近年來,提升制造業的智能化水平成為全球各國的共同話題,繼德國政府推出的“工業4.0”和美國制造業提出“工業互聯網”后,我國也于今年5月正式推出了《中國制造2025》規劃。在規劃中,“智能制造”成為中國制造2025落地的關鍵。當前全球制造業積極正依靠創新驅動,向智能制造轉型升級,以實現從“制造”向“智造”的新突破。記者近日走訪了目前正在上海舉行的第17屆中國國際工業博覽會(簡稱2015工博會),在本屆以“創新、智能、綠色”為主題的展會上,上述十大重點產業均有所呈現,可以讓觀者看到中國乃至世界從“制造”到“智造”轉變之路。
中外機器人“軍團”打擂臺
作為智能制造領域的核心,一大批先進的工業機器人在本屆工博會上“扎堆”亮相。工業機器人整機展區可謂大咖云集,ABB、發那科、KU-KA、安川、那智不二越、OTC、松下機電等國際頂尖機器人研發和生產企業繼續參展,展示機器人最新技術在不同行業中的應用。川崎機器人、柯馬、中信重工、錢江機器人、柏同機器人、福賽特等則屬于首次亮相。
東浩蘭生集團董事長戴柳接受記者采訪時表示,去年工博會機器人展區1萬平方米,今年有3萬平方米,從規模、水平和專業三方面來看,本屆工博會的機器人展堪稱全球最高水平的機器人展。
記者在展會現場看到,ABB工業機器人IRB8700、KUKAKRCTYECNano新一代低負載工業機器人屬于全球首發產品。
據介紹,IRB8700是ABB迄今為止最大的重型工業機器人。這個荷重高達800千克,能夠輕松勝任汽車行業重物搬運作業的大家伙不僅有著極高的可靠性,還有著調試簡單和維護成本低的獨家優勢。
而KUKA新一代低負載工業機器人——KRCYTECNano系列機器人,重新定義了低負載領域機器人的性能參數,成為了該領域的新標桿。該款機器人系列除了在堅固性、精確性和靈活性方面具有優勢外,還能顯著提高效率,增加狹小空間內的工作靈活性和可操作性。
KUKA機器人產品經理MarkusHollfelder-Asam表示:“對KUKA而言,最重要的任務是如何大幅提高機器人的緊湊性和性能表現。通過大幅度縮小機器人龐大的外觀,KR8R1620機器人的體積比它的上代產品KR6-2縮小了47%,但其有效負載更大,工作范圍也更長。而其流線型的手腕設計更是保證了方便靈活的操作性,即使在狹小封閉的空間內仍能伸縮自如。同時,其小巧的身材能幫助工業制造商有效節省空間和材料成本。”
本土機器人企業也是強勢來襲,紛紛在本屆工博會上亮出了看家本領。其中,上海智臻網絡科技有限公司小i機器人、上海智臻網絡科技有限公司實體智能機器人Ina、川崎機器人雙腕定位機器人duAro、柯馬機器人Amico-雙臂機器人單元均屬于中國首發產品。
小i機器人展出了被率先應用于銀行業的實體智能機器人Ina、接待機器人Nao、智能掃地機器人和一系列智能家居。記者獲悉,本屆工博會上,小i還將首發國內第一個智能機器人操作系統iBotOS。
該公司相關負責人告訴記者:“不同于其他的普通機器人,小i提供思考的‘大腦’,在小i機器人和交通銀行聯合努力下,Ina首先被應用于銀行業,它可以在銀行大廳內擔任大堂經理,通過語音與人自然交互,解答觀眾有關銀行業務的疑問。我們目前和國內的幾大銀行從2006年開始都有合作,未來只要是有服務型職業的行業都需要這樣的機器人,比如銀行柜臺人員、電信公司客服人員等。”
機器人正日漸改變著我們的生活。在張江高新技術產業開發區核心園展區,記者看到一款名為“哆西”家用智能機器。早晨,它會定時將你叫醒,幫你打開窗簾,煮好咖啡烤好面包;出門時,它會提醒你帶傘,因為下班時會有陣雨;上班時,它會幫你看家;下班回到家,電飯煲里早已香氣四溢,空調、熱水都已準備就緒。據悉,明年這款智能機器人將從張江走向市場。
