中国机器人,如何向前走

2016-03-28 23:43冯昭奎
同舟共进 2016年4期
关键词:机器人

冯昭奎

2016年央视猴年春晚,登上舞台为歌星伴舞的数百台智能机器人给人留下了深刻的印象。放眼全球,一场机器革命正蓬勃兴起;被称作“制造业皇冠上的明珠”的机器人正广泛地渗入制造业乃至全社会,我国2015年公布的“中国制造2025”也将机器人和智能制造纳入了国家科技创新的优先重点领域。

我国的机器人需快速“成长”

1961年,美国首先研制出世界最早的商品化工业机器人,然而,机器人技术却在日本得到了迅速的产业化规模发展。1970年代,日本开发出机器人的产业化实用机,成为“机器人强国”;1980年代,汽车制造业成为最早、最积极、最大规模应用机器人的产业;1990年代以来,机器人的应用扩展到最希望排除生产人员带进身体污染的、制造半导体和液晶等的超净车间,“教学反馈”,即“教机器人如何做,机器人就怎样做”的技术一时间成为日本最擅长的技术。与此同时,机器人产业在美、欧、韩也得到迅速发展,先是在军用领域,后又延伸到民用领域。

当前,我国经济发展的人口红利时代即将结束,“民工荒”“用工成本上涨”问题突出,在此背景下,机器人产业成为促进产业转型升级的重要动力之一。近年,我国虽逐渐成为世界最大的工业机器人市场,至2017年还有望成为世界最大的机器人保有国,但以下事实表明我国机器人革命尚处在起步阶段,任重道远。

第一,国际上通常以每万名工人的机器人拥有量(即机器人密度)来衡量机器人普及水平。目前我国工业机器人密度仍很低:2014年每万名工人仅拥有机器人36台,低于66台的世界平均水平,更远低于韩国的478台、日本的314台、德国的292台和美国的164台。

第二,国内机器人市场主要为ABB、发那科、安川电机和库卡等国际机器人巨头所占据,国内机器人企业的市场份额很小,特别是在高端机器人市场上还无法与国外品牌竞争。

第三,工业机器人的核心技术和关键零部件制造方面明显落后于发达国家,精密减速机、控制器、伺服电机以及高性能驱动器等核心零部件大部分依赖进口,如75%精密减速器从日本进口,而这些零部件占机器人整体制作成本的70%以上。

第四,在技术先进的国家,随着工业机器人日益普及,服务机器人也逐渐进入社会。有专家估计,“未来五到十年,机器人将进入我们每个人的生活中”。但目前我国服务机器人仍停留在试制品或展示品阶段,真正实现产业化的寥若晨星,小型家用辅助机器人还远未走进广大民众的家庭。

怎样的机器人才受欢迎

恩格斯说:“社会一旦有技术上的需要,则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”机器人要走进市场,须达到“三用”,即实用、易用、耐用。例如,传统的工业机器人以“物”为对象,通常会被铁栅隔离以防伤及工人;而对于以“人”为对象的服务机器人特别是家事机器人,就需更多地考虑安全问题。因此,应将服务机器人视为一个须建立在新的知识和文化基础上的、不同于工业机器人的新兴产业领域。

20世纪90年代末,日本索尼公司开发了宠物机器人“机器狗”AIBO,从1999年开始发售以来,累计仅售出15万台。为什么?尽管机器狗不会带来拉屎撒尿的麻烦,但无可否认,仍与毛茸茸有生命的狗相距甚远,很难讨人喜欢。为此,这款当时被视为家用机器人“先驱者”的机器狗寿命只有8年,并于2006年停产。专家称,要使机器人具有活物甚至人类那样的皮肤毛发,需数以万计个皮肤传感器,还需埋设超乎想象数量的信号线路,技术难度极大。

最近,北京某机器人公司推出了一台“陪伴机器人”——“小优”。它可以做到寓教于乐,陪伴独生孩子,迎合了有一定经济能力的家长的需要——“小优”的出现既能避免孩子孤单,又能减少孩子玩手机或电脑的时间,还能对孩子进行文化教育。据报道这款机器人“似乎在市场上相当风靡”,与索尼公司曾开发的机器狗相比,它满足了中国人的“爱子心切”,更符合“家长买机器人陪孩子”的实际需要,也切实考虑到了技术上的可能。当然,“小优”能否获得商品化的成功,还有待观察。

