在數(shù)字化、5G等技術(shù)的引領(lǐng)下，江蘇企業(yè)正走在智能制造產(chǎn)業(yè)的前沿。工業(yè)4.0時代，江蘇的智能制造企業(yè)正做著怎樣的創(chuàng)新和變革？《科技周刊》記者參與多場論壇，探尋他們的“智造”密碼。
智能機器人應(yīng)對海量作業(yè)場景
27日，“與人共融機器人與新場景應(yīng)用”分論壇舉行，知名專家、學(xué)者圍繞與人共融機器人的應(yīng)用和未來發(fā)展作主題演講。
“智能工業(yè)機器人具有單機自主、多機協(xié)同和人機共融這三個基本特征。”中國工程院院士譚建榮在論壇上表示，人機共融是智能機器人的重要特征，“人機交互、人機交流、人機一體”的新一代人機共融機器人將引領(lǐng)時代潮流。
“人機交互技術(shù)是指通過計算機輸入、輸出設(shè)備，以有效的方式實現(xiàn)人與計算機對話的技術(shù)。”譚建榮舉例，物理學(xué)家霍金作報告時使用眼球交互系統(tǒng)通過眼動在電腦上打字，實現(xiàn)與人交流。“眼動交互技術(shù)是人機交互與共融的關(guān)鍵技術(shù)之一。”譚建榮說，此外還有觸控交互、動作交互等。
“在技術(shù)上，我們已經(jīng)實現(xiàn)了煎蛋機器人、按摩機器人、咖啡機器人、去毛刺機器人、焊接機器人的研究。”江蘇產(chǎn)研院智能制造技術(shù)研究所所長駱敏舟說，協(xié)作機器人的新應(yīng)用場景越來越豐富，把人解放出來，享受生活。
2015年以來，工業(yè)機器人總市場規(guī)模穩(wěn)步增長，與人共融機器人細分市場的增長尤為突出。駱敏舟認為，下一代機器人將是可以融入人的正常生產(chǎn)生活環(huán)境，可以與人合作交互，具備人的靈巧作業(yè)以及智能決策能力的智能化機器人。
目前，江蘇產(chǎn)研院智能制造技術(shù)研究所已研發(fā)出一款輕型協(xié)作機器人。在江蘇某家研制金剛石工具產(chǎn)品的企業(yè)，輕型協(xié)作機器人在切割片工件的加工環(huán)節(jié)中負責(zé)噴漆。“油漆涂料對人體傷害非常大，噴漆工人需時刻穿戴繁瑣厚重的防護服以及工業(yè)防護面具進行作業(yè)，盡管如此，還是避免不了有毒物質(zhì)的吸入。”駱敏舟表示，輕型協(xié)作機器人安全、靈活、人機交互性能高，特別適合代替人工解決此類噴涂難題。
“在作業(yè)場景實踐中，我發(fā)現(xiàn)人機共融機器人目前面臨環(huán)境、任務(wù)、安全和交互四大挑戰(zhàn)。”駱敏舟認為，從安全角度來看，與人共融機器人還面臨很多難題需要攻克：“比如機器人未來要進入家庭，進入社會，他一定是安全的。如果不安全，誰都不會使用。所以長時間的日常應(yīng)用，比如機器有個磨損的過程，都會出現(xiàn)不安全的因素。機器的軟硬件的故障、人類的誤操作，都會導(dǎo)致不安全性的因素。”他表示，隨著與人共融機器人技術(shù)的發(fā)展，面向人機、機機協(xié)作的智能化作業(yè)場景將不斷出現(xiàn)。
輕量化技術(shù)助力汽車產(chǎn)業(yè)變革
作為“工業(yè)之王”的汽車產(chǎn)業(yè)，在我省制造轉(zhuǎn)型過程中無疑有著舉足輕重的地位。在大會“智能制造助力汽車產(chǎn)業(yè)變革”分論壇上，100多名行業(yè)專家，圍繞汽車智能化關(guān)鍵技術(shù)、智能產(chǎn)品研制、智能化工廠建設(shè)等問題，打造推動汽車智能化與智能制造領(lǐng)域的技術(shù)與需求深度合作的重要平臺。
“江蘇是汽車大省，汽車工業(yè)主營業(yè)務(wù)收入已連續(xù)3年全國領(lǐng)先。”江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院院長劉慶說，江蘇產(chǎn)研院正緊密圍繞汽車核心零部件、新能源汽車以及智能網(wǎng)聯(lián)汽車等重點發(fā)展方向和產(chǎn)業(yè)需求，引進和集聚國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新資源，布局落地一批研發(fā)載體和重大項目，打造面向汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)體系。
“汽車智能化是必然方向，高效、便捷、安全、節(jié)能出行需求驅(qū)動汽車智能發(fā)展。”中國工程院院士、中國工程院副院長鐘志華說，以安全為例，道路安全出行需求推動智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，而大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、傳感器等飛速發(fā)展為汽車智能化實現(xiàn)提供支撐。
