《科技创新与品牌》杂志社第一看点

智能制造和工业机器人 产业未来可期

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孙立宁

俄罗斯工程院外籍院士

苏州大学机电工程学院院长 

相较于医疗机器人,工业机器人技术发展比较早。伴随着工业应用,工业机器人的发展不断进行更新迭代,并随着当前智能制造的需求成为我国产业升级数字化发展的重要部分。工信部发布的“十四五”发展规划,从共性技术、前沿技术两大机器人核心技术,以及高性能减速器、高性能伺服驱动系统、智能控制器等六大机器人关键基础件开展攻关行动和提升行动,提出“机器人+”行动计划,瞄准高端行业、新兴行业和传统行业,推动机器人的应用,打造了一个产业链。

新冠肺炎疫情的爆发,也让众多企业认识到生产制造自动化、智能化的重要性,工业机器人、高度自动化生产线的需求被加速激发。如何加大力度发展工业机器人及智能制造产业和技术,也成为一大批学者和科研工作者的“心头事”。

俄罗斯工程院外籍院士、苏州大学机电工程学院院长孙立宁表示,在过去这5年和未来3-5年中,工业机器人的大体发展趋势将主要围绕企业的转型升级以及代替人工方面的应用展开。目前,在电子、精密、重载等危险环境的工业机器人正面临着高速、高精、重载、轻量化等技术层面的挑战。

同时,随着人机协作机器人的出现,人机环境的建模、感知以及人机交互的自动编程,也将成为工业机器人发展技术的重点攻克难题。

谈到智能制造业、机器人相关产业的协同创新发展,30年来,一直致力于工业机器人及机电一体化、微纳机器人与装备等领域的前沿技术研究的孙立宁认为,我国工业机器人将向复杂场景应用发展。

他表示,从我国技术发展层面上,机器人、人工智能、智能制造、大数据、互联网这些技术是单向的,必须要进行整合。整合以后再围绕着我国智能制造的模式,从研发、制造、销售和绿色链条发展。中国的技术创新应该实现可持续协同创新,这种协同的要素不仅包括人才、技术、资本,还包括产业链、创新链、服务平台,这些综合的因素只有融合在一起,才能保证产业良性发展和可持续发展。

国家也提到产学研协同发展。一方面打造产业集聚区,但是打造产业集聚区就必须有生态,这个生态在国内多年的实践中也做了一些尝试,包括高校对机器人、智能制造等专业学科及时进行调整,跟政府建立科技创新载体,借此将高校院所的成果进行转化,给企业赋能。另一方面是鼓励创新创业,包括创新项目跟资本市场合作,协助打造创业的生态,比如,国内成立了机器人协会、行业标准化技术委员会等专业组织辅助进行检测认证、知识产权、引进资本等流程,帮助创业团队引进这些要素,通过不断输送人才、输送技术、输送团队给创新型企业持续赋能,使行业能够可持续协同创新发展;并将产业链和创新链联合,瞄准高端行业、新兴行业和传统行业,推动机器人的应用。

当然,高技术研究成果最终是要转化为实际生产力,服务于社会发展和国家建设。在多年的科研生涯中,孙立宁一直推崇产学研协同发展模式,以他领衔组建的苏州大学相城机器人与智能装备研究院为例,致力于打造国内外具有影响力的机器人与智能装备领域产学研公共服务平台,为推动区域经济社会转型升级,孙立宁围绕工业机器人智能化、微纳制造与装备、激光加工与装备、传感器与人工智能、智能制造系统集成5大研发方向,组建了5个研发团队,每个团队有10名左右的研发骨干,开展相关领域的科研攻关。同时,孙立宁引进相关的创业团队与研究院组建的研发技术团队进行融合,加速实现科研成果产业化。

“看到好多学生成为了国家龙头机器人企业的创始人或技术主要负责人,担当了我国机器人产业发展的中坚力量,我真的非常欣慰。”他提到,作为科技人才储备力量,年轻的科研工作者在科研学习中要传承我国机器人事业中几代人坚守的责任与情怀,青年力量应为机器人行业添砖加瓦。

“对于现阶段已经在从事机器人研发和创新工作的年轻力量,各方面技术与机器人相关的知识体系的整合尤为重要。机器人发展需要与时俱进,要充分了解时代变革,了解行业需要什么,国家需要什么,从需要中找创新和发展,整合新的知识不断坚持创新;并同时注意与商业和资本的合作,这样才能使技术和社会互相兼容,产生真正具有世界影响力的研发成果。”在全国给中小学生做免费科普讲座50余场的孙立宁说,科普教育势在必行。通过科普知识激发青少年团体对科技的强烈兴趣和憧憬,通过机器人赛事测验青少年的综合水平,进而培养出未来中国机器人领域的科学家和创新人才。

现阶段机器人需求已经非常旺盛,现有的技术水平已经可以应用到生活场景,但机器人产品的快速性、准确性,仍需要不断优化和进步。此外,在机器人产业中所涉及的核心零部件如传感器、芯片等必要组成部分,我国机器人行业和研发团体需要不断创新,研发自主知识产权的先进技术,在这方面我们未来的发展道路还很长,机遇与挑战并存,但未来可期。