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机器人与工业互联网谈参
2019-8-26  来源:-  作者:-


  一、什么是工业互联网
 
  工业互联网是推动高质量发展的国家战略性新型基础设施,具有大范围、多场景、低时延、高可靠的典型特征,需要集中投入和着眼长期回报。工业互联网的建设目标,是要围绕陆、海、空、天形成全维度覆盖,面向虚拟世界与物理世界打通全领域连接,针对人类生产生活提供全方位支撑。目前,工业互联网正在两化融合与智能制造的基础上持续扩大和升级,从内部拓展到外部,从串行上升到并行,从线性发展到非线性,进一步促进大数据、云计算、人工智能、5G等新一代信息技术与制造业的深度融合。

       工业互联网通过数据、劳动、技术、资本、市场等全要素的全面互联,供应链、创新链、服务链、物流链、金融链等全产业链上下游的高度协同,以及从价值单点式迁移到价值网络化共生,从商品交换到信息交换再到知识和能力交换的全价值链革新重构,大幅提升工具的效用及效率,显著优化决策的流程与机制,持续创新以定制化、服务化、融合化为特征的生产方式、组织形式和商业范式,实现供给侧与需求侧的精准对接和实时匹配,构筑数字化、网络化、智能化的新型生产制造体系和服务体系,赋能制造业和实体经济转型升级。
   
  二、什么是机器人
 
  机器人既是先进制造业的关键支撑装备,也是改善人类生活方式的重要切入点,其研发及产业化应用是衡量一个国家科技创新、高端制造发展水平的重要标志。根据机器人的应用环境,国际机器人联盟(IFR)将机器人分为工业机器人和服务机器人。其中,工业机器人指应用于生产过程与环境的机器人,主要包括人机协作机器人和工业移动机器人;服务机器人则是除工业机器人之外的,用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人,主要包括个人/家用服务机器人和公共服务机器人。

       我国结合自身技术和产业发展实践,将机器人划分为工业机器人、服务机器人、特种机器人三类。其中,工业机器人指面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人,在工业生产加工过程中通过自动控制来代替人类执行某些单调、频繁和重复的长时间作业,主要包括焊接机器人、搬运机器人、码垛机器人、包装机器人、喷涂机器人、切割机器人和净室机器人。服务机器人指在非结构环境下为人类提供必要服务的多种高技术集成的先进机器人,主要包括家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人,其中,公共服务机器人指在农业、金融、物流、教育等除医学领域外的公共场合为人类提供一般服务的机器人。特种机器人指代替人类从事高危环境和特殊工况的机器人,主要包括军事应用机器人、极限作业机器人和应急救援机器人。
 
  三、机器人在工业互联网中发挥怎样的作用

  (一)支撑构建工业互联网的数据基础
 
  工业数据是工业互联网采集、传输、存储、分析和应用的关键资源要素, 并随着工业互联网创新发展战略的深入贯彻实施而不断被赋予新的使命,成为助推现代工业体系升级和支撑制造业数字化、网络化、智能化转型的基础动力。部署在生产制造现场的机器人能够通过大范围、深层次的工业数据采集,以及异构数据的协议转换与边缘处理,构建工业互联网的数据基础。主要分为三种方式:一是通过各类通信手段接入其他不同设备、系统和产品,采集海量数据;二是依托协议转换技术实现多源异构数据的归一化和边缘集成;三是搭载边缘计算功能实现底层数据的汇聚处理,并实现数据向云端平台的集成。
 
  (二)协助拓展工业互联网“智能+”效用
 
  一是引导集聚大量智能化要素。机器人作为工业互联网体系的重要组成部分,承载着大量相关系统、工艺参数、软件工具、企业业务需求和制造能力,引导汇聚和链接着大量工业资源,通过交互协同和迭代优化,为智能的产生提供必要基础,创造制造业智能化发展的前提条件。
 
  二是带动工业资源智能化配置。机器人能够发挥工业互联网平台的重要作用,成为工业全要素链接的枢纽,向上对接工业应用,向下连接海量设备,持续沉淀和积累海量具备应用推广价值的工业经验与知识模型,通过更为科学、高效的工业资源配置方式及路径,驱动制造业体系和生态的智能化升级与运转。
 
  三是有效突破制造业智能化升级瓶颈。机器人搭载的计算架构日益先进,并能够与高性能云计算基础设施相联通,从而实现对海量异构数据的集成、存储与计算,切实解决工业数据爆炸式增长与现有工业系统计算能力不相匹配的瓶颈问题,加快制造业以数据为驱动的网络化、智能化进程。
 
  四、工业互联网对机器人发展有怎样的促进作用
 
  一是协助机器人实现互联互通与数据共享。通过基于工业互联网的大数据技术实现机器人相关数据分析与共享,减轻劳动强度,改善作业环境,从整体上提高生产率、降低成本。据统计,采用工业互联网的机器人能够帮助生产企业的生产效率提高8%-15%,而生产成本降低8%-15%。
 
  二是有效降低机器人损耗及维修成本。通过远程实时数据监控管理和报警,及时同步生产管理状况,使机器人在工作期间有效地降低物耗,有效避免变形、划伤、碰伤,每年可以减少30%以上的维修造成的停产成本。
 
  三是支撑机器人开展定制化生产。通过工作模型的设计与优化,使机器人快速适应多品种、小批量的定制化生产,产品快速更新换代,适应日益激烈的市场竞争,有效节约投资,形成规模效益。
 
  (作者:世界机器人大会秘书长、中国电子学会副理事长兼秘书长、中国工业互联网研究院院长徐晓兰)
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