总之,机器人企业需要站在消费者的立场,在此基础上努力扩大服务机器人的应用领域,可研发出如物流分拣、医疗护理机器人、防撞机器人汽车等。关键在于开发者能否预见其所开发的机器人在多大程度上满足了真实的社会需要。值得注意的是,服务机器人与工业机器人的发展相比尚存在很大差距,因此需要加大对服务机器人的开发力度。

如何帮助我国机器人大步走

为了推动符合国家需要的重点机器人项目的研发,一个有效办法是政府部门通过“政府采购”,激励企业和个人针对国家和社会面临的挑战和问题展开创新创业。当然,正如李克强总理所说,列出国家重点支持的高新技术领域,确有必要,但“现在新技术层出不穷,甚至随时有颠覆性技术出现。列得太细,就把那些想象不到的技术排除在外了。还是应该更开放,多留一些余地”。对此,可借鉴美国的“对成果而不是对计划进行投资,以提高决策的科学性”的新政策。

首先,为开发更高级的机器人,宜促进机器人技术与其它技术领域融合发展。例如美国开发的最新锐的“内窥镜手术支援机器人”是机器人技术与医疗技术融合、机器人技术专家与内科医生共同开展研究的产物。还有日产汽车公司开发的利用激光反射测定与对方物体之间距离、模仿鱼群可不撞到任何物体而游动的机器人汽车EPORO,则是机器人技术与激光、仿生技术融合的产物。当然,更重要的是如何进一步促进机器人与信息技术的融合发展。今后随着云计算、大数据、人工智能、智能传感器、物联网等新一代信息技术的进展,机器人日益成为“数据终端”或“网络终端”,可实现多台机器人之间的数据共享与协作;与生产管理、加工制造和供应链之间实现信息共享;通过从网上获取的大数据和超强运算处理能力,实现“自我学习”“自主决断”“自主解决问题”。近年来,微软、谷歌、亚马逊、美国IBM等信息技术大公司纷纷进入机器人产业,带来了强大的信息网络技术,进一步推动了机器人的智能化和网络化。

其次,采取多种措施培养机器人技术人才。既要扩大高等院校机器人专业的招生规模,又要在职业教育体系中增设机器人程序操作、软件开发、保养维修等相关专业,还要培养与机器人技术领域有关联的,包括能源、材料、通信、安全、大数据、人机接口等广泛领域的技术人才。此外,需注意机器人的发展不仅是自然科技成果,也与社会科学有密切关系,特别要关注机器人普及与社会变革之间的联系,为此需培养与机器人相关的经济、文化、法制、伦理道德等问题的自然科技与社会科学相结合的跨学科研究人才。

再次,宜采取当代科研活动的各种新方式,大力激励企业与个人的创新,激发人民的创造力。比如通过“科研众包”和“公民科学”方式发掘创新人才。“科研众包”是指聚集来自全球的科研人员,交流学术成果,协作科学研究,共同与市场建立起更紧密的联系。“公民科学”则是指大量没受过专业训练的业余科学爱好者,通过网络组织的号召,去参与科研任务,这种方式尤其适合于机器人技术领域,因为社会上不乏业余的科技活动爱好者,而其中不同年龄层次的机器人技术爱好者更是为数众多。政府可考虑设置全国性“机器人奖”,每年举行授奖仪式,肯定有杰出贡献者。

最后,要注意防止技术人才通过各种渠道“流失”,防止专业人才“流失”到非专业领域,特别要防止专业技术人员因转为经营者,而从“优秀的技术者”变成“无能的经营者”。要注意发挥退休专业人士的“余热”,帮助那些专业基础扎实、技术经验丰富的退休科研人员摆脱“低技术家务”而参加到“大众创业、万众创新”的高技术研发中来。

机器人是人类的竞争对手吗

工业机器人将工人从简单重复性工作、重体力劳动和危险恶劣劳动环境下的作业中“解放”出来,应该说功不可没,然而机器人的普及必然导致失业增加。2016年世界经济论坛公布报告显示,机器人和人工智能可能引起劳动力市场的“破坏性变化”,将导致15个领先国家到2020年净损失510万个工作岗位,而且还可能导致劳动力进一步两极分化和收入不平等加剧。机器人的发展既然被视为一场“革命”,就必然会经历“破坏旧的,创造新的”过程,并迫使人们去适应这种过程,甚至为此而不得不忍受“阵痛”。

