谢谢大家,非常荣幸能够来到这个盛会,分享一些我个人不成熟的一些想法,今天我的主题是有温度的中国制造,什么是有温度的呢?我先卖个关子,一会儿再讲。
副标题是探索中国工业机器人发展的竞争性优势,我们是通过一种什么样的方式来参与下一场竞争?我觉得中国制造不是中国的,是世界的,本身发源于世界科技经济文化的风起云涌,同时又是服务世界的科技、人文、经济的进步。我想探讨一下中国制造战略提出的一些背景。
首先要去看工业革命,大家都知道杰里米•里夫金提出了三次工业革命的概念,基于三个维度,第一个维度是通讯,第二是能源,第三是交通运输机制。比如说第一次工业革命,发起于19世纪,通讯媒介是电报,能源是煤炭,交通运输是基于蒸汽机械,英国是领导者。第二次工业革命20世纪,通讯媒介是电话,是电视广播。能源是石油,而交通运输机制基于最新的内燃机车,喷气式引擎。美国是领导者。第三次工业革命呢?通讯媒介将变成无所不在的通讯网络,能源将变成可再生能源的互联网,而交通运输呢?变成自动化的物流和交通运输网络。大家可以看到这里面三个都是网络,第三次工业革命是网络化的革命。
麻省理工学院的两位学者提出了第一机器时代和第二机器时代,所谓第一机器时代是机器,解放了人类的肌肉,而第二次工业时代是机器解放了人类的脑力和智力。在这里面关键词是什么呢?是智能化,智慧化,我们也不可避免地面对机器是不是要取代人的问题。再把第二次机器时代放大,看一看其中的信息技术革命,经历了电脑时代,互联网1.0、2.0、3.0,通过门户网站的方式获取信息,到向搜索这样的主动地寻找信息,通过社交网络获得信息,再到未来的所谓预期计算,信息自动地找到你,从PC互联网到移动互联网,再到物联网。我们也不可避免的要谈工业4.0,工业1.0是机械化的小规模的生产,工业2.0是电器化成为主力的,大规模的标准化的生产,工业3.0是信息化和自动化,而工业4.0是什么呢?根据前面的总结,大家应该很清楚,工业4.0是智能化,是数据化,是网络化。
我们谈中国制造,要谈工业4.0,或者是美国提出的工业互联网,不能忽略它们所基于的基础的信息技术,包括物联网,互联网+和大数据,物联网将应用于智能工厂当中,在智能之当中,也会应用于设备部署以后,智能设备部署以后的智能的维护,刚才刘主任讲了互联网+,非常有道理,互联网第一个是就是解决了信息不对称的问题,第二是使信息,资金,物流流动和交易成本最小化,第三是能够覆盖长尾的人群。互联网+和中国制造也有很好的结合的,比如说我们的需求可以从每一个个体的个性化的需求来进行按需的柔性制造,出现所谓的C2B,F2C。大数据非常重要,刚才刘主任讲到我们发现了有时候差距就是在数据化这块,为什么要在大上面加上引号呢?确实在很多制造业里面数据非常之大,比如说GE,通用电器的一个涡轮风扇叶片,一天可能产生5000亿自解的数据,非常大。但是在制造当中有很多场合数据并不大,但是意义很大,所以我加一个引号。
看一下中国的竞争优势,物联网中国毫无疑问处于第一竞争集团里面,根据2014年底的统计,中国有7400万个M2M的通讯连接,所谓的M2M就是机器对机器的通讯连接,占全世界的三分之一左右。到2020年我们将占全世界的一半以上,我们毫无疑问是有优势的,互联网,刚才刘主任讲过了,我们有非常强大的集团优势,大数据这块可能目前来说优势不如前两个那么强,但是大家注意我们有全世界最多的人口,最大的市场,如果说我们每一个人,每一个企业都有这样的意识,认为数据是下一代工业革命的原材料,数据是资产,是货币,是石油的话,我们的大数据一定也将是世界领先的。
现在在工业本身,在工业4.0,工业互联网这块,我们还处在相对落后的这样一个位置,现在大家都在说工业4.0,工业互联网,它们应该是类似,或者是有重叠的概念,特别强调了场景可能也是不一样,工业4.0,西门子强调生产过程中怎么互联,智能,工业互联网可能更多地强调智能设备已经部署出去以后,怎么能够收集数据远程维护,怎样能够把卖设备变成卖服务了,比如说GE,通用电器现在可能不强调卖了多少火车头,强调买了多少推力,不强调卖了多少喷气式引擎,强调卖了多少在线的运行时间。在这些地方我们可能还需要赶上。
