摘要：目前世界已进入新一轮产业革命，今后10-20年期间，中国橡胶工业将发生重大变革，是由大变强的关键时期。本文概述国内外机器人技术现状和发展以及橡胶工业机器人的应用现状及发展；分析了橡胶工业制造的现状、特点，以及实现橡胶工业智能制造的必要性，提出“机器换人，推动橡胶工业智能制造发展”的观点，以及建设橡胶工业强国的目标和战略措施。
1 世界进入科技革命和产业变革的大潮中
科技革命如火如荼，科技创新日新月异，机器人、3D打印、互联网金融、电子商务、太阳能等的科技进展超出一般人的想象。产业变革风起云涌，产业转型天翻地覆，产业多元化，互联网企业迅猛发展，而传统服务业如百货业、邮政业等一批批倒闭，部分产能过剩的钢厂关门、煤炭产量大幅度降低，一轮新的企业兼并、重组正在加速进行。今后10-20年将是人类历史上，经济社会彻底改变的时代。中国在今后10-20年将是迈向世界强国的关键阶段。物质决定意识，在科技革命和产业变革大潮中，人的理念逐渐发生改变，又反过来促进社会经济的飞跃。对于这次革命和变革的认识是不同的，但重要的是国家已经将这些新的理念贯彻到社会经济中去了，在李克强总理政府工作报告中有充分体现。
2 “中国制造2025” 是从制造大国转向制造强国的根本路径
在十二届全国人民代表大会上，李克强总理在政府工作报告中，提出实施“中国制造2025”，向制造强国迈进。“中国制造2025”应对新一轮科技革命和产业变革，立足我国转变经济发展方式实际需要，围绕创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展、人才为本等关键环节，以及先进制造、高端装备等重点领域，提出了加快制造业转型升级、提升增效的重大战略任务和重大政策举措，力争到2025年从制造大国迈入制造强国行列。在这一过程中，智能制造是主攻方向，也是从制造大国转向制造强国的根本路径。
“中国制造2025”是与美国“工业互联网”、德国“工业4.0”以及日本“机器人革命”异曲同工的国家级的重大战略决策。这一变革，恰与中国加快转变经济发展方式、建设制造强国形成历史性交汇，这对中国是极大的挑战，同时也是极大的发展机遇。“中国制造2025”是中国的“工业4.0”。
中国80年代末也将“智能模拟”列入国家科技发展规划的主要课题，已在专家系统、模式识别、机器人、汉语机器理解方面取得了一批成果。国家科技部正式提出了“工业智能工程”，作为技术创新计划中创新能力建设的重要组成部分，智能制造是该项工程中的重要内容。
工信部今年初印发了《原材料工业两化深度融合推进计划（2015-2018年）》。“计划”提出，培育打造15-20家标杆智能工厂，大中型原材料企业数字化设计工具普及率超过85%，关键工艺流程数控化率超过80%，先进过程控制投用率超过60%，关键岗位机器人推广5000个。“计划”要求，针对石化、钢铁、有色、稀土、建材等行业生产工厂的不同特点，分行业制定智能工厂标准。“计划”鼓励机器人研发单位和原材料企业共同合作，开发应用一批专用工业机器人，到2018年累计新增机器人应用5000台。
国务院5月8日正式发布《中国制造2025》中的相关部署。这是中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。《中国制造2025》由百余名院士专家着手制定，为中国制造业未来10年设计顶层规划和路线图，通过努力实现中国制造向中国创造、中国速度向中国质量、中国产品向中国品牌三大转变，推动中国到2025年基本实现工业化，迈入制造强国行列。
《中国橡胶工业强国发展战略研究》提出了建设橡胶工业强国的目标和战略措施，是与“中国制造2025”国家发展战略一致的、同步的，已经成为橡胶行业的奋斗目标和根本任务，也可以称为“中国橡胶工业4.0”。
3 智能制造的概念
3.1企业信息物理系统（CPS）
简单说来，智能制造就是通过建立基于互联网+信息通信技术、应用软件、工控软件、加工设备及测控装置等为一体的企业信息物理系统（CPS），将设备、产品、技术、工艺、原材料、物流等要素集成在一起；打通制造环节数据壁垒，使设备与设备、设备与人、人与人之间得以异地跨界的互联互通；实时感知、采集、监控和处理各种制造数据，实现制造系统加工指令的动态优化调整和大数据的智能分析，从而改变传统单一的制造模式，全面提升产品制造的精度、质量、效率和智能化程度，满足日益个性化的客户需求。
3.2企业及产业链协同系统