業內人士指出,機器人是“制造業皇冠頂端的明珠”,其研發、制造、應用是衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標志。在今年兩會期間,李克強總理在《政府工作報告》中首次提出,要實施“中國制造2025”,無疑,機器人技術將在信息化中迎來新一輪發展浪潮。
雖然機器人技術發展正趨成熟和多元,但香港中文大學教授孟慶虎認為,機器人若要完全代替人類工作,并不是那么容易,純碎封閉式的編程機器人并非最優化的模式。孟慶虎進一步解釋道,好比疊一件襯衫,人類很容易就能完成,但機器人若要完成這一簡單動作,需要設定復雜的程序步驟,缺乏靈巧性和安全性的機器人更多的只是在充當機械手的角色;如何讓機器人感知環境,更精確地配合人類工作,將是如今的機器人技術發展需要思索的命題。
“上天入海”式高科技齊亮相
作為中國最具影響力的國際工業品牌展,工博會集中展示了我國科技系統、企業以及國內外大專院校帶來的最新科研成果及46個智能制造試點示范專項,讓人在現場可以充分感受到現代科技幫助突破人類自身局限的魅力。航空技術可以讓人翱翔天際,外星探測器可以幫助人了解宇宙奧秘,潛艇可以帶人去探索海洋文明,這些新的技術在本屆展覽上格外引入注目。
記者在現場了解到,神六火箭、國產大涵道比渦扇發動機、航空自動化制造裝備、軍用裝備、航空新材料等代表中國先進航空航天制造技術的展品都集中展示。其中,中國航天科技集團公司的長征六號運載火箭首次在展覽會上亮相,其發射成功有效驗證了我國在大推力、高可靠性、高適應性、低成本、無毒無污染運載火箭領域的關鍵技術突破,對我國運載火箭后續發展具有里程碑意義。
長征六號總設計師張衛東介紹道,長征六號屬于新一代運載火箭,主要特點是綠色環保,這也是一個趨勢;新一代的運載火箭實現首飛,意義就比較大,因為后續都是這樣的發展趨勢,很多技術得到驗證。
在很多科幻電影中,人類探索太空總少不了機器人這個幫手。在本屆工博會上,長得像“鋼鐵俠”的機器人宇航員“小天”也揭開神秘面紗,未來在我國空間站、載人登月等重大工程中,機器人宇航員有望得以應用。“小天”在構型與外形上與人相似,酷似鋼鐵俠,由頭部、軀干、3自由度頸部、2自由度腰部、7自由度手臂、12自由度五指靈巧手等部分組成。
805所空間機器人團隊技術負責人陳萌博士告訴記者,與一般執行重復路徑操作任務的工業機器人相比,“小天”的智能化程度更高,“小天”的雙臂和手指非常靈活,小到抓取鋼筆、光盤等日常操作,大到插拔旋擰、更換電連接器等工業操作,它都能夠勝任。
與此同時,我國第一次自主研發的火星探測器也首次展出,現場工作人員介紹說,該火星探測器預計2020年左右發射,10個月左右就將抵達火星。
據悉,國際上最近的一次火星探測活動是印度在2013年發射的曼加里安號火星探測器。該火星探測器成功發射后,中國也加入了火星探測的俱樂部,向火星發射我國首個自主發射火星探測器,實現我國深空探測從月球到火星的跨越。
中國航天科技集團公司上海航天技術研究院衛星專家介紹,本次自主火星探測任務將通過一次發射完成火星全球綜合遙感和著陸巡視勘察兩項探測任務,火星探測器也分成了環繞器與著陸器兩個部分。
據了解,火星探測器面臨的一個技術難題是深空測控技術。火星探測器的最遠通信距離約4億公里,是地月距離的900多倍,按光速38萬公里/秒的速度計算,與地面測控站的往返“對話”一次需要40多分鐘,而且傳遞的“聲音”將會非常的微弱。因此,要實現如此遠距離的有效通信,就要克服巨大的信號衰減、傳輸時延和外界干擾等因素,這是一個全新的挑戰。
記者還注意到,剛剛成功完成中國南海4000米海試的“彩虹魚”號萬米級復合型無人深潛器的真機此番帶著海水的痕跡亮相工博會,成為最引人注目的展品之一。這次海試的成功標志著中國人探秘“萬米深淵”邁出了實質性的第一步。“彩虹魚”號萬米級無人深潛器,也因此獲得本屆工博會組委會頒發的“創新獎”。