今天,就工业机器人作为中国制造一个核心的技术,来谈一谈我们如何去追赶,如何去赶超,这是两台工业机器人,都是来自于国际知名的企业,一台是ABB,一台是(酷卡),都是欧洲的企业,如果说工业机器人四大家族的话还有两个来自日本,一个是安川,一个叫发那科,中国有没有呢,左边的就是中国产的工业机器人,它做什么呢?汽车的自动化制造当中叫弧焊机器人,是做焊接的。右边的一台是国外的机器人,看两个数据,左边三个核心部件,一个减速器,一个控制器,一个伺服机,三个核心部件成本是19.5万元,右边的整机是16.8万元,大家可以看出什么样的含义出来,中国的核心零部件占到整机接近成本的一半,日本产的零部件同样占到成本的差不多四分之一,发改委提出的工业路线图,第一条是整机的制造生产,以及在工业生产当中的应用,第三条是关于检验检测认证和标准化,第二条是关键零部件,包括高精密的减速器,高速高性能的控制器,高性能的伺服电器控制机,强调的是高品质,低成本。我想跟大家分享的是我们怎样实现同样的高品质,低成本。刚才刘主任讲到就差那么一点点,但是需要时间,需要静下心来认真细致地做。
我们必须得在这一块赶上来,但同时,从战略的角度上来说,我们不能只是追赶,要考虑怎么来弯道超车,怎么改变跑道,改变游戏规则,使得我们能够站到世界的前端。这里面可能需要我们思考,是不是能够重新定义品质,传统的工业机器人品质就是高精密的这些仪器,是不是能够做到零故障,无缺陷,是不是能够做到长期可靠的使用,而现在我们除了追赶的同时,我们是不是要考虑重新定义这个品质,这个品质还有什么样的新的内涵和外延?我们看看国外的领先的机器人,现在它们有什么问题,这才是一个真正的工业机器人生产的场景,大家注意到它是被关在笼子里,因为防治它伤人,前一段时间大家听到有一个工业机器人把人伤害了,一下子社会上有很多的讨论,说人工智能太危险,其实这是不对的,因为这次伤认不是因为机器太聪明,而是因为机器人太笨了。工业机器人要放到笼子里面,上次是因为工人进入到笼子里了,首先是因为不够智能。另外一个角度说工业机器人会取代很多工人的职位,让我回想到200多年前,当英国开始机械化的时候,有这么一群人,他们叫乐得主义分子,他们是采取了应对措施是砸毁机器,我们是不是可以去制造这样的一种机器人,是非常聪明的,体贴的,温情的机器人,而不是非常愚笨的,冰冷的,只是强调精密和蛮力的,拒人千里之外的机器人。
所以,我们看到了国外的领先的机器人公司也在试图改变这样一种形象,比如说酷卡拍了几段非常漂亮的视频,机器人和世界冠军波尔打球,这个当然是摆拍的,没有那么智能,但是强调了与人协作,与人一起工作的信息。
大家看到这样一个新型的工业机器人,是非常人性化的,这种智能来自于哪些方面呢?第一就是感知能力,工业机器人不是说按照预先编程的方式,先做这个再做那个,再做那个,它是自身有感知能力的,这就是刚才这个机器人手的放大图片,大家可以看到里面有一个摄像头,通过这个摄像头进行感知。第二是具有学习能力,传统的工业机器人一旦编程完毕就只能一步步的这样做,而现在新型的机器人可以把着它的手,教它一步步下来,然后它就学会了。第三就是协作,能够跟人很好地协作,友好地协作,而不是跟人隔着笼子。刚才这个图里面是缺了一块的,现在加上缺的这块,人工智能,工业机器人必须要有人工智能,反应为它的智商和情商。
