“閒棋冷子”變“皇冠明珠”，中國工業機器人在這裏崛起

“機器人是什麼？”

“機器人變成人了，那還了得！”

“這是搞‘花架子’。我們連機器人還沒搞明白，就要造機器人，簡直是痴人説夢！”

20世紀70年代中期，吳繼顯、蔣新松、談大龍3位在中國科學院瀋陽自動化研究所（以下簡稱瀋陽自動化所）從事控制系統研究的科研人員，聯合起草了一份提交給中國科學院的工作彙報，提出開展人工智能和機器人技術研究。這是中國科學家最早提出的有關機器人研究的建議。

然而，這個彙報卻引來諸多質疑。3位科學家對此無奈地搖頭，慨嘆當時的中國還無暇顧及如此前沿的科研領域。

時間來到2022年，中國工業機器人年銷售量已超過30萬台，佔全球總銷售量的一半以上，中國連續9年成為全球工業機器人第一大應用市場。

歷經了半個世紀，工業機器人在中國從一枚“閒棋冷子”成為“製造業皇冠頂端的明珠”，瀋陽自動化所見證並經歷了其發展過程中的每一次低谷和高潮。

這裏是中國工業機器人的“搖籃”和“城堡”，曾誕生了國內第一台示教再現機械手樣機、第一台高性能機器人控制器、第一台自動導引車（AGV）、第一台焊接機器人……透過瀋陽自動化所諸多“第一”的歷史記憶，可以讀懂中國工業機器人究竟是如何從無到有發展起來的。

來之不易的“通行證”

1920年，捷克作家卡雷爾·恰佩克發表了一部科幻劇本《羅薩姆的萬能機器人》，講述了一個名為羅薩姆的公司把機器人作為工業品推向市場，讓它充當勞動力、代替人類勞動的故事。

該劇一經推出就在全球引起巨大轟動，成為robot（機器人）這個名詞的詞源。

1958年，美國發明家約瑟夫·恩格爾伯格創造了世界上第一台工業機器人unimate，並創辦了Unimation公司。unimate是一台用於壓鑄作業的五軸液壓驅動機器人，其手臂的控制由計算機完成。它採用分離式固體數控元件，並裝有存儲信息的磁鼓，能夠代替工人，記憶並完成180個工作步驟。

1961年，unimate正式在美國通用汽車公司完成安裝，輔助汽車生產。

1969年，日本川崎重工業株式會社引進Unimation公司的機器手臂，作為解決勞動力不足的一項革命性措施。

後來，美國機器人協會評價這個長得並不像“人”的機器人，“徹底改變了現代工業和汽車製造的流程”。

然而，要想讓機器人替代人，一個重要的前提是生產流程的專業化和標準化，否則機器人無法發揮作用。而越是專業化、標準化，就越離不開規模化的供應鏈體系。

20世紀70年代，新中國成立不過20餘年，被視為大國之“筋骨”的重工業——煤炭、鋼鐵、石油等，在中國剛剛積攢起一些家底。彼時的中國還不具備發展工業機器人的土壤。

但是，吳繼顯、蔣新松、談大龍從僅有的一些國外資料中看到有關“robot”的理論概述、學術文章和信息彙編，就認定了機器人未來的價值和意義，感覺中國應該出手。

心有不甘的3位科學家決定去北京，邊調研，邊遊説。

可以想見，中國機器人事業的開局不會十分順利。

談大龍還記得，他們曾給好幾家部委單位介紹人工智能和機器人的情況。“但得到最多、印象最深的回答就是‘好啊，你們搞好了我們就用’。不冷不熱的態度，讓我們很掃興。”

轉機出現在當時的中國科學院新技術局。時任局領導不僅認真聽取了他們《關於人工智能與機器人》的彙報，還明確表示支持，並要求他們提交這份報告。

1977年，蔣新松作為瀋陽自動化所的代表，被派往北京起草有關自動化學科的發展規劃，併為籌備和出席當年召開的全國自然科學學科規劃會議做準備。

“機器人將是21世紀具有代表性的高技術，如果我們失去了這個領域的科學技術優勢，就可能失去一個時代。”蔣新松的這一聲疾呼，得到屠善澄、楊嘉墀、王大珩和宋健等幾位自動化領域頂級科學家的支持。

研製機器人項目隨即被正式列入1978年—1985年的自動化科學發展規劃。機器人獲得了進入中國的“通行證”。

“它打開了中國人的眼界”