據悉,引入民營資本的“彩虹魚”目前還處于投入階段,隨著“張謇”號的使用以及無人深潛器的11000米海試,上海彩虹魚海洋科技股份有限公司董事總經理吳辛樂觀地估計:2017年就可以有產出。“深海中,人類可以依賴的礦產等資源很豐富,過去我們沒有研究、開發,是因為下不去,現在能安全地下去獲取樣本,開發應用,就有了產業化的前景。”吳辛表示。
據介紹,目前5000噸級科考母船“張謇”號已開工建設,2016年7月將投入使用,同期完成無人深潛器的11000米海試。
傳統企業示范“互聯網+制造”
值得一提的是,充分體現我國智能制造發展趨勢的當屬首次集中展示的國家工信部46項智能制造試點示范項目。今年年初,工信部發布了《2015年智能制造試點示范專項行動實施方案》,切入制造活動的關鍵環節,通過點上突破,形成有效的經驗與模式,在制造業各領域加以推廣與應用。
專項行動優先從符合兩化融合管理體系標準要求的企業中選擇試點示范項目,分類開展了流程制造、離散制造、智能裝備和產品、智能制造新業態新模式、智能化管理、智能服務等6方面試點示范。
記者了解到,工博會展示的46個試點示范項目覆蓋了38個行業,分布在21個省(自治區、直轄市),充分展示了中國智造的高端化和影響力,集中體現了中國工業的發展模式和趨勢,為我國從制造大國邁向制造強國起到重要的示范引領作用。
記者在試點示范項目展區看到,這里突出展示了制造業重點發展領域的技術與行業解決方案,一方面凸顯了智能制造得到工信部等中央主辦單位重視支持,同時也成為展示“智能制造”的標志性引領平臺。
這些“智造”項目包括:九江石化實現了生產環境物聯化、生產運營智能化、經營管理協同化、信息技術基礎設施敏捷化,初步打造了一個集綠色、高效、安全和可持續發展于一體的石化智能工廠;濰柴動力形成了以網絡協同、柔性敏捷制造、智能服務為特征的智能制造新模式;青島海爾初步建立起以iMES為核心的互聯工廠體系,實現了6個互聯工廠的智能制造樣板,可實時、同步響應全球用戶需求,并快速交付智慧化、個性化的方案;四川長虹實現了基于個性化定制的設計、制造、服務等全生命周期的智能化;北京和利時將云服務、互聯網等信息技術深度嵌入,開發了基于全互聯服務架構的智能控制系統。
在上海國家展覽中心6.2號館F003展位,記者看到三一集團在進行以“數字驅動、智能制造”為主題的展示。該集團就是46個示范項目中工程機械行業唯一入選的企業。該集團負責人表示,將通過“智能制造”、“物聯網+智慧服務”、“大數據應用”、“互聯網與活動”4個板塊,展示三一作為離散型智能制造代表以及最早應用物聯網實施智能服務的企業形象。
該負責人告訴記者,三一在長沙建設的總裝車間是亞洲最大的智能化制造車間,這里一小時即可下線一臺泵車,是三一工業信息化建設的典范;目前,數字化工廠技術已在三一集團十多個業務單位得到應用,助推了公司生產模式的變革,三一的數字工廠也因此獲得“智慧工廠”的稱號。
同樣作為傳統行業白電唯一代表企業,海爾給出了自己探索的答案——互聯工廠智能制造模式,通過打造共創共贏生態圈,實現用戶全流程無縫化、透明化、可視化的體驗,率先從大規模制造向大規模定制轉型,為其他制造企業進階“中國制造2025”提供了新路徑。與其它聚焦智能制造轉型的企業不同,在海爾的互聯工廠制造體系中,用戶成為絕對的主角。不僅能全流程參與產品的研發設計等,而且能進行個性化定制,為此海爾上線了全新的用戶交互定制平臺“眾創匯”。
此外,記者在現場通過體驗了解到,用戶在“眾創匯”定制平臺發布自己的個性化需求后,互聯工廠的制造系統會自動排產,以最快速度滿足用戶這一個性化的需求。同時,用戶可以通過手機等移動端查看生產到了哪個工位、工位的具體負責人是誰、下一工序是什么、或預計生產完成時間等。
自從今年“互聯網+”的概念被提出后,國內展開了對“互聯網到底應該加什么”的討論。事實上,在中國工業經濟轉型升級背景下,伴隨“中國制造2025”、“互聯網+”等熱潮的推動,工業互聯網正逐漸成為創新焦點和“中國制造”的發展方向,上述企業在“互聯網+制造”上的探索也充分體現了未來制造業走向“數字化、網絡化、智能化”趨勢。
