工業4.0，江蘇搶占智能制造風口

11月28日，2020世界智能制造大會在南京閉幕。與往年不同，今年大會展覽搬到線上，大會線上線下同時舉辦11場主題分論壇和嘉年華活動，涵蓋江蘇智能制造各細分領域，多維度、全方位聚焦產業前景。

在數字化、5G等技術的引領下，江蘇企業正走在智能制造產業的前沿。工業4.0時代，江蘇的智能制造企業正做著怎樣的創新和變革？《科技周刊》記者參與多場論壇，探尋他們的“智造”密碼。

智能機器人應對海量作業場景

27日，“與人共融機器人與新場景應用”分論壇舉行，知名專家、學者圍繞與人共融機器人的應用和未來發展作主題演講。

“智能工業機器人具有單機自主、多機協同和人機共融這三個基本特征。”中國工程院院士譚建榮在論壇上表示，人機共融是智能機器人的重要特征，“人機交互、人機交流、人機一體”的新一代人機共融機器人將引領時代潮流。

“人機交互技術是指通過計算機輸入、輸出設備，以有效的方式實現人與計算機對話的技術。”譚建榮舉例，物理學家霍金作報告時使用眼球交互系統通過眼動在電腦上打字，實現與人交流。“眼動交互技術是人機交互與共融的關鍵技術之一。”譚建榮說，此外還有觸控交互、動作交互等。

“在技術上，我們已經實現了煎蛋機器人、按摩機器人、咖啡機器人、去毛刺機器人、焊接機器人的研究。”江蘇產研院智能制造技術研究所所長駱敏舟說，協作機器人的新應用場景越來越豐富，把人解放出來，享受生活。

2015年以來，工業機器人總市場規模穩步增長，與人共融機器人細分市場的增長尤為突出。駱敏舟認為，下一代機器人將是可以融入人的正常生產生活環境，可以與人合作交互，具備人的靈巧作業以及智能決策能力的智能化機器人。

目前，江蘇產研院智能制造技術研究所已研發出一款輕型協作機器人。在江蘇某家研制金剛石工具產品的企業，輕型協作機器人在切割片工件的加工環節中負責噴漆。“油漆涂料對人體傷害非常大，噴漆工人需時刻穿戴繁瑣厚重的防護服以及工業防護面具進行作業，盡管如此，還是避免不了有毒物質的吸入。”駱敏舟表示，輕型協作機器人安全、靈活、人機交互性能高，特別適合代替人工解決此類噴涂難題。

“在作業場景實踐中，我發現人機共融機器人目前面臨環境、任務、安全和交互四大挑戰。”駱敏舟認為，從安全角度來看，與人共融機器人還面臨很多難題需要攻克：“比如機器人未來要進入家庭，進入社會，他一定是安全的。如果不安全，誰都不會使用。所以長時間的日常應用，比如機器有個磨損的過程，都會出現不安全的因素。機器的軟硬件的故障、人類的誤操作，都會導致不安全性的因素。”他表示，隨著與人共融機器人技術的發展，面向人機、機機協作的智能化作業場景將不斷出現。

輕量化技術助力汽車產業變革

作為“工業之王”的汽車產業，在我省制造轉型過程中無疑有著舉足輕重的地位。在大會“智能制造助力汽車產業變革”分論壇上，100多名行業專家，圍繞汽車智能化關鍵技術、智能產品研制、智能化工廠建設等問題，打造推動汽車智能化與智能制造領域的技術與需求深度合作的重要平臺。

“江蘇是汽車大省，汽車工業主營業務收入已連續3年全國領先。”江蘇省產業技術研究院院長劉慶說，江蘇產研院正緊密圍繞汽車核心零部件、新能源汽車以及智能網聯汽車等重點發展方向和產業需求，引進和集聚國內外優質創新資源，布局落地一批研發載體和重大項目，打造面向汽車產業的技術創新生態體系。

“汽車智能化是必然方向，高效、便捷、安全、節能出行需求驅動汽車智能發展。”中國工程院院士、中國工程院副院長鐘志華說，以安全為例，道路安全出行需求推動智能網聯技術的發展，而大數據、云計算、人工智能、傳感器等飛速發展為汽車智能化實現提供支撐。

目前，無人環衛、無人公交、無人配送、無人礦車等智能汽車不斷涌現，應用于民眾出行、物流運輸，以及港口、礦山、園區等特殊場景。

“智能汽車進入協同發展時代，打造協同式自動駕駛系統是關鍵。”清華大學蘇州汽車研究院院長、江蘇省產業技術研究院先進汽車技術研究所所長成波說，通過車路云一體化融合，構建協同式智能交通系統，解決單車智能和傳統交通管控的局限，實現高效、高安全的交通出行。他介紹，工信部、公安部、交通部在全國各地支持建設16個智能網聯汽車測試示范區，國內20多個省市發布道路測試細則，頒發測試牌照超過400張，“目前我國正處在技術研發推向示范應用階段，各地積極推動智能網聯汽車示范推廣與商業應用。”

無論是普通汽車還是智能網聯汽車，輕量化都是未來的發展方向。實現輕量化，輥壓成型技術是關鍵。“傳統工藝下，鋼材在沖壓時單段應變過大，易產生回彈，模具調試難度大，所以合格率不高。”蘇州億創特智能制造有限公司總經理晏培杰介紹，他們已成功開發出新一代3DMAX輥壓成型技術。

腦機融合也能服務智能制造

電影《環太平洋》中主人公通過腦神經連接機甲的原理可以在工業制造中實現嗎？在大會“智能感知技術與應用”分論壇上，江蘇省產業技術研究院腦機融合智能技術研究所所長陳弘達向大家分享了腦機融合技術前沿進展以及如何服務智能制造。

什么叫腦機融合？陳弘達解釋說，腦機接口和人機融合是不同的概念，其通過大腦和智能設備連接，跨越了傳統的肌肉或者是文字的限制，可以實現大腦和機器之間的信息的交流，使大腦功能得到延伸拓展。

人類只擅長具有不確定性、時空關聯性以及泛化通用性的任務，如語義解釋、自適應學習、聯想記憶、多模態信息處理等；人工智能擅長高精度、大計算量任務，信息不易丟失，與外設具有良好接口。“人工智能與人類智能結合，才能達到最佳，人機混合智能將是未來智能的最高形式。”陳弘達這樣認為，未來新一代人工智能把腦機融合加入進來后，會使人類變得更聰明、更精準、更有力量，也更加強大。

大學生畢業后通過腦電檢測，分析其是適合做“碼農”還是市場營銷；裝有義肢的殘疾人通過腦電操控輪椅，更得心應手；電競項目中，淘汰掉手柄、操縱桿的玩法，直接用腦電操控……陳弘達說，腦機融合技術能夠廣泛應用于教育娛樂、智能生活、醫療健康、國防軍工等領域，腦機融合智能系統及其關鍵部件的應用規模將超千億美元。

“我們成立了江蘇集萃腦機融合智能技術研究所有限公司，下設腦電專用集成電路研發中心、腦機融合智能應用技術研發中心等，對這一領域展開研究突破。”陳弘達說，目前通過腦機接口技術，可以實現用眼睛看屏幕打字的功能，能夠做到1分鐘打60個英文字符（12個單詞），這對于患有漸凍癥等患者的交流，是個巨大的福音。

陳弘達說，腦機融合技術作為人工智能技術新的發展方向，將服務于智能制造，腦控機械臂、腦控生產線等應用場景將會在未來出現在智能制造領域。（交匯點記者 張宣）

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