速健康发展。

  最后,预祝论坛取得圆满成功,祝各位领导、各位嘉宾万事如意,阖家幸福,谢谢!

  感谢王越先生的致辞。下面,有请工业和信息化部装备工业司副巡视员钱明华先生致辞,大家掌声欢迎。

  尊敬的各位来宾,女士们、先生们,大家下午好!首先我谨代表工信部装备司向中国智能产业博览会-智能制造高峰论坛的召开表示热烈的祝贺。

  当前,中国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,必须坚持质量第一、效益优先,坚持以供给侧结构性改革为主线,推动经济发展的质量变革、效益变革、动力变革,经济高质量发展离不开制造业质量效益提升的支撑,必须牢牢抓住新一轮科技革命和产业变革带来的历史机遇。智能制造是新一轮产业变革的核心内容,是我国加快建设制造强国的主攻方向,是制造业高质量发展的必由之路,是实现新兴产业培育发展和传统产业发展的重要措施,对于促进制造强国、高质量发展具有重要深远的影响。

  今天上午,习总书记为中国智能产业博览会发来的贺信和韩正副总理的重要讲话,为智能产业发展指明了方向,也提出了新的要求。智能制造是智能产业的重要组成部分,我们要认真学习、认真贯彻落实,智能制造是一项系统工程,需要各方面的高度重视和协同发展,融合制造技术、信息技术、网络技术,让我们的智能制造在制造强国的建设中发挥更好的作用。

  今天,智能制造高峰论坛在重庆举办,重庆是一个很美丽的地方,刚才王主任也说了有着悠久的工业历史,又是具有蓬勃发展富有创造力的城市,来自国内外的各界嘉宾汇聚在重庆,我相信通过各位专家、各位学者、企业家的共同献计献策,必定为智能制造的发展做出更大的推动作用。最后,预祝本次论坛圆满成功,谢谢大家!

  谢谢。下面,就让我们有请中国工程院制造业研究室主任、国家制造强国建设战略咨询委员会委员屈贤明先生作主题发言,他演讲的题目是:智能制造引发的新模式新业态。

  各位领导、各位来宾,我想就智能制造引发新的生产模式和新的产业形态这样一个主题发表自己的一些看法。

  信息技术,特别是以互联网为核心的新一代信息技术的迅猛发展,与制造业的深度融合,不仅使产品的功能、性能和使用价值发生了巨大变化,而且使制造过程发生了深刻变化,这几年在全国各地都出现了机器换人、建设数字化工程,更应引起关注的是由此带来的产业模式、产业形态的革命性变化。

  这里我简要回顾一下这几年国内出现的一些新的模式和业态,这张图是一个国际上生产模式的演变趋势,1850年开始,那时候主要是手工生产,所以产品的品种很多,但是每一个品种的产量却很少。到了1913年,随着标准化和大批量流水生产的兴起,产品的品种减少了,但是每个产品的产量增加了,所以出现了大规模的流水生产。

  到了1955年之后,这个趋势有了明显变化,由于个性化需求这样的苗头出现,所以产品的品种就开始增加了,生产的规模就减少了,1980年出现了大规模定制生产。各阶段发展的特征是不同的,第二次工业革命是标准化、简单化,就是自动线,所以叫刚性。到了第三次工业革命就出现了复杂的柔性自动化、数字化,最后再到第四次工业革命。

  未来商业模式将发生极大的改变,就商业模式而言,制造型服务正成为决定价值的主要推动力,混合了技术的制造业使创造价值成为可能。许多制造公司已经意识到制造业和服务业正在融合,因为经济学的方向已经从产品交互转向与客户的交互。

  那么什么叫新模式、新业态呢?制造业的新模式是指在先进制造技术推动下,制造企业利用单元、系统和管理组织等方面创新,优化生产过程,提升产品服务价值的新方法和新路径。新业态主要强调资源整合方式和价值增值方式的改变,指向产业系统性变化,是产业发展层次和阶段的外化体现。一般来说,多个新模式才能够推动形成一个新的产业业态。

  那么我们看看,新模式新业态有一些什么样的特点、新在什么地方。第一个,制造企业从以产品为中心向以用户为中心转变,服务占据越来越突出的地位,制造业开始发展,全球化、远程化、实时化、全程化的服务。数据要素的开发利用决定产业的竞争优势,企业间的竞争转向数据平台、企业集群竞争。成本竞争转向满足个性化需求的竞争,低成本劳动竞争转向知识型员工竞争,生产方式将逐渐从少样多量的大批量制造逐渐转向少量多样的制造。可以说新模式、新业态当前来看有这样一些特征。

  那么现在有哪些新模式、新业态?可以说是层出不穷,譬如说数字化制造、新一代人工智能制造、规模定制生产、云平台+制造、共享制造、远程运维,电子商务、软件定义的制造。这里我就简要的介绍新业态新模式,比如远程运维,这几年应该说在国内推广应用越来越广泛。

  首先说一下远程运维服务,现在大企业、小企业生产的很多装备都已经安装上了传感器,安装了远程的通讯设备,所以你可以在几千里之外对企业生产的产品、运行的状况,什么时候有可能出现故障,什么时候需要进行维护,可以了如指掌,而且比用户在现场看得还清楚。所以这几年远程的运维,就是远程的故障诊断和维护就成了一个越来越被推广的应用模式,而且成了很多企业盈利的一个重要方式。

  另外就是现在开始定制生产,他的基本思想就在于通过产品结构和制造流程的重构,利用现代化的新材料技术等一系列高新技术,把产品的定制生产部分或者全部转化为批量生产,也就是说大规模生产的成本和交货期,可以满足单个客户或者是市场定制任意数量的要求,可以是1件、2件。核心就是强调产品品种的多样化和定制化机制的增加,不增加成本和时间,定制化的产品和服务通过大规模生产来实现,所以实际上解决了个性化的需求与批量生产成本的矛盾。

  这几年大家知道在消费品行业已经有了很好的发展,比如说青岛的服装、佛山的家居、海尔的家电,现在一些汽车企业也正在推广这样的生产模式。这种模式是集企业、客户、供应商和环境于一体,充分利用企业已有的各种资源,采用现代设计方法、信息技术和先进制造技术的支持,满足了客户的个性化需求,大批量生产的低成本、高质量和效率提供定制产品和服务,也可以说是一种新的商业模式。

  从服务领域来看,2020年之前主要是在家居行业、家电行业和服装行业进行试点和推广。2025年前能够在三个行业以及其他一些消费品行业全面推广,在汽车行业也能够进行探索试点和一定程度的推广。

  电子商务,也就是工业电商。基于互联网,应用浏览器/服务器的方式,实现买卖双方不谋面地进行各种商贸活动和相关的综合服务活动,这个已经有多种形式。电子商务对一些消费品的行业还是影响很大的,比如说制鞋,现在传统的制鞋的生产过程,每季度大的鞋厂召开一次订货会,各地的总代销商到他那儿去进行订货,然后大约再通过四级才到了面对消费者的实体店。据大的鞋厂介绍,通过四个层次鞋的价格就可以提高3.5-4倍,现在直接在网上销购,这样几个层次都没有了,所以这样对企业整个的销售收入、利润都会带来很大的影响。当然,对于消费者是福音。

  这是我们这几年工信部正在大力推进的几种模式,这两年出现了一个新的模式非常有意思,我把它叫“共享制造”,就是建立公共的制造工厂或者是公共制造平台,这个平台为众多企业提供加工制造。

  所以从这里我们就会想到几年以后的制造业会不会形成不用每家工厂都去搞制造,我们建设一些水平高的数字化、网络化的共享工厂、代工厂为大家服务。所以各个工厂你都要带着订单、设计图纸,带着你的方案,你就利用这样一些公共的平台制造产品销售。最后一种是软件精密制造,当然这对于怎么理解,可能成气侯还得是几年以后的事情,我就不深入讲了。

  总之,希望大家关注不仅仅是智能产品、智能工厂,有一个东西很关键,就是生产模式和业态的创新变化,带来的影响可能是非常巨大的,谢谢。

  谢谢屈院长,屈院长抓住了智能制造最核心的一个内容,就是关于生产方式和生产模式、业态的变化,实际上我们说智能制造起源的是技术、改变的是过程、成就的是产品、形成的是模式,就说明了他刚才讲的模式对我们未来有很好的启发作用,再次感谢他。

  下面,有请工信部装备司原司长、中国机器人产业联盟专家委员会委员、中国智能制造系统解决方案供应商联盟专家委员会主任张相木先生作主题发言,他演讲的题目是:关于智能制造的几个问题。大家掌声欢迎。