产品制造作为企业执行层业务，与其它层面业务也都有着必然的联系，应同步更大范围的集成产业链、销售、研发、计划、物流、成本、交货、服务和决策等基本信息；全面打通企业及产业链的数据壁垒，加快ERP、APS、SCM与MES的集成应用，实时处理车间生产作业信息，实现企业各业务环节大数据的智能分析和决策优化；从源头上确保车间生产作业的连续均衡和企业及产业链资源的优化配置，从而全面实现互联网+企业及产业链协同的发展目标，创造新的商业价值 。
4 智能制造是21世纪各种科技革命“理论”的核心
面对20世纪末和21世纪新一轮科技革命和产业变革，世界上著名的学者、经济学家、预言家陆续提出了各种关于科学、技术、产业、工业、机器、信息和社会等的革命“理论”。经研究表明，各种革命“说”都绕不开智能制造，都将智能制造作为核心或者是路径，可见智能制造之重要。
4.1 美国经济学家杰里米•里夫金的《第三次工业革命》
杰里米•里夫金（Jeremy Rifkin）的《第三次工业革命》一书认为，新型通信技术与新型能源系统的结合预示着重大经济转型时代的来临。第一次工业革命为煤炭-蒸汽动力-火车+印刷术，第二次工业革命为石油-内燃机-汽车+电信技术，第三次工业革命为可再生能源+互联网技术 。第一次工业革命使19世纪的世界发生了翻天覆地的变化，第二次工业革命为20世纪的人们开创了新世界，第三次工业革命同样也将在21世纪从根本上改变人们的生活和工作。
英国《经济学家》杂志负责创新与科技报道的编辑、《第三次工业革命》系列报道撰稿人保罗•麦基里(PaulMarkillie)指出，制造业数字化将引领第三次工业革命，智能软件、新材料、灵敏机器人、新的制造方法及一系列基于网络的商业服务将形成合力，产生足以改变经济社会进程的巨大力量。可以肯定，第三次工业革命的灵魂是信息化，也可以说第三次工业革命是以制造业的数字化为核心。
4.2 德国的“工业4.0”
“工业4.0”一词最早出现在2011年德国举行的汉诺威工业博览会上，在2013年汉诺威工业博览会上，“工业4.0”概念正式由德国“工业4.0小组”提出，将制造业领域技术的渐进性进步描述为工业革命的四个阶段——“工业1.0”(机械制造设备的引入)、“工业2.0”(电气化的应用)和“工业3.0”(信息化的发展)的延伸。“工业4.0”战略通过深度应用信息通信技术(ICT)和网络物理系统等手段，以智能工厂和智能生产为重点进行工业技术领域新一代关键技术的研发和创新，使生产成本大幅下降和生产效率大幅提高，促进产品功能多样性、个性化和产品性能大幅提升。
4.3 美国埃里克•布莱恩约弗森和安德鲁•麦卡菲《第二次机器革命》
他们认为，以互联网、新材料和新能源为基础、“数字化智能制造”为核心的第二次机器革命即将到来。第一次机器革命时代是18世纪末期伴随着蒸汽机诞生的工业革命。这一时期“几乎所有的动力系统都在延展人类的肌肉力量”，麦卡菲在一次接受采访时说，“在那个时代，每一种后续的发明都在释放越来越强大的动力。但它们的动力都需要人类做出决定和发出指令。” 因此，这个时代的创造实际上是由人类控制的，劳动力也因此显得“更有价值、更重要”。人类劳动力和机器是互补的关系。
然而，在第二次机器革命时代，布莱恩约弗森认为，“我们正在开始对更多认知性的工作，以及更多的动力控制系统进行自动化。”在很多情况下，今天的人工智能机器能够发出比人类“更优化”的指令。因此，人类和受软件驱动的机器可能正在日益变成替代关系，而不是互补关系。两位作者认为，促使这一切成为可能的是三个刚好达到引爆点的巨大技术进步，他们把这些技术进步描述为“指数级的增长、数字化的进步和组合式的创新”。虽然这些理论对“革命”的划分有所不同，但是其对21世纪的科技革命的核心，都是智能制造。
5 智能制造已经成为发达国家顶级发展战略
应对新一轮科技革命和产业变革的到来，世界工业强国相继采取国家战略措施，取得了显著成效。纵览全球，各国政府均将此列入国家发展计划，大力推动实施。
1992年美国执行新技术政策，大力支持关键重大技术（Critical Techniloty），包括信息技术和新的制造工艺，智能制造技术亦在其中。美国政府希望借助此举改造传统工业并启动新产业发展，并2010年出台《美国制造业促进法案》，提出“再工业化”、“回归制造业”等。2012年2月，美国发布了《先进制造业国家战略计划》报告，将促进先进制造业发展提高到了国家战略层面。次月，总统奥巴马提出创建“国家制造业创新网络（NNMI）”，随后发布《国家制造业创新网络初步设计》，投资10亿美元。2012年由通用电气牵头与4家IT企业组建工业互联网联盟，强力推进工业互联网。在美国，“工业4.0”的概念更多的被“工业互联网”所取代，尽管称呼不同，但这两个概念的基本理念一致，就是将虚拟网络与实体连接，形成更具有效率的生产系统。
