謝謝大家,非常榮幸能夠來到這個盛會,分享一些我個人不成熟的一些想法,今天我的主題是有溫度的中國制造,什么是有溫度的呢?我先賣個關子,一會兒再講。
副標題是探索中國工業機器人發展的競爭性優勢,我們是通過一種什么樣的方式來參與下一場競爭?我覺得中國制造不是中國的,是世界的,本身發源于世界科技經濟文化的風起云涌,同時又是服務世界的科技、人文、經濟的進步。我想探討一下中國制造戰略提出的一些背景。
首先要去看工業革命,大家都知道杰里米?里夫金提出了三次工業革命的概念,基于三個維度,第一個維度是通訊,第二是能源,第三是交通運輸機制。比如說第一次工業革命,發起于19世紀,通訊媒介是電報,能源是煤炭,交通運輸是基于蒸汽機械,英國是領導者。第二次工業革命20世紀,通訊媒介是電話,是電視廣播。能源是石油,而交通運輸機制基于最新的內燃機車,噴氣式引擎。美國是領導者。第三次工業革命呢?通訊媒介將變成無所不在的通訊網絡,能源將變成可再生能源的互聯網,而交通運輸呢?變成自動化的物流和交通運輸網絡。大家可以看到這里面三個都是網絡,第三次工業革命是網絡化的革命。
麻省理工學院的兩位學者提出了第一機器時代和第二機器時代,所謂第一機器時代是機器,解放了人類的肌肉,而第二次工業時代是機器解放了人類的腦力和智力。在這里面關鍵詞是什么呢?是智能化,智慧化,我們也不可避免地面對機器是不是要取代人的問題。再把第二次機器時代放大,看一看其中的信息技術革命,經歷了電腦時代,互聯網1.0、2.0、3.0,通過門戶網站的方式獲取信息,到向搜索這樣的主動地尋找信息,通過社交網絡獲得信息,再到未來的所謂預期計算,信息自動地找到你,從PC互聯網到移動互聯網,再到物聯網。我們也不可避免的要談工業4.0,工業1.0是機械化的小規模的生產,工業2.0是電器化成為主力的,大規模的標準化的生產,工業3.0是信息化和自動化,而工業4.0是什么呢?根據前面的總結,大家應該很清楚,工業4.0是智能化,是數據化,是網絡化。
我們談中國制造,要談工業4.0,或者是美國提出的工業互聯網,不能忽略它們所基于的基礎的信息技術,包括物聯網,互聯網+和大數據,物聯網將應用于智能工廠當中,在智能之當中,也會應用于設備部署以后,智能設備部署以后的智能的維護,剛才劉主任講了互聯網+,非常有道理,互聯網第一個是就是解決了信息不對稱的問題,第二是使信息,資金,物流流動和交易成本最小化,第三是能夠覆蓋長尾的人群?;ヂ摼W+和中國制造也有很好的結合的,比如說我們的需求可以從每一個個體的個性化的需求來進行按需的柔性制造,出現所謂的C2B,F2C。大數據非常重要,剛才劉主任講到我們發現了有時候差距就是在數據化這塊,為什么要在大上面加上引號呢?確實在很多制造業里面數據非常之大,比如說GE,通用電器的一個渦輪風扇葉片,一天可能產生5000億自解的數據,非常大。但是在制造當中有很多場合數據并不大,但是意義很大,所以我加一個引號。
看一下中國的競爭優勢,物聯網中國毫無疑問處于第一競爭集團里面,根據2014年底的統計,中國有7400萬個M2M的通訊連接,所謂的M2M就是機器對機器的通訊連接,占全世界的三分之一左右。到2020年我們將占全世界的一半以上,我們毫無疑問是有優勢的,互聯網,剛才劉主任講過了,我們有非常強大的集團優勢,大數據這塊可能目前來說優勢不如前兩個那么強,但是大家注意我們有全世界最多的人口,最大的市場,如果說我們每一個人,每一個企業都有這樣的意識,認為數據是下一代工業革命的原材料,數據是資產,是貨幣,是石油的話,我們的大數據一定也將是世界領先的。
現在在工業本身,在工業4.0,工業互聯網這塊,我們還處在相對落后的這樣一個位置,現在大家都在說工業4.0,工業互聯網,它們應該是類似,或者是有重疊的概念,特別強調了場景可能也是不一樣,工業4.0,西門子強調生產過程中怎么互聯,智能,工業互聯網可能更多地強調智能設備已經部署出去以后,怎么能夠收集數據遠程維護,怎樣能夠把賣設備變成賣服務了,比如說GE,通用電器現在可能不強調賣了多少火車頭,強調買了多少推力,不強調賣了多少噴氣式引擎,強調賣了多少在線的運行時間。在這些地方我們可能還需要趕上。