目前，無人環(huán)衛(wèi)、無人公交、無人配送、無人礦車等智能汽車不斷涌現(xiàn)，應(yīng)用于民眾出行、物流運輸，以及港口、礦山、園區(qū)等特殊場景。
“智能汽車進入?yún)f(xié)同發(fā)展時代，打造協(xié)同式自動駕駛系統(tǒng)是關(guān)鍵。”清華大學(xué)蘇州汽車研究院院長、江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院先進汽車技術(shù)研究所所長成波說，通過車路云一體化融合，構(gòu)建協(xié)同式智能交通系統(tǒng)，解決單車智能和傳統(tǒng)交通管控的局限，實現(xiàn)高效、高安全的交通出行。他介紹，工信部、公安部、交通部在全國各地支持建設(shè)16個智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試示范區(qū)，國內(nèi)20多個省市發(fā)布道路測試細則，頒發(fā)測試牌照超過400張，“目前我國正處在技術(shù)研發(fā)推向示范應(yīng)用階段，各地積極推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范推廣與商業(yè)應(yīng)用。”
無論是普通汽車還是智能網(wǎng)聯(lián)汽車，輕量化都是未來的發(fā)展方向。實現(xiàn)輕量化，輥壓成型技術(shù)是關(guān)鍵。“傳統(tǒng)工藝下，鋼材在沖壓時單段應(yīng)變過大，易產(chǎn)生回彈，模具調(diào)試難度大，所以合格率不高。”蘇州億創(chuàng)特智能制造有限公司總經(jīng)理晏培杰介紹，他們已成功開發(fā)出新一代3DMAX輥壓成型技術(shù)。
腦機融合也能服務(wù)智能制造
電影《環(huán)太平洋》中主人公通過腦神經(jīng)連接機甲的原理可以在工業(yè)制造中實現(xiàn)嗎？在大會“智能感知技術(shù)與應(yīng)用”分論壇上，江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院腦機融合智能技術(shù)研究所所長陳弘達向大家分享了腦機融合技術(shù)前沿進展以及如何服務(wù)智能制造。
什么叫腦機融合？陳弘達解釋說，腦機接口和人機融合是不同的概念，其通過大腦和智能設(shè)備連接，跨越了傳統(tǒng)的肌肉或者是文字的限制，可以實現(xiàn)大腦和機器之間的信息的交流，使大腦功能得到延伸拓展。
人類只擅長具有不確定性、時空關(guān)聯(lián)性以及泛化通用性的任務(wù)，如語義解釋、自適應(yīng)學(xué)習(xí)、聯(lián)想記憶、多模態(tài)信息處理等；人工智能擅長高精度、大計算量任務(wù)，信息不易丟失，與外設(shè)具有良好接口。“人工智能與人類智能結(jié)合，才能達到最佳，人機混合智能將是未來智能的最高形式。”陳弘達這樣認為，未來新一代人工智能把腦機融合加入進來后，會使人類變得更聰明、更精準(zhǔn)、更有力量，也更加強大。
大學(xué)生畢業(yè)后通過腦電檢測，分析其是適合做“碼農(nóng)”還是市場營銷；裝有義肢的殘疾人通過腦電操控輪椅，更得心應(yīng)手；電競項目中，淘汰掉手柄、操縱桿的玩法，直接用腦電操控……陳弘達說，腦機融合技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用于教育娛樂、智能生活、醫(yī)療健康、國防軍工等領(lǐng)域，腦機融合智能系統(tǒng)及其關(guān)鍵部件的應(yīng)用規(guī)模將超千億美元。
“我們成立了江蘇集萃腦機融合智能技術(shù)研究所有限公司，下設(shè)腦電專用集成電路研發(fā)中心、腦機融合智能應(yīng)用技術(shù)研發(fā)中心等，對這一領(lǐng)域展開研究突破。”陳弘達說，目前通過腦機接口技術(shù)，可以實現(xiàn)用眼睛看屏幕打字的功能，能夠做到1分鐘打60個英文字符(12個單詞)，這對于患有漸凍癥等患者的交流，是個巨大的福音。
陳弘達說，腦機融合技術(shù)作為人工智能技術(shù)新的發(fā)展方向，將服務(wù)于智能制造，腦控機械臂、腦控生產(chǎn)線等應(yīng)用場景將會在未來出現(xiàn)在智能制造領(lǐng)域。