  各位领导,各位专家,下面我想谈一下对智能制造几个问题的一些理解,准备了五个问题,时间关系我讲前面三个。

  第一个问题,怎样理解智能制造。智能制造这个词其实30年前就有了,1988年美国学者赖特和伯恩首先提出了智能制造的概念,并且还给智能制造下了一个定义。1991年日美欧国际智能制造国际合作研究计划又提出了智能制造系统的概念,从这些概念的表述当中我们可以看出,传统意义当中的智能制造是指生产过程的智能化,限于当时的技术条件,这种智能化只是个体单元的制造化。

  随着新一代信息技术的快速发展及应用,智能制造被赋予了新的内涵,在大数据、物联网条件下,智能制造不再局限于生产过程,而是扩展到企业的全部活动。这种情况下智能制造的内涵就要重新描述和定义,我这上面列了是美国能源部2014年对智能制造下的定义,下面这个是中国工信部2016年对智能制造作的描述性定义,这样的描述和定义还有很多,但是到目前为止还没有国际公认的智能制造定义,今天我想从广义上谈一些我对智能制造的理解。

  第一点,智能制造是全价值链的两个IT的融合:一个IT是工业技术,一个IT是信息技术。过去这两个IT是独自发展的,现在我们要把它结合起来,就是让两个IT深度融合,而且这种融合是贯穿全价值链的。目标是要通过数字基础设施的铺设,打通价值链上各个环节,最终形成虚实合一的生产系统,从而实现智能制造。两个IT融合的广度和深度决定着智能制造发展的层级和水平。

  第二点,智能制造的基本范式。根据中国工程院的研究,智能制造可以总结归纳出三种基本范式:第一种范式数字化制造;第二种范式数字化网络化制造;第三种范式数字化网络化智能化制造,我认为第一种范形式是基础和起点,第三种范式是终极目标,第二种范式是今后较长一个时期推进智能制造发展的重点。实际上德国工业4.0核心内容所描述的还是属于第二种范式,就是互联网+制造。

  第三点,智能制造有五个主要的特征,包括自律能力、人机一体化、虚拟现实、自组织和自学习,具体内容我就不详说了。

  第四点,智能制造是一个不断进化的过程。这是因为两个IT的深度融合是一个长过程,相关的多种技术的突破也决非易事,因此智能制造的发展不可能一蹴而就,而是一个循序渐进、持续改善的过程。有人这样说,要在制造全过程中全部实现智能化,如果不是完全做不到,至少也是在遥远的将来。

  第五点,智能制造是一种新型的制造模式。它的本质特征是个体单元制造的自主性与系统整体的自组织能力,传统意义上的智能制造只有前者,没有后者。智能制造的根本宗旨是要实现优质、高效、低耗、清洁、灵活定制化的生产,特别想强调一句智能制造的实质是制造,而非智能,智能只是实现智能制造的一种手段,没有强大的制造实底,智能化只能是空中楼阁。

  第六点,智能制造的起点在车间和工厂。车间是劳动者、工业设备、生产技术以及原材料等最终汇合的场所,生产要素的融合发展在车间,未来制造业的革命也首先发生在车间。当然这里指的车间是指智能车间或者智能工厂,不仅要搭建先进的生产设施,同时还要构建高效的数字化基础设施,人、机器和产品之间实现互联互通,使车间由黑箱走向透明,从而实现产品仿真设计、生产自动排程、信息上传下达、生产过程再现监控、物流自动配送等自动化生产,这是革命性的变化,智能工厂或者车间是实现智能制造的载体。

  第七点,智能制造的基石是精益生产。精益生产是智能制造系统能快速响应客户需求变化,生产过程中一切无用和多余的东西都被精简,生产各个方面都达到最好效果的生产体系和管理方式,它的核心思想是在需要的时候按需要的量生产所需的产品,特色就是多品种、小批量、高质量、低消耗的生产,终极目标是零库存、零缺陷、零浪费等等。特别想说,精益生产是数字化的根基,为生产提供各种量化的方法和工具,使工厂变成可视化、可量化、透明化的工厂。所以精益生产是推行智能制造必须经历的变革过程,我认为不懂精益生产谈智能制造是忽悠,这就相当于一个人从来不洗脚天天换袜子一样。

  金融危机以后,为应对竞争的加剧和互联网的渗透,德国产业界一直在寻求新的制高点,2011年有专家学者首先提出了工业4.0的概念,经过一段时间的酝酿,到2013年工业4.0就上升为国家战略。什么是工业4.0呢?工业4.0是一项战略,这项战略提出的初衷是想通过互联网的推动形成第四次工业革命的雏形,所以有人形象说互联网+制造就是工业4.0。

  工业4.0的核心内容包括:建设一个网络,研究四大主题,实现三项集成,实施八项计划。前面三个我稍微展开一下。一个网络就是信息物理系统,是将物理设备连接到网络上,将网络空间的高级计算能力有效应用于现实物理世界中,让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等功能,从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合,将生产工厂转变为一个智能环境,形成可自律操作的智能生产系统。信息物理系统是实现工业4.0战略的基础。

  四大主题包括智能工厂、智能生产、智能物流、智能服务,其中智能工厂是工业4.0的精髓。

  三项集成:纵向集成是单个企业内部的集成;横向集成是价值链上不同企业之间的集成;端到端集成是贯穿整个价值链的工程化数字集成,也就是围绕产品全生命周期的管理和服务,把所有终端都集成互联起来。

  工业4.0的主要特点:互联、数据、集成、创新、转型。互联是前提,数据是基础和关键,集成是重点和难点,创新包括从技术创新到产品创新、到模式创新、到业态创新,最后到组织创新,层出不穷。转型主要是指从生产型制造转向服务型制造,从集中式生产转向分布式生产,从大规模生产转向个性化定制。

  工业4.0的目标是要构建一个高度灵活的个性化和数字化的生产模式,宗旨是要实现高效率、低成本、小批量、定制化的生产,在工业4.0的生产模式下,规模效应不再是生产的关键因素,未来产品将按个人意愿进行生产,传统的行业界限将消失,创造新价值的过程会发生改变,产业链分工将被重组。这是对传统制造的颠覆,所以它是一场革命。

  工业4.0的核心就是智能制造,前面说智能制造包括五个方面,从产品、装备、管理、服务一直到整个生产方式的智能化,而工业4.0有一个网络,有四大主题、三项集成,表面上看它们的表述是不同的,但两者的内涵和本质是一致的,都指向智能制造这个核心。所以德国的学术界和产业界都认为工业4.0概念即为以智能制造为主导的第四次工业革命或革命性的生产方式。

  工业互联网概念最早由GE在2012年推出,他的出发点是想通过物联网和软件来实现工业服务数字化,为此GE一开始就开发了一款软件叫Predix,用于飞机引擎的维修维护,在此之后这个软件不断进化,一直从一个工业服务软件演变成工业服务的物联网,后来又升级为工业互联网平台,也就是工业操作系统,也就是工业安卓。GE希望Predix最终能够发展成为工业数据领域的谷歌,也就是工业数据的大平台。

  到底什么是互联网?简单说工业互联网是一个与消费互联网相对应的概念,如果消费互联网可以简单理解为把手机等移动终端连接上家用电器、汽车、电脑的话,那么工业互联网就是把机器设备装上传感器,将人、机器、数据连接起来,形成一个开放的工业服务网络。

  工业互联网的基本功能是连接、监控、分析、预测、优化,主要作用是提高生产效率、降低能源消耗、优化运营。有人说工业互联网和工业4.0傻傻分不清楚,其实工业互联网就是一个工业互联的网络,它为降低机器消耗成本而生,重点关注工业服务的数字化,而工业4.0是要构建一个高度灵活的个性化生产模式,更加注重工业生产的数字化,而且它的功能和作用是涵盖产品全生命周期的。

  工业互联网跟智能制造是有一定的关系,可以支撑智能制造,具体说前面介绍了实现智能制造需要一个虚实合一的生产系统,这就需要铺设数字基础设施,而工业互联网就是一个互联互通的网络基础设施,经过丰富完全可以支撑智能制造的十大场景,成为实现智能制造的必要条件和手段,但它本身不是智能制造。

  说完了这三个概念,最后作一个小结:智能制造是先进工业技术与新一代信息技术深度融合的新型生产方式,它的基石是精益生产,起点在工厂和车间,工业4.0的核心是智能制造,它的基础是信息物理系统,精髓是智能工厂。工业互联网是实现智能制造的关键基础设施,是智能制造实现应有价值的重要支撑。促进物理世界与数字世界的融合是三者共同的关注点,没有连接和数据,一切无从谈起。

  谢谢张司长。他讲的这三个最核心的问题智能制造、工业4.0、工业互联网,梳理得非常清晰,可能在座每个人都有自己的智能制造,张司长给我们理清了很多思路,再次感谢他。

  下面,有请中国工程院谭建荣院士作主题发言,他演讲的题目是:智能设计:智能制造的关键。让我们掌声欢迎!