“綠色智造”踐行生態保護
自十八大將生態文明建設納入“五位一體”的總體布局以及十八屆三中全會提出關于生態文明建設總體指導思想以來,生態文明建設已上升到國家戰略的高度。在日前公布的“十三五”規劃的十個目標中,加強生態文明建設首度被寫入五年規劃。能否更好的將生態文明保護和產業發展結合起來,決定著從“制造”到“智造”到底能走多遠。在工博會上,記者看到無論是在工業生產領域還是日常生活中,綠色環保的理念隨處可見。
在節能與新能源汽車展位,集中展示目前最前沿最高端的新能源汽車,記者在現場看見,幾家參展的新能源車展廳人頭攢動,前來咨詢和試駕的觀眾絡繹不絕。
“528公里的超長續航里程、從0到百公里的加速只需3秒。”當記者來到節能與新能源汽車展區時,工作人員正在介紹紅色的“特斯拉ModelS純電動車”,眾多觀眾的驚嘆聲此起彼伏。
據介紹,本次參展工博會的特斯拉ModelS純電動車,是全球第一輛全新研發制造的量產豪華智能電動四門轎跑車,融合了最尖端的科技技術,堪稱世界上最智能的汽車。
記者還注意到,除特斯拉之外,上汽、一汽、北汽、廣汽、比亞迪、長安、江淮、奇瑞這些國產品牌均攜帶最新款車型亮相,與國際品牌同場競技。
例如,上汽展示MGiGS智能駕駛汽車,就是上汽第一輛實現高速公路自主駕駛功能的智能互聯汽車,具備雙駕雙控、全速跟車、車道保持、超車換道、主動避障、“車車、車路”短程無線通訊等高級自動駕駛功能。上汽集團業務負責人告訴記者:“對于集團而言,發展新能源汽車是一個長遠布局。消費市場遠遠還沒有打開,雖然大城市新能源汽車越來越普遍,但是人們的接受度和認可度并不高,主要原因還是在使用的體驗上存在欠缺,包括電池續航能力可能無法滿足遠途出行、充電樁網點架設不全等。”
“目前,新能源汽車已經進入高速發展時期。”工信部副部長馮飛在接受采訪時表示,新能源汽車增速非常快,今年大致能達到20萬輛左右,中國整個新能源汽車的量、積累量和產量是世界第一的,下一步還會呈現快速發展的勢頭。
作為人類重要的交通工具,新能源汽車發展前景值得期待,而隨著人們環保意識的增強,對生活品質要求的提升,相關的綠色產業也正在興起,并滲透到每個人的生活中去。
記者在創新型公司布魯雅爾(Blueair)的展臺看到了其在中國首發最新款空氣凈化器Sense+。據悉,該空氣凈化器配套具有空氣質量檢測功能的BlueAwareTM和手機應用程序BlueairFriendTM,通過無線網絡用戶可以清晰直觀地了解室內空氣質量,并遠程操控空氣凈化機,提前預防空氣污染。
除了在日常生活領域,工業發展過程中節約能源防止污染也是重中之重。在工業環保技術與設備展,記者看到工博會將該展區分為工業清潔、空氣治理及煙氣凈化、工業節能三大展區。作為國內工業環保發展的風向標,環保展定位于服務整個制造業上下游產業鏈,為專業觀眾帶來國際前沿的綠色工業理念。
在工博會獲獎名單上,有一家獲銀獎的雙良節能系統股份有限公司十分令人關注,這是唯一一家獲獎的民營企業,獲獎展品為鋼結構間接空冷系統,雙良空冷已成功進入國際市場。記者在環保展位也看到了這一產品。
據雙良集團滬、浙、贛公司總經理徐宏介紹,與傳統的水冷卻方式相比,空冷器具有冷源充足、節省冷卻用水、維護費用低廉等優點,耗水量僅為傳統水冷方式的五分之一。目前,雙良具有完全自主知識產權的國產空冷器成套供應實現節水85%以上,成功為內蒙古、山西、甘肅、陜西、河北等省的上百家用戶提供了空冷系統,總容量73500MW,累計實現節水24.6億立方,相當于再建了7個太湖。
此外,雙良集團、意大利FirbiMatic、TEKNOX,德國拜耳申克、日本愛闊特,瑞典BLUEAIR集體亮相環保展,日本國家展團也繼續第8年組織日本本土地方自治體和企業展示最新的環保節能產品與技術。