随着机器人价格下降和效益提升,为降低生产成本,可以预见,会有越来越多的企业倾向于“以机器人取代蓝领”,与此同时,办公智能化的发展也会给白领的就业带来冲击。有专家认为,当机器人价格与蓝领工资相等时,将可能出现“机器人成本低于雇佣工人的成本”的“拐点”。事实上,机器人的“成本”比其在市场上的价格更低,因使用机器人会带来各种经济效益,由此可折算成机器人的“成本下降”。例如半导体芯片企业的超净车间对清洁度要求极高,操作人员的皮屑、毛发等会导致废品率上升,而使用机器人则可避免上述问题,带来可观的经济效益,相当于降低了机器人的“综合成本”。

专家认为,以生产者为主导的“工业化大量生产”的制造业模式会逐步地向以消费者为主导的“智能化按需定制”的制造业模式过渡。不过,尽管机器人具有不眠不休等很多优点,不少行业的工作岗位仍是机器人无法顶替的,目前还不至于出现“拐点”。但机器人替代人工将是一个大趋势,如随着通信技术的发展,电话接线员这个职业已成历史。因此,面对当今机器人革命,人们应将自己的素质、才能、知识、本领再提高一个档次。

总之,机器人革命既是自然科技问题,也是社会科学问题,机器人革命的顶层设计者不应单纯地认为“机器人就是人的顶替者”,而应确立“机器人与人之间形成互助互补关系”“机器人是与人一起创造高附加值的合作伙伴”的科学概念,我们需要解决的是有关“机械”的问题,然而我们解决问题的思维却不能“机械化”。机器人时代的人类社会,决不应成为机器人排斥人类、致使人类“无事可干”的社会。归根到底,机器人革命的未来将是一个什么样子,应该而且必须取决于人而不是取决于机器人。

走好,中国机器人

中国机器人未来的发展一定要走好、走稳、走远。所谓走好,就是“要把我国机器人水平提高上去”(习近平语)。九层高台起于垒土,要加快核心零部件的国产化,将机器人发展所依靠的高端装备制造业的基础夯实。由于机器人是机械与电子复合技术产业的典型,为提高机器人水平的技术革新也会给整个机械制造产业带来巨大正能量;对涌现的技术革新加以推广,必将有利于促使我国机械制造业乃至整个产业水平的提高。

所谓走稳,就是力免浮躁冒进,既要防止大批企业不按市场规律办事一哄而上,造成高端产业低端化、低端机器人产能过剩甚至出现机器人泡沫;又要防止脱离国情,过快导入机器人导致对劳动力市场的过度冲击。与日本相比,我国虽已进入老龄化社会,但老龄化程度比日本低得多,然而相关技术水平也比日本低得多,因此,我国一方面要从“质”与“量”出发,大力发展机器人,另一方面也没有必要与日本等国展开“机器人密度竞赛”。其实,机器人密度并非越高越好,日本一些企业的实践表明,过多使用机器人反而导致低效率,有些企业甚至从“机器人换人”又改回“人换机器人”。中国应逐步形成一种人与机器人合理分工的劳动市场,圈出一部分工作范围不使用机器人替代,比如烹饪、艺术、园艺、陶艺、期刊编辑、新闻记者、商品企划、研究开发、数据分析、特殊工艺等,让有特殊本领和爱好的人们享受工作,从劳动中获得尊严、满足和幸福感。

所谓走远,即中国机器人产业要走出国门,在世界上尽可能多地占领市场。用十年左右时间将我国机器人产业行稳致远,打造成强有力的,像高铁、核电一样的出口产业,走向世界。与此同时,必须认识到,机器人与人工智能、3D打印、物联网、大数据、移动互联网等新科技的发展与融合是“正在孕育兴起的新一轮科技革命和产业革命”(李克强语)的主要角色,代表着未来一个重大的发展方向,将使人类社会的生产和交易方式发生深刻改变,进而引起人类文明发生根本性变化,这就是通过和平、发展、合作同心打造人类命运共同体的当今世界潮流。

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