  今天会议的主题是“智能制造”,会议的组织者邀请我来讲,我就想到一个题目就是智能制造的实施方法与技术途径,前面屈贤明老师和张相木司长都讲得非常好,从智能制造新的模式、新的业态以及智能制造当中的几个问题都讲得非常深刻,我也完全赞成。我今天想讲一个问题,就是智能设计是智能制造的起点与关键。

  我主要讲五个问题:第一个问题,智能设计的重要性。我们大家知道,前面张相木司长也讲了,美国的先进制造计划和德国工业4.0不是同一个层面的,强调的重点也不一样,但是也有一样的东西,就是都把智能制造作为一个重要的方向,这是共同的,层面是不同的。

  智能制造一个全新的定义就是人工智能技术在实际制造技术中的应用,这就叫智能制造,把智能制造用在产品设计过程当中。

  智能制造我用两句话来概括:一是智能技术与制造技术的融合。这点大致跟前面张司长讲的两个IT融合是吻合的,但我精确定义为智能技术与制造技术融合叫智能制造,为什么?还有数字制造,数字制造你怎么讲清楚呢?数字制造就是数字技术跟制造技术的融合。二是融合的目的是用智能的技术来解决制造的问题,我们的落脚点还在制造上,科技人员面临的问题最后还是要解决制造的问题,制造包括设计问题、加工问题、装配问题、服务问题,要解决这些问题。现在无论是政府还是企业、还是专家,这一点是共识的,就是智能制造是企业实现转型升级的一个重要手段,用苗部长的话说是一个主攻方向,这一点没有分歧,大家都是共识。

  但是有一个具体的问题:第一个问题,政府如何推动智能制造或者说如何更好地推动;第二个,专家如何更准确的引导;第三个,企业如何实现智能制造。这三个问题到目前为止都还没解决,特别是企业如何开展智能制造。现在万事开头难,智能制造如何起步?

  现在很多企业开展智能制造,工信部、科技部、发改委都列了不少项目,包括国家的,也包括各个省市的,前期我也参加了不少项目的论证、合作以及有些项目已经验收了。但是不少项目我看了一下,大部分就是两个特点,第一个机器人技术的应用,这个比较普遍,叫机器换人或者机器人来取代作用。第二个就是做一条自动化的流水线,自动上料、自动下料、自动装甲,自动化生产线,主要是这两个部分。但智能制造是不是就这两个部分呢?前面张司长的报告已经回答了,智能制造远远不止这两个方面。

  如何开展智能制造呢?我个人认为智能设计是个重要的起点,一切有目的的活动尤其是一切有序的生产都必须从设计开始,非常遗憾我们工信部、科技部、发改委列了很多项目,几乎都没有涉及到智能设计的内容,我个人理解智能制造第一关就要智能设计,没有智能设计就没有智能制造,所以一定要从智能设计起步,智能设计是你的主要关键。我们的产品也包括装配,涉及企业就要生产产品,以产品来占领市场,以产品来推进我们的服务,以产品来获得利润。产品我们也知道,经历过机械化、电气化、信息化,而现在又向智能化迈进,要想智能化一流产品就要有一流工艺,而一流的工艺就需要一流的服务,而一流的产品就需要一流的设计。

  我们搞智能制造第一步还是要搞智能设计,把设计的水平提上去,把设计的能力提上去,这样我们企业才有竞争的活力,如果你设计不行,后面再好跟你没关系,为什么?市场不接受、用户不接受,所以智能设计是非常重要的,我们要一类产品、一类设计,而要做好一类设计必须要做好一类的研究。我们要真正成为制造强国,每一个产品先要研究得深入,这一步我们是绕不过去,很多行业掌握核心技术比较少,为什么比较少?就是基础研究没有跟上去。工业强基我认为提得非常对,基础材料、基础工艺,包括现在基础软件,基础件为什么不行?我认为基础件不行就是基础研究没有跟上。

  过去政府搞技术转移、成果转化、创新创业,都搞得轰轰烈烈,搞得非常好,像上海交大、浙大这样的工科院校都忙得一塌糊涂,需求非常大。我们很多人,包括地方领导、企业家现在成果转移,要吃这个苹果,但是对种苹果树这个事关注得比较少,大家关心的是把苹果如何摘到,当然比过去好,过去苹果烂掉人家都不要,现在苹果大家都要了,这是个好事,但是对种苹果这个事关心不够。

  更基础的对培育苹果树树苗的工作关注的人更少,我们工业核心技术没掌握就是基础研究重视不够,我们现在搞智能制造就要从智能设计开始,而智能设计要从基础研究开始。美国为什么技术先进?为什么他的机器人,比如说达芬奇手术机器人水平非常高,1912年捷克一个文学家提出了机器人的概念,但他是文学家意义上的。技术意义上的机器人是美国1950年提出来的,那么50年代为什么能够提出?

  机器人从机器的角度来说它就是一个机构询问体,他搞机器人搞得很好,为什么他能搞得很好?他就机构学研究得很深。我们现在机器人产业园区很多,2016年统计数据规上企业800家,去年一个数据4000家,企业很多,生产能力很强,但是核心技术到底掌握了多少或者说你在机器人机构学方面掌握了多少理论、掌握了多少方法、掌握了多少工具,这次智能制造的短板一定要补上来,如果没补上来,我们的智能制造就是空中楼阁、纸上谈兵了。精益生产要搞,数字车间要打造,但更重要的是智能设计这块一定要跟上。

  由于时间关系,我就讲到这里,最后欢迎重庆的各位领导、各位专家、各位企业家有机会到杭州来,到我们浙江大学来,我们也希望跟重庆的企业能够进行技术合作、项目合作,谢谢大家!

  谢谢!没有稿子,现场发挥,收放自如,我觉得比有PPT讲得更加开放、更加精彩,让我们再次感谢谭院士。

  下面有请上海交通大学教授、国家973计划首席科学家高峰先生作主题发言,他演讲的题目是:智能机器人的设计与控制。

  非常感谢有这样一个机会和大家交流,我的报告有智能机器人几个字,是讲如何设计和控制,我想用一个具体的案例,就是步行机器人如何设计使它具有智能,从机械和控制两个方面来介绍一下,就是我们比较具体,宏观的事儿我也谈不好。

  在作报告之前,我也看了一下,机器人这个词是哪儿来的,感觉谭院士讲是捷克的一个小说里边的人物。中国为什么汉语用机器人来表述这个词也是很有特点的,机器没问题大家很熟悉,人也没问题,但是机器加人,实际上这个机器是机器装备,由机械原理组成的系统,人实际上讲的是智能的意思,行为智能就是人,所以机器人这个词含义非常丰富,和我们今天的主题智能制造是有关联的。

  自然界创造万物,我们观察它的骨骼,实际是一个机械的系统,这个系统有两足、四足、八足,当然也有没有足的,比如蛇。如何设计呢?如果我们说进化的话,确实不太容易,因为两足、四足、八足、六足都有一个复杂的机构,都是靠构建和运动腹连接起来,非常奇妙,如果我们观察自然界会很恐惧的,就是进化从低级到高级不容易。

  在核电站爆炸事件以后,美国国防部举行了比赛,用腿式机器人进行救援,其中有八项任务,2015年比赛以后,2017年他们写了一篇文章,在国际机器人研究杂志上发表了一篇长文,31页。这篇文章就是说现有机器人技术还不能满足救灾任务执行的需要,这是一个结论。

  另外还有几项新的看法,一个是智能机器人需要人机交互和自律这两个方面协同来控制,这是一个很适用的模式。人的指令和机器人的自律如何平衡这是一个难题。第二个就是如何把复杂的任务分解成任务链,如何把机器人的行为变成行为链,这是设计机器人智能一个很复杂的事情。第三个就是如何把机器人的任务和行为这个关系找到,也就是他有逻辑关系,这个关系找到以后才能实现人机交互和自律协同的控制。这是这篇文章的主要内容。

  根据这个我们开发机器人就面临挑战,一个是如何根据实际应用需求来设计机器人的机构与机械系统,使机器人具有明显的实用性。第二个是如何根据感知的信息设计步行机器人的控制系统,使机器人具有一定的智能,今天我们讲智能制造,也就是说这个智能如何设计出来。第三个就是如何设计机器人的高能量密度驱动系统,使机器人具有良好的快速动态响应特征。这也是三个基本问题,所以我想就这三个问题来进行探讨。

