在古希臘的神話中，腓尼基王子卡德摩斯（Cadmus）在殺死了毒龍之后，遵循雅典娜的吩咐，把毒龍的牙播撒到土中，竟然長出了人；塞浦路斯國王皮格馬利翁按照愛與美之神阿佛洛狄忒的樣子塑造了一座雕像，因?yàn)榈窨痰脴O為完美，愛神賦予了雕像生命，并為它取名為加拉提。

在猶太人的傳說中，先知們用粘土、石頭和青銅制作了假人Golem，雖然沒有智慧，但只要在假人額頭上刻下神的符咒，就可以復(fù)活行動。

而在中國，周穆王出行時遇到的匠人偃師，用皮革、木頭、樹脂、漆和白堊、黑炭、丹砂、青雘等顏料制成人的五臟和骨骼，再拼接而成的歌舞藝人也被記載在古籍中。

——自古以來，“人造人”就是人類渴求的夢想。

數(shù)百年后，伴隨著文藝復(fù)興，科技的巨大進(jìn)步從歐洲大陸席卷而來。此后，以蒸汽機(jī)、電力和信息技術(shù)為標(biāo)志的三次工業(yè)革命，徹底改變了世界。

在政治學(xué)的教科書中，說起工業(yè)革命，往往伴隨著這樣的描述：工業(yè)革命使工廠取代了手工作坊，機(jī)器代替了手工勞動。

如今，在廣泛的工業(yè)領(lǐng)域中，機(jī)器人并沒有替代人，但是，它已經(jīng)越來越多地參與到了生產(chǎn)制造中。尤其是在高速分揀、點(diǎn)焊、噴涂、砌筑、碼垛、穿孔等動作相對簡單的作業(yè)中，機(jī)器人已經(jīng)成了“可信賴”的先進(jìn)生產(chǎn)力。

提到機(jī)器人，很多人首先想到的往往是類似變形金剛那樣的人形機(jī)器，但實(shí)際上，絕大多數(shù)機(jī)器人都不是人形的。凡是工作流程可以被概括為“感知-決策-執(zhí)行”3個步驟的機(jī)器設(shè)備，都可以被歸為機(jī)器人的范疇。

500多年前，達(dá)·芬奇天才般地畫下了一個機(jī)械武士的結(jié)構(gòu)圖，而今，集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)自動化裝備已經(jīng)來到了我們身邊。

下一次的生產(chǎn)力革命似乎就要發(fā)生了，而這次革命的主角，就是機(jī)器人。

應(yīng)用逐漸展開

在一條近百米的封閉流水線上，巨大的卡車車頭在流水線上移動，進(jìn)入操作區(qū)域，6臺機(jī)械手分別從上方和左右兩側(cè)伸過來，一邊靈活而穩(wěn)定地移動著，一邊均勻地噴灑著已經(jīng)被壓力沖成霧狀的油漆。僅僅不到兩分鐘的時間，卡車車頭就變成了需要的紅色、藍(lán)色或者黑色。緊跟著，下一站的4臺機(jī)械手又會把一層罩光清漆噴灑在剛剛上過顏色的車頭，增強(qiáng)漆膜耐久性的同時也能使外觀看起來更加明亮細(xì)致。

這是位于懷柔的北京福田戴姆勒汽車有限公司（以下簡稱“福田戴姆勒汽車”）歐曼二工廠（以下簡稱“二工廠”）噴涂車間里每天不停上演的戲碼。除了兩三個在最后一道工序中檢查漆面和修補(bǔ)一些瑕疵的工人，近千平方米的巨大廠房里，再沒有其他人。

“二工廠是2010年12月竣工投產(chǎn)的‘智能化數(shù)字廠區(qū)’。”據(jù)二工廠制造部副部長劉合林介紹，二工廠和早兩年投產(chǎn)的一工廠都是整車生產(chǎn)廠，但除了使用CDC智能化信息管理技術(shù)，二工廠最大的不同就是每條生產(chǎn)線都部署了機(jī)器人。僅以涂裝部為例，機(jī)器人全部覆蓋了噴漆、涂膠兩個核心生產(chǎn)單元。采用機(jī)器人參與生產(chǎn)后，提高了車身焊接及噴涂工藝參數(shù)的穩(wěn)定性，使得噴涂后的車身交檢合格率穩(wěn)定在98%?！翱梢哉f這里是亞洲最先進(jìn)的重型汽車生產(chǎn)線，焊接、搬運(yùn)、噴涂等工序都是由機(jī)器人或在機(jī)器人的配合下完成。產(chǎn)能提高了50%，產(chǎn)品的合格率也提高到了98%。”

