國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出了面向2030年我國新一代人工智能發(fā)展的指導思想、戰(zhàn)略目標、重點任務(wù)和保障措施，部署構(gòu)筑我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強國。在實踐中，不少領(lǐng)域已經(jīng)引入人工智能，企業(yè)進行人工智能探索和布局。近年來，我國推進制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，工業(yè)機器人產(chǎn)量大幅增長，制造業(yè)企業(yè)大規(guī)模使用工業(yè)機器人，提升了制造業(yè)生產(chǎn)水平和效率，在這基礎(chǔ)上，制造業(yè)繼續(xù)引入人工智能前沿技術(shù)，使制造業(yè)向智能制造邁進。

工信部在2013年底發(fā)布的《工業(yè)和信息化部關(guān)于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》，給了推廣機器人強刺激和推動力?！吨笇б庖姟芬螅?020年，中國要形成較為完善的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)體系，培育3-5家具有國際競爭力的龍頭企業(yè)和8-10個配套產(chǎn)業(yè)集群。今后幾年，中國將把機器人生產(chǎn)力作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要支撐點。

中國連續(xù)4年是全球最大的機器人市場

自2013年至今，中國已連續(xù)4年是全球最大的機器人市場，份額占全球總銷售量超四分之一。國際機器人聯(lián)合會提供的數(shù)據(jù)顯示，2016年中國工業(yè)機器人銷量9萬臺，同比增長31%，遠超全球14%的增速。國際機器人聯(lián)合會預(yù)計，到2020年，中國工業(yè)機器人保有量在80萬臺以上，機器人密度(每萬名工人使用工業(yè)機器人數(shù)量)達到150臺以上。

國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2016年我國工業(yè)機器人產(chǎn)量為72426臺(套)，同比增長34.3%；而從2017年上半年的表現(xiàn)情況來看，國產(chǎn)機器人的產(chǎn)量仍然處于快速上漲通道：產(chǎn)量達到59097臺(套)，同比增長52.3%，遠超上一年30%左右的漲幅。上升態(tài)勢使得國產(chǎn)工業(yè)機器人從上半年的工業(yè)經(jīng)濟中脫穎而出，其同比漲幅位居各類工業(yè)產(chǎn)品第一，被認為是新興產(chǎn)業(yè)的代表。

工業(yè)機器人產(chǎn)量激增背后是制造業(yè)加速轉(zhuǎn)型升級帶來的“供需兩旺”效應(yīng)的顯現(xiàn)。一方面，作為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，尤其是應(yīng)對人口紅利消減的“必需品”，工業(yè)機器人被越來越多地應(yīng)用到車間；另一方面，國產(chǎn)機器人產(chǎn)量激增的更為直接的原因是，旺盛的需求及新經(jīng)濟屬性，近年各地爭相上馬布局的諸多機器人產(chǎn)業(yè)項目，產(chǎn)能開始逐步釋放。企業(yè)競相布局人工智能，除了細分領(lǐng)域的佼佼者外，阿里巴巴、百度、騰訊、聯(lián)想等科技巨頭紛紛公布其人工智能戰(zhàn)略，相關(guān)企業(yè)也相繼推出相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品。

工信部早前曾披露，這幾年工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度比較快，全國已建成和在建的機器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)超過40個，短短幾年機器人企業(yè)數(shù)量就超過800家。這正推動我國制造業(yè)加速向“智能制造”探索和邁進。工業(yè)機器人在幫助諸多制造業(yè)企業(yè)實現(xiàn)自動化的同時，更多前沿技術(shù)，如視覺感知、大數(shù)據(jù)和云計算等人工智能技術(shù)也開始及時“跟進”，技術(shù)融合正在創(chuàng)造出更為深刻的產(chǎn)業(yè)變革。

包裝產(chǎn)業(yè)有機器人廣闊的施展空間

包裝行業(yè)是目前應(yīng)用工業(yè)機器人最為廣泛的領(lǐng)域。例如在食品包裝行業(yè)，應(yīng)用工業(yè)機器人最為普遍。工業(yè)機器人在食品產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用主要集中于幾種類型：包裝機器人、揀選機器人、碼垛機器人、加工機器人。