  首先我们看一下机器人的系统如何设计,如果我们举一个案例,比如说机器人的腿如何设计,这里我们就给出了设计方法,这里我不细讨论。腿的设计可以用串联的设计方法,就像人的手臂看着好像是串联,也可以用并联的方式,也就是把驱动、电机放在身上,腿轻便一些,这样可以快速行走,如果是并联就比较复杂了。有了腿以后我们就可以发明创新出各式各样的腿式机器人,这里举了一点案例,比如有移动制造的、有搬运的、有作业的,还有各式各样的,这些都是我们可以设计出来的。

  刚才说驱动,驱动有个很重要的单元,在腿式机器人里,就是非常希望做一个负荷的驱动,把编码器、电机、减速器、传感器复合在一起,构造一个单元出来,构造以后要清凉化,使机器人腿的设计非常轻,我们把这个单元设计出来以后放在一个腿上,这个腿上有三个电机,每个电机400瓦,这样一共的重量是4.5公斤,这样我们就可以来设计快速的机器人。

  大家可以看一下,快速机器人就是跑起来,大家可以看到这是我们开发的一款新的快速行走的机器人,它可以做立控,就可以模仿动物的行走方式。我们是六组机器人,所以一般有18个电机在上面,由于有立即传感器,可以测出脚触地的方式,大家可以看到它可以自适应环境。这样我们就可以开发出很多款机器人,我们主要针对消防救援、核电站事故维修等8种,这也是我们创造出来的。

  我再想简单谈一下控制系统,机器人是设计出来的,我们一定要设计出有智能的机器人。如何设计呢?我想在这里简单探讨一下,我们知道计算机有一个Linux系统,这个系统是免费的,大家可以使用。机器人还有一个ROS操作系统,也是开放的,主要是解决通信系统。第三个系统是机器人内脑控制系统,这实际上现在还没有,机器人的智能如果没有内脑系统是不能用的,所以这是目前机器人研究的系统,就是如何使机器人具有内脑的功能,我们不敢仿制大脑,但是它有感应决策,根据环境感知和人的指令实现他的行为。

  主要的方式就是机器人在现场把机器人的信息通过网络、通过人机交互方式传给人,人看完以后判断给出决策,也是通过人机方式和网络给出去,机器人就开始作业,我用两个词知行,实际人和机器人都在互相了解、作业,实现人机协作的模式。我们可以看一下这个机器人是怎么构成的,有一个人机交互的模式,任务、感知和人的指令,我们叫做人机交互。机器人还有一个行为,也就是说机器人的行为特征可以表达为构态、运动和轨迹。

  人机交互和机器人行为如何实现关联关系,这就是我们核心研究的问题。我们知道机器人的行为智能和计算机智能是不一样的,机器人因为是行为智能,不是说大脑智能就行,所以行为智能如何表达、如何设计,这是我们要研究的问题。

  行为有躯体和灵魂两部分构成,躯体我们比较熟悉,灵魂我们不熟悉,但是心理学研究灵魂由性格和知识两部分构成,性格是天生的,比如说欲望、情感、智力、体能,如果是体能不好就要我们几代人改变。所以我也不能抱怨,知识是可以学来的,比如习俗、文化、记忆、意识等等,所以机器人行为智能是很复杂的。大家柏拉图在两千年就说人的行为有三种语言,有理智、有情绪和欲望,理智来自于大脑,情绪来自于心脏,就是你心脏跳得快就是情绪化了,欲望是来自于本能,所以我们要研究这些心理学、行为科学才能去设计机器人的智能系统。

  举个案例,比如任务信息的来源,可以分为外部任务和内部任务,比如说内部任务安全性、饥饿性,机器人没有电了自己去找这都属于内部的任务,稳定、不倒或者是不撞、安全等等,这里头可以有大量的科学研究。比如说机器人的行为,我六足机器人有多少人行为呢?这里面给出有64种,也就是说64种行为放在那儿,什么时候使用这是它要做的一个决策,哪种行为对应哪种任务,这就是构造了框架,任务、命令、感知和身体末端特征的行为关系,我们可以设计出来,就可以把收入跟人的行为之间建立联系,就形成了控制系统。

  我们举一个案例,比如机器人上楼梯45度,左边大家可以看出来,最后一层是53度,非常复杂,我们一个一个的上,改变自己的构态,有33的、有15的、有24的,时间关系我就不详细讲了。

  我们看一下应用,第一个就是智能制造方面,有些大构件,比如车箱、轮船、化工厂、核电厂、飞机等等都是单件生产,单件生产的机器人很少用的,我们能动性用机器人呢?那就得移动式的机器人。也就是说机器人设计既要考虑移动,又要考虑制造,所以我们这里就设计了一款移动制造机器人,形式是这样的,身体有6个自由度,前端有一个精细的作业动力头,还有换洗刀,可以移动制造,单件生产可以用这种方式实现。

  第二种我们就看装配,飞机里面很多装配都是人和机械一起来的,我们这里就可以用各种方式,用人机交互来实现这个系统,这个系统大家可以看,机器人有力觉就可以去作业了,就不用懂机器人是什么样的,只要按照常规的习惯就可以操作。比如说极端环境服务,比如月球上、火星上,我们就可以设计移动着陆行走机器人。

  我本身是做核电站救援的,核电站有三个任务,一个是现场探测,一个是灵巧作业,还有一个是重载清障。这块我们有很多实验,这就要求机器人有很高的负重能力,就是500公斤,同时还要抗干扰。机器人要自主作业,可以改变它的环境、适应环境,上楼梯、下楼梯,这里面有很多视频,我们就不去一一个放了,它可以给你关门、开门,都可以用这个机器人来实现,它有很好的作业能力。右下角是机器人在开门,开完门以后顶着这个门就可以通过,在机器人里能开门是很难的。

  最后我想简单说一下消防,消防这是很重要的一个行业,我们通过机器人开发要满足这些条件,这个机器人开发出来以后是这样的,它可以多个机器人协调作业,也可以单独作业,消防、保安一体化,机器人把门打开以后,另一个机器人进去,有上楼去灭火,跨越障碍灭火、喷水,这都是实验室开发的各种款式的机器人,我们希望将来替代消防员去作业,这是我们开发的最新款式。

  总的来说,机构设计、信息感知、内脑控制这三方面就构造出智能机器人,有了机器人以后我们就可以在很多场合去用它,这是它的应用环境、应用场合,有很多,只要我们一个一个研发,就可以实现刚才谭院士讲的自主设计、自主创新,新的品牌就可以去完成各种任务。

  总的我概括一句话,我记得二战期间有一个部队在瑞士的一个深山老林里大雪封山迷失了路,后来他们找到了一个小屋子,这个小屋子里有一张小地图,但是拉丁文他们谁都看不懂,后来他们说就是这个,结果就成功了。后来若干年以后找出这张地图,有个会拉丁文的人说这个地图不是那个地方,我的报告实际上就是这个拉丁文的地图,谢谢大家!

  谢谢高老师。高老师在智能机器人行走方面,不管是结构方面、控制方面、脑智能方面都有了非常多的成果,再次感谢他。

  下面,让我们有请思科全球副总裁JosephBradley先生作主题发言,他演讲的题目是:发现边缘计算洞见:21世纪智能制造的价值源泉。掌声有请。

  我们考虑一下智慧中国的时候,大数据和分析工具或者说物联网,我们要问自己的一个关键问题,就是一个真实的目标,我们最终要实现什么样的目标,很多时候这个世界是让我们来认识怎么是真实的,也就是说实时的分析,实时的一些展示。

  机器可以同时做一些计算的工作,我们应该考虑人工的智能,完全超越了时间、超越了能力能做的一些东西,核心是什么?就是要有一个设施、要有一个终端,核心就是一个数据的挖掘和数据的使用,并且与制造业的价值链进行结合,所以我们要来问一下,什么是智能?例如像智慧水印,所有这些都是无限可能的。我们可以在水上做一个水印,而且我们可以对水进行追踪。同时我们还有一个创造技术,可以构建新的家园,无论是300平方英尺还是400平方英尺,我们都拥有一个同样的目标,这个目标要有洞见,才是21世纪的关键词。

  我还想给大家一个概念是价值效应,所有东西是互联互通的,也就是说要试图理解一个互联互通的世界和环境,因为数据在我们的决策当中是越来越靠近客户,价值得到了改善、性能得到了改善,而且质量得到了提升,换句话说在最后你试图了解内容是什么,内容是王。

  我们已经多次谈到互联网、智能化、智慧城市、网络安全,还有“一带一路”和智能制造等等,所以什么是一个最大的挑战来构建智慧的中国,就是要来了解技术的一些关键点、一些核心点,也就是说你是必须要根本性的解决,就是要来提供安全性,这就是我们所需要的。作为思科公司来说我们就是提供安全的服务,非常明确就是要确保安全,因为安全能够让你感到有价值,也就是说数据是有价值的,因为数据能够给你创造一种安全性,并且能使你的数据有一个完整性,因为你构建的所有价值链都是要安全的。这还不足够,对于像智慧汽车、智慧的私家车,要让它安全。