信息化技术主要包括网络技术、微电子和光电子技术以及计算机技术，20世纪以网络技术和计算机技术为代表的技术革命，为现代世界的发展构建了崭新的科学技术基础，已越来越成为世界经济发展的动力。据报道，自1995年以来，美国经济增长中的30%归功于信息化技术产业。信息化技术的发展带动着其他产业的发展，是信息化技术发展的一大趋势。
加拿大制定的1994-1998年发展战略计划，认为未来知识密集型产业是驱动全球经济和加拿大经济发展的基础，认为发展和应用智能系统至关重要，并将具体研究项目选择为智能计算机、人机界面、机械传感器、机器人控制、新装置、动态环境下系统集成。
日本1989年提出智能制造系统，且于1994年启动了先进制造国际合作研究项目，包括了公司集成和全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等。日本政府的新经济增长战略，提出到2020年使制造业领域的机器人市场规模翻番、非制造业领域扩大至20倍。2014年9月举行的日本“机器人革命实现会议”首次会议主要讨论了如何推进医疗、看护、农业及建筑工地等领域的机器人应用。日本政府提出要积极利用机器人，机器人不仅可应用于制造业，还可以普及到更广泛的领域。采用符合第一线需求的机器人，将成为提高生产效率的王牌。日本首富软银孙正义甚至提出，通过机器人挽救日本。今年5月15日，日本成立机器人革命委员会，安倍在会上敦促企业界“把机器人的应用从大型工厂拓展到经济社会的各个角落”。日本计划到2020年将机器人整个产业的销售额从目前的6000亿日元（49亿美元）扩增至2.4万亿日元。
欧洲联盟的信息技术相关研究有ESPRIT项目，该项目大力资助有市场潜力的信息技术。1994年又启动了新的R&D项目，选择了39项核心技术，其中三项（信息技术、分子生物学和先进制造技术）中均突出了智能制造的位置。
德国“工业4.0”项目主要分为三大主题：一是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现。二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。三是“智能物流”，主要通过互联网、物联网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，需求方则能快速获得服务匹配，得到物流支持。
从消费意义上来说，“工业4.0”就是一个将生产原料、智能工厂、物流配送、消费者全部编织在一起的大网，消费者只需下单，网络就会自动将订单和个性化要求发送给智能工厂，由其采购原料、设计并生产，再通过网络配送直接交付给消费者。
工业4.0具有强烈颠覆性，工业4.0将发展出全新的商业模式和合作模式。“网络化制造”、“自我组织适应性强的物流”和“集成客户的制造工程”等特征，也使得它率先满足动态的商业网络而非单个公司，这将引发一系列诸如融资、发展、可靠性、风险、责任和知识产权以及技术安全等问题。它带来的革命性效应将冲击现有的市场格局，最终可能影响全球产业链的分工。总之，虽然各国国情不同，但是其21世纪的国家发展战略的路径都是智能制造。
6 机器人是典型的智能制造技术
机器人是最典型的智能制造技术，是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。机器人技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。随着企业自动化水平的不断提高，机器人自动化生产线的市场肯定会越来越大，将逐渐成为自动化生产线的主要形式。机器人革命有望成为“第三次工业革命”的一个切入点和重要增长点，将影响全球制造业格局。
7 国内外机器人技术的现状和发展
7.1 机器人的概念
从科学本质上来说，机器人主要包含三个基本要素，即感知、决策和动作。简单的机器人就是机器手加机器臂。大部分机器人没有人形。现代机器人技术是智能制造的标志和核心，是颠覆传统制造的根本途径，是智能制造尖端技术。将人、数据、机器连接起来，通过互联网和大数据结合，促进更先进设备和更完善服务的产生，机器人将成为完成这一使命的最佳载体。
