當前，全球制造業正加快邁向高端化、數字化、智能化時代，制造業是我國國民經濟的主體，占我國GDP近30%，我國已成為世界第一制造大國，因此高端制造、智能制造對我國制造業競爭力的影響越來越大。
從美國工業互聯網到德國工業4.0，再到中國制造2025，各個國家開展制造業競爭，都有一個目標，那就是提高生產效率、提高產品質量，通過互聯網技術、信息技術、大數據技術以及人工智能技術+機器人技術，促進各國的智能制造。
《中國制造2025》是由國務院于2015年5月印發的部署全面推進實施制造強國的戰略文件，是中國實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領。工業和信息化部主要領導曾強調，將“智能制造”作為“中國制造2025”的主攻方向，抓住智能裝備和智能產品的研發和生產，通過高檔數字機床、工業機器人等智能制造裝備和智能化生產建材，加快可穿戴產品、智能家電、服務機器人等智能化產品的研發和產業化，大力推進制造過程的智能化。
首先我們要清楚，什么是高端制造？什么又是智能制造？
微鏈科技COO張宇接受希鷗網采訪時分享，高端制造是相對低端制造來說的，生產紙巾、礦泉水、生產美國大選用的小旗子，一般是來料加工，本身還是勞動密集型產業，屬于低端制造，而高端制造具有高附加值，是一種擁有核心競爭力的制造業，比如高鐵、大飛機、船舶制造等。
智能制造則是融合包含了一些高科技，比如人工智能、5G、云計算、大數據等，多種技術疊加，給予機器智慧，能夠讓機器處理復雜場景。智能制造基于大數據、物聯網等新一代信息技術與制造技術的集成，能夠自主動態地適應制造環境變化，實現產品從設計制造到回收再利用全生命周期的高效化、優質化、綠色化、網絡化、個性化的制造系統或者模式。
弄明白什么是高端制造和智能制造，我們再看國情。目前，我國傳統制造業總體上處于轉型升級的過渡階段，相當多的企業在產業分工中處于中低端環節，但很多企業仍滿足于低成本競爭，使用智能設備的動力不足。即使一些引入智能設備的企業，也僅停留在初級應用階段。
總結來說，雖然中國是全球制造大國，但很多制造企業仍然面臨三大問題，一是生產效率偏低，二是產品質量不高，三是關鍵零部件核心裝備進口率偏高，對西方技術依賴性高。這就迫切需要推進智能制造機器人技術來加速制造業由中低端向高端轉型升級，推動高質量發展。突如其來的新冠疫情，使得制造企業需要根據客戶需求進行個性化和定制化生產，如果沒有智能制造設備加持，企業很可能失去訂單。
“疫情背景下，具備柔性化生產特質的智能制造讓企業可以在短期內重建一條個性化生產線，推動產品快速更新迭代。智能制造將發揮巨大作用。”中國工程院院士王耀南近日接受采訪時表示。
圖一：中國工程院院士王耀南在恰佩克發言
除工程院院士身份外，王耀南還是機器人視覺感知與控制技術國家工程實驗室主任、湖南大學機器人學院院長，作為智能制造領域的資深專家，他在8月28日的第十屆中國國際機器人高峰論壇上表示，目前傳統的機器人環境感知適應性比較弱，和機器人協作效率比較低，無法滿足高端裝備制造業的需求。
“一要突破機器人的實時感知視角，二是突破機器人在線的規劃和自主決策，三是突破機器人怎么樣讓多個機器人協同作業。如何攻克這三大技術，如何在高端制造中機器人柔性的，小批量定制化生產，這是高端制造和智能制造機器人關鍵技術需要解決的問題。”王耀南說。
王耀南院士的發言引起了與會者的共鳴。全球領先的3D機器人視覺技術公司，微鏈道愛科技公司的COO張宇當然明白和理解為工業機器人裝上大腦和眼睛的重要性。作為本屆恰佩克新銳企業獎獲得者，張宇先生接受了希鷗網的采訪。
圖二：微鏈科技獲評恰佩克新銳企業獎