  我们谈到了很多技术,老是说技术,只是我们等式的一半,在等式的另一半就是要改变领导力的方式和风格,要改变我们的思维方式。

  当你考虑在哪个地方的时候,当所有技术环绕着我们的时候,我们知道技术可以唾手可得的时候,当你驱动这些技术改造我们的工厂智能化的时候,你必须了解我们所生活的世界,就是要了解我们的世界是什么、价值是什么。这不是我们不能回答的问题,我们知道所有一切的答案,我们有着正确的答案,但不幸的就是答非所问。我在过去五年时间一直了解这样创新的核心,就像爱因斯坦所说的,如果我们能用50秒来先思考,最后10秒采取行动,我们会这样做。

  我是漫威的粉丝,我们要重塑自己的思维方式,所以我们想的问题是如何得到顾客,我们一定要改变我们的商业计划,不断创造新的体验,而且让顾客来买更多的漫画书,这是当时漫威的目标。有可能当时我们的目标就定错了,可能我们的目标并不是卖出更多的漫画书,有我们可能要改善娱乐的价值,漫威就开始打造一些电影,开始做复仇者联盟,也开始和迪士尼做更多的电视转变,所以如何连接和处理数据也是非常关键的。

  我们在考虑制造业的时候就要考虑体量,因为我们有海量的数据,1万多个传感器还有有限的控制手段,我们如何进行分析、如何进行综合的处理,所以我们需要改变范式,有三点:一是需要有基础设施提取数据,并且从源头进行互联。二是必须进行数据的计算,也就是计算的能力要提高,除了云计算还有边缘计算等等,还有价值性改善,并且是几何式的改善,这才是我们所倡导的。三是必须要把数据移动到恰当的计算中,最后供我们决策,这就是思考安全,并且可以拥抱革新的世界,最后我们还可以打造全新的市民体验,这就是思科的力量。

  如果大家认为这只是技术那就错了,你就没有看到我们的重点,历史现在在重塑,我们就是作者,而且我们知道制造业除了制造以外,改变了我们的工作、生活以及玩耍、娱乐、学习的一切,这就是新的制造业。说到我们的成效和打造新的财富,包括居家、医疗等等全部都被改变了,这远远超出了制造业的范畴,这是学习方式的一个改变,这是一个非常强有力的工具。

  今天前来参会,我们听到的东西是非常令人激动的,非常具有远见的,这就提醒了我一点,因为中国有句古话说得好,想要一年的繁荣那么就去种些粮食、种谷子就可以了,如果你要十年的繁荣就去植树,就是说百年树人,所以树人是需要百年的。人才是价值的来源,所以只有育人树人才能迎接将来的挑战,我们需要进一步进行反思,如果再回到职场工作场所时,还需要进一步深思。

  下面就是我们要做的,我们不应该去担忧你不知道的一切,你不需要有太强的沮丧感,但每天在你醒来的时候一定要去面临这些挑战,要去勇于创造新的奇迹,谢谢大家!

  谢谢JosephBradley非常有激情的演讲,他围绕着计算价值理念,分享了思科在未来的战略发展,包括计算、数据等前沿技术。

  下面让我们有请美国佐治亚理工学院制造研究院院长、美国国家材料与制造委员会现任主席王绪斌先生作主题发言,他演讲的题目是:新一代增材制造:功能性3D打印。大家掌声欢迎。

  各位领导、各位专家,还有各位嘉宾,大家下午好!美国前任总统奥巴马在2011年6月24号那天正式启动美国的先进制造伙伴,我从第一天就开始参与在里面,前后有2个主要的报告,也参与规划了14个国家级的先进制造创新研究院的成立,这14个里面第一个成立的就是增材制造创新研究院。

  从材料的观点来讲,从左边到右边就是高分子、金属、陶瓷、电子打印,如果从应用的层面讲起来,我们主要做的有几个大的产业,第一个就是航空航天,这是我们在美国主要的合作对象,包括波音等公司。第二个汽车业,像福特、BMW都是我们的合作伙伴。第三个部分是属于装备的保养维修方面,我们主要合作的对象包括美国很大的药材,还有其他工业方面比较大的厂商。最后一部分是医疗方面的应用,主要合作的伙伴是美国一家很有名的医院,这家医院在美国医院的排行,好比分成16个专业,他至少有8-9个专业是排在全美国第一的,所以我们在这方面跟他们合作很深。

  各位都很清楚增材制造其实已经有二三十年的历史了,但如果我们从它的潜力、发展空间来讲,我们今天所做的东西其实还是在开始的阶段,不管从材料的角度还是从设计、还是从制造工艺的角度,现在正好是提到更上一个阶层。所以我大概主要讲三个东西:第一,主要的概念就是功能性的3D打印。然后要完成这个有两个主要的方式,一个就是从设计的角度来看这个问题,第二个就是从材料的角度来看这个问题,最后我希望有三个案例给各位作一个汇报。

  我们从增材技术的困难度来讲,可以分为三个层次,一个是FORM,目前为止大概90%的增材制造3D打印的东西都是讲求做FORM,它的形态打印出来的东西跟我们想要的东西相类似。第二个层次是FIT,不仅长得像,而且在尺寸功能要求上非常严格,比如在做外科手术时,尤其是脊椎矫正手术导板的精度要求非常高,这等于是第二个层次。第三个层次就是我今天想要给各位作的汇报也就是Functional,除了长得像、尺寸接近以外,还希望实现某种功能,可能是一种放射性的功能、也可能是电的功能、也可能是传感性的功能,或者是生物力学的性能。

  我这里想举三个案例,我们现在主要做的方向就是希望能够透过新的设计的技术、新的材料、新的工艺,还有大数据能够达到功能性3D打印的层次。如果说从右上角开始讲,第一个就是做医疗影像处理,这个比较普遍了,很多地方都在做这个东西。左上角呢?我们打印出来的东西希望能够达成非常准确的生物力学效果,这是功能性的展现。左边的下边希望透过电子打印,打印成一种定制化的传感器,把它印在3D增材制造做出来能够传感器的效果。另外还有虚拟患者,今天不会谈到这个方面,要达到一定的案例我们必须用现有的资质能够产生出一些虚拟患者,才能够对罕见的疾病或者做更深一步的研究。

  我今天就用人工心脏的瓣膜做一个例子,第一个是生物力学上讲起来,我们看左边的两幅图,上面是人的自然的瓣膜,如果我们印出来的东西形状跟它长得是一模一样,尺寸、公差什么都是一模一样,但如果说我们把它放在做力学拉伸实验时,可以看得出完全是不太一样的情况,左边上面虚线的是自然的,就是天生瓣膜的反应,右边是用现成的材料印出来的,如果我们要把人工支架定制化,那我们希望在病人动手术之前能够先做一些设计上的模拟,但如果我们打印出来像、摸起来就像但支架真正跟人工瓣膜之间的互动做力学时完全不一样了,所以我们要想办法不仅尺寸一样,而且生物力学反应要和人的自然心脏瓣膜反应是一模一样。

  这可以通过超材料或者不同的材料打造成为复合材料的方式,有一个主结构,然后有几个子结构,能够用二元的超材料或者是二元多材料的方式呈现出来。我们可以看到有右上角心脏瓣膜印出来以后有一个纹,这个纹不是直线的,有点像海浪一样的波纹,这个波长也有很深的讲究。我们设计了个超材料模型工具叫BioMatch,每一个做出来的心脏人工瓣膜都是属于定制化的。这是整个设计跟制造的程序。

  第二个功能性的,就是我想在放射性的3D打印来作一个汇报。我们都知道像核磁共振在医学上的贡献是很大的,但有一个问题,病人不能在下面放太久,因为辐射性太强,怎么办呢?我们可不可以根据每个病人的情况,能够用增材制造3D打印的方式,把需要研究的地方打印出来,打印出他在CT或者是核磁共振底下有一样的反应出来,这样我们就可以做长时间的观察,这在医学界里是一个非常需要的东西。

  但一个主要的问题,现在我们在做的时候把东西打印出来,里面留下一些空间,然后空间放一些有高衰退性的材料,这种高衰退性的材料在高的磁场底下能够反映出来,但这种东西在3D打印时又没有办法承受这种温度的变化,所以我们现在采取的方式就是做支撑材料里放这种高衰退性的材料,因为这种支撑的材料对固化要求比较低,不像主要的材料,所以在固化的过程能够生存下来,而且留下我们打印出来的东西,把它放在CT或者核磁共振下,跟病人的东西是完全一样的东西。整个设计和材料的过程我今天就不细讲了。