7.2 国外机器人技术现状
自从20世纪60年代初人类制造了第一台工业机器人以后，机器人就显示出了极强的生命力。日本政府对工业机器人产业和应用实施了积极的扶植政策，率先从美国引进了机器人技术，仅用十几年的时间，在日本就实现了工业机器人的产业化和推广应用。现在，在工业发达国家中，工业机器人已经广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、物流等诸多领域中，甚至出现了军用机器人、水下机器人、地下机器人和空间机器人等。作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段，工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。
在国外，工业机器人技术日趋成熟，已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。从而，相继形成了一批具有影响力的、著名的工业机器人公司，其中包括：瑞典的ABB，日本的FANUC、YASKAWA、MOTOMAN，德国的KUKA，美国的AdeptTechnology，意大利 COMAU，这些公司已经成为其所在国家的支柱企业。现在世界上约有3000多万个机器人，其中工业机器人160万个，主要在日本、德国、韩国、美国和中国工作，中、日、美、韩、德足以构成70%的世界工业机器人市场。
预计未来几年，全球以个人、家庭、行业服务为特征的服务机器人市场规模有望保持14%以上的复合增速，2014-2017年将有超过3000万台个人/家庭服务机器人将被销售，13万台以上的专业服务机人被安装使用。
欧盟启动全球最大的民用机器人研发“火花”计划，预计到2020年将投入28亿欧元研发民用机器人。韩国政府公布“服务型机器人产业发展策略”，计划于2018年将韩国服务型机器人产业在全球市场规模扩大至200亿美元，市场占有率提升至20%，成为全球第三大机器人强国。
7.3 国内机器人技术现状
我国的工业机器人研究开始于20世纪70年代，由于当时经济体制等因素的制约，发展比较缓慢，研究和应用水平也比较低。1985 年，随着工业发达国家开始大量应用和普及工业机器人，我国在“七•五”科技攻关计划中将工业机器人列入了发展计划，由当时的机械工业部牵头组织了点焊、弧焊、喷漆、搬运等型号的工业机器人攻关，其他部委也积极立项支持，形成了中国工业机器人第一次高潮。
进入20世纪90年代后，为了实现高技术发展与国家经济主战场的密切衔接，863计划确定了特种机器人与工业机器人及其应用工程并重、以应用带动关键技术和基础研究的发展方针。经过广大科技工作者的辛勤努力，开发了7种工业机器人系列产品，102种特种机器人，实施了100余项机器人应用工程。
在20世纪90年代末期，我国建立了9个机器人产业化基地和7个科研基地，包括沈阳自动化研究所的新松机器人公司、哈尔滨工业大学的博实自动化设备有限公司、北京机械工业自动化研究所机器人开发中心、海尔机器人公司等。产业化基地的建设带来了产业化的希望，为发展我国机器人产业奠定了基础。经过广大科技人员的不懈努力，我国目前已经能够生产具有国际先进水平的平面关节型装配机器人、直角坐标机器人、弧焊机器人、点焊机器人、搬运码垛机器人和AGV自动导引车等一系列产品，其中一些品种实现了小批量生产。一批企业根据市场的需求，自主研制或与科研院所合作，进行机器人产业化开发。如奇瑞汽车与哈工大合作进行点焊机器人的产业化开发、西安北村精密数控与哈工大合作进行机床上下料搬运机器人的产业化开发、昆山华恒与东南大学等合作开发弧焊机器人、广州数控开发焊接机器人、盐城宏达开发弧焊机器人。
在这里值得一提的是AGV自动导引车（Automatic Guided Vehicle），它实现的主要功能是在计算机和无线局域网络的控制下，经磁导航或者激光导航装置引导并沿程序设定路径运行完成作业的无人驾驶自动小车，电池驱动（交、直流），本质上它为现代制造业物流提供了一种高度柔性化和自动化的运输方式。目前，AGV在我国烟草、印钞、汽车、新闻纸等行业已有大规模应用，呈日益上升的势头，并出现了一些新的技术和行业应用趋势。
