对机器人化热潮的策略思考

蔡自兴

（中南大学信息科学与工程学院，长沙，410083）

蔡自兴教授，多年从事智能系统、人工智能、智能控制、智能机器人研究，被誉为“中国智能控制的奠基者”、“中国人工智能教育第一人”和“中国智能机器人学科的创始人”，联合国工业发展组织（UNIDO）审定的联合国专家、国际导航与运动控制科学院院士、纽约科学院院士，首届国家级教学名师奖、徐特立教育奖和吴文俊人工智能科技奖成就奖获得者。

0 引言

据不完全统计，自1984 年以来，笔者先后在国内科技刊物和学术会议上公开发表了41 篇关于发展智能机器人的文章或报告（不包括其他上百篇机器人学科研论文），对发展我国智能机器人技术提出决策建议[1]。其中，“机器人化──自动化的新趋势”，“机器人智能的未来”，“智能化、机器人化与自动化”，“智能机器人技术的进展：趋势与对策”，“面向21 世纪的智能机器人技术”，“冶金智能化之梦──人工智能在冶金自动化中的应用”[2]等都颇具代表性。

1 世界大潮流

近年来，许多先进工业国家竞相制订“机器人路线图”，在更高层面、更多领域和更大规模上开展智能机器人研究与应用。

美国2011 年开始推行“先进制造业伙伴计划”，要求通过发展工业机器人重振美国制造业，并凭借信息网络技术优势，投资28 亿美元开发基于移动互联技术的新一代智能机器人。2013 年3 月美国发布的从互联网到机器人学的《美国机器人学路线图》，强调了机器人技术在美国制造业和卫生保健领域的重要作用，同时也描绘了机器人技术在创造新市场、新就业岗位和改善人们生活方面的潜力[3]。这将推动美国机器人技术在各领域的广泛应用和国民经济的复苏，并有助于加强美国在机器人技术方面的领先地位。

欧盟官方网站2014 年6 月发布欧盟委员会和欧洲机器人协会下属180 余个公司和研发机构共同启动全球最大的民用机器人研发计划“SPARC”（“火花”计划）[4]，到2020 年将投资28 亿欧元用于推动机器人研发，包括机器人在制造业、农业、健康、交通、安全和家庭等各领域的应用。预计该计划将在欧洲创造24 万就业岗位，使机器人行业年产值增长至600 亿欧元，占全球市场份额提高至42%。正在研发的高级机器人在大数据、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术支持下，将具有更强的自主学习能力和自主解决问题能力。

日本政府于2015 年1 月公布了《机器人新战略》，提出“世界机器人创新基地”、“世界第一的机器人应用国家”、“迈向世界领先的机器人新时代”三大核心目标[5]。该战略还制定了5 年计划，旨在确保日本机器人领域的世界领先地位。为实现这一战略，日本政府将在财政、税收、教育和法律等方面予以扶植，并对开展机器人研究开发的企业提供一定财政补贴和风险保障。同时，允许其他行业的企业从事机器人及相关技术的开发研制。此外，政府还决定从2015 年开始加快普及机器人技术和知识，快速培养相关机器人学人才。

韩国政府曾在2008 年和2009 年通过一系列计划政策和技术研发，使韩国国内机器人产业竞争力得到逐步提升。2010 年12 月，韩国又发布了实现成为世界三大机器人强国目标的方案——《服务型机器人产业发展战略》，希望通过积极培育服务型机器人产业，加强机器人产业全球竞争力。2012 年10 月，韩国发布“机器人未来战略展望2022”，将政策焦点放在扩大韩国机器人产业并支

持国内机器人企业进军海外市场等方面[6]。

上述情况可以看出，进入21 世纪以来，特别是近年来，世界主要机器人强国正在雄心勃勃和争先恐后地发展智能机器人技术，这个世界大潮流必将促进国际机器人研究与应用进入一个新的发展时期[7-8]。

2 中国新机遇

中国科技部2012 年4 月发布《智能制造科技发展“十二五”专项规划》和《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》[9]， “十二五”期间要攻克一批智能化高端装备，培育一批高技术产值超过100 亿元的核心企业；同时，重点培育发展服务机器人新兴产业，发展公共安全机器人、医疗康复机器人、仿生机器人平台和模块化核心部件等四大任务；要在基础技术与部件方面重点突破设计过程智能化、制造过程智能化和制造装备智能化中的基础理论与共性关键技术；研发一批与国家安全与产业安全密切相关的共性基础技术，重点突破一批智能制造的核心基础部件，奠定“十三五”制造过程智能化装备和技术基础。