  第三个东西我觉得也是很重要的,现在我们提智能制造,智能制造的基础就是说要有很好的传感器,能够对周遭的环境提出做适当的资料、咨询的收集,我今天想跟各位汇报一下印刷电子也是在3D打印里非常重要的一环,但是非常少提这方面的东西。

  这是在佐治亚理工我们电子打印的机器。为什么不用silicon,这其实是一个非常好的东西,但如果我们产量没有那么大,或者想定制化的传感器,就必须用电子打印的方式,可以打在不同的材料上,我们看第二行右边的那个图,是把传感器打在碳纤维复合材料上,因为这个材料很大的问题就是一层一层之间会分开,但是从外表看不出来。如果我们能把这个传感器放在里面,就可以知道里面要开始了,可以做一些预防的措施。这就是整个过程,先把人工瓣膜先打印出来以后,再放在电子打印的机器上,我们就做第二次加工的手续,把定制化的传感器做出来。

  这是一个相片就是我们打印出来的东西在做线路传感器的打印,然后我们在实验室里做一些拉伸的演练。

  我想稍微总结一下今天讲的东西,不管是未来先进的材料也好、设计也好,或者是未来工程大的方向,bio-inspired是非常重要的东西,当然这也有二十年的历史了,但是很大的问题就是在以前设计得出来但制造不出来,现在有增材制造3D打印的手段,我们只要设计得出来就能制造得出来,如果材料能够配合得好的话,所以bio-inspired已经到了第二个阶段。再有如果传感器能和增材制造结合在一起,可以变成以后大健康的一个重要环节。所以今天我们提的从“塑形”到“适配”再到“功能性”,是最主要达到的境界。最后我想讲3D打印跟电子打印,如果两个能够适当结合在一起,未来的增材制造会产生非常大的空间。谢谢。

  谢谢王院长,关于3D打印尤其是打印传感器技术分享了他这么多年研究的成果,应该说在未来的智能制造方面有很大的前景,再次感谢王院长。

  下面有请德国汉堡科学院院士、德国汉堡大学多模态机器人技术研究所所长张建伟先生作主题发言,他演讲的题目是:AI赋能高端制造与机器人系统。

  大家下午好!大家辛苦了,首先让我在这里祝贺重庆成为智能产业博览会一个永久的会址,去年我们在这里把机器人作为一个重要的展览和开始,今年放大到整个智能产业,这是一个可喜的事情,今天给大家汇报一下我们在人工智能里和智能制造结合的点,前面几个专家都讲过很多共性的东西,有些我可能比较快的跳过去。

  首先,我们今天面临一个全人类的社会生活、生态的新平衡,刚才我们讲了3D打印、新材料、VR、机器人、人工智能,都是给我们现在带来新动能的重要元素。首先人工智能在30年之后为什么又得到了一个新的发展,作为人工智能和机器人结合30年的研究者里体会还是比较深的。所以今天的互联网和5G技术、云技术又给我们带来了大数据的燃料,所以我们现在面临的是一个全新的人类生活和明天生活需求场景的一个重要时机。

  国务院现在制定了一个新一代人工智能的规划,吹响了中国在人工智能应用领域引领式发展的冲锋号,垂直的有非常多的应用领域,制造是我们的一个点。刚才有专家谈到了CPS系统,如何把人的感知空间和计算机的空间、真正的物理空间形成一个统一的表达和统一的互联。工业4.0刚才几位专家都谈到了,我们在这个范围里做各种各样,包括增材制造、LT、传感器、机器人、智能制造等等,这些都是在科技里已经做了十几年的工作,实际在工业4.0的大框架下,实现真正的互联、融合、集成的时机。刚才几位专家也都提到了,未来的制造不是面向制造的一个过程,而是一个面向价值的制造过程,所以整个人工智能贯穿了从设计、制造、维护甚至到回收的整个价值链。

  机器学习在近年里是带来新的人工智能繁荣的节点,这里面所谓的连接主义,尤其带来了最新的增长动能,但是还有其他强人工智能的学习方法也在逐渐基于大数据的学习方法融合到一块,找到一个真人工智能的方法。我们知道最早的自动化只有机器硬件,慢慢的软件越来越多、存储越来越多,使得我们在做监督学习、增强学习,今天我们在谈连续学习,使得变为可能。深度学习是由于深度学习的网络,在性价比比较高的计算能力和存储能力的时代变得可以适用。

  在今天上午的大会报告里我们听到了在软件、人脸识别、声音识别里比较好的人工智能的应用例子,这里我给出几个例子,实际上在所谓的机智过人节目里,典型的在人工智能应用的例子。首先在人脸识别大数据智能学习里,未来的挑战是什么?如何使机器能够向人一样,能够把它的推理、知识,把模糊的情况能够补充起来、完善起来,来做更智能的任务,现在深度学习的系统还远达不到这个程度。

  在文本的学习里,现在我们能做到机器人读上几十万首诗以后,能够使用任何一个新的图像来写出一个比较漂亮的数据,这是单模态所谓文本学习的典型微软小冰的例子。声音,另一个模态,如果我们把整个主持人的声音,两个小时的声音下载下来,用大数据的声音深度学习,然后就可以模拟他的说话和唱歌。这几个比较典型的例子就说明单模态的学习已经达到了一定应用的程度,而且在感知和虚拟世界里已经得到了很好的令人瞩目的应用。

  但是我们今天谈的智能制造里,如何用人工智能助力CPS系统,这张图我们表达了一下如何在长期的基础研究,技术程度还处于三思过程中的大脑学习、增强学习等打造成一个公共的模块,为智能制造和其他应用领域进行垂直服务。在这些公共模块打造过程中,我们也一直倡导这种公用的软件模块,包括ROS、深度学习,这是我们写的几本书,推广整个软件共享。

  我在环球杂志也写了一篇小文,如何让中国的智能科技与世界同行,强调在物理世界里的应用,强调可透明的人工智能,强调人机共融。在去年年底的机智过人节目也有几集,如何用感知、系统的结果来进行人机比赛,好比飞行的机器人如何躲避高速的球,这么一个系统虽然离人和机器真正在羽毛球台比拼还差得很远,机器人打篮球还差得很远,如果我们把简单的机器学习用到投篮机器人的判断,来进行和人简单的篮球比拼,实际上未来动态的多传感比拼还差得远。

  这里就引起了我们在智能制造里很简单的场景例子,中国制造现在已经到了一个非常的关口,我们中国制造劳动力的成本已经是印度的3倍,如果人工智能不在提质增效方面达到一定程度,我们中国制造慢慢就会移到给低成本的国家,包括印度、柬埔寨,甚至到非洲。所以在中国制造的典型需求里,我们现在非常需要用新的人工智能赋能,包括用深度学习的发现、智能的抓取、更多智能的规划等等。

  未来的工厂我们说是一个认知的工厂、是一个少人的人机合作共融的工厂,这里面我们也在中德有史以来最大的人工智能研究项目里,包括研究人和机器整个多模态的融合,他的模型、整个的人机交互、学习机能,在德国基金和国家科学基金的支持下,我们也把传统的机器学习的算法能够转移到真正的传感器融合,机器人和智能制造里。包括我们用很多大脑研究的方法和心理学研究的方法来研究视觉、听觉、触觉和人工感觉。这里头我们也是取得了一些理论上和实践上的突破,包括我们把这些结果用到几个欧盟合作的项目里,比如说带有操作功能的移动机器人,具有感知室内室外共同的操作,还包括助老助残的一些应用等等。

  另外在大数据可以自学习,AI管理系统里,我们学习了一些新的算法,打通行业内的数据结构,用一种深度特征融合的办法,自动把各种各样的表格和数据整成一个统一的表达,然后来最后研究企业导航系统,来自动用特征处理简化企业AI的导入流程。另外就是基于知识和数据整个融合方面,我们也做了一款真正的服务机器人,能够把知识表达出来,然后来提高真正基于经验机器人的学习系统。

  这是我们学校的图书馆,学生告诉机器人去给我取一本书,大家看到机器人给他取两本书。所以在这方面通过右下角这个图,我们就说通过不断的学习,把机器和人的交互语料越来越短,对世界的模型越来越精确。另外学习技术通过输入输出的表达,通过对系统状态的评估,我们可以做到所谓的连续学习技术,在这里头我们也把连续学习的技术用到Cogitai公司里,现在我也是这家公司的顾问,目前最新公布的软件就是他用连续学习技术实现的。

  在多模态的灵巧操作方面也是我们未来智能制造的一个瓶颈问题,我们用了多模态的学习问题,使得机器人现在能做像无纸手一样的灵巧操作,包括注射、拿鸡蛋等等,未来机器人科学家就成为可能。在自动驾驶里,我们也知道传感器的融合是一个非常关键的问题。另外就是在整个内控方面,把被动和主动的内控做到一块,然后来进行复杂曲面的打磨等等。另外就是在深度学习的分解里,现在大家在展会上可以看到很多例子,比如在左下的这幅图里,机器人通过几万幅蘑菇的深度学习方法,能够快速识别蘑菇,然后进行快速分类,提高整个食品行业的附加值。

  另外在所谓的迁移学习里,我们现在也是把动态行走机器人的迁移学习变得可能,把这些迁移学习的整个过程最后变成一个助老助残的一个创新装置。再有如何用最新的人工智能和VR技术实现遥操作和未来工厂的原形,包括数据的采集和未来的维护维修。

  最后我总结一下,中国要把自己的长处发挥出来,进行跨界创新,人机融合。谢谢大家!