而在吉利汽車杭州灣基地沖壓廠自動化車間里，一臺臺壓力機(jī)有條不紊、精準(zhǔn)快速地完成沖壓件，13臺機(jī)械手正在嫻熟地完成送料、排廢料工作，幾名工作人員則忙碌在沖壓生產(chǎn)環(huán)節(jié)的其他崗位上，裁料、巡視、質(zhì)量檢查及裝箱。

有數(shù)據(jù)顯示，50%以上的工業(yè)機(jī)器人被用在汽車領(lǐng)域。中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院（以下簡稱“先進(jìn)院”）發(fā)展處處長畢亞雷告訴記者：“現(xiàn)在汽車領(lǐng)域可以說是‘一家獨(dú)大’，由于汽車生產(chǎn)制造中對自動化的要求相對較高，而且制造工藝中存在很多特殊性，導(dǎo)致了工業(yè)機(jī)器人的需求量較大?！倍谄囍?，鋼鐵、機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、木材與家具制造業(yè)等行業(yè)，都已經(jīng)插上了機(jī)器人的“紅旗”。其中，另一個采用工業(yè)機(jī)器人最多的就是IT制造?！半娮又圃鞓I(yè)的關(guān)鍵部件制造也越來越多地采用智能化的設(shè)備?！碑厑喞渍f。

IT制造的特點(diǎn)決定了這一行業(yè)使用的工業(yè)機(jī)器人，除了要完成一些“大塊頭”的應(yīng)用外，還需要更多精細(xì)操作。

“2005年起，我們就開始引進(jìn)并使用機(jī)械手臂，主要是負(fù)責(zé)完成生產(chǎn)組裝中‘一大一小’的操作?！甭?lián)想北京工廠生產(chǎn)技術(shù)處經(jīng)理張澤方解釋道。“一大”是指一些人工施力不好完成的流程，比如，臺式機(jī)或服務(wù)器完成組裝后，需要從生產(chǎn)線到測試架，再回到生產(chǎn)線，如果人工搬運(yùn)，容易出現(xiàn)問題，費(fèi)力不討好，這個時候就需要機(jī)械手臂來完成搬運(yùn)。而在組裝過程中，“壓內(nèi)存”的流程由于人工施力的均勻程度難以保證，所以也需要機(jī)械手臂來完成，以保證每一塊內(nèi)存是以同樣的力道組裝上的。對于“一小”，張澤方補(bǔ)充說：“無論組裝PC，還是服務(wù)器，很多部件都是要用螺絲釘固定在一起的，現(xiàn)在大部分‘打釘’加工都是由機(jī)器人來做的，基于人員成本的上升和機(jī)器人價格下降兩方面的原因，這種簡單重復(fù)性操作會采用機(jī)器人來完成?！?/p>

正是因?yàn)闄C(jī)器人非常適合簡單重復(fù)的操作，2012年，富士康發(fā)布了著名的“百萬機(jī)器人計(jì)劃”，要在3年內(nèi)使生產(chǎn)線上的機(jī)器人數(shù)量達(dá)到100萬臺——這個數(shù)字接近當(dāng)時全世界的工業(yè)機(jī)器人保有量。

盡管外界一直傳聞“百萬機(jī)器人計(jì)劃”擱置，但據(jù)記者了解，目前富士康在山西的機(jī)器人工廠年產(chǎn)能大約在1萬臺左右。

而參與這一計(jì)劃的深圳福士工業(yè)科技公司（以下簡稱“福士”）營銷負(fù)責(zé)人李俊也透露：“我們給富士康提供的機(jī)器人手臂還在持續(xù)地供貨中。”據(jù)了解，2012年，福士就開始參與富士康的“百萬機(jī)器人計(jì)劃”，為富士康提供單軸機(jī)械手，進(jìn)行人工難以完成的手機(jī)屏涂膠、打磨工藝操作。這類標(biāo)準(zhǔn)化較強(qiáng)的機(jī)器人每年會為福士帶來1000萬元左右的收入。

除了有著十幾年合作關(guān)系的富士康，華為也是福士的客戶之一。對于工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用范疇，李俊說：“現(xiàn)在汽車、電腦、手機(jī)、白色電家、鐘表甚至照明、食品、印刷，跟我們?nèi)粘Ｉ钕嚓P(guān)的各個行業(yè)，都會有機(jī)器人參與到智能制造中?！?/p>