目前的案例是AGV在室内的应用较多。但随着需求的发展，户外或半户外AGV技术将逐步完善和进入应用阶段。户外AGV技术一直是应用的难点，主要受制于相对恶劣的自然条件，如：温度、湿度、阳光、雾、雨、雪等天气。作为世界领先的AGV技术提供商，DANAHER MOTION公司每年投入巨额的研发费用到产品升级上，户外技术正是方向之一，如防雨的激光导航装置，交流驱动器，特殊经验的系统设计等，欧洲合作伙伴户外技术的测试工作也取得相对理想的实效。
国内AGV应用需求正突破传统行业，医药、港口等行业的需求日益扩大。目前我国港口集装箱采用的码头运输方式为起重机将集装箱卸载到人工驾驶的运载工具上，再运输到储存地点。如果采用AGV作为运载工具，将提高港口卸载效率约70%。DANAHER MOTION和合作伙伴进一步改进系统设计，采用激光导航方式，提供缓冲区设计以提高起重机和AGV协调性能，加大AGV的运载能力，提高运行速度（平地最大20km/h，坡度为5°时5km/h）。据估计综合效率提高100%以上。
近几年我国机器人开始快速发展，2000年我国工业机器人保有量仅为3500台，其中以点焊、弧焊、喷漆、注塑、装配、搬运、冲压等各类机器人为主；2010年中我国工业机器人的年装机量为8500台，而就在2011年，我国机器人的保有量已达到17万台，其中工业机器人数量已经跃升到7万多台，未来可能突破100万台。这些机器人工作在汽车制造、电器装配等领域，其余的则“就职”于加工行业，少数出类拔萃的机器人（第二代和第三代），在太空探索和安全保卫领域担负着比较复杂而艰巨的使命。
从中国智能型机器人行业发展前景预测报告和汇丰银行分析师了解到，2013年全球工业机器人销量达到17.81万台，同比增长11.8%。而中国市场2013年以3.66万台的销量超过日本成为全球第一大市场，并以59%的同比增速成为增长最迅猛的市场；2014年5.6万台，销量同比增加53%，占全球市场的25%以上；2015年国内工业机器人市场继续快速扩张，预计增速将超过30%。
虽然中国已经是世界第一大机器人市场，国内工业机器人保有量达到20万台，但按照机器人密度（每万名制造业工人使用机器人台数）来衡量差距很大，我国为30，而韩国和日本分别为437和323；国际替代率为5.08%，中国替代率只有0.23%。中国体现的是行业扩张的速度，而日本代表的是机器人普及的密度，德国则是发明制造的先行者。
另外，虽然我国工业机器人有了快速的发展，但是与发达国家相比，技术方面尚存在较大差距，国产机器人的三大核心零部件长期依赖向外资购买。目前我国自主品牌工业机器人还是以中低端的三轴、四轴机器人为主，高端六关节轴机器人占比还不足6%。其他国家的多关节机器人占到全国工业机器人销量的比重已经到了62%。高端机器人需要大量进口，2008-2013年，中国进口机器人的数量以年均36%的速度增长，2014年进口工业机器人数量超过7万台。
8 机器人的种类
国内外的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。
8.1典型通用的工业机器人
图1 码垛机器人
图2 喷涂机器人 图3上下料机器人
图4 汽车装配线机器人
8.2 特种机器人
见图5-图12所示。
图5 军用机器人
图6 未来无人机-会飞的机器人 图7 星际探索机器人
图8 谷歌无人驾驶汽车和机器人出租车
图9 澳大利亚砌砖机器人 图10 餐饮服务机器人
图11 清扫机器人 图12 奏乐机器人
9 机器换人，智能制造是橡胶工业发展的大势所趋
以智能机器人和3D打印技术为代表的智能制造装备时代将是人类工业发展历史上的一个巨大颠覆。智能制造是具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备，它是人工智能技术、机器人技术、信息技术的集成和深度融合。智能制造应用于设计、生产、管理和服务等制造业的各个环节，将产生巨大经济效益。大力培育和发展智能制造装备产业对于加快制造业转型升级，提升生产效率、技术水平和产品质量、降低人工成本和能源资源消耗，实现制造过程的智能化和绿色化发展具有重要意义。
橡胶工业是典型的劳动密集型传统工业，目前面临诸多因素的制约，亟待转型升级。例如，大部分工序劳动强度大，部分工序劳动环境恶劣，产品质量受人为因素影响大，劳动力成本不断上升，橡胶原材料60%来源于不可持续的石化资源等，这些问题严重影响橡胶工业强国的建设，需要通过智能制造、改造和提升橡胶工业。要经过5-10年的努力，形成完整的橡胶工业智能制造体系，实现生产过程自动化、智能化、精密化、绿色化，带动橡胶工业整体技术水平的提升，总体技术水平迈入国际先进行列，橡胶工业智能制造已是大势所趋。
