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中国机器人“跪”了30年,还站得起来吗?

时间 : 2022-03-20 17:09:28 阅读 : 10

近日,美国《大西洋月刊》发表了一篇名为《中国是“纸龙”》的文章。


主要介绍了畅销书《无与伦比:为何美国仍将是唯一超级大国》中对中国的一些“唱衰”说法,其中提到中国企业的自动化水平比美国低,美国企业每万人有176台机器人,而中国只有19台。


那中国机器人真的有这么不堪一击吗?

提到机器人,可能大家都不太了解,这是一个正在隐隐爆发的、比电动车更大的市场。

而从2013年开始,中国依靠着制造业的兴起,成为全球最大的机器人市场。
 
不仅在制造业,在物流领域——如仓储和末端配送,商业服务领域——如送餐、清扫、冲咖啡、备餐,家用领域——如扫地机器人,都涌现出一批机器人的身影。
 
但当时,虽然我国的市场大,但国产机器人所占份额并不多。世界上机器人行业“四巨头”——瑞典ABB、德国库卡、安川电机和日本法那科,占据了中国60%左右的市场份额。

而随着智能化技术的升级换代、人口红利消失、老龄化社会的到来,机器人开始变得越来越重要。

无论是美国工业化和工业互联网战略、德国工业4.0战略、日本的机器人新战略、欧洲“火花计划”、韩国机器人强国战略、都无一例外地瞄准了这一块肥肉。

在面对国外技术封锁、合资陷阱、恶意收购的层层阻挠之下,中国机器人能够生存下去吗?我们将会独创出属于自己的一条路,还是走向机动车行业的老路呢?

万幸的是,在机器人行业出现了一代科研人,在他们的努力下,中国机器人打破了30年的垄断,为中国制造拼杀出了一条血路。



01
 
 
说到中国机器人,就不得不提起一位江苏人。

1956年夏天,一位名叫蒋新松的年轻人从上海交大电机系毕业,被分配到中国科学院自动控制与远程距离控制研究所工作。

第一年,小伙子工作热情,业绩也不错,很受领导赏识,但很快因为说话不小心,被同事告了状,扣上了“右派”的帽子,直接被下放到河北农村“劳动改造”。
 
等到这顶帽子摘下,已经是5年后了。
 
平反后,他主动申请回到中国科学院自动化研究所工作,为了弥补失去的时光,他拼了命的学习,加之不俗的天赋,不久后就写出了一篇在自动化领域水平非常高的论文,还被副所长推荐去在瑞典斯得哥尔摩召开的国际计量学会年会上宣读。

 
但这时有人提出,蒋新松有“黑历史”,不能去出席会议,于是他被取消了出席资格,换做别人去宣读他的论文,而且连署名也不能把他排在前⾯,相当于自己写的文章,自己只能做第三、第四作者。
 
那时的蒋新松,心里那叫一个憋屈。
 
等到代他去瑞典的人把会议上的材料给他带了回来,他在家里独自一人郁闷地翻看资料,一个从未见过的字眼溜进了他的视野——“Robot”。
 
1920年,捷克作家卡雷尔·恰佩克(Karel apek)在剧本《罗素姆的万能机器人》中,描写了个叫做“Robot”的帮人干苦力的机器,这是这个词首次出现在现代世界。
 
而这本国外关于开展Robot研究的资料,里面有理论概述、学术文章,也有信息汇编,这一下子给蒋新松留下了很深的印象,他还发现资料扉页上写着一行字:“请转蒋新松先生。”  
 
没有落款,不知是谁。
 
出席会议的人只知道是一位在美国大学里研究自动化的华人专家,但这个人的真实身份,成了很多人心中的一个谜。

 
1965年,蒋新松由北京调到中国科学院辽宁分院自动化研究所工作,两年后,鞍钢有一台冷轧钢机发生了故障,蒋新松作为代表前去修理,在那里,他又一次偶然在一则科技情报刊物里读到了“Robot”一词,只不过这一篇我国发表的文章里,“Robot”被译成了“机器人”。
 
凭借着科学家的嗅觉,他意识到这是一场技术革命的前兆。
 
1972年,蒋新松联合吴继显、谈大龙三人联合起草了一份给中国科学院的报告:《关于人工智能与机器人》。这是中国科学家最早提出的有关机器人的建议,也是“机器人”概念第一次以正式公文的方式登上中国官方桌台。
 
报告指出,研制机器人是未来装备制造业实现完全自动化的必然方向,也是一个国家工业发达强盛的重要标志,很多发达国家都将机器人应用到了工业领域,中国必须早起步。
 
但又一次,蒋新松遭到了众人的打压。
 
有人皱着眉头责问他:“你在搞科幻电影?难道洋人的今天,就是我们的明天?” 也有人说:“中国到处是人,都下岗了,还搞什么机器人?”
 