今天,就工業機器人作為中國制造一個核心的技術,來談一談我們如何去追趕,如何去趕超,這是兩臺工業機器人,都是來自于國際知名的企業,一臺是ABB,一臺是(酷卡),都是歐洲的企業,如果說工業機器人四大家族的話還有兩個來自日本,一個是安川,一個叫發那科,中國有沒有呢,左邊的就是中國產的工業機器人,它做什么呢?汽車的自動化制造當中叫弧焊機器人,是做焊接的。右邊的一臺是國外的機器人,看兩個數據,左邊三個核心部件,一個減速器,一個控制器,一個伺服機,三個核心部件成本是19.5萬元,右邊的整機是16.8萬元,大家可以看出什么樣的含義出來,中國的核心零部件占到整機接近成本的一半,日本產的零部件同樣占到成本的差不多四分之一,發改委提出的工業路線圖,第一條是整機的制造生產,以及在工業生產當中的應用,第三條是關于檢驗檢測認證和標準化,第二條是關鍵零部件,包括高精密的減速器,高速高性能的控制器,高性能的伺服電器控制機,強調的是高品質,低成本。我想跟大家分享的是我們怎樣實現同樣的高品質,低成本。剛才劉主任講到就差那么一點點,但是需要時間,需要靜下心來認真細致地做。
我們必須得在這一塊趕上來,但同時,從戰略的角度上來說,我們不能只是追趕,要考慮怎么來彎道超車,怎么改變跑道,改變游戲規則,使得我們能夠站到世界的前端。這里面可能需要我們思考,是不是能夠重新定義品質,傳統的工業機器人品質就是高精密的這些儀器,是不是能夠做到零故障,無缺陷,是不是能夠做到長期可靠的使用,而現在我們除了追趕的同時,我們是不是要考慮重新定義這個品質,這個品質還有什么樣的新的內涵和外延?我們看看國外的領先的機器人,現在它們有什么問題,這才是一個真正的工業機器人生產的場景,大家注意到它是被關在籠子里,因為防治它傷人,前一段時間大家聽到有一個工業機器人把人傷害了,一下子社會上有很多的討論,說人工智能太危險,其實這是不對的,因為這次傷認不是因為機器太聰明,而是因為機器人太笨了。工業機器人要放到籠子里面,上次是因為工人進入到籠子里了,首先是因為不夠智能。另外一個角度說工業機器人會取代很多工人的職位,讓我回想到200多年前,當英國開始機械化的時候,有這么一群人,他們叫樂得主義分子,他們是采取了應對措施是砸毀機器,我們是不是可以去制造這樣的一種機器人,是非常聰明的,體貼的,溫情的機器人,而不是非常愚笨的,冰冷的,只是強調精密和蠻力的,拒人千里之外的機器人。
所以,我們看到了國外的領先的機器人公司也在試圖改變這樣一種形象,比如說酷卡拍了幾段非常漂亮的視頻,機器人和世界冠軍波爾打球,這個當然是擺拍的,沒有那么智能,但是強調了與人協作,與人一起工作的信息。
大家看到這樣一個新型的工業機器人,是非常人性化的,這種智能來自于哪些方面呢?第一就是感知能力,工業機器人不是說按照預先編程的方式,先做這個再做那個,再做那個,它是自身有感知能力的,這就是剛才這個機器人手的放大圖片,大家可以看到里面有一個攝像頭,通過這個攝像頭進行感知。第二是具有學習能力,傳統的工業機器人一旦編程完畢就只能一步步的這樣做,而現在新型的機器人可以把著它的手,教它一步步下來,然后它就學會了。第三就是協作,能夠跟人很好地協作,友好地協作,而不是跟人隔著籠子。剛才這個圖里面是缺了一塊的,現在加上缺的這塊,人工智能,工業機器人必須要有人工智能,反應為它的智商和情商。
