近年来,提升制造业的智能化水平成为全球各国的共同话题,继德国政府推出的“工业4.0”和美国制造业提出“工业互联网”后,我国也于今年5月正式推出了《中国制造2025》规划。在规划中,“智能制造”成为中国制造2025落地的关键。当前全球制造业积极正依靠创新驱动,向智能制造转型升级,以实现从“制造”向“智造”的新突破。记者近日走访了目前正在上海举行的第17届中国国际工业博览会(简称2015工博会),在本届以“创新、智能、绿色”为主题的展会上,上述十大重点产业均有所呈现,可以让观者看到中国乃至世界从“制造”到“智造”转变之路。
中外机器人“军团”打擂台
作为智能制造领域的核心,一大批先进的工业机器人在本届工博会上“扎堆”亮相。工业机器人整机展区可谓大咖云集,ABB、发那科、KU-KA、安川、那智不二越、OTC、松下机电等国际顶尖机器人研发和生产企业继续参展,展示机器人最新技术在不同行业中的应用。川崎机器人、柯马、中信重工、钱江机器人、柏同机器人、福赛特等则属于首次亮相。
东浩兰生集团董事长戴柳接受记者采访时表示,去年工博会机器人展区1万平方米,今年有3万平方米,从规模、水平和专业三方面来看,本届工博会的机器人展堪称全球最高水平的机器人展。
记者在展会现场看到,ABB工业机器人IRB8700、KUKA KRCTYEC Nano新一代低负载工业机器人属于全球首发产品。
据介绍,IRB8700是ABB迄今为止最大的重型工业机器人。这个荷重高达800千克,能够轻松胜任汽车行业重物搬运作业的大家伙不仅有着极高的可靠性,还有着调试简单和维护成本低的独家优势。
而KUKA新一代低负载工业机器人——KRCYTEC Nano系列机器人,重新定义了低负载领域机器人的性能参数,成为了该领域的新标杆。该款机器人系列除了在坚固性、精确性和灵活性方面具有优势外,还能显著提高效率,增加狭小空间内的工作灵活性和可操作性。
KUKA机器人产品经理Markus Hollfelder-Asam表示:“对KUKA而言,最重要的任务是如何大幅提高机器人的紧凑性和性能表现。通过大幅度缩小机器人庞大的外观,KR8 R1620机器人的体积比它的上代产品KR6-2缩小了47%,但其有效负载更大,工作范围也更长。而其流线型的手腕设计更是保证了方便灵活的操作性,即使在狭小封闭的空间内仍能伸缩自如。同时,其小巧的身材能帮助工业制造商有效节省空间和材料成本。”
本土机器人企业也是强势来袭,纷纷在本届工博会上亮出了看家本领。其中,上海智臻网络科技有限公司小i机器人、上海智臻网络科技有限公司实体智能机器人Ina、川崎机器人双腕定位机器人duAro、柯马机器人Amico-双臂机器人单元均属于中国首发产品。
小i机器人展出了被率先应用于银行业的实体智能机器人Ina、接待机器人Nao、智能扫地机器人和一系列智能家居。记者获悉,本届工博会上,小i还将首发国内第一个智能机器人操作系统iBotOS。
该公司相关负责人告诉记者:“不同于其他的普通机器人,小i提供思考的‘大脑’,在小i机器人和交通银行联合努力下,Ina首先被应用于银行业,它可以在银行大厅内担任大堂经理,通过语音与人自然交互,解答观众有关银行业务的疑问。我们目前和国内的几大银行从2006年开始都有合作,未来只要是有服务型职业的行业都需要这样的机器人,比如银行柜台人员、电信公司客服人员等。”
机器人正日渐改变着我们的生活。在张江高新技术产业开发区核心园展区,记者看到一款名为“哆西”家用智能机器。早晨,它会定时将你叫醒,帮你打开窗帘,煮好咖啡烤好面包;出门时,它会提醒你带伞,因为下班时会有阵雨;上班时,它会帮你看家;下班回到家,电饭煲里早已香气四溢,空调、热水都已准备就绪。据悉,明年这款智能机器人将从张江走向市场。