在一次评审论证会上,一位评委调侃地提出这样的质疑:“现在,国家搞计划生育,连娃娃都不让‘造’了,你怎么还搞机器人?” 这话随之引来了一阵哄堂大笑。
 
面对这样的场面,蒋新松哭笑不得。


但他不肯罢休,还跑到北京国家有关部门去提建议,复印了一摞摞资料送到人家办公室,屋里没人就把资料往门缝里塞,结果被指责为搞“非法组织”活动而被“通缉”,不得不悄悄潜回沈阳。
 
1977年,他作为沈阳自动化研究所的代表,被派往北京起草有关自动化学科的发展规划,趁着这次机会,他再次提出了研发机器人的想法。
 
为了防止像上次一样吃闭门羹,在大会召开前,他贴海报、办讲座,不遗余力地四处宣传:“机器人将是人类进入21世纪具有代表性的高技术,如果我们失去了一个领域的科学技术优势,我们失去的可能就是一个时代!”
 
同时,国内当时也有不少走出国门的学者注意到发达国家机器人产业的快速发展,一些人开始站出来赞成蒋的观点,尤其是屠善澄、杨嘉墀、王大珩和宋健等几位自动化领域的顶级科学家,明确表态支持。
 
在这些声援之下,机器人项目在最后一刻挤进“1978—1985年的自动化科学发展规划”,惊险地获得了发展的“通行证”。
 
而随着屠善澄等一批自动化专家跟着钱学森投身“两弹一星”,蒋新松被任命为中国科学院沈阳自动化研究所机器人研究室主任。
 
中国机器人的命运,落在了这个47岁的中年人肩上。
 
 

02

 
1979年8月,正值一年中最酷热之时,与此同时,日本东京召开了首届国际人工智能研讨会。
 
蒋新松作为中国专家组组长,赴邀前去参会。
 
这是他第一次出国,除了开会,他最大的心愿有两个,一是利用这次机会对日本机器人好好做一番考察,二是能够带一台日本机器人回国。
 
会议结束后,蒋新松立刻奔赴日本的几家机器人公司,但没想到的是,等待他的是一场羞辱。
 
当时,由会议主办方联系安排,蒋新松一行来到一家日本著名的机器人公司参观。他们看到无人化的机器人生产车间,十分震撼。


蒋新松立刻产生一种强烈的冲动,中国的现代化就是要搞这样的机器人工厂。参观结束时,他向厂方提出购买机器人的愿望。
 
对方看了他一眼,用一种轻蔑的口气说:“你们会用吗?15年之内我们不打算与中国合作。”
 
面对这样的回复,蒋新松一时无语反驳,面红耳赤地站在一边,过了很久才挤出一句:“15年以后,你卖给我我还不一定要你的哪。”
 
但最终,他还是用省下的经费从日本带回来一台计算机。为了记住这次羞辱,他在字条上写下“勿忘雪耻”四个字,贴在计算机屏幕的一角上。
 
与此同时,中国的最南方传来一个大新闻——南海海底发现了巨量油气资源。
 
这一新闻又触动了蒋新松的雷达,他回忆起日本专家曾在会上炫耀过,日本水下机器人已经可以成功地下潜到千米以下,而正在研制的“海沟”号水下机器人,正向万米以下的马里亚纳海沟冲击。
 
假如日本的水下机器人可以钻到我们的海域,而我们毫无办法,相当于将深海话语权拱手让人。
 
抱着这样的想法,蒋新松在1979年提出把“智能机器人在海洋中的应用”作为机器人产业的第一个攻坚目标,亲自担任项目总设计师。

 
为了与时间赛跑,他开始争分夺秒地搞研发,与他出差的同事,每天早上起来都看到上铺的他歪着脖子看资料。同屋的专家晚上12时还看他写东西,等到凌晨4时醒来的时候,老蒋却说 :“已经睡过了。”
 