目前橡胶工业仍是手工操作比较多的一个产业，特别是轮胎等部件比较多的产品，仅成型就有十几道工序，劳动强度大，生产效率低，严重影响了橡胶工业的发展。工业发达国家都把橡胶产品的成型工序为重点，通过计算机技术、光机电一体化技术和机器人技术，自动化生产方面取得了重大进展。在这里值得一提的是，机器人技术在实现橡胶产品生产自动化方面，起到非常重要的作用。
专家认为， 国际金融危机提升了制造业在发达国家领导人心中的地位，为了增加就业岗位并防止更多工业技能向海外流失，现在是时候重振制造业了，一些制造业回流到发达经济体。随着中国劳动力成本的逐渐上升，印度、越南、菲律宾、墨西哥等发展中国家的劳动力成本优势开始凸显出来。据有关部门测算，印度的平均工资大约每月600元人民币，越南1000元，而我国东部沿海已经达到2500-3000元。中国作为一个制造业国家，远期目标不能建立在劳动力价格优势之上，不仅因为其他发展中国家也在打这张牌，而且中国的生产成本也会逐渐上升。据有关统计，中国2012年人均综合人力成本比2009年上涨了64%，2014年与上年同比上涨10%-20%。与中国相比，越南是中国的不到4成，孟加拉国和缅甸只是中国的2成左右。更重要的是，新兴的数字化制造业不需要大量劳动力在车间进行密集型生产，意味着廉价劳动力算不上一个特别显著的优势， 而且，高盛公司预测，工业机器人的投资回收期已经从2008年的11.8年缩短至今年的1.7年。到明年，机器人的投资回收期将进一步缩短至1.3年。因此，对中国产业来说，要提高竞争能力，采用机器人是一个必然趋势。
工业机器人主要特点是擅长于重复特定的工作程序，特别适合于橡胶产品成型工序，不仅能提高生产效率，降低成本，而且能提高产品质量。国外著名橡胶公司都很重视机器人在橡胶产品生产中的应用，机器人已经越来越多的出现在轮胎、胶鞋、制品等产品的无人化全自动生产线上。
在两化融合推动下，橡胶工业智能制造取得了积极进展，办公软件普遍应用，ERP(企业资源管理)和PLM(产品生命周期管理)等软件已在部分企业推行，取得一定效果。目前橡胶工业智能制造水平较低，信息化项目（如ERP、PLM等软件）覆盖率和企业覆盖率均在30%左右，而且存在各个平台之间无缝衔接效果较差。橡胶企业运用互联网的意识和能力不足，而互联网企业对传统产业理解不够深入，需要双方密切合作，促进橡胶工业智能制造发展。
10 橡胶工业机器换人，智能制造取得重大进展
智能制造是《中国橡胶工业强国发展战略研究》提出的十大战略之一。以信息化为基础，以机器人为代表的智能制造在橡胶行业开始受到普遍重视，中橡协提出落实橡胶工业智能制造的10条自动化生产线已经取得重大进展。在中国橡胶工业强国发展战略指导下，智能制造这一新的发展模式受到行业高度关注，也成为促进橡胶工业转型升级的有效推手。
10.1 轿车胎自动化生产线试运行
国内首条500万套轿车胎自动化生产线已在青岛森麒麟轮胎有限公司投入试运行。该系统始于轮胎成型过程，结束于轮胎被装载在汽车上投入使用，包括胎胚的自动储存、筛选、打磨、防止堆积、托盘包装、发运等步骤。该系统还具有自动卸载系统和自动发运系统。由于所生产轮胎的规格不断加大，轮胎的重量也随之增加，整个生产工艺也越来越难。操作工可以在自动化机械的帮助下提高生产效率，降低操作成本，生产和分配过程中无需操作工花费太多精力。一旦发现轮胎存在质量问题，系统很容易追溯到已批发的轮胎。
该系统的亮点是：所有的轮胎可经过全自动打磨和存储过程，并通过轮胎摘取控制系统进行实时控制。轮胎摘取控制系统的主要特点有：灵活高效地存贮、产品跟踪、存货报告、质量管理；适应不同规格和不同类型的产品；整个系统噪声较低；自动适应日常操作功能；通过模件基本理念允许自由扩展；动态储存、WCS储存和摘取控制系统可管理库存，通过机器人控制系统和子系统、主系统界面来控制机器人。在轿车胎自动化生产线现场看到，多台AGV自动导引车、空中机器人和与硫化机匹配的机械手，通过主系统平台控制生产线有条不紊地自动运行，人员减少一半以上，产品质量稳定提高。森麒麟泰国工厂1000万套轿车胎自动化工厂即将投产，其生产效率更高，减少人工70%。
现在国内已经有不少轮胎厂开始采用AGV（自动搬运车机器人）和机器人，提升企业自动化生产水平，这方面已经取得进展。