食品行業(yè)的自動灌裝線和自動包裝線、包裝行業(yè)的自動生產(chǎn)流水線，應(yīng)用的其實是智能自動化，通過智能物流系統(tǒng)來貫穿多個工序，使整個生產(chǎn)流程形成一個高度智能的自動流轉(zhuǎn)、自動加工、自動分配、自動調(diào)度、自動記錄、自動入庫、自動裝車等一整套無人值守的自動化作業(yè)。無論多少道工序都可以在一整條流水線上自動完成，而且效率非常高。應(yīng)該看到，這里面都會有機器人的影子。

在食品行業(yè)中，機器人之所以受歡迎，主要是因為它們具有靈活性。包裝商需要滿足消費者各種不同的要求，機器人比傳統(tǒng)的包裝設(shè)備更能適應(yīng)不同尺寸和形狀的包裝物。

食品趨向精致化和多元化方向發(fā)展，單品種大批量的產(chǎn)品越來越少，而多品種小批量的產(chǎn)品日益成為主流。國內(nèi)食品生產(chǎn)的大部分包裝工作，特別是較復(fù)雜的包裝物品的裝配等工作，基本上是人工操作，難以保證包裝的統(tǒng)一和穩(wěn)定，還可能造成對包裝產(chǎn)品的污染。機器人的應(yīng)用能夠有效避免這些問題，真正實現(xiàn)智能化控制。

揀選機器人是指能根據(jù)一定的標準，按照一定的原則將無規(guī)則堆放和散放在一起的一種或多種物品挑選，揀取、放置的機器人。原來依靠人工進行的揀選及配置到指定位置的作業(yè)實現(xiàn)自動化之后，有望節(jié)省勞力并減少作業(yè)錯誤。由于還可移動比較重的對象物體，因此有助于減輕作業(yè)者的負擔。食品產(chǎn)業(yè)的揀選機器人技術(shù)難點與其他行業(yè)的同類機器人類似，在于必須利用機器人視覺系統(tǒng)進行對象識別從而實現(xiàn)智能揀選并進行相應(yīng)操作。

所有的工業(yè)機器人都是點對點間的作業(yè)，在食品行業(yè)和包裝行業(yè)里，機器人的崗位最適合堆碼這一個點。堆碼是一個往復(fù)的作業(yè)，而其他的幾乎所有的崗位都是自動化流水線的天下。機器人雖好，但機器人不是萬能的，需要用好用對地方。而且，機器人適合做長期固定的工作，因為它需要程序來指揮，雖然機器人比人耐勞，但它畢竟需要先由人來指揮它才行。使用機器人進行碼垛是目前包裝業(yè)生產(chǎn)使用機器人的普遍應(yīng)用。使用機器人碼垛速度快、效率高，而且可以搬運較重的物品，大大節(jié)省了人力成本。

工業(yè)機器人在食品、醫(yī)藥、日化行業(yè)加工和包裝中的應(yīng)用是多方面的。現(xiàn)代食品產(chǎn)業(yè)從罐裝食品到冷藏食品，從烤制食品到糕點糖果、各類面食、佐餐醬和飲料，每一種食品都離不開生產(chǎn)鏈上的工業(yè)生產(chǎn)和自動包裝。食品的生產(chǎn)都是按照大規(guī)模的標準化工業(yè)程序來完成。在這個過程中，既要保證食品本身的品質(zhì)，又要保證產(chǎn)出的數(shù)量，同時更要滿足嚴格的衛(wèi)士標準和包裝、外觀等一系列苛刻要求。作為最先進自動化技術(shù)的典型代表，機器人的出現(xiàn)提供了完美的解決方案，使食品、藥品企業(yè)在保障生產(chǎn)與控制成本之間找到了良好的平衡點。

專家介紹包裝機器人應(yīng)用技術(shù)

機器人技術(shù)改變了包裝行業(yè)的維護需求。新一代包裝機械設(shè)備應(yīng)該考慮安全控制、安全光幕和安全激光掃描儀，確保機器人技術(shù)完全安全，減少產(chǎn)品損壞。隨著機器人系統(tǒng)大規(guī)模靈活發(fā)展，機器人與生產(chǎn)線聯(lián)系越來越緊密，因此強化保障措施是十分必要的。

工業(yè)機器人是具有與人體關(guān)節(jié)類似的運動模式，可以靈活智能地做功的擬人化機器。機器人的工作特點是固定的，可定義為點到點之間的往復(fù)運動模式，它的智能體現(xiàn)在可以多方面復(fù)雜地從事精確的重復(fù)式作業(yè)?？梢栽谶^程中將物體進行翻轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)向等復(fù)雜動作，依賴于智能化的擬人式機械手臂，通過精確地定位傳感器來指揮機械臂進行精準的工作，這就是先進的智能工業(yè)機器人。

