工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是推動高質(zhì)量發(fā)展的國家戰(zhàn)略性新型基礎(chǔ)設(shè)施,具有大范圍、多場景、低時延、高可靠的典型特征,需要集中投入和著眼長期回報。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)目標,是要圍繞陸、海、空、天形成全維度覆蓋,面向虛擬世界與物理世界打通全領(lǐng)域連接,針對人類生產(chǎn)生活提供全方位支撐。
目前,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正在兩化融合與智能制造的基礎(chǔ)上持續(xù)擴大和升級,從內(nèi)部拓展到外部,從串行上升到并行,從線性發(fā)展到非線性,進一步促進大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、5G等新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過數(shù)據(jù)、勞動、技術(shù)、資本、市場等全要素的全面互聯(lián),供應(yīng)鏈、創(chuàng)新鏈、服務(wù)鏈、物流鏈、金融鏈等全產(chǎn)業(yè)鏈上下游的高度協(xié)同,以及從價值單點式遷移到價值網(wǎng)絡(luò)化共生,從商品交換到信息交換再到知識和能力交換的全價值鏈革新重構(gòu),大幅提升工具的效用及效率,顯著優(yōu)化決策的流程與機制,持續(xù)創(chuàng)新以定制化、服務(wù)化、融合化為特征的生產(chǎn)方式、組織形式和商業(yè)范式,實現(xiàn)供給側(cè)與需求側(cè)的精準對接和實時匹配,構(gòu)筑數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的新型生產(chǎn)制造體系和服務(wù)體系,賦能制造業(yè)和實體經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級。
機器人既是先進制造業(yè)的關(guān)鍵支撐裝備,也是改善人類生活方式的重要切入點,其研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用是衡量一個國家科技創(chuàng)新、高端制造發(fā)展水平的重要標志。根據(jù)機器人的應(yīng)用環(huán)境,國際機器人聯(lián)盟(IFR)將機器人分為工業(yè)機器人和服務(wù)機器人。其中,工業(yè)機器人指應(yīng)用于生產(chǎn)過程與環(huán)境的機器人,主要包括人機協(xié)作機器人和工業(yè)移動機器人;服務(wù)機器人則是除工業(yè)機器人之外的,用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進機器人,主要包括個人/家用服務(wù)機器人和公共服務(wù)機器人。
我國結(jié)合自身技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展實踐,將機器人劃分為工業(yè)機器人、服務(wù)機器人、特種機器人三類。其中,工業(yè)機器人指面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度機器人,在工業(yè)生產(chǎn)加工過程中通過自動控制來代替人類執(zhí)行某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長時間作業(yè),主要包括焊接機器人、搬運機器人、碼垛機器人、包裝機器人、噴涂機器人、切割機器人和凈室機器人。服務(wù)機器人指在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下為人類提供必要服務(wù)的多種高技術(shù)集成的先進機器人,主要包括家用服務(wù)機器人、醫(yī)療服務(wù)機器人和公共服務(wù)機器人,其中,公共服務(wù)機器人指在農(nóng)業(yè)、金融、物流、教育等除醫(yī)學(xué)領(lǐng)域外的公共場合為人類提供一般服務(wù)的機器人。特種機器人指代替人類從事高危環(huán)境和特殊工況的機器人,主要包括軍事應(yīng)用機器人、極限作業(yè)機器人和應(yīng)急救援機器人。
支撐構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)
工業(yè)數(shù)據(jù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)采集、傳輸、存儲、分析和應(yīng)用的關(guān)鍵資源要素, 并隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的深入貫徹實施而不斷被賦予新的使命,成為助推現(xiàn)代工業(yè)體系升級和支撐制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)動力。部署在生產(chǎn)制造現(xiàn)場的機器人能夠通過大范圍、深層次的工業(yè)數(shù)據(jù)采集,以及異構(gòu)數(shù)據(jù)的協(xié)議轉(zhuǎn)換與邊緣處理,構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。主要分為三種方式:一是通過各類通信手段接入其他不同設(shè)備、系統(tǒng)和產(chǎn)品,采集海量數(shù)據(jù);二是依托協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)實現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的歸一化和邊緣集成;三是搭載邊緣計算功能實現(xiàn)底層數(shù)據(jù)的匯聚處理,并實現(xiàn)數(shù)據(jù)向云端平臺的集成。
協(xié)助拓展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“智能+”效用
引導(dǎo)集聚大量智能化要素。機器人作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系的重要組成部分,承載著大量相關(guān)系統(tǒng)、工藝參數(shù)、軟件工具、企業(yè)業(yè)務(wù)需求和制造能力,引導(dǎo)匯聚和鏈接著大量工業(yè)資源,通過交互協(xié)同和迭代優(yōu)化,為智能的產(chǎn)生提供必要基礎(chǔ),創(chuàng)造制造業(yè)智能化發(fā)展的前提條件。
帶動工業(yè)資源智能化配置。機器人能夠發(fā)揮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的重要作用,成為工業(yè)全要素鏈接的樞紐,向上對接工業(yè)應(yīng)用,向下連接海量設(shè)備,持續(xù)沉淀和積累海量具備應(yīng)用推廣價值的工業(yè)經(jīng)驗與知識模型,通過更為科學(xué)、高效的工業(yè)資源配置方式及路徑,驅(qū)動制造業(yè)體系和生態(tài)的智能化升級與運轉(zhuǎn)。
有效突破制造業(yè)智能化升級瓶頸。機器人搭載的計算架構(gòu)日益先進,并能夠與高性能云計算基礎(chǔ)設(shè)施相聯(lián)通,從而實現(xiàn)對海量異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成、存儲與計算,切實解決工業(yè)數(shù)據(jù)爆炸式增長與現(xiàn)有工業(yè)系統(tǒng)計算能力不相匹配的瓶頸問題,加快制造業(yè)以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)化、智能化進程。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對機器人發(fā)展有怎樣的促進作用
協(xié)助機器人實現(xiàn)互聯(lián)互通與數(shù)據(jù)共享。通過基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)機器人相關(guān)數(shù)據(jù)分析與共享,減輕勞動強度,改善作業(yè)環(huán)境,從整體上提高生產(chǎn)率、降低成本。據(jù)統(tǒng)計,采用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的機器人能夠幫助生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效率提高8%-15%,而生產(chǎn)成本降低8%-15%。
有效降低機器人損耗及維修成本。通過遠程實時數(shù)據(jù)監(jiān)控管理和報警,及時同步生產(chǎn)管理狀況,使機器人在工作期間有效地降低物耗,有效避免變形、劃傷、碰傷,每年可以減少30%以上的維修造成的停產(chǎn)成本。
支撐機器人開展定制化生產(chǎn)。通過工作模型的設(shè)計與優(yōu)化,使機器人快速適應(yīng)多品種、小批量的定制化生產(chǎn),產(chǎn)品快速更新?lián)Q代,適應(yīng)日益激烈的市場競爭,有效節(jié)約投資,形成規(guī)模效益。