业内人士指出,机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”,其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。在今年两会期间,李克强总理在《政府工作报告》中首次提出,要实施“中国制造2025”,无疑,机器人技术将在信息化中迎来新一轮发展浪潮。
虽然机器人技术发展正趋成熟和多元,但香港中文大学教授孟庆虎认为,机器人若要完全代替人类工作,并不是那么容易,纯碎封闭式的编程机器人并非最优化的模式。孟庆虎进一步解释道,好比叠一件衬衫,人类很容易就能完成,但机器人若要完成这一简单动作,需要设定复杂的程序步骤,缺乏灵巧性和安全性的机器人更多的只是在充当机械手的角色;如何让机器人感知环境,更精确地配合人类工作,将是如今的机器人技术发展需要思索的命题。
“上天入海”式高科技齐亮相
作为中国最具影响力的国际工业品牌展,工博会集中展示了我国科技系统、企业以及国内外大专院校带来的最新科研成果及46个智能制造试点示范专项,让人在现场可以充分感受到现代科技帮助突破人类自身局限的魅力。航空技术可以让人翱翔天际,外星探测器可以帮助人了解宇宙奥秘,潜艇可以带人去探索海洋文明,这些新的技术在本届展览上格外引入注目。
记者在现场了解到,神六火箭、国产大涵道比涡扇发动机、航空自动化制造装备、军用装备、航空新材料等代表中国先进航空航天制造技术的展品都集中展示。其中,中国航天科技集团公司的长征六号运载火箭首次在展览会上亮相,其发射成功有效验证了我国在大推力、高可靠性、高适应性、低成本、无毒无污染运载火箭领域的关键技术突破,对我国运载火箭后续发展具有里程碑意义。
长征六号总设计师张卫东介绍道,长征六号属于新一代运载火箭,主要特点是绿色环保,这也是一个趋势;新一代的运载火箭实现首飞,意义就比较大,因为后续都是这样的发展趋势,很多技术得到验证。
在很多科幻电影中,人类探索太空总少不了机器人这个帮手。在本届工博会上,长得像“钢铁侠”的机器人宇航员“小天”也揭开神秘面纱,未来在我国空间站、载人登月等重大工程中,机器人宇航员有望得以应用。“小天”在构型与外形上与人相似,酷似钢铁侠,由头部、躯干、3自由度颈部、2自由度腰部、7自由度手臂、12自由度五指灵巧手等部分组成。
805所空间机器人团队技术负责人陈萌博士告诉记者,与一般执行重复路径操作任务的工业机器人相比,“小天”的智能化程度更高,“小天”的双臂和手指非常灵活,小到抓取钢笔、光盘等日常操作,大到插拔旋拧、更换电连接器等工业操作,它都能够胜任。
与此同时,我国第一次自主研发的火星探测器也首次展出,现场工作人员介绍说,该火星探测器预计2020年左右发射,10个月左右就将抵达火星。
据悉,国际上最近的一次火星探测活动是印度在2013年发射的曼加里安号火星探测器。该火星探测器成功发射后,中国也加入了火星探测的俱乐部,向火星发射我国首个自主发射火星探测器,实现我国深空探测从月球到火星的跨越。
中国航天科技集团公司上海航天技术研究院卫星专家介绍,本次自主火星探测任务将通过一次发射完成火星全球综合遥感和着陆巡视勘察两项探测任务,火星探测器也分成了环绕器与着陆器两个部分。
据了解,火星探测器面临的一个技术难题是深空测控技术。火星探测器的最远通信距离约4亿公里,是地月距离的900多倍,按光速38万公里/秒的速度计算,与地面测控站的往返“对话”一次需要40多分钟,而且传递的“声音”将会非常的微弱。因此,要实现如此远距离的有效通信,就要克服巨大的信号衰减、传输时延和外界干扰等因素,这是一个全新的挑战。
记者还注意到,刚刚成功完成中国南海4000米海试的“彩虹鱼”号万米级复合型无人深潜器的真机此番带着海水的痕迹亮相工博会,成为最引人注目的展品之一。这次海试的成功标志着中国人探秘“万米深渊”迈出了实质性的第一步。“彩虹鱼”号万米级无人深潜器,也因此获得本届工博会组委会颁发的“创新奖”。