1985年12月,研发很快有了成果,中国深海机器人第一台样机在大连首次试航成功,深潜199米,能灵活自如地抓取海底指定物。
 
紧接着,中型水下探测机器人也很快面世。当时国内生产了6台,3台销往国外,3台在南海平台服役。第一台服役长达7年。

 
但即便这样,因为起步太晚,我国仍然与世界先进水平存在很大差距,同期美国、日本和苏联的下潜深度都已达到上千米级。
 
为了逼自己加快步伐,在制定“八五”规划时,蒋新松向国家科委立下军令状:到2010年,即在“十一五”期间,要让中国海洋机器人潜到6000米以下,达到世界海洋机器人一流水平。
 
但根据当时的情况,每往下深一米,都要面临数不清的关键性技术突破。要在20年内实现深潜6000米这个目标,究竟有多少胜算,蒋新松自己心里也没底。
 
就在这时,转机出现了。
 
苏联解体了。
 
这个史无前例的消息在全世界掀起轩然大波,也引发了科研界的不小变动。
 
苏联各大技术部门开始面临严重的生存危机,比如苏联远东海洋自动化研究所为了生存下去,便传出要转让海洋机器人深潜技术的消息。

 
蒋新松意识到,这是一次千载难逢的好机会,如果双方能够展开合作,我国深潜6000米的海洋机器人将能一步到位。

于是他开始与苏联远东海洋研究所的专家接触,邀请对方来进行谈判,刚开始俄方嫌我们的出价太低,犹豫不决,但在蒋的游说之下,俄方权衡利弊,最终接受了报价——深海机构由俄方负责,机器人控制器由我方负责,研制经费由我方提供,技术产权俄方占40%、我方占60%。
 
同时蒋新松在科学院,蒋通过多方翰旋,将本次项目列入“863计划”,解决了经费问题。就这样,研制深潜6000米的无缆水下机器人的项目得到了科技部的批准,最终得以实施。 
 
蒋新松指导并参加了总体初步设计,提出了完整的动力学分析及各种情况下航行探制方案。
 
1995年,“海人一号”无缆水下机器人由广州起程赴太平洋进行深潜6000米试验。

 
而遗憾的是,蒋新松在“海人一号”的研发中,由于过度劳累病倒了。
 
在“海人一号”搭乘试验船起程前往太平洋海域试验时,他拖着病体来到广州码头为“海人一号”送行。那天,他登上船舷轻轻拍了一下“海人一号”的脑袋,像抚摸着自己的孩子,深情地说道:“小家伙,对不起了,不能陪着你一起游向太平洋。祝你一路顺风,胜利归来。”
 
8月,浩渺无垠的太平洋试验水域迎回了“海人一号”,它取得了海底清晰的照片,传回到试验船上时,甲板上响起了一片欢呼声,这代表着中国海洋机器人终于冲破技术封锁链。

紧接着,它又圆满完成了联合国赋予的15万平方千米深水海域海底的探测任务,这一重要成果不仅使我国跻身世界机器人技术强国之列,也使我国具备了对世界97%的海洋面积进行“深耕细作”的探测能力。
 
我们用了4年多的时间,完成了20年的目标,把“863计划”项目一下子提前了15年。
 
 
 
03
 
 
1991年初,沈阳金杯汽车公司到美国考察,看到美国的“AGV”机器人很震撼,不仅装配效率高,而且装配质量好,立刻动了心。
 
什么是“AGV”机器人?
 
这是一种移动机器人,英文全称叫“Automated Guided Vehicle”,通俗来讲,它就像搬运工,在汽车总装生产线上,驮载着发动机、后桥、油箱,跟着悬吊在流水线上的车身自动行走,进行动态装配。
 

