随着信息技术、人工智能和新能源技术的发展带给全球人类社会方方面面的改变，“第三次工业革命”的概念悄然而起。它包含了“制造业数字化革命”和机器人的兴起，传统的工业会因为自动化和智能化水平的提升而大大提高生产效率，同时大量重复性劳动岗位会被机器人所取代。美国总统奥巴马也在国情咨文中高呼“重振制造业”，机器人的采用将使相当一部分制造业回流美国。而且作为“世界工厂”的中国，正面临人口红利消失的窘境。前不久富士康宣布在大陆境内的工厂停止招收新工人，以机器人代替，该举措似乎预示着机器人时代即将来临。可以说，机器人成为“第三次工业革命”的关键之一。

那么，当下制造业最常用到的工业机器人是否已普及?应用推广的阻力在什么地方?中国和国外的差距在哪里?就这些问题，《中国电子报》记者近日采访了ieee会员兼美国新泽西技术学院(njit)机械及工业工程系教授paul g. ranky博士。

发达国家正用机器人"回流"制造

工业机器人被视为工厂自动化的先进合作伙伴，它也被广泛地应用在其他领域，如灾难恢复、能源管理、清理有毒污染地区，以及食品检测和农业发展。其主要驱动力比超人运动得更快，也比超人类的过程控制更快更可靠，最重要它能保证零失误率，不停歇地工作。工业机器人可以完成精密电子机械组装，半导体制造，太阳能电池板组装、焊接、涂装、加工、检验、分拣、包装、取放、仓储和维修等一系列工作。另外，在不同的行业中出现了一批新型的移动机器人，包括材料的装卸、运输、仓储和安全保障等。

这个领域的发展趋势还表现在更简易和图形化的机器人程序设计，制造单元和流水线之间更优化的系统集成，更仿真化的软件工具，甚至是在混合模式中(例如，人类和机器人在共同的工作场所中和谐无间地一起工作)更安全地与人类协调工作，。

过去20年中，许多拥有廉价劳动力的国家从设计制作的先进国家，如美国、英国、德国等，“夺”走了数以万计低门槛的工作。现在这种状况正在迅速改变。发达国家正在使用快速、准确和可靠的高级机器人与人类协调工作，巨大的生产力带来更多收益，劳力成本可以轻松收回，这对所有人来讲都是双赢的。

然而，在一些劳力成本低的国家，工人和管理者很难接受工业机器人。他们认为工业机器人增加了制造的成本，视其为与人类竞争的昂贵的对手。这种管理思想的错误会导致这些国家为此付出巨大代价。高级工业机器人创造了新的就业机会，并且这些是更高级别的工作，而并非重复简单抓放或肮脏危险的工作。例如，高级工业机器人可以代替人类清理在工厂、某个区域，甚至是全国范围内污染有毒的地方，所做的一切将拯救无数的生命。同时，工业机器人也能帮助人类从事危险性小、更清洁安全的工作，还能够保证高品质零缺陷。

高质低价必须工业自动化

国际市场对工业机器人的关注是如何在提高质量的同时降低成本。而在中国，质量需要被彻底理解为一项基本目标。

现在，中国市场仍处于成本削减的阶段，很多情况下并没有认识到质量的重要性。“中国制造”没有在美国消费者心中树立起高质量的形象。以日本和美国为代表的许多国家，在1950年经历过类似的错误和挑战，中国不久后也需要面对这个问题。高质低价只会在先进的工业自动化部署中实现，因为世界上没有人可以不停歇零缺陷地执行每秒3.3个抓取放置的操作。这就是生产率和质量提升方面的双重挑战。当然，这是个巨大的商业机遇，可以创造新的就业机会和丰厚的收入。

这也是许多国家面临的一个重大文化变革。这在中国发展的速度很缓慢，因为大多数人都没有意识到先进的工业机器人可以做什么，应如何将它们集成到系统、工厂，并与人类协调工作。中国需要重点推动创新性、创造性，减少对变化的恐惧，做意想不到的事情，而不是记忆传统的观念、传统的科学。当然，这在世界任何地方都不容易改变，每一个国家都有或多或少的问题，中国也不例外。如果运作专业，这将又是一个双赢的局面。

中国需要培养创新性跨学科人才

眼下，美国、日本、德国、英国、瑞典、瑞士等国家研发出一些令人惊叹的机器人新技术，并已在商业上具有可行性。美国和日本在研究和发展领域一直在领导着机器人技术革命。高级机器人在速度、准确性、可靠性和在部分领域的机器智能决策能力方面都展现出超越人类能力的操作性能。

中国面临的严峻挑战是如何看待高级机器人的存在，是敌还是友?正如我上面所讲，一些工人、管理者甚至是国家错误地认为昂贵的机器人是廉价劳力的竞争对手。中国应该建立一个着眼于21世纪的新型教育系统去改变这种心态，需要认识到21世纪需要的是会创新的、多才多艺的和跨学科的工程师。在工程技术之外，他们还需要了解自动化设计、制造装配设计、工程质量、信息技术、信息系统、软件工程、计算机网络、项目管理及其他的方法技巧，在先进的工厂构建和集成系统，获得实地工作经验。尽管理论知识非常重要，但应切实去积累实践技能和经验。机器人不是独立的，他们必须能纳入系统以良好运作，而建立这样的系统并不简单。

一些人认为，通过使用互联网、office软件或cad(计算机辅助设计)工具，他们就可以解决此类问题。更有一部分人认为，非法复制软硬件也可以解决这个问题，这些都是错误的观念。高级机器人系统设计、集成和维护本身存在着各种挑战，制度设计和控制运行的巨大挑战是我们必须面对的。

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