交匯點(diǎn)訊 “智能制造是新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的重要驅(qū)動(dòng)力”“共融機(jī)器人將引領(lǐng)制造模式新變革”13日-15日，在南京召開(kāi)的第一屆智能裝備與機(jī)器人國(guó)際會(huì)議上，國(guó)內(nèi)外智能裝備和機(jī)器人領(lǐng)域的院士、專(zhuān)家學(xué)者對(duì)我國(guó)智能制造領(lǐng)域的核心技術(shù)研究展開(kāi)研討。
“制造科學(xué)代表近代科學(xué)綜合化的發(fā)展趨勢(shì)，是產(chǎn)品創(chuàng)新的源泉。”中國(guó)科學(xué)院院士、華中科技大學(xué)教授丁漢聚焦智能制造中的機(jī)器人技術(shù)，2019年《麻省理工科技評(píng)論》中提出的“全球十大突破性技術(shù)”，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)了腦機(jī)接口、深度學(xué)習(xí)等熱門(mén)技術(shù)，就將靈巧機(jī)器人技術(shù)列為首位。他表示，未來(lái)大型復(fù)雜構(gòu)件將走向機(jī)器人化制造。
“智能制造，可以簡(jiǎn)單概括為‘數(shù)字制造+機(jī)器人+人工智能+……’，數(shù)字制造是基礎(chǔ)，機(jī)器人會(huì)扮演越來(lái)越重要的角色，人工智能是智慧。”丁漢表示，智能制造是通過(guò)人和智能機(jī)器的合作共事、擴(kuò)大延伸和部分取代人類(lèi)專(zhuān)家在制造過(guò)程中的腦力勞動(dòng)，提高制造裝備和系統(tǒng)的適應(yīng)性和自治性，“走向智能制造的過(guò)程還是漫長(zhǎng)的。”
“智能制造的關(guān)鍵技術(shù)是機(jī)器人，機(jī)器人是智能制造的‘四肢’。”丁漢表示，智能制造的最后核心目標(biāo)是走向人機(jī)共融。“總體來(lái)說(shuō)，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人目前還面臨著不少挑戰(zhàn)，一方面高端缺乏，缺乏高速高精高可靠的機(jī)器人，難以形成產(chǎn)業(yè)集群和規(guī)模效應(yīng)；二是核心零部件滯后，缺乏領(lǐng)先的自主創(chuàng)新技術(shù)及產(chǎn)品；三是低端過(guò)剩，盲目生產(chǎn)出來(lái)的機(jī)器人只能聚集在中低端應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。”丁漢說(shuō)。
丁漢指出，要做好智能制造，我們要關(guān)注三個(gè)核心技術(shù)，也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的三要素傳感器技術(shù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)，并運(yùn)用這些技術(shù)解決我們制造業(yè)當(dāng)中的難點(diǎn)問(wèn)題。
“當(dāng)前加工模式面臨的挑戰(zhàn)包括兩機(jī)葉片、飛機(jī)復(fù)材蒙皮、大型衛(wèi)星艙體、機(jī)器人觸覺(jué)感知等等。”丁漢說(shuō)，國(guó)家在航空、航天等領(lǐng)域?qū)Υ笮蛷?fù)雜構(gòu)件方面有重大的需求，“到2030年，干線/支線客機(jī)需求超3000架，每年有超過(guò)200個(gè)衛(wèi)星艙體需求……” 目前，我國(guó)90%以上的航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)葉片（兩機(jī)葉片）仍然為人工磨拋，衛(wèi)星艙體還采用分體離線的加工模式，需要多次調(diào)整試湊，效率低，加工精度差。而機(jī)器人觸覺(jué)感知?jiǎng)t是國(guó)內(nèi)外面臨的普遍難題，類(lèi)似人體皮膚的柔性和可拉伸性是重要挑戰(zhàn)，多模態(tài)感知是主要技術(shù)瓶頸，“這不是添加幾個(gè)傳感器這么簡(jiǎn)單，還有信號(hào)傳輸、運(yùn)算、識(shí)別等許多工作要做。”丁漢表示。
“大型復(fù)雜構(gòu)建的制造技術(shù)面臨變革，未來(lái)將從傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)向多機(jī)器人協(xié)同自律加工。”丁漢表示，現(xiàn)在傳統(tǒng)主流加工模式是人工輔以大型專(zhuān)用機(jī)床，但人工作業(yè)效率低下，且質(zhì)量保障困難；專(zhuān)用機(jī)床造價(jià)昂貴，且柔性不足，這種“鐵打的機(jī)床，流水的工件”模式，未來(lái)應(yīng)轉(zhuǎn)向“鐵打的工件，流水的機(jī)床”，實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人協(xié)同自律加工“單個(gè)機(jī)器人是‘能工巧匠’，機(jī)器人群體是‘合作無(wú)間’，隨著單個(gè)機(jī)器人感知能力的提升，以及機(jī)器人集群數(shù)量和形式的增加，大型復(fù)雜構(gòu)件將走向機(jī)器人化制造的新模式。”
“我國(guó)超聲電機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)形成了全球領(lǐng)先發(fā)展優(yōu)勢(shì)”，中科院院士、南京航空航天大學(xué)教授趙淳生介紹了超聲電機(jī)在智能裝備上的應(yīng)用，在嫦娥系列衛(wèi)星，行云01星、02星之間激光通信等廣泛領(lǐng)域，超聲電機(jī)正大展拳腳。“‘行云二號(hào)’兩顆衛(wèi)星都以7.8公里/秒的速度運(yùn)行，在這樣高的動(dòng)態(tài)情況下，要將很小的兩束光對(duì)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)雙向通信，技術(shù)難度非常大。”趙淳生介紹，南京航達(dá)公司首創(chuàng)的超高精度、極慢轉(zhuǎn)速、極高轉(zhuǎn)速穩(wěn)定度、特大型空心式的超聲電機(jī)用于行云01星、02星，為兩束激光對(duì)準(zhǔn)，為我國(guó)衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)星座實(shí)現(xiàn)星間激光通信做出了貢獻(xiàn)。
首屆智能裝備與機(jī)器人國(guó)際會(huì)議由中國(guó)機(jī)械制造工藝協(xié)會(huì)、江蘇省機(jī)械工程學(xué)會(huì)、江蘇省人工智能學(xué)會(huì)、南京航空航天大學(xué)聯(lián)合主辦，南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院承辦, 旨在為國(guó)內(nèi)外智能裝備與機(jī)器人研究與開(kāi)發(fā)人員提供一個(gè)學(xué)習(xí)和交流的平臺(tái)，促進(jìn)以機(jī)器人技術(shù)為代表的先進(jìn)技術(shù)在智能化高端裝備領(lǐng)域的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，更好地服務(wù)于我國(guó)裝備制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。
交匯點(diǎn)記者 楊頻萍