回去后,金杯立刻与美国一家装配供应商取得联系,准备开发一条汽车总装生产线,由美国这家公司提供AGV,从日本引进汽车装配线。
 
但没想到的是,等到双方签订合同后,从日本引进的一条汽车装配生产线都进行到半截,美国突然变卦了。
 
他们以政府限制技术出口为由,终止了合作。
 
由于这条生产线是通过与其配套的日本公司签订的,美国的AGV进不来,原先签订合作协议的日本公司也单方面解约。
 
这相当于三个人合伙做生意,其中一个人已经把全部身家投进去买设备了,另外俩家先后甩手不干了。
 
这下金杯进也不是,退也不是,无奈之下只得去求助另一家外国公司,同样遭到拒绝,想打国际官司也投诉无门。

眼看着买来的生产线和装备变成了一堆废铁,这时听说自动化所是国内唯一在研发这方面技术的地方,于是连夜找到蒋新松。

 
蒋新松一听就坐不住了,尽管当时钱少,任务重,没经验,甚至所里大多数成员连机器人生产线都没有见过,但还是毫不犹豫地接下了这个单。
 
他们听说济南第二机床厂与美国IAI公司合作刚做了一条AGV生产线,赶忙派人去参观学习,但这个项目控制在美国人手里,不让看,最后就请金杯的技术人员回忆在美国看到的现场情况,再根据他们的描述进行推测来设计研发路径。
 
后来他们又去科技情报所去挖资料,查阅了上百本资料后,终于又获得了珍贵的一张照片,再根据这个来推测所使用的技术,它的应用环境会是什么样的。

为了找到规律,它们调整算法、试验技术,用一根绳子把AGV系上,让它自动跑过去,再一次次地把AGV拉回来,一天反复成百上千次。

经过两年半的艰苦努力,1993年国产的第一款AGV终于走出实验室。


后来,中科院沈阳自动化所机器人研究开发部攻克了汽车生产线移动机器人技术的消息不胫而走。

韩国三星公司很快找上门来,1994年10月30日,他们与沈阳自动化研究所签订了AGV自动导引车技术转让合同,花了35万美元购买他们的这项技术专利。

直到如今,在AGV领域,国产品牌已经完全主导了市场,在2016年国产AGV就已经占据91.48%的市场份额,先后出口到美国、加拿大、韩国、英国、马来西亚等地,成为走出国门最早也是应用最广的机器人技术。

后来有一次开会,沈阳机床厂的老总向自动化所王天然院士请教研发的方法,王天然院士幽默地回答:“最好的办法,就是你把美国政府请来与它谈判,让它对中国实行禁运。不出三年,美国数控系统想进也进不了中国市场啦,因为你已经研究出来了。” 

听完后,大家都乐了。
 

除了AGV移动机器人之外,工业机器人还有一个标志性产品——焊接机器人。
 
在这方面,国产机器人的控制技术和芯脑集成项目都已能做到国产化,但唯独机器人的本体迟迟过不了关。
 
就像是一个人有大脑、有心脏,却没有四肢。
 
当时正值汽车制造业迅速兴起,工业机器人需求越来越旺。外国机器人依靠垄断的技术在中国横行霸道,就像如今的半导体一般,要价很高。
 
而机器人本体的问题解决不了,机器人一日走不出实验室,就一日无法改变这种局面,所有人都很着急。
 
这时蒋新松的学生曲道奎提出了一个建议——工业机器人可否从国外购买本体装上自己的控制器,生产自己的工业机器呢人?
 
蒋新松经过思考,认为这个是当时可行性最高的一种方案,批准了这个建议。
 
这时问题又来了,该买谁的?
 
权衡再三,大家认为购买日本的机器人更好一些,因为他们机器人的质量也过硬,价格也比欧洲的要便宜。

 
可是关于日本我们之前曾有过不好的回忆,大家心里也都在打鼓。
 
就在这时,有一家日本企业主动找上门来,他们联系到沈阳自动化研究所,希望出让他们的机器人技术。
 
这家公司不是别人,正是15年前,蒋新松第一次去日本要买机器人的那家公司。
 
据同事回忆,当蒋新松得知是这家企业后,当场脸色立马就沉了下来,没有表态,大家都猜测老所长咽不下这口气,八成会回绝。
 
但第二天,蒋新松还是同意把日本这家公司的专家请到所里,还安排了午宴,热情地接待了他们。
 
在交流中,日本专家才想起了这段往事,但蒋新松笑笑向对方举起酒杯说:“希望我们双方以邻为友,友好相处,真诚地合作。” 只是后来,这家公司的专家还是借故默默地离去了。
 
没等大家遗憾多久,日本安川机电株式会社的宇津崎先生也来到沈阳自动化研究所拜访。又过了几天,日本日星国际公司的新田一清先生也来到沈阳自动化研究所,沈阳自动化研究所出现了门庭若市的景象。
 