工業(yè)不是電影

國際機(jī)器人聯(lián)合會（IFR）發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2012年中國機(jī)器人購買量達(dá)到2.3萬臺，中國首次成為全球第二大機(jī)器人市場，僅次于日本的2.87萬臺，領(lǐng)先美國、韓國和德國。而在國家工業(yè)轉(zhuǎn)型升級戰(zhàn)略的刺激下，國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人使用密度已經(jīng)達(dá)到每百名工人擁有機(jī)器人21臺，快速向全球平均55臺的水平靠攏。這一歷史性突破，讓眾多關(guān)心中國機(jī)器人市場的方方面面歡欣雀躍。

但在真正的使用中，機(jī)器人并沒有像電影里描述的那樣，取代工人完成所有生產(chǎn)任務(wù)。“現(xiàn)在，企業(yè)讓工業(yè)機(jī)器人參與生產(chǎn)制造時，并不是把整條生產(chǎn)線改造成完全自動化的，只是把一些工藝流程上的人工勞動量慢慢地減少或者部分替代?！碑厑喞渍f。

在福田戴姆勒汽車的總裝車間里，記者看到，每一臺等待組裝的車前，至少有2～4名工人在忙碌。以底盤裝配線上的輪胎安裝為例，工人需要將吊在桁架上的抓取機(jī)械手拉到輪胎上方，控制機(jī)械手抓取輪胎，隨后用機(jī)械手將輪胎拉至需要安裝的位置，之后，把松開的抓取機(jī)械手推至一邊，再利用輪胎擰緊機(jī)緊固螺絲，才算完成這道工序。

“抓取的機(jī)械手有液壓裝置，所以用來搬輪胎很方便，一個女工也能輕松完成上輪胎的工作?！鄙a(chǎn)線上的一位工人告訴記者，但要利用機(jī)器人完全自動地完成這些工序，現(xiàn)在還不太現(xiàn)實(shí)。

對此，哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所副所長李瑞峰表示，從技術(shù)上來說不是不可能，但對生產(chǎn)企業(yè)來說，成本太高?！艾F(xiàn)在的一條生產(chǎn)線是由人、機(jī)器人和自動化配套系統(tǒng)3個部分構(gòu)建起來的，如果要實(shí)現(xiàn)完全自動化，造價成本太高。”

他給記者算了一筆賬：一臺普通工業(yè)機(jī)器人的價格在30萬元左右，可以代替3個工人，完成搬運(yùn)這樣相對簡單的任務(wù)，如果一個普通工人一年的成本按5萬元計(jì)算，刨去維護(hù)成本，企業(yè)最多3年就可收回成本——這還不算一個工人每天只能工作8小時，而機(jī)器人幾乎可以7×24小時不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的效益。

但如果全面實(shí)行自動化，生產(chǎn)線上的機(jī)器人就需要有傳感器、智能系統(tǒng)的高端機(jī)型，造價提高數(shù)倍，同時對生產(chǎn)線的調(diào)試要求也隨之提高，從而帶來成本激增。因此，在人口紅利逐漸消失的市場環(huán)境下，現(xiàn)有的搭配是最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的。

機(jī)器人待成長

盡管中國工業(yè)機(jī)器人市場已經(jīng)躍升為全球第二，但中國的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)并不樂觀。中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CRIA）副秘書長姚之駒透露，CRIA對國內(nèi)會員單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得出的數(shù)據(jù)顯示，2012年國內(nèi)本土品牌機(jī)器人的銷量僅有3000多臺。對比內(nèi)、外資機(jī)器人在中國市場的占比，本土品牌以13%～17%的比例處于極端下風(fēng)。

“原因很簡單，產(chǎn)業(yè)配套不足，不掌握核心零部件，而且沒有批量生產(chǎn)，因此在市場競爭中根本沒有成本優(yōu)勢?！崩钊鸱逯赋?。

對此，李俊略顯無奈地表示，機(jī)器人研發(fā)與制造，可以為福士工業(yè)帶來每年4000萬元的收入。不過，像幾乎所有國產(chǎn)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)一樣，福士工業(yè)所生產(chǎn)的機(jī)器人，仍需向國外公司進(jìn)口電機(jī)、減速機(jī)、運(yùn)動控制卡等核心部件，再進(jìn)行后端集成以及控制軟件的研發(fā)?！昂诵牡臇|西基本上都不在自己手里。比如減速器，這是很關(guān)鍵的核心部件，用的差不多都是國外的。”