專家介紹了包裝機器人應(yīng)用技術(shù)。在過去，包裝行業(yè)中維護方案一般都遵循“IfX，thenY”的邏輯。簡單安全模塊和防范監(jiān)控控制器能滿足大多數(shù)包裝操作需求。通過引入靈活機器人技術(shù)，機器人可以執(zhí)行多個任務(wù)，安全措施變得更加復(fù)雜。

安全保護控制器：一臺機器人需要多個保障措施在多個領(lǐng)域發(fā)揮作用，如急停按鈕、光幕和安全開關(guān)。除此之外，這些不同功能需要能與另一個彼此獨立和聯(lián)合操作。安全保護控制器提供集成方法，降低管理多重安全裝置的操作風險。東莞市機器人技術(shù)協(xié)會副會長羅百輝舉例說，如果一臺機器有急停按鈕、雙手控制、安全光幕和聯(lián)鎖安全開關(guān)，那么安全保護控制器就可以僅用多種安全模塊或安全PLCs成本的一小部分來管理所有操作。安全保護控制器也可以提供多個與安全相關(guān)的功能，如靜音或繞過安全光幕、外部設(shè)備監(jiān)控(EDM)、監(jiān)控手動復(fù)位功能和邏輯功能來創(chuàng)建不同區(qū)域和條件邏輯。

可視狀態(tài)指示：隨著機器人和人類合作越來越密切，讓每一個操作員知道維護狀態(tài)是十分必要的?？梢暟踩珷顟B(tài)指示是一個快速增長趨勢。緊急停止按鈕、聯(lián)鎖裝置和安全繩拉都增加了通訊、驅(qū)動和停止條件。

照明緊急停止按鈕：可以用黃色表示機器正在啟用或用紅色表示停止條件已啟動。狀態(tài)指示不僅可以保護工人，也可以在包裝線上十分有效的確認問題，尤其是當連接一系列按鈕時。可視狀態(tài)指示可以讓操作員知道哪個按鈕被按下，讓他們迅速確定問題是從何而來，使工人能夠迅速解決問題，使該條生產(chǎn)線再次運轉(zhuǎn)。

光學保護技術(shù)：當機器人進一步向上層包裝生產(chǎn)線整合時，就能夠增加機器人同人類并肩工作的可能性。為了讓工人不引入笨拙的物理保護屏障，光學保護技術(shù)是機器人包裝應(yīng)用中的最佳保障方案。

安全光幕：當機器人執(zhí)行多個任務(wù)或支持多條生產(chǎn)線時就會呈現(xiàn)機器人單元的不同進入點。比如，一個碼垛機器人單元在新托板和滑片處進入，在充滿貨盤處退出。安全光幕能夠以最小的損壞度有效維護多個接入點。通過選擇性靜音安全光幕，貨盤和產(chǎn)品可以自由流入和流出單元，同時也可以保護工作人員遠離危險區(qū)域。

安全激光掃描儀：安全激光掃描儀采用脈沖激光掃描周圍環(huán)境，然后將掃描的信息和預(yù)先定義的區(qū)域進行比較。如果掃描儀檢測到有物體侵入到機器人工作區(qū)域，比如人就可以向保護機器發(fā)出停止信號。

區(qū)域激光掃描儀是多功能、非侵入性保障措施。不像其他硬性警衛(wèi)設(shè)備，圍欄或安全氣墊，激光掃描儀的工作原理是沒有物理屏障的。

直沖式額定設(shè)備：當機器進入加工程序和初級包裝領(lǐng)域，它們就能夠和食品、制藥和其他常規(guī)直沖式材料接觸。這些機器人需要IP67和IP69K額定保護裝置加以防護。直沖式安全光幕、急停和聯(lián)鎖裝置在包裝行業(yè)中越來越流行。

越來越多的工業(yè)機器人進入包裝產(chǎn)業(yè)