国际机器人学的发展和中国对各类机器人的空前需求，为我国的机器人学提供了前所未有的发展新机遇。现在，我国正在制订“十三五”机器人学发展规划，可以期待我国机器人技术和产业将会有更大更强的发展，为经济发展、社会进步和民生福祉做出新的贡献。

3 机器人化大潮席卷全国

一个全面开发与应用机器人的热潮正席卷全国。各种机器人产业园如雨后春笋般在各省市建立[10]；其中有国家级、省（市）级和城市级等。同时，不少民营企业也参与了新一轮机器人产业的创业与竞争，为机器人产业热进一步升温。此外，国外机器人产业巨头已竞相在中国投资建厂，有的还把开发总部迁到中国，对中国机器人大市场势在必夺。这些都使得机器人产业的竞争达到新的高度。这轮新竞争，对国内外机器人企业既是难逢机遇，也是严峻挑战，必将对我国机器人产业仍至整个国民经济的发展产生巨大推动作用和深远影响。

当前这股机器人热潮把开发重点放在智能制造中的工业机器人和各种服务机器人上，体现了我国“机器人化”发展的一种趋势，其方向不容置疑。

4 网络化使机器人化如鱼得水

机器人化固然是制造业和服务业的重要发展方向，但要进一步提高机器人产品的性能水平和应用领域，就需要实现“网络化+机器人化”的机器人系统生产模式。例如，通过“网络化+机器人化”模式实现机器人辅助远程或现场外科手术、农业生产用水排灌系统的机器人无人化自动远程操作、集装箱码头货物运输与过关机器人化与自动化、分布式野外民用和军用系统的远程自动操控、家用电器和机器人系统的实时智能化自动运行等。网络化使机器人化如鱼得水，显著减轻了体力劳动和部分脑力劳动，特别是扩大了机器人应用的领域以及操作的灵活性，提高了工作与生产效率，使各种机器人装置和系统发挥更大的作用。

5 智能化令机器人化如虎添翼

在“网络化+机器人化”机器人系统生产模式的基础上，引入与应用各种人工智能技术，实现“网络化+机器人化+智能化”集成系统生产模式，必将更大地增强机器人系统的功能，进一步提高机器人系统的工作质量和水平。这些人工智能技术涉及机器学习、模式识别、图像处理、智能规划、智能控制、自动编程、多真体系统、多传感信息融合、专家系统、知识库和推理技术、词料库与自然语言处理等。智能化令机器人化如虎添翼，将极大地提高自动化水平、减轻脑力劳动强度和降低劳动力成本，这是现在能够考虑到的机器人化追求的最高目标。我们要根据需要与可能，逐步实现“网络化+机器人化+智能化”的集成系统生产模式。

6 策略思考

面对这场机器人化的机遇和挑战，笔者特进行如下策略思考，供相关部门决策参考。

1)抓住发展机遇，严抓市场调控。

我国面临空前未有的制造业发展机遇，机器人化热潮为实现这个机遇提供了得力手段。“中国制造2025”概念的提出，使机器人化如虎添翼，必将促进我国机器人产业的快速发展和机器人技术更加广泛的应用。我们一定不要错过这个发展机遇，全面、深入、客观地了解机器人市场需求，调整巩固现有机器人研发实体，发现与支持一批有特色、有实力的新机器人企业，健康有序地发展我国的机器人产业，保障智能制造和其他相关目标的顺利实现。诚然，从概念到计划再到实现，从制造大国发展为“智造”强国，是一个发展时期，不是一夜就可实现的美梦。“中国制造2025”规划已颁布，政府不仅要制定好规划，而且要严抓市场调控。我们切不可操之过急，更不能无动于衷，陷入无序发展的局面。

2)开发特色产品，防止低端重复。

由于不再拥有人口“红利”优势，我国现在需要使用大批一般工业机器人代替工人从事各种体力劳动，如开发进行搬运作业和恶劣危险工况下操作的简易机器人等；另一方面，也需要大批专用工业机器人，具有我国自主知识产权和一定智能的机器人。在机器人产品的定位上，一定要有特色和创新，一定不能搞低端产品的重复生产。低端机器人造多了，会出现产品供过于求，造成产品积压；如果这些低端机器人的性能不佳，就没有用户愿意购买，就成为废铜烂铁。