而在機(jī)器人制造中，另一個核心部件就是運(yùn)動控制系統(tǒng)，機(jī)器人行走的路徑、節(jié)奏，除了需要有CPU做硬件保障，還需要在經(jīng)驗(yàn)的積累上開發(fā)出相應(yīng)的軟件。

據(jù)了解，福士所采用的電機(jī)、減速機(jī)和運(yùn)動控制卡等部件都來自日本多摩川等國外公司，這些部件占一臺機(jī)器人總成本的60%～70%?！艾F(xiàn)在我們將部件采購回來，再根據(jù)市場的需求和我們自己的定位，開發(fā)出來一些專用的工業(yè)機(jī)器人。軟件部分已經(jīng)可以完全自主研發(fā)了。”李俊說，“造成這種困局的原因很多，與現(xiàn)在國內(nèi)制造業(yè)的整體水平不高密切相關(guān)。比如，減速器原料中的柔性鋼，國內(nèi)能生產(chǎn)這種特種鋼材的企業(yè)本來就很少；再加上減速器體積小、負(fù)載高的特點(diǎn)，這種精密制造的程度國內(nèi)企業(yè)也很難達(dá)到?！?/p>

另據(jù)了解，這幾年市場受用工成本大幅增加的刺激，快速膨脹，加之政策鼓勵，國內(nèi)也產(chǎn)生了一批機(jī)器人企業(yè)，但產(chǎn)量仍然非常有限。以被視為龍頭企業(yè)的沈陽新松來說，工業(yè)機(jī)器人的年產(chǎn)量也就在100臺左右。而奇瑞汽車旗下的奇瑞機(jī)器人，因?yàn)樽陨硇枨筝^大，年產(chǎn)量可以達(dá)到200多臺，而那些新興的中小企業(yè)，甚至有的一年連10臺都不足。和國外幾千、上萬臺的產(chǎn)量完全不在一個量級上。

“但從成本來說，國外企業(yè)批量采購、批量生產(chǎn)的成本可能就比我們低。而他們的產(chǎn)品經(jīng)過市場驗(yàn)證，用戶對他們的可靠性更有信心，這也增加的自有品牌競爭的難度?！崩钊鸱逭f。

因此，國內(nèi)很多機(jī)器人企業(yè)并不是以生產(chǎn)和制造為主的，更多時候他們是幫助制造企業(yè)完成整線的調(diào)試，扮演的是一個“解決方案提供商”的角色，但其中要用的機(jī)器人，往往被客戶指定，采用某個進(jìn)口品牌。就連位于第一梯隊(duì)的沈陽新松機(jī)器人等企業(yè)，也是如此。

“針對機(jī)器人制造的行業(yè)配套產(chǎn)業(yè)還沒有真正開始發(fā)展。以一個‘軸承’來舉例，這個軸承在機(jī)器人制造行業(yè)里是有某個特殊規(guī)格的，但是因?yàn)闄C(jī)器人制造行業(yè)本身的體量有限，所以沒有專門的上游企業(yè)愿意特制這種軸承。但我們發(fā)現(xiàn)，在汽車制造業(yè)能達(dá)到這一精度的軸承已經(jīng)很成熟了。這是一個需要上下游互相協(xié)同的過程?！碑厑喞渍f，以工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用較多的汽車生產(chǎn)企業(yè)為例，它們需要機(jī)器人手臂參與到汽車制造的工藝流程中，這時車企位于下游；但當(dāng)車企為機(jī)器人制造企業(yè)提供軸承時，它又成為了上游。而現(xiàn)在的實(shí)際情況是，上下游的供應(yīng)鏈還沒有在市場這只無形的大手下達(dá)到信息對稱。而這也代表著這一行業(yè)上下游配套產(chǎn)業(yè)未來廣闊的發(fā)展空間。

讓人欣喜的是，最近這兩年，產(chǎn)業(yè)的成熟度正在提高。在南京、上海、西安等地，已經(jīng)誕生了幾十家專業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人電機(jī)和驅(qū)動控制設(shè)備的企業(yè)，“他們現(xiàn)在面臨的問題是產(chǎn)品還沒有經(jīng)過市場的考驗(yàn)，可靠性和穩(wěn)定性還需要再提高?！崩钊鸱甯嬖V記者，他愿意相信，中國的工業(yè)機(jī)器人很快就可以用上自產(chǎn)的、可靠的核心零部件了。