工業(yè)機器人近幾年在我國包裝行業(yè)的應(yīng)用迅速上升，根據(jù)國際機器人聯(lián)合會數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2005-2013年間，中國工業(yè)機器人的年均銷售增長率約為28%，已成為全球工業(yè)機器人出口的第一大目的地。2013年，我國工業(yè)機器人的購買量近37000臺，占到全球購買量的22%，首次超過日本。據(jù)有關(guān)方面在2015年統(tǒng)計，機器人技術(shù)在包裝行業(yè)的應(yīng)用在過去的5年中，從9.5%增加到17.4%。機器人主要是用于體積大而笨重物件的搬運、裝卸、堆碼或裝箱封口等；或是用于包裝機械，例如對物料進行自動稱重、檢測與包裝，計量準確，穩(wěn)定可靠。

工業(yè)機器人已經(jīng)和我們包裝產(chǎn)業(yè)逐漸地結(jié)合，不斷地深化。包裝產(chǎn)業(yè)要提高科技水平，提升生產(chǎn)自動化，推廣工業(yè)機器人是必由之路。

工業(yè)機器人減少沉重的人工成本，提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量。近年來，隨著勞動力成本不斷上漲的“步步緊逼”，加之“機器換人”示范效應(yīng)初顯，包括資金補貼在內(nèi)的政策持續(xù)鼓勵下，越來越多的制造企業(yè)開始嘗試或擴大工業(yè)機器人應(yīng)用。經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，工業(yè)機器人的使用范圍和數(shù)量明顯比較大。以廣東為例， 廣東省經(jīng)信委預(yù)測，到2020年末工業(yè)機器人保有量將達30萬臺以上。廣東省經(jīng)信委的數(shù)據(jù)顯示，2016年廣東共新增應(yīng)用機器人2.2萬臺，總量超過6萬臺，約占全國五分之一，成為全國最大工業(yè)機器人應(yīng)用市場。東莞市過去3年通過推動“機器換人”，相對可減少用工近20萬人。

近年來，受巨大市場需求的吸引，如華中數(shù)控、大連機床等一批工業(yè)機器人企業(yè)紛紛“搶灘登陸”廣東，包括設(shè)立生產(chǎn)基地，這帶來產(chǎn)能擴張，而本土企業(yè)也在積極提高產(chǎn)能和拓展市場。國產(chǎn)工業(yè)機器人產(chǎn)量大幅上升，為制造業(yè)企業(yè)帶來相對較低的自動化改造成本，“供需兩旺”格局背后，正有越來越多工業(yè)機器人進入制造業(yè)車間。這并不是這場產(chǎn)業(yè)變革的全部。與此同時，更多前沿技術(shù)，如視覺感知、大數(shù)據(jù)和云計算等人工智能技術(shù)也開始及時“跟進”，繼而推動制造業(yè)加速向“智能制造”邁進。

這樣的探索正在發(fā)生。廣東許多包裝印刷企業(yè)近年在進行了大規(guī)模的“機器換人”以提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量的基礎(chǔ)上，開始嘗試引入傳感器、大數(shù)據(jù)和工業(yè)管理軟件等，謀求實現(xiàn)更進一步的轉(zhuǎn)型升級，對標德國工業(yè)4.0。

東莞市機器人產(chǎn)業(yè)協(xié)會秘書長陳永剛介紹，“需求拉動仍是根本原因。”從供給看，過去幾年機器人產(chǎn)業(yè)大熱，其中不少企業(yè)都拿到投資，擴張生產(chǎn)規(guī)模，如今表現(xiàn)為產(chǎn)能提升；從需求分析，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的巨大需求仍是強大拉動力。

“現(xiàn)在老板們聚到一起，話題經(jīng)常是用了什么樣的機器人，而不像過去總圍繞招了多少人?！惫矩撠熑苏f。該企業(yè)今年自動化改造預(yù)算為800萬元，未來計劃逐年翻倍?！白寵C器人能干一些簡單的活，但是還不夠，我們想讓它們能實現(xiàn)更多功能，甚至能做一些人做不了的事情。”工程師徐海鋼說。他舉例，通過精密的傳感器捕捉機床主軸電流，然后收集大數(shù)據(jù)，并交由后臺進行監(jiān)控、分析和判斷，一旦機床刀具出現(xiàn)一絲破損，系統(tǒng)能瞬間報警并及時停機，“這在過去靠人是做不到的”。

這正是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級希望實現(xiàn)的場景，即從自動化到智能化。從政府層面看，這亦將是力推的重點。一個代表性的例子是東莞，目前東莞已在過去3年大規(guī)模推動“機器換人”基礎(chǔ)上，將政策重點轉(zhuǎn)向“打造智能制造全生態(tài)鏈”。