3)避免恶性竞争，拒绝泡沫经济。

市场经济强调竞争，有公平竞争才能健康发展。但是，这个竞争一定要有序才能促进经济发展。我国的机器人产业急速井喷，据统计，现在全国已有“十大机器人产业园”，加上更多的其他省市的机器人产业园，我国已有数十个机器人产业园；有些媒体说已有40 多个机器人产业园，而且还在不断增加。这些机器人产业园之间缺乏统一规划与协调，盲目无序地制造或进口各自的机器人产品，势必形成各自为政和无序竞争的机器人产业局面。难道我国当前真的需要这么多机器人产业园和机器人企业吗？国际经验表明，一个国家只要有几个机器人产业巨头就足够了。机器人“泡沫经济”值得高度警惕，大起大落的历史教训不能忘记；大浪淘沙是无情的，机器人化热潮中涌现的大批机器人企业将遭重创而被残酷淘汰出局。我国目前遍地开花的机器人产业如不严加管控，就很可能会产生过多的泡沫，被淘汰出局的企业以致使国民经济终将承受负面影响。

我们需要建立一个优良的机器人生态环境，营造一个和谐的机器人生态文化，切不可到“污染”严重后才开始进行“治理”。

4)创造知识产权，占领国内市场。

现有的机器人产业园和机器人企业中，确有一些具有技术产品特色和经受住市场考验的，如沈阳新松、深圳大疆等。然而，近期涌现的许多机器人企业盲目跟进，缺乏自主知识产权。他们大量进口机器人本体或机器人核心部件，用于生产线，实现自动化或“智能化”生产，重复过去我国机器人市场模式。正如某些媒体所担心的：这种大量（甚至九成）进口机器人本体和关键部件的做法，只会使中国的机器人需求继续成为国外机器人产业巨头的市场，沦为进口机器人核心部件的分销商。虽然这种情况是在我们国家目前暂时缺乏自主研发产品的大环境下的权宜之计，但是如果这种现象得不到迅速改变，那么，我国的“智能制造”和机器人化只能成为一种空话，中国的机器人企业将成为外国机器人“列强”的附庸。

我国已研发的机器人产品存在一些质量问题，值得高度重视，应努力加以改进。要发挥政府主管部门和企业两方面的积极性，包括发挥各种机器人联盟的作用。只有统筹计划，明确目标，团结协作，攻坚克难，经过3-5 年甚至10 年奋斗，创造拥有自主品牌的机器人产品及其核心部件，才能生产出具有自主知识产权的高性能机器人装置与系统，为占领国内机器人市场和进军机器人国际市场打下基础。

5)制订产品标准，严格质量监控。

作为新兴智能装备制造业的机器人产业，若计量标准体系缺失，可能难以实现机器人产业的良性循环。为此，有关业内人士和专家呼吁政府牵头，专家、企业和联盟参与，质量监管部门支持，规范行业标准体系建设，制定具有我国自主知识产权的机器人基础标准和计量检测体系，并与国际标准接轨，为推进我国机器人产品走向国内外市场奠定基础。

有了机器人产品的标准之后，就要严格进行机器人产品的质量监控。机器人产业的计量与测试技术，对于服务“中国智造”和产业转型升级具有十分重要的意义。目前，国内机器人领域还没有专业的计量测试机构，这与我国已经成为世界最大的机器人市场是不相称的。机器人及智能制造领域未来的发展，还需要更科学的标准先行，更严格的质量监控。

机器人化的热潮已席卷神州大地，机遇与挑战并存，机不可失，时不再来。愿我国的机器人化沿着正确的发展路线扬帆向前，驶向成功的彼岸！

[1] 班晓娟，戴炬，杜军平，等. 教学名师勤耕耘，机器人学结硕果──记中国机器人学学科奠基者之一蔡自兴教授//智能王国.长沙：湖南人民出版社, 2012：344-355.

[2] 蔡自兴. 人工智能在冶金自动化中的应用. 冶金自动化, 2015,39（1）：1-8.

[3] 2013 Robotics Roadmap-rs. A Roadmap for U.S. Robotics, From Internet to Robotics.2013 Edition.

[4] http∶//news.xinhuanet.com/tech/2014-06/10/c_126597923.htm. 欧盟启动全球最大民用机器人研发计划，2014-6-10.

[5] http∶//wangxiwen.baijia.baidu.com/article/44854. 日本《机器人新战略》的三大目标, 2015-2-3.

[6] http∶//gongkong.ofweek.com/2012-10/ART-310005-8470-28646888.html. 韩国今后十年将大力发展机器人事业, 2012-10-19.

[7] 蔡自兴，谢斌. 机器人学.第3 版. 北京：清华大学出版社,2015.

[8] 蔡自兴，等. 机器人学基础.第2 版. 北京：机械工业出版社,2015.

[9] http∶//news.xinhuanet.com/politics/2012-05/07/c_123090763.htm. 《智能制造科技发展“十二五”重点专项规划》解读. 2012-5-7.

[10] http∶//www.robot-home.com/news/201504/23/xx23723.html. 我国机器人产业园区分布图及主要园区分析, 2015-4-23.