此外，工业机器人轮胎硫化自动化生产线正式投入使用。资料显示，该自动化生产线以50kg六轴工业机器人、机器人电控柜、胎坯定位机构、胎坯车物流线、条码识别仪等部件组成，可满足胎坯的自动运输、自动装车、胎坯车自动更换等功能。最为关键的是，该自动化生产线能够与巨轮股份有限公司自主研发的硫化机等设备有机结合，在整个轮胎生产流程中形成一体化应用模式，由此将有效减少生产企业的人工，提高搬运效率，同时避免了因人工失误造成的产品质量问题。
10.2 摩托车胎内胎硫化机器人上岗
橡胶是一种粘弹性的高分子柔性材料，与金属等硬性材料不同，采用机器人生产极易对半成品和成品造成损伤，这一直是摩托车胎行业的难题。经过计算机软件编程、机械设计等方面专业人员的两年研发，国内首条摩托车胎硫化机器人开始在四川远星上岗，成功实现了内胎硫化生产机器人智能化控制。4条机器人生产线可日产2万条内胎，大幅提高了生产效率，降低了劳动强度。另外，工业机器人对生产过程中的各种技术指标把握更准确，产品品质更稳定。除了内胎硫化环节，目前还在研发成型环节的全自动控制，以实现整个内胎生产过程“不见人”，成品由传送带送至检验包装区。同时，还将进一步应用到外胎生产等环节中，彻底实现轮胎生产由工业机器人代替人工生产的变革，达到生产完全自动化、智能化。
10.3 V带自动化生产线即将运行
V带生产厂作为劳动密集型企业，用工成本日益攀升、用工荒等问题成为这些工厂的“紧箍咒”。三力士公司2014年初开始策划V带自动化生产线，现公司部分车间已进行了初步改造， 单机自动化升级到第三代，生产效率大幅提高，减少了约13%的人工成本。正在整合企业信息物理系统（CPS），实现生产线自动化运行。同时又在实施全面规划自动化工厂，下一步将进一步推进全厂生产线的智能化改造，并将实现部分车间无人化。
V带的生产过程需要通过10多个环节，其中很多环节具有自动化生产的潜力。例如，使用自动机械臂搬运笨重的天然胶原料块，把工人从繁重的纯体力劳动中解放出来，通过自动化精确称料机进行多种助剂辅料的备料工序，既能杜绝人工称料的误差又避免了粉尘污染；在裁料环节利用自动化裁剪机精确切边，减少人工伤害等。
除此之外，常温机械自动化再生胶（胶粉）生产线、橡胶助剂自动化包装运输线、轮胎模具自动化生产线等已经投入生产。
11 橡胶工业机器换人，智能制造的战略措施
11.1 继续完善10条自动化生产线
智能制造是《中国橡胶工业强国发展战略研究》提出的十大战略之一。以信息化为基础，以机器人为代表的智能制造在橡胶行业开始受到普遍重视，中橡协提出落实橡胶工业智能制造的10条自动化生产线已经取得重大进展。10条自动化生产线是轮胎全自动化生产线、摩托车胎全自动化生产线、自行车胎全自动化生产线、输送带全自动化生产线、切割V带全自动化生产线、模压橡胶制品全自动化生产线、3D打印橡胶制品全自动生产线、胶鞋工业智能设备及自动化生产线、废橡胶再生胶（胶粉）全封闭自动化生产线、橡胶助剂全自动化生产线。这10条线目前有的已经试生产，有的在调试中，都需要进一步完善，才能成为达到国际先进水平的示范自动化生产线。
企业应该要结合自身情况，制定智能制造路线图，引进信息化、数字化、自动化等人才，逐步推进智能制造，通过自动化实现机器换人，通过信息化减人，提高劳动生产率。
11.2 重视新材料的开发应用，为橡胶工业智能制造打好基础
材料是橡胶工业的基础，新材料是橡胶工业发展的先导。新材料主要是指最近发展或正在发展之中的具有比传统材料更优异性能的一类材料。根据新材料的发展，不断调整橡胶原材料品种、结构和形态，对于促进橡胶工业智能制造，提高效率和质量，降低能源消耗和减少污染，建设橡胶工业强国，具有重要的战略意义。
橡胶工业的原材料分三大类，即主体材料、骨架材料和助剂材料，可以说这三大材料决定了橡胶产品的特性和功能。橡胶工业的发展基本上取决于这三大材料的发展。目前三大材料的原料，60%来源于石油和煤炭等化石资源。今后三大材料的原料的发展方向有四个方面，一是提高现有产品的性能和质量，以降低原材料消耗和延长产品寿命；二是改变现有原材料产品的形态，以改善加工工艺，降低能耗，改善环境；三是扩大使用热塑性弹性体和树脂，以有利于废旧橡胶产品的回收利用；四是开发生物及生物基材料，代替合成材料，逐步减少橡胶工业对化石资源的依赖。
采用新型原材料是大势所趋，是橡胶工业智能制造的需要，是环保的要求，是减少橡胶工业对石化资源的依赖需要。
11.3 创建电商新模式，延续橡胶工业智能制造