廣東省機器人協(xié)會會長蘇漢明分析，新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)并與制造業(yè)相結(jié)合，尤其是多技術(shù)的融合將給制造業(yè)帶來革命性的變化。近年來，國外技術(shù)的不斷引進和國內(nèi)高?？蒲性核蒲谐晒D(zhuǎn)化的加快，正提速這一過程。

在包裝行業(yè)，工業(yè)機器人代替人工操作，優(yōu)勢明顯。機器人作為自動化技術(shù)設(shè)備，適合重復(fù)性、快速性、準確性、危險性的工作。首先是提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，機器人的高速度和精準性是人力無法比擬的。機器代人明顯地提高生產(chǎn)安全可靠性，有效地避免工傷事故。在包裝行業(yè)，例如原來模切紙盒的“老虎嘴”，如果用機器人去操作，還會出現(xiàn)軋斷手的慘劇嗎！機器人可以大幅度降低工人勞動強度，包裝產(chǎn)品的工作是非常辛苦的，我們在包裝車間經(jīng)?？吹焦と瞬煌ｎD地碼貨裝箱，大汗淋漓，如果用工業(yè)機器人來操作，又快又省力。采用工業(yè)機器人可以極大地減少操作人員，解決了企業(yè)現(xiàn)在普遍頭疼的招工難和人力成本高的問題。

包裝行業(yè)不但在市場第一線大量活躍著機器人，而且有條件的企業(yè)已經(jīng)捷足先登，進入機器人生產(chǎn)領(lǐng)域。擅長生產(chǎn)紙箱水墨印刷機的上市公司東方精工，收購嘉騰機器人自動化公司的20%股份，借此契機與嘉騰機器人行業(yè)形成產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略合作，將極大程度地擴展上市公司新的市場發(fā)展空間。東方精工構(gòu)建自身內(nèi)部的自動化智能物流系統(tǒng)，實現(xiàn)公司瓦楞紙包裝設(shè)備全產(chǎn)業(yè)鏈布局的戰(zhàn)略目標，為客戶提供“包裝——智能物流”一體化整體解決方案。 而嘉騰機器人在搬運機器人智能物流領(lǐng)域有著多年的積淀，有助于東方精工自動化智能物流系統(tǒng)的建設(shè)，從而全方位滿足客戶一站式設(shè)備采購需求，并提高瓦楞紙箱包裝企業(yè)的生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)人員，降低勞動強度。

我國的包裝行業(yè)，整體上來講，中小型企業(yè)多，很多還是勞動密集型企業(yè)，由于生產(chǎn)設(shè)備自動化程度低，可能對機器人的需求不急迫。另外資金也是大問題，除了要有資金引進，還需要企業(yè)切實解決保養(yǎng)維護等軟、硬件投入，一般企業(yè)負擔不起。所以相對而言，在包裝行業(yè)推廣機器人，可能難度會大一些。但是這些，都不應(yīng)該影響有條件的包裝企業(yè)積極采用機器人技術(shù)，提高自動化程度，尤其是對有危險性和勞動強度大的工作崗位，應(yīng)該盡力首先實行機器人操作，然后根據(jù)企業(yè)實際情況，逐步推廣。

“富士康百萬機器人計劃”曾經(jīng)造成震撼。富士康集團總裁郭臺銘在2011年講過：“富士康集團將在3年時間里，安裝100萬臺機器人，用于替代生產(chǎn)線工人?！钡牵敃r絕大多數(shù)的包裝工業(yè)人士，都沒有意識到工業(yè)機器人已經(jīng)離我們很近了。近年來越吹越勁的機器人之風讓我們重視或是不得不重視機器人的使用和推廣。

盡管目前中國人工智能與發(fā)達國家相比仍有差距，在人才培養(yǎng)、基礎(chǔ)技術(shù)研究等多個層面還存在差距，這需要在政策的支持和引導下，多方合力，構(gòu)建人工智能人才培育、技術(shù)標準、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、商業(yè)應(yīng)用和推進轉(zhuǎn)型升級的全產(chǎn)業(yè)生態(tài)群。努力促進工業(yè)機器人在包裝產(chǎn)業(yè)普遍推廣使用，已經(jīng)成為需要重視的問題擺在我們面前。大家及早動手，實施各種舉措，盡早享用工業(yè)機器人帶來的好處，同時，為提高我國包裝產(chǎn)業(yè)整體自動化水平和生產(chǎn)實力，貢獻力量。（宗述）