据悉,引入民营资本的“彩虹鱼”目前还处于投入阶段,随着“张謇”号的使用以及无人深潜器的11000米海试,上海彩虹鱼海洋科技股份有限公司董事总经理吴辛乐观地估计:2017年就可以有产出。“深海中,人类可以依赖的矿产等资源很丰富,过去我们没有研究、开发,是因为下不去,现在能安全地下去获取样本,开发应用,就有了产业化的前景。”吴辛表示。
据介绍,目前5000吨级科考母船“张謇”号已开工建设,2016年7月将投入使用,同期完成无人深潜器的11000米海试。
传统企业示范“互联网+制造”
值得一提的是,充分体现我国智能制造发展趋势的当属首次集中展示的国家工信部46项智能制造试点示范项目。今年年初,工信部发布了《2015年智能制造试点示范专项行动实施方案》,切入制造活动的关键环节,通过点上突破,形成有效的经验与模式,在制造业各领域加以推广与应用。
专项行动优先从符合两化融合管理体系标准要求的企业中选择试点示范项目,分类开展了流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、智能化管理、智能服务等6方面试点示范。
记者了解到,工博会展示的46个试点示范项目覆盖了38个行业,分布在21个省(自治区、直辖市),充分展示了中国智造的高端化和影响力,集中体现了中国工业的发展模式和趋势,为我国从制造大国迈向制造强国起到重要的示范引领作用。
记者在试点示范项目展区看到,这里突出展示了制造业重点发展领域的技术与行业解决方案,一方面凸显了智能制造得到工信部等中央主办单位重视支持,同时也成为展示“智能制造”的标志性引领平台。
这些“智造”项目包括:九江石化实现了生产环境物联化、生产运营智能化、经营管理协同化、信息技术基础设施敏捷化,初步打造了一个集绿色、高效、安全和可持续发展于一体的石化智能工厂;潍柴动力形成了以网络协同、柔性敏捷制造、智能服务为特征的智能制造新模式;青岛海尔初步建立起以iMES为核心的互联工厂体系,实现了6个互联工厂的智能制造样板,可实时、同步响应全球用户需求,并快速交付智慧化、个性化的方案;四川长虹实现了基于个性化定制的设计、制造、服务等全生命周期的智能化;北京和利时将云服务、互联网等信息技术深度嵌入,开发了基于全互联服务架构的智能控制系统。
在上海国家展览中心6.2号馆F003展位,记者看到三一集团在进行以“数字驱动、智能制造”为主题的展示。该集团就是46个示范项目中工程机械行业唯一入选的企业。该集团负责人表示,将通过“智能制造”、“物联网+智慧服务”、“大数据应用”、“互联网与活动”4个板块,展示三一作为离散型智能制造代表以及最早应用物联网实施智能服务的企业形象。
该负责人告诉记者,三一在长沙建设的总装车间是亚洲最大的智能化制造车间,这里一小时即可下线一台泵车,是三一工业信息化建设的典范;目前,数字化工厂技术已在三一集团十多个业务单位得到应用,助推了公司生产模式的变革,三一的数字工厂也因此获得“智慧工厂”的称号。
同样作为传统行业白电唯一代表企业,海尔给出了自己探索的答案——互联工厂智能制造模式,通过打造共创共赢生态圈,实现用户全流程无缝化、透明化、可视化的体验,率先从大规模制造向大规模定制转型,为其他制造企业进阶“中国制造2025”提供了新路径。与其它聚焦智能制造转型的企业不同,在海尔的互联工厂制造体系中,用户成为绝对的主角。不仅能全流程参与产品的研发设计等,而且能进行个性化定制,为此海尔上线了全新的用户交互定制平台“众创汇”。
此外,记者在现场通过体验了解到,用户在“众创汇”定制平台发布自己的个性化需求后,互联工厂的制造系统会自动排产,以最快速度满足用户这一个性化的需求。同时,用户可以通过手机等移动端查看生产到了哪个工位、工位的具体负责人是谁、下一工序是什么、或预计生产完成时间等。
自从今年“互联网+”的概念被提出后,国内展开了对“互联网到底应该加什么”的讨论。事实上,在中国工业经济转型升级背景下,伴随“中国制造2025”、“互联网+”等热潮的推动,工业互联网正逐渐成为创新焦点和“中国制造”的发展方向,上述企业在“互联网+制造”上的探索也充分体现了未来制造业走向“数字化、网络化、智能化”趋势。