  谢谢。应该说在前沿技术方面给我们提供了很好的启示和探索的路径,再次感谢。

  下面,有请中国机械工业联合会执行副会长、中国机器人产业联盟执行理事长宋晓刚先生作主题发言,他演讲的题目是:机器人产业发展态势。

  大家下午好!我讲的题目跟前面的专家和领导讲的好像都不太相关,因为咱们是智能制造的论坛,但是我想还是有点关系。

  我想是从这几个方面:一个是智能制造与机器人,当然这是个很大的话题,或者就说我把这个题目点出来也是为了要讲讲机器人,接下来就看看机器人发展的情况了,尤其是我们国家机器人产业发展的特点,这跟我们整个发展方向智能制造是密切相关的,最后有一个机器人发展态势的小结。

  因为我刚才讲到智能制造和机器人这个话题太宽泛了,并且前面的专家、领导都已经讲了不少,我想从这方面来看,我个人理解从智能制造系统本身来讲,内容主要涵盖什么,再一个机器人本身的定义来看。第一个智能制造是一个系统,这是毫无疑问的,包括智能设计,今天下午讲得比较多的智能工艺、智能生产和智能服务。再一个智能制造是一个过程,这个过程我个人认为是绕不开的,从企业也好,从我们做研究也好,从自动化、数字化、网络化,其实智能化也有一个循序渐进的过程。

  再一个智能制造主要的支撑是什么,肯定第一个是装备的智能化,第二个就是制造过程的数字化,制造过程的数字化里面实际上就是我们刚才讲得比较多的,就是工业和制造业的技术与新一代信息技术、云计算等等。第三个就是可重复编程。不展开讲了,我们得出的结论是机器人智能制造系统的关键装备,这个装备有很多,我觉得智能机器人或者机器人本身的柔性编程有一定的自主性,这个跟其他的有一定的不同。比如说我们有五轴六轴联动的机床,我的机器人本身的多目标性,他的运动性,这是我们智能制造要实现的核心。

  再看机器人产业的发展,从这张图大家了解两点就可以了。第一个从2010年到现在是全新一轮工业机器人的高速增长期,第二这个高速增长期这个年均增速超过25%,到2017年有一个新的高速增长,31%。但是我们前年预测的时候是超过15%的增长,这是超出预期的。

  从国家来讲,排名前五的主要工业机器人的市场还是中国、日本、韩国、美国、德国,占比非常高,占销量的71.8%,这是2018年。共赢之家高手论坛再一个中国市场从2013年开始已经成为全球最大的市场,超过1/3,这就是中国市场。实际上中国市场这是一个市场份额。服务机器人不多说了,服务机器人大家谈了很多,升速也很快,但是总体来讲服务机器人在全球还是一个产业化的前期,无论是技术、安全还是市场,没有真正成熟,当然有一些例外,像扫地机器人、娱乐级的无人机等等这些,这是一个很有前景的产业。跟工业机器人不同的一点他是TOC的,从产业规模来讲,服务机器人如果成熟了,产业的规模会大得多。

  从国产品牌来讲,因为我们机器人产业联盟成立以后我们才有工业机器人的统计数据,从2013年开始,大家看这个增速,就是从实际销量的同比增长数,增速超过30%。他的一个大前提就是我们原来的工业机器人的保有量比较低,增速从70、30,到29.8%,仍然有很高的增速。我一直认为从我们国家机器人市场来讲,有相当长时间机器人是要对传统产业升级,这里面包括水龙头的打磨,也有生产线的上下料,也有检测。

  当然也有现在智能制造做得很好的企业,已经达到了工业3.0的水平,但是我们认为我们国家未来几年的发展方向,主要是针对我们国家量大面广的实际,从智能化方面着手。服务机器人也一样,我们仍然处在技术、市场安全等问题还没有解决。

  中国工业机器人应用领域广泛,从搬运、组装、上下料,不仅仅逐年的增速很快,再一个从市场占比,比如搬运和上下料机器人的应用占到了61%的份额,这是一个应用领域,像搬运、焊接、装配、喷涂、打磨,对于我们量大面广的制造业本身来讲,每个行业都需要,当然它的工艺、生产流程是不一样的。第二个是应用行业,这里面也是我们统计的一个数据,2017年在中国的工业机器人应用的行业已经达到了110个行业的种类,我们国家规模大是一个特点,还有一个特点就是门类最为齐全或者最多。这是在各个行业的应用,在电子领域从现在来看占的份额最大。

  服务机器人有三个重点领域:一是解决社会问题的,比如助老助残、养老这块,不仅仅是社会问题,也是一个巨大的市场,因为养老现在问题越来越大,从人口的基数、从人口的结构本身来讲。二是特种应用。像上天的、下地的、科考的、消防的、抢险的等等。

  机器人发展态势我也是很简单的讲一下,这是国际机器人联合会2016作的预测,2017-2019年均增速超过15%。这是我们机器人产业联盟去年统计的,对联盟企业重点作了一个抽样调查,43%的企业认为销量2018-2020会大于20%,18%的企业认为增幅会在10%-20%,我个人认为今后保持在20%以上的增速应该没有问题,主要是因为我们转型升级的市场需求摆在这里。

  再一个,这是我们研究部对机器人产业发展的几个阶段作的研究,我们国家处于一个产业形成向产业多品种和成熟发展。接下来的机器人发展方向毫无疑问是智能机器人,从智能机器人来讲目前从市场上反映或者今后市场上的需求来讲,人机协作是智能机器人一个主要发展的领域,智能机器人从途径来讲一定是机器人技术跟互联网技术、大数据、人工智能融合,这是一个主要的方向。

  在向智能机器人发展的过程中,我们觉得工业机器人与服务机器人的界限今后可能会越来越模糊,只是应用行业和场景的不同。智能机器人发展的途径,从现在来看无论是刚才我们讲到的大家所说的标准来看,一个是从传统机器人加上一些视觉系统、感知系统之后,能满足一定人机交互的需求,另外一个从源头技术,这里面有代表性的就是UR,他们是从源头就瞄准了人机交互特定的任务。

  我想这是融合发展的几个方面,一个是产品、一个是应用系统,再一个就是发展基次,这里面包括国家产业政策、行业、机器人行业、人工智能行业等,这方面融合发展。

  最后算一个小结:第一,从机器人产业发展我讲量大面广的制造业、服务业的转型升级,这是个巨大的潜在市场,它不仅仅对产业发展是个潜在的市场,并且是技术创新的源泉,刚才很多专家都讲到了面向实用,更贴近用户讲的意思。第二,机器人行业今后发展的途径跟人工智能、信息技术融合发展,这是一个必然的趋势。第三,全面开展智能机器人的发展,这已经是一个必由之路。

  谢谢宋会长,他给我们分享了机器人行业发展的现状,包括一些未来的趋势,尤其是在智能机器人方面,未来的市场给我们提供了非常好的市场路径和技术创新路径,让我们再次感谢他。

  根据大会安排,前面演讲嘉宾的精彩发言到这里就要结束了,我们下面还有更加精彩的圆桌论坛环节,下面请工作人员稍作布置,尽管我们时间晚了一点,但精彩依旧。参加圆桌论坛的嘉宾请做好准备,这个环节我们将有请中国机械工业联合会执行副会长、中国机器人产业联盟执行理事长宋晓刚先生来主持,在此我的主持到此结束,谢谢大家。

  下面,有请富士康科技集团D次集团总经理简宜彬先生,上海发那科机器人有限公司总经理钱晖先生,武汉华中数控股份有限公司董事长陈吉红先生,南京埃斯顿机器人工程有限公司总经理王杰高先生,阿里云计算有限公司副总裁陈斌先生,埃夫特智能装备股份有限公司副总经理曾辉先生,德国魏德米勒亚太区工业事业部总监苗永帅先生,国家科技部生物3D打印重点研发项目首席科学家、重庆高新区生物智能制造研究院首席科学家唐康来先生,海尔家电产业集团智能制造总经理张维杰先生,清华大学研究员、博士生导师、同方威视技术股份有限公司总工程师张丽女士。

  首先请每位花3分钟左右的时间,把你们的单位作一个简要的介绍,完了以后我们再进入正题。

  我是陆军军医大学唐康来教授,我的专业是运动损伤,但我的业余也就是科研方向是损伤修复与重建,加上生物智能制造,谢谢。

  大家好,白小姐资料,我是清华大学工程物理系的老师,我的研究方向是负责城乡技术,我今天代表同方威视技术股份有限公司,同方威视是做安检设备的,就是咱们智博会所有的安检设备都是由我们同方威视提供的,主要是对人的检测,对物品的安全检测,我们希望为全国人民提供安全上基本保证的公司,谢谢大家!