人工智能中國也是做得相當不錯的一個領域,不能說我們現在已經是世界第一,但是憑借著大量的數據,以及更加開放的創新環境,中國現在人工智能做得相當好。大家現在就可以看到了,在這張圖里面周圍的四個方塊中國都是有相當強的競爭性優勢的,而中間這個方塊相對落后,很自然地就是我們要農村包圍城市,利用在信息技術方面的優勢,來攻擊工業4.0的最高地,來實現最高品質的網絡化,智能化。這個本質上是用計算的競爭來替換機器人競爭的,怎么講呢?我這里面講五大機會,第一個機會是用摩爾定律來改變機器人的成本結構,大家可以看到這里面有兩條曲線,上面的那條曲線是機械部件,成本降低的曲線,可以看到相對緩慢,下面是摩爾定律代表電子部件成本降低的曲線,每18個月,每兩年可能是降低一半。這也是為什么今天像智能手機,可穿戴設備能夠以非常便宜的價錢來到我們每個人的手里的原因。這里面就帶來了一個機會,能不能把摩爾定律應用到機械生產當中,這個機器人售價40萬美金,到底貴在什么地方,用于計算的部件也不便宜,有兩個四核CPU,但是這兩個四核的CPU不到1萬美金,移動的平臺是3萬美金,一個胳膊4萬美金,一個手是1萬美金,大家可以看到成本都是在機械部分的。如果說能夠用計算來替換負責的機械,可以從20萬美金降到8000美金,必須用計算輔助的電機替換原來高精密的電機,原來用便宜的電機它的手是不斷的抖,但是可以用計算補償,使得機械的部分簡單化,價錢降下來。第二個方向是機器人的計算跟現在所謂的電腦,手機,平板,服務器上的計算很不一樣。有一個人叫做摩爾可,提出了一個相對矛盾的一個發現,高階的動作反而容易做,一個成人年的推理,計劃,下棋,IBM的深藍十幾年前已經戰勝人類,高階的反而容易計算,低階的,感知,運動這塊的計算量非常大,用現在的傳統計算可能不太夠,這就帶來了機會,一方面機器人依賴的計算空間未必很難,飛機飛起來并不是學鳥類扇動翅膀,汽車并不是學人類和動物有腳,而是有輪子,機器人的計算首先不必學人類。另外一方面可以通過類腦計算來汲取人類計算的營養,為什么要汲取呢?舉個例子,人類大腦看作一臺機器的話是20瓦,計算力是10萬萬億次,而看世界上排名第一的超級計算機天河二號工耗是1800萬瓦,相對大腦的20倍,計算能力是4萬萬億次,相對于人類大腦是10萬萬億次,從這個角度來說計算又要學習人類的這樣一種類腦計算。這些東西和今天的計算很不一樣,帶來了很大的機會。
第三,安全非常重要,剛才大家看到了安全,如果是我們在家里的一個機器人的話,安全更加重要,隱私更加重要,因為有攝像頭,可以隨時偷偷地拍,他有手,會把你的手機放在微波爐里面轉一下,或者把你的天然氣打開了,所以說安全非常重要,我們要重新設計機器人的整個流程,第一是否在設計一個正確的系統,第二我們設計這個系統的時候是不是非常的準確,第三這個系統是不是足夠的能夠抵御攻擊,第四一旦出現問題以后,能不能把它終止。
第四個方向是平臺化和云化,機器人絕對不是你設計一個,我設計一個,如果說我們有一個共同的平臺的話,有幾個優點,第一成本能夠下降,第二上市時間能夠加快,第三機器與機器之間可以通過云進行互通,他們能夠交換知識,互相學習,更快地積累他們的能力。
第五就是機器人的交互設計,機器人的交互設計跟我們手機的交互設計絕對不一樣,首先機器人能不能設計得可愛,在機器人設計理論里面有一個叫做恐怖谷理論,這個機器人設計得越來越像人,越來越可愛的時候,人們的喜歡之情隨之增加。一旦過了一個點,太像人類了以后,我們就會有一種不舒服的感覺,這里面有很多設計方面的理論。第二方面機器人要有情商,要能夠感知人類的表情,這樣才能友好地合作。第三要幫助人類,尤其是人類受傷的時候,第四是跟物體的交互,機器人必須要足夠地智能,判斷前面這個物體是活的還是死的,是可移動的,還是不可移動的。最后就是要設計機器人的道德行,我們在講機器人道德的時候,自然而然地會聯想起阿基諾夫的三大定律,四大定律,這是簡單化的機器人的道理,具體的應用場景中還有很多艱難的選擇,比如機器人與協同伙伴共同工作的時候,伙伴面臨生命危險的時候怎么辦,比如說我的伙伴可能受傷,如果救這個伙伴的話會導致整個工廠財產的損失,到底是救伙伴還是保護整個工廠的財產,這些都要體現到機器人的交互設計中去。
這是最后一張PPT,我今天想強調的是說中國制造一方面是要強調傳統的品質,而另外一方面要重新定義這種品質,使得機器人,使得我們的工業制造有溫度,有情感。我們有五個方向來把中國的競爭性優勢體現出來,通過彎道超車,甚至是重新設計跑道的這樣一種方式,真正把中國制造能夠做成屹立于世界之林最好的制造。