2001年就提出轮胎等橡胶产品销售向电商发展，经过十几年的酝酿、探讨、实践、失败和总结，终于在2014年迎来了轮胎等橡胶产品电商的元年，初步走出了符合轮胎特点和国情的轮胎电商之路。不仅有天猫等通用网络平台，还有专业的途虎养车网、轮库、麦轮胎、好事网等电商网站，新的轮胎等橡胶产品电商网站不断出现，可以说是风起云涌，开始冲破传统营销方式。据估算，2014年全国轮胎电商销售逾500万条。轮胎销售商坐不住了，联合成立以电商为主的联合轮胎股份后，引起连锁反应，相继又有几家联合轮胎销售公司成立，涉足轮胎电商。几家大轮胎厂不甘落后，纷纷以各种电商形式销售轮胎。除了轮胎电商外，非轮胎产品电商也受到关注，已经出现以橡胶管带为主的橡胶制品的电商平台。要继续探讨适合中国国情的橡胶产品电商模式，延续橡胶工业智能制造到终端，实现彻头彻尾的智能制造系统。
11.4 要完善橡胶工业创新体制
目前我国先后设立了众多的橡胶与相关产业科技研发机构，如国家工程实验室、国家工程研究中心等。但是，技术创新体制仍有待完善。企业是需求的主体、研发投入的主体及成果实施的主体，企业要加大研发投入。政府要制定相关政策，鼓励企业加大研发投入，支持企业开展科技创新。
科技成果转化率低的一个重要原因，既不可能要求院所完成从技术原理到全部产业化的研发任务，也不可能要求企业的研发从技术原理起步。因此，要在开发研究与成果产业化之间架设起桥梁，建立为全橡胶行业服务的，基于互联网的开放式创新平台。同时，鼓励建立名副其实、确有实效的产学研用协同创新联盟。共性技术创新平台应是独立的，能为大中小企业服务，并兼有工程人员培训的功能。
11.5 充分利用金融资本，助力橡胶工业智能制造
企业应该加大对智能制造的投入，转变过去那种重扩大产能的投资倾向。我国金融业今后将步入重构阶段，为实体经济发展提供更多的金融产品。金融业的发展将为橡胶行业的发展提供强有力的支持。应该抓住这个机遇，借力资本，改造和提升我国橡胶工业。
我国将实行IPO注册制，三中全会《决定》“推进股票发行注册制改革”，今年国家将加大金融改革力度，推进股票发行注册制改革是五大改革重点，最近证券委表示今年要加快实行注册制，这对推动智能制造是个好消息。
现在已形成“两所”、“两系统”多层次资本市场，即深交所和深交所、全国股份转让系统（新三板）和中证企业报价系统。特别是正在推进的互联网金融都是可以充分利用的金融资本手段，都将为橡胶工业智能制造提供强大的融资支持。鼓励、支持、引导风险投资、创业投资以及民间资本进入橡胶工业智能制造，借助资本，改造传统橡胶工业，提高运行质量，加快我国橡胶工业向强国发展的步伐。
12 机器换人，智能制造，建设橡胶工业强国的目标和预测
12.1 目标
去年中国橡胶工业协会发布了建设中国橡胶工业强国的重要报告《中国橡胶工业强国发展战略研究》，在这个报告中，将智能制造作为建设橡胶工业强国的重要途径，进行了深入、全面的论述，提出了智能制造的方向、目标和战略措施，智能制造是建设橡胶工业强国的一条红线。也可以说，建设橡胶工业强国的战略目标就是橡胶工业智能制造的目标。
根据今年人大政府工作报告提出的“中国制造2025，向制造强国迈进，力争到2025年从制造大国迈入制造强国行列”的重要国家战略，以《中国橡胶工业强国发展战略研究》为基础，提出今后10年的目标：走智能制造之路，建橡胶工业强国，争取“十三五”末（2020年）进入橡胶工业强国初级阶段，“十四五”末（2025年）进入橡胶工业强国中级阶段。
12.2 预测
如果按照我们提出的“走智能制造之路，建橡胶工业强国”的目标得以实现，到2025年，我国橡胶工业将实现四大转变，一是由要素驱动向创新驱动转变；二是由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变；三是由资源消耗大、污染物排放多的粗放制造向绿色制造转变；四是由生产型制造向服务型制造转变。我国橡胶工业将呈现崭新的面貌，屹立于世界橡胶工业强国之林。
2025年橡胶工业强国前景展望如下：生产效率(人均销售额)将提高1.5倍左右；销售利润率提高2倍以上；信息化率和信息化集成度达到90%左右，比现在提高1.8倍以上；现代化指数由现在的49.2上升到92.7.提高1.88倍左右；销售额翻番，达到近2万亿元。同时职工人数大幅度减少；产品质量稳定性大幅度提高；化石能源消耗逐步减少，代之以清洁能源逐步增加；劳动强度和环境大幅度改善。届时我国橡胶工业将给国民经济发展做出更大贡献，在国际市场上展现更强的竞争力。
（范仁德）
（中国橡胶工业协会）