“绿色智造”践行生态保护
自十八大将生态文明建设纳入“五位一体”的总体布局以及十八届三中全会提出关于生态文明建设总体指导思想以来,生态文明建设已上升到国家战略的高度。在日前公布的“十三五”规划的十个目标中,加强生态文明建设首度被写入五年规划。能否更好的将生态文明保护和产业发展结合起来,决定着从“制造”到“智造”到底能走多远。在工博会上,记者看到无论是在工业生产领域还是日常生活中,绿色环保的理念随处可见。
在节能与新能源汽车展位,集中展示目前最前沿最高端的新能源汽车,记者在现场看见,几家参展的新能源车展厅人头攒动,前来咨询和试驾的观众络绎不绝。
“528公里的超长续航里程、从0到百公里的加速只需3秒。”当记者来到节能与新能源汽车展区时,工作人员正在介绍红色的“特斯拉Model S 纯电动车”,众多观众的惊叹声此起彼伏。
据介绍,本次参展工博会的特斯拉Model S纯电动车,是全球第一辆全新研发制造的量产豪华智能电动四门轿跑车,融合了最尖端的科技技术,堪称世界上最智能的汽车。
记者还注意到,除特斯拉之外,上汽、一汽、北汽、广汽、比亚迪、长安、江淮、奇瑞这些国产品牌均携带最新款车型亮相,与国际品牌同场竞技。
例如,上汽展示MGiGS智能驾驶汽车,就是上汽第一辆实现高速公路自主驾驶功能的智能互联汽车,具备双驾双控、全速跟车、车道保持、超车换道、主动避障、“车车、车路”短程无线通讯等高级自动驾驶功能。上汽集团业务负责人告诉记者:“对于集团而言,发展新能源汽车是一个长远布局。消费市场远远还没有打开,虽然大城市新能源汽车越来越普遍,但是人们的接受度和认可度并不高,主要原因还是在使用的体验上存在欠缺,包括电池续航能力可能无法满足远途出行、充电桩网点架设不全等。”
“目前,新能源汽车已经进入高速发展时期。”工信部副部长冯飞在接受采访时表示,新能源汽车增速非常快,今年大致能达到20万辆左右,中国整个新能源汽车的量、积累量和产量是世界第一的,下一步还会呈现快速发展的势头。
作为人类重要的交通工具,新能源汽车发展前景值得期待,而随着人们环保意识的增强,对生活品质要求的提升,相关的绿色产业也正在兴起,并渗透到每个人的生活中去。
记者在创新型公司布鲁雅尔(Blueair)的展台看到了其在中国首发最新款空气净化器Sense+。据悉,该空气净化器配套具有空气质量检测功能的BlueAwareTM和手机应用程序BlueairFriendTM,通过无线网络用户可以清晰直观地了解室内空气质量,并远程操控空气净化机,提前预防空气污染。
除了在日常生活领域,工业发展过程中节约能源防止污染也是重中之重。在工业环保技术与设备展,记者看到工博会将该展区分为工业清洁、空气治理及烟气净化、工业节能三大展区。作为国内工业环保发展的风向标,环保展定位于服务整个制造业上下游产业链,为专业观众带来国际前沿的绿色工业理念。
在工博会获奖名单上,有一家获银奖的双良节能系统股份有限公司十分令人关注,这是唯一一家获奖的民营企业,获奖展品为钢结构间接空冷系统,双良空冷已成功进入国际市场。记者在环保展位也看到了这一产品。
据双良集团沪、浙、赣公司总经理徐宏介绍,与传统的水冷却方式相比,空冷器具有冷源充足、节省冷却用水、维护费用低廉等优点,耗水量仅为传统水冷方式的五分之一。目前,双良具有完全自主知识产权的国产空冷器成套供应实现节水85%以上,成功为内蒙古、山西、甘肃、陕西、河北等省的上百家用户提供了空冷系统,总容量73500MW,累计实现节水24.6亿立方,相当于再建了7个太湖。
此外,双良集团、意大利FirbiMatic、TEKNOX,德国拜耳申克、日本爱阔特,瑞典BLUEAIR集体亮相环保展,日本国家展团也继续第8年组织日本本土地方自治体和企业展示最新的环保节能产品与技术。