張宇告訴希鷗網，傳統制造一般來料加工，主要是依靠分工和協作來完成生產任務。但擁有高附加值的高端制造和擁有新技術的智能制造的生產流程則一般需要分為感知、認知、決策、控制和執行等幾個階段。
“高端制造和智能制造要實現的是智能化生產，其工作環境相比傳統制造要復雜的很多。比如同樣的機器和生產線，上午要生產蘋果手機，下午可能變成了華為手機，這種情況下，首先，來料和生產工藝都發生了變化，工作機器人需要先感知來料，然后進入認知階段做判斷，判斷完之后，要根據生產目標做決策，接著是控制和執行，怎么控制智能設備進行生產，要把貨物運輸到哪，等等，整個過程都是循環的。這其中，視覺非常重要，因為視覺能夠幫助機器做感知和認知，要分辨工料的位置、狀態等等，這就是為什么說3D視覺是高端制造和智能制造機器人的關鍵技術應用。”張宇說。
成立于 2016 年的微鏈科技是一家 3D 機器人視覺公司，其能夠提供國際領先的工業級三維視覺相機和機器視覺認知系統，機器人視覺是機器人可以通過圖像或者點云數據識別外部環境并作出類人判斷的技術，是機器人擁有智能的基礎，是賦予機器人認知能力的必要途徑。人工智能技術在3D視覺上有重要應用和體現。
圖三：微鏈科技3D相機
張宇介紹，視覺技術其實已經發展很久，最早是視覺識別、模式識別、圖像識別，能夠對圖片做切分，基于平面和2D在做，最近幾年，人工智能技術快速發展和成熟，尤其是深度學習算法、神經網絡算法以后，人工智能有了飛躍性發展，3D視覺也是在2015年、2016年左右才被提出，我們公司也是在這個時候成立，因為這時剛剛出現相對成熟的技術能夠實現3D視覺。運用最新的算法和技術之后，3D視覺實現了六維可視，包括空間、位姿等，為后續機器人運動提供了重要和必要信息。
談及中國高端制造和智能制造機器人市場，張宇信心滿滿。“現在正在發生的新零售模式，幾乎要把零售業重新做一遍，制造業將來也是這樣，未來可能出現很多無人工廠，智能制造模式將把制造業重新做一遍。中國的制造業發展參差不齊，汽車、航空、高鐵和3C制造的素質較高，但主要停留在自動化手段和工業3.0階段，這個階段，工廠實現了自動化，對智能感知和認知，還是有欠缺的，下一步將發展成為智能制造。而傳統的一些企業，甚至在自動化方面都還欠缺，在成本允許的前提下，可能直接跳到智能制造階段。未來，不是智能制造的工廠，將可能被淘汰。高端制造和智能制造的發展，自然需要包括3D視覺在內的核心技術的加持，未來市場巨大。”
由于高端制造和智能制造的巨大市場前景，各類提供機器人視覺服務的公司也如雨后春筍。通過張宇的介紹，相比其他視覺公司，微鏈科技的差異化優勢主要體現在三個方面：
第一，傳統2D視覺無法滿足自動化領域日益復雜的需求，對3D視覺的需求越來越迫切，微鏈科技團隊從2016年開始研發，2018年成立北京微鏈道愛科技有限公司，專注在深度學習和三維視覺領域的研究。團隊有來自普林斯頓大學的博士后和加拿大滑鐵盧大學的博士，SFU大學的研究生和清華大學的碩士，團隊成員在三維視覺領域有超過10年的研究，師從人工智能領域深度學習教父Geoffrey Hinton和Greg Mori。微鏈科技團隊是一個國際化的團隊，擁有3D視覺領域頂級的人才和專家，在技術研發領域具有天然的優勢。
其次，對于3D視覺應用，微鏈是技術和實踐相結合，不管是3C還是汽車行業，微鏈是有典型應用的，能夠把技術和真實的應用場景結合。很多技術公司是純研發技術，沒有實際應用場景。
第三，我們公司是雙中心模式，研發中心設在加拿大溫哥華，運營中心設在中國，因為中國有最大的制造業。和國內友商相比，我的算法最先進，同時我還有中國的市場，補充研發，技術和市場雙輪驅動。
在“人機一體、智能制造”成為未來制造業發展趨勢下，作為高端制造和智能制造機器人的關鍵技術應用，3D視覺技術的發展值得關注。