原来是当时日本房地产泡沫爆裂,日企面临和俄罗斯相似的境遇,都急于向对外出口技术来换取资金以度日。
 
自动化所经过耐心谈判,精挑细选,总投资额高达1500万元,从日本安川公司一次购买了19台机器人本体,配上自己的控制器,在1994年生产出了第一批工业焊接机器人,在一年内一售而空。

 
至此,中国机器人开始走向国际市场,有资格、有能力面对市场大潮的考验,当中国机器人昂首阔步,以“集团化”的阵容进军市场的时候,国内却传来了噩耗。
 
精心哺育它的“中国机器人之父”,倒下了。


 
04

 
1997年3月30日,蒋新松终因心力衰竭,不幸逝世。
 
没有人预料到他的离世,在他去世前的一年多,他还撰写了20多万字的论文,举办了许多高技术讲座。在他生命的最后一周,他还工作到凌晨2点,凌晨4点起床,在逝世的前几个小时,他还在与同事商讨“国家高技术研究发展计划”。
 
他生前说的最常的一句话是:“为国家的科学事业,活着干,死了算。”
 
而蒋新松的突然离开,不仅让自动化所始料未及,也让中国机器人行业都陷入困顿,仿佛被抽走了主心骨。
 
但中国机器人不能停下来,仍要继续前进下去,这时,曲道奎接下了老师的旗帜。

 
2000年,他和团队以老师的名字成立了中国第一家机器人公司——新松机器人自动化有限公司,从那起,中国机器人正式走出国企的温床,迎接市场真枪荷弹的挑战。
 
但成立机器人公司远比想象中还要艰难。
 
当时中国的工业机器人市场一直被外国企业垄断,他们面临的对手是有几十年底蕴的瑞典ABB、德国库卡(KUKA)、日本法那科(FANUC)和安川电气(YASKAWA)、意大利柯马(COMAU)这样的世界巨头。
 
相比之下,新松机器人无论在技术积累、生产规模和工程经验上都没有可比性,以至于他们半年都没有一个订单。
 
直到2001年底,才有一家企业找上门来。
 
这家公司叫做延锋江森汽车零部件公司,是当时全球最大的汽车零部件供应商之一。
 
这么大的公司,为什么偏偏找到新松呢?

 
因为他们生产线都是进口的,但当时国内的生产设备还不那么标准,焊件稍微有点缝隙或需要拼接,国外这种生产环境和加工的原件要求比较高,机器人就焊不上,甚至发生焊漏的情况,这就不得不让他们求助于“接地气”的本土企业。
 
但还没等曲道奎高兴太久,就收到了一项苛刻的前提条件——这个项目没有预付款。
 
也就是说,要等做完后通过了验收再结算,如果工程不达标,后果自负。
 
当时曲道奎算下来,一套生产线做下来至少需要50万美元,如果赔了,新松也就倒闭了。
 
但刚刚成立的新松没有选择,因为不接单企业就是死路一条。很快,他们组成了技术分队,进驻上海延锋江森有限公司,据当时工程师刘长勇回忆,他们第一次做这种汽车工业生产线,从规划设计道执行,都是从零做起,从早到晚泡在工厂,每天压力大得晚上睡不着觉。
 
但万幸的是,最终虽然整体的自动化程度没有特别高,但成品的整体表现已经达到了客户的合格线,没有出现任何纰漏。
 

正当新松在市场上艰难地啃骨头时,当时任奇瑞公司设备部部长的许礼进也为企业所引进的国外机器人而头疼。
 
2008年以前,企业生产线上看到的机器人全部是从国外进口。每次升级改造的时候,都要请外企厂商的专家来维护,从专家在国外上飞机开始,一直到他回去后下飞机为止,按小时收费,几百欧元一个小时。
 
外国专家只是简单地修改了一下程序,企业就得花好几万元。
 
有一次,他们使用德国杜尔公司喷头机器人,突然发生了一个设备故障,设备开始报警,他们上下全部检查了好几遍,就是找不到原因是什么。
 
在问题没有答案之前,只剩一个选择——那就是关停整条生产线。
 
关停一天,面临的是整个生产周期都耽误了,拖一天又是上百万元的损失。
 
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标题:中国机器人“跪”了30年,还站得起来吗?
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