美國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)路線圖

□文/盧川 編譯

美國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)路線圖

□文/盧川 編譯

2013年，為保持美國(guó)制造業(yè)在全球的領(lǐng)導(dǎo)力，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)頒布了一個(gè)為期十五年的制造業(yè)轉(zhuǎn)型計(jì)劃，即大規(guī)模使用機(jī)器人來解決制造業(yè)目前面臨或?qū)?huì)面臨的各種問題。美國(guó)政府不僅希望通過這一計(jì)劃重振其工業(yè)，還希望以此促進(jìn)醫(yī)療保健、交通運(yùn)輸，以及國(guó)防等多個(gè)行業(yè)良性發(fā)展。了解美國(guó)制造業(yè)未來的發(fā)展方向，有利于為我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展提供參考與借鑒。

機(jī)器人技術(shù)與自動(dòng)化兩個(gè)術(shù)語具有精確的技術(shù)含義。美國(guó)電子與電氣研究所的機(jī)器人與自動(dòng)化協(xié)會(huì)對(duì)此的定義是，“機(jī)器人技術(shù)關(guān)注的是與人進(jìn)行合作的自主或半自主傳感與執(zhí)行系統(tǒng)。機(jī)器人技術(shù)的研究強(qiáng)調(diào)的是能夠使系統(tǒng)面對(duì)非結(jié)構(gòu)化環(huán)境的智能與適應(yīng)能力。自動(dòng)化技術(shù)的研究強(qiáng)調(diào)的是效率、生產(chǎn)率、質(zhì)量以及可靠性。自動(dòng)化技術(shù)著眼于在一個(gè)結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間地自主運(yùn)行，以及上述結(jié)構(gòu)化環(huán)境的建構(gòu)。”

2012年10月2日，在美國(guó)華盛頓特區(qū)舉行了制造業(yè)與自動(dòng)化機(jī)器人研討會(huì)。其目標(biāo)為三個(gè)方面：首先，確定機(jī)器人技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)對(duì)美國(guó)制造業(yè)重要的戰(zhàn)略意義；第二，確定在哪些應(yīng)用領(lǐng)域使用機(jī)器人技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)能夠提高生產(chǎn)率；第三，確定需要完成哪些研發(fā)工作以使機(jī)器人技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)在上述應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的投入更加有效。

執(zhí)行綱要

制造業(yè)轉(zhuǎn)型對(duì)美國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、增加就業(yè)機(jī)會(huì)以及保持競(jìng)爭(zhēng)力都至關(guān)重要。這需要美國(guó)在機(jī)器人基礎(chǔ)研究上不斷投資、對(duì)新的機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行研發(fā)并將研發(fā)成果與制造業(yè)進(jìn)行整合。

美國(guó)聯(lián)邦政府在制造業(yè)上進(jìn)行投資將重振美國(guó)制造業(yè)。機(jī)器人研究項(xiàng)目將惠及醫(yī)療保健、農(nóng)業(yè)以及交通運(yùn)輸業(yè)，同時(shí)能夠增強(qiáng)國(guó)家在國(guó)防、能源及安全方面的資源建設(shè)。在未來五十年，由機(jī)器人研究產(chǎn)生的一系列有利結(jié)果將極大地提高“美國(guó)制造”的質(zhì)量，并使美國(guó)制造業(yè)蒸蒸日上。這一戰(zhàn)略已在美國(guó)政府的“先進(jìn)制造業(yè)伙伴”（Advanced Manufacturing Partnership簡(jiǎn) 稱 AMP） 計(jì)劃以及“制造業(yè)創(chuàng)新國(guó)家網(wǎng)絡(luò)”（National Network for Manufacturing Innovation簡(jiǎn) 稱NNMI）計(jì)劃中提出。

機(jī)器人技術(shù)是一項(xiàng)可以徹底改變制造業(yè)的革命性技術(shù)?，F(xiàn)在，美國(guó)的一線工人并不愿意在工廠進(jìn)行簡(jiǎn)單的勞動(dòng)，而用工成本也由于社會(huì)保險(xiǎn)以及醫(yī)療保險(xiǎn)的增加而不斷上升。即便工廠能夠負(fù)擔(dān)用工成本，但是為了生產(chǎn)下一代小型化、復(fù)雜化工業(yè)產(chǎn)品，工廠需要更高的適應(yīng)性、精確度以及可靠性的生產(chǎn)方式，有些崗位對(duì)工人的技術(shù)要求已經(jīng)超出了工人的能力。在制造業(yè)中引入先進(jìn)的機(jī)器人與自動(dòng)化技術(shù)，將會(huì)使公司掌握知識(shí)產(chǎn)權(quán)與財(cái)富；使公司更具競(jìng)爭(zhēng)力；在機(jī)器人研發(fā)、制造、維護(hù)及訓(xùn)練領(lǐng)域創(chuàng)造就業(yè)崗位；工廠可以雇傭人-機(jī)混合團(tuán)隊(duì)以充分利用彼此的技能與優(yōu)勢(shì)（比如讓人類的智慧及靈巧與機(jī)器人的精確度，強(qiáng)健度及可重復(fù)性相結(jié)合）；改善工人的工作環(huán)境并減少昂貴的醫(yī)療費(fèi)用；縮短制造成品的交貨時(shí)間，使系統(tǒng)更能適應(yīng)零售商的需求變化。事實(shí)上，有效地利用機(jī)器人技術(shù)將增加美國(guó)的就業(yè)機(jī)會(huì)，提高工作質(zhì)量并增加全球競(jìng)爭(zhēng)力。蘋果、聯(lián)想以及特斯拉公司在建設(shè)他們的新工廠時(shí)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述優(yōu)勢(shì)。通過利用機(jī)器人技術(shù)以及自動(dòng)化設(shè)備，這些公司的前景將被持續(xù)看好。

美國(guó)工業(yè)機(jī)器人路線圖總結(jié)了機(jī)器人技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)在美國(guó)制造業(yè)中重要的戰(zhàn)略意義，介紹了機(jī)器人技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)將在哪些領(lǐng)域中可極大地提高生產(chǎn)力，并概述了可進(jìn)行投資以實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的重點(diǎn)領(lǐng)域的長(zhǎng)遠(yuǎn)研究與發(fā)展路線。

盧川 中國(guó)軟件評(píng)測(cè)中心 工程師