  各位嘉宾、各位领导、各位同行,下午好!我姓苗,来自于魏德米勒集团,我本人是跟机器人行业、跟机器领域非常有缘,我毕业于北京航天航空大学,后来修了一个维多利亚学院的研究生,现在负责魏德米勒亚太地区装置及现场连接事业部的业务,主要负责行业、产品策略,如果说到魏德米勒公司,是基础领域里为智能化、为机器人、为整个工业发展保驾护航做基础最低等级的产品,当年魏德米勒是世界上第一家用塑料绝缘件做端子的厂家,到现在为止我们的产品从简单的产品到数据分析都有了,我相信今天将是一个非常好的机会和大家交流。

  各位领导、各位专家,大家下午好!我是陈斌,我来自阿里巴巴集团旗下的阿里云计算有限公司,阿里云目前是中国最大的云计算公司,我们从2009年开始自主研发国产化的飞天系统,近年我们充分把云计算、大数据、人工智能技术运用到传统行业,我们开发了像工业大脑系列、城市大脑、农业大脑,把整个最新的技术带到传统行业,让传统行业焕发新的生机,谢谢大家。

  各位嘉宾好,我是来自华东数控的陈吉红,我们主要是做数控系统,也就是用在机床上的大脑,相当于机床行业的一个芯片,而且中国工业领域也非常关注。其实除了机床以外,咱们电动汽车、机器人都离不开控制器驱动器,这几年我们在工信部国家重大专项支持下,我们瞄准国外最高的技术水平,研制了咱们自己的高档数控系统,在航空航天,还有在汽车等领域已经得到了批量应用。这几年我们也在向机器人转型,刚开始我们定位在机器人的控制器、驱动器和电机,后来重庆市邀请我们到重庆两江新区发展。同时我们还在推动机床、机器人的智能化,谢谢大家!

  大家好,我是富士康D次集团简宜彬,我是负责集团的智能工厂,智能办公解决方案,当然也协助集团对外部的中小企业赋能,很高兴能够来到这个峰会,请大家给我们多多指教,谢谢大家。

  大家好,我是来自上海发那科机器人有限公司的,从我们公司的名字就知道是做机器人的,谢谢大家!

  大家好,我是来自南京埃斯顿自动化的王杰高,现在是中小板上市公司,自动化的主要业务是工业机器人、运动控制系统等,谢谢。

  大家好,我是埃夫特的曾辉,我们是一家扎根中国,面向国际化的全球公司,我们在全球收购了4家机器人公司,我们去年整个集团销售收入突破20亿,目前我们在欧洲研发中心就专注做欧洲收购公司,包括技术市场的资源整合,包括在上海研发中心就承接这个技术的消化吸收,我们在美国的匹兹堡有一个研发中心,专门布局技术,谢谢大家!

  大家好,我是海尔的张维杰,我现在主要负责整个海尔智能制造推进工作,以及工业智能技术的研发工作,非常有幸我从2012年就参与了海尔10家互联工厂的推进,以及整个平台的推广工作也是由我来负责,谢谢大家!

  现在进入到论坛的主话题,论坛主要的话题从方向来讲叫布局智能制造未来核心竞争力,当然这是个话题,也是个方向。具体来讲,我们聚焦在两个问题:第一个问题,智能制造发展的关键技术和途径,我们各位老总、各位专家对这个问题你们有些什么经验、体会或者是研究?这是一个话题,就是智能制造发展的关键技术与途径。第二个,机器人在智能制造中能发挥什么作用。当然我刚才跟大家分享了一些信息,我想听听在座的企业家和专家。

  我是一个外科大夫,我们人类的健康经历了很长的过程,每一次医学革命都伴随着工业革命,医学走过了四个历程:第一个治病医学,工业4.0的第一步就是机械化,把人当做机器来修理。第二个是电气化,出现了预防医学。第三代出现了健康医学,也就是伴随第三代工业革命。现在迈入21世纪,人类最大的问题不再是生存、不再是感染和其他预防的问题,是什么问题大家想一想。

  人类生活的质量要高,但现在老龄化严重,面临的问题很多,也就是我们的骨关节,所谓的器官衰竭都是缩短寿命导致的问题。也就是我们需要延缓生命,智能化制造在生物化以后,通过智能制造的技术,让医学往前推进,最近几年提倡了再生医学,再生医学解决几个问题,比如我们的肝脏坏了或者脑袋坏了,我们要用智能制造的手段来解决人类自身的生存问题。

  这几年正如王院士刚才讲的,我们在做与智能化相关的生物学产业,我们做了一些生物化。以前我们说组织坏了把组织替换掉,现在做生物打印器官,但是打印过程发展得很快,有一代、二代、三代技术,人体类四代技术就是我们用细胞,通过智能化的手段打造成一个核心的技术。现在我们在临床已经实现了机器人辅助的打印,这也是产业结构的分布局,我们希望搞人工智能也好、机器人也好,关注人类自身的存在,关注治理健康,重量倾斜到生物医学领域,谢谢大家。

  刚才唐老师是从3D打印对人体的医疗这块有一个讲述。我们阿里云的陈斌总来了,因为这里面的行业很多,有家电的、有机器人的、有自动化的,阿里从原来的电商到现在向制造业进军,这块你们怎么想的?你们觉得智能制造是怎么考虑的?

  谢谢。因为阿里巴巴是一个互联网公司,站在我们的角度去看,其实未来没有绝对的互联网公司,也没有绝对的传统行业,互联网和传统行业是一定会融合在一起的。站在智能制造的角度来看,我们觉得其实现在是有三条平行的线,第一条平行的线就是跟整个制造模式相关的,比如刚才在屈院士的演讲中谈到电商去中间化,可以让制造业有更高的利润。另外,通过互联网的一些手段,比如我们可以改变厂家和消费者之间的关系,我们可以把制造的模式变成C2M,就是由消费者定义产品的这样一种新型的生产模式。

  另外,通过互联网的手段我们可以解决企业和企业之间在供应链,企业和经营行业在供应链金融方面各种各样的关系,互联网从这个意义上来说是一种新的生产关系,消费者和企业之间的关系可以做一个再造。在这个层面阿里有一些实践,比如我们在淘宝有淘工厂的模式,就是有成千上万的淘宝消费者,套在淘工厂上定义一些产品,然后下单到淘工厂,去给他定制个性化的产品。

  第二条线是在生产制造的过程中,利用新一代的人工智能、大数据、云计算,包括一些视频这样的技术,解决生产过程中的特定问题。举个例子,因为在座很多有机器人等各方面的专家,我们通常在去做这种自动化的生产线时,其实机器每天产生大量的数据,但这些数据在传统的自动化里不会被重视,不会被利用,这些数据我们在做一些尝试,我们把这些数据拿过来做分析,分析整个生产线上的数据参数,然后通过人工智能进行学习做优化,反过来再做参数的调优,这就是人工技术在生产过程中间环节特定的应用。所以这是在第二个领域,就是通过新一代的技术解决生产制造过程中的问题,这也是智能制造其中一个部分。

  第三个部分,跟前两个部分不太一样的地方是关于智能化的产品,就是在产品设计方面,举个例子传统的制造业生产出来的产品,因为没有互联网的手段,跟消费者之间是失去一个直接连接的,举个例子,比如一个传统的汽车生产商,他并不知道我的车卖出去以后具体的消费者是怎么使用我的汽车。但如果通过智能网联汽车可以随时到后台监控,他可以看到每个消费者是怎么使用他的产品,这样也会指导下一步他的产品经营设计,所以这是智能化在产品制造过程中的一个方向。

  刚才讲的三条线都有一个最底层的需求,就是对数据的需求,包括连接能力,所以这就带来了对互联网的需求。你看我们现在整个互联网对流量的消耗,80%以上都是通过智能手机去消耗的,特别是从视频出现以。