人工智能中国也是做得相当不错的一个领域,不能说我们现在已经是世界第一,但是凭借着大量的数据,以及更加开放的创新环境,中国现在人工智能做得相当好。大家现在就可以看到了,在这张图里面周围的四个方块中国都是有相当强的竞争性优势的,而中间这个方块相对落后,很自然地就是我们要农村包围城市,利用在信息技术方面的优势,来攻击工业4.0的最高地,来实现最高品质的网络化,智能化。这个本质上是用计算的竞争来替换机器人竞争的,怎么讲呢?我这里面讲五大机会,第一个机会是用摩尔定律来改变机器人的成本结构,大家可以看到这里面有两条曲线,上面的那条曲线是机械部件,成本降低的曲线,可以看到相对缓慢,下面是摩尔定律代表电子部件成本降低的曲线,每18个月,每两年可能是降低一半。这也是为什么今天像智能手机,可穿戴设备能够以非常便宜的价钱来到我们每个人的手里的原因。这里面就带来了一个机会,能不能把摩尔定律应用到机械生产当中,这个机器人售价40万美金,到底贵在什么地方,用于计算的部件也不便宜,有两个四核CPU,但是这两个四核的CPU不到1万美金,移动的平台是3万美金,一个胳膊4万美金,一个手是1万美金,大家可以看到成本都是在机械部分的。如果说能够用计算来替换负责的机械,可以从20万美金降到8000美金,必须用计算辅助的电机替换原来高精密的电机,原来用便宜的电机它的手是不断的抖,但是可以用计算补偿,使得机械的部分简单化,价钱降下来。第二个方向是机器人的计算跟现在所谓的电脑,手机,平板,服务器上的计算很不一样。有一个人叫做摩尔可,提出了一个相对矛盾的一个发现,高阶的动作反而容易做,一个成人年的推理,计划,下棋,IBM的深蓝十几年前已经战胜人类,高阶的反而容易计算,低阶的,感知,运动这块的计算量非常大,用现在的传统计算可能不太够,这就带来了机会,一方面机器人依赖的计算空间未必很难,飞机飞起来并不是学鸟类扇动翅膀,汽车并不是学人类和动物有脚,而是有轮子,机器人的计算首先不必学人类。另外一方面可以通过类脑计算来汲取人类计算的营养,为什么要汲取呢?举个例子,人类大脑看作一台机器的话是20瓦,计算力是10万万亿次,而看世界上排名第一的超级计算机天河二号工耗是1800万瓦,相对大脑的20倍,计算能力是4万万亿次,相对于人类大脑是10万万亿次,从这个角度来说计算又要学习人类的这样一种类脑计算。这些东西和今天的计算很不一样,带来了很大的机会。
第三,安全非常重要,刚才大家看到了安全,如果是我们在家里的一个机器人的话,安全更加重要,隐私更加重要,因为有摄像头,可以随时偷偷地拍,他有手,会把你的手机放在微波炉里面转一下,或者把你的天然气打开了,所以说安全非常重要,我们要重新设计机器人的整个流程,第一是否在设计一个正确的系统,第二我们设计这个系统的时候是不是非常的准确,第三这个系统是不是足够的能够抵御攻击,第四一旦出现问题以后,能不能把它终止。
第四个方向是平台化和云化,机器人绝对不是你设计一个,我设计一个,如果说我们有一个共同的平台的话,有几个优点,第一成本能够下降,第二上市时间能够加快,第三机器与机器之间可以通过云进行互通,他们能够交换知识,互相学习,更快地积累他们的能力。
第五就是机器人的交互设计,机器人的交互设计跟我们手机的交互设计绝对不一样,首先机器人能不能设计得可爱,在机器人设计理论里面有一个叫做恐怖谷理论,这个机器人设计得越来越像人,越来越可爱的时候,人们的喜欢之情随之增加。一旦过了一个点,太像人类了以后,我们就会有一种不舒服的感觉,这里面有很多设计方面的理论。第二方面机器人要有情商,要能够感知人类的表情,这样才能友好地合作。第三要帮助人类,尤其是人类受伤的时候,第四是跟物体的交互,机器人必须要足够地智能,判断前面这个物体是活的还是死的,是可移动的,还是不可移动的。最后就是要设计机器人的道德行,我们在讲机器人道德的时候,自然而然地会联想起阿基诺夫的三大定律,四大定律,这是简单化的机器人的道理,具体的应用场景中还有很多艰难的选择,比如机器人与协同伙伴共同工作的时候,伙伴面临生命危险的时候怎么办,比如说我的伙伴可能受伤,如果救这个伙伴的话会导致整个工厂财产的损失,到底是救伙伴还是保护整个工厂的财产,这些都要体现到机器人的交互设计中去。
这是最后一张PPT,我今天想强调的是说中国制造一方面是要强调传统的品质,而另外一方面要重新定义这种品质,使得机器人,使得我们的工业制造有温度,有情感。我们有五个方向来把中国的竞争性优势体现出来,通过弯道超车,甚至是重新设计跑道的这样一种方式,真正把中国制造能够做成屹立于世界之林最好的制造。