然而，當時，作為“現代化”代表性符號的機器人到底長什麼樣，又該從哪裏下手研製，國內鮮有人知曉。

1979年8月，首屆國際人工智能研討會在日本東京召開，以蔣新松為組長的中國專家組一行4人出席會議。他們希望利用這次機會對日本的機器人發展應用做一番深度考察。

當時的日本，已經依託汽車工業建立起“機器人王國”。這也成為日本經濟崛起的一個重要因素。

可就在蔣新松提出想要購買一台機器人時，一位日本知名企業的技術部長卻傲慢地拒絕了他：“15年內我們不準備與中國進行任何有關機器人方面的合作。原因很簡單，即使我們把機器人賣給你們，你們也不會用！”

回國後不久，蔣新松成為瀋陽自動化所所長。他立志要為中國民族工業找回尊嚴，迅速展開了工業機器人的研究與試製。

20世紀80年代初，瀋陽自動化所開始了工業機器人和水下機器人基礎技術及元器件的研究，並進行產品開發。1982年2月，蔣新松將課題交給宋克威、周國斌、王棣棠等幾位科研人員負責。同年6月19日，SZJ-1型示教再現機械手樣機初具雛形。它由計算機控制、電液伺服系統驅動，具備5個自由度和點位控制與速度軌跡控制功能，是我國科研人員自主研製的第一台工業機器人樣機。

1982年6月19日，我國第一台應用計算機實現點位控制和速度軌跡控制的示教再現型工業機器人研製成功。

不久，經改進的SZJ-1型示教再現機械手鑑定會在瀋陽自動化所舉行。來自全國29家單位的44位鑑定專家一致認定：這台示教再現機械手樣機的檢測數據指標，與20世紀70年代國外廣泛應用的UNIMATE-2000型工業機器人相近。

不過，宋克威明白，這台工業機器人只是仿製國外的實驗室樣機，並且由於國內缺乏大量專用零部件，機器人的精準性、可靠性都明顯不足，不可能真正應用於生產。

但是，這並不影響它的歷史地位。宋克威坦言：“它打開了中國人的眼界，第一次讓大家見識到工業機器人到底長什麼樣。”事實上，正是這台工業機器人的誕生，為國家發展工業機器人吹響了前進的號角。

在一次由國務院組織的“新技術革命對我國的挑戰及對策研究”研討會上，蔣新松提出一個重要建議：在中國建立一個面向全國、同時面向全世界的開放型機器人研究開發基地。

1982年9月，國家計委《關於編制建設前期工作計劃的通知》下達到中國科學院，其中“機器人示範工程”被列入國家“七五”計劃科學類項目。1984年9月，國家計委下發《關於機器人示範工程設計任務書的批覆》文件，同意依託瀋陽自動化所建設機器人示範工程。

瀋陽“機器人示範工程”為國產工業機器人研發提供了必要的基礎設施和硬環境，總投資高達5000萬元，其中僅購置科研設備的投資就達到590萬美元的外匯額度。這在當時堪稱天文數字，猶如今天的大科學工程。

其間，瀋陽自動化所在工業機器人的核心——機器人控制器上實現自主研發，並將其裝配於焊接機器人；研製出具有高度自治功能的移動式機器人，能識別道路、區分障礙物、迴避障礙、自動進行路徑規劃等，從而完成了第一階段研製任務；全面開展以提高作業效率為目標的主-從遙控手及其監控系統的研究、雙臂協調的研究……

隨着1990年“機器人示範工程”正式竣工，中國機器人的“城堡”已初具規模。可問題隨之而來——可持續性的運行經費從哪兒來？如何進一步將工業機器人提升至國家科技發展戰略層面？

進入“863”計劃是當時唯一的出路，但蔣新松首先要解決的問題是如何應對質疑。

改革開放之後，大量勞動力需要上崗就業。很多人非常不理解蔣新松勾畫的未來：“現在中國多的是人，有必要搞機器人嗎？”

蔣新松苦口婆心地解釋——

“現在，發達國家都在這個領域花大本錢，開展競爭，並對我們進行封鎖。中國怎樣才能加入全球的科技體系？我們再不幹起來，就會被人家甩得越來越遠……”

蔣新松始終認為，中國應該直面當今世界高技術的發展，站在歷史的高度，作出科學的、經得起長時間考驗的抉擇。

經過半年的四處遊説，天平最終還是倒向“大力支持”的一方。蔣新松也成為“863”計劃自動化領域的首席科學家。

國家“863”計劃自動化領域首席科學家蔣新松（左四）參加總結大會。

從引進轉為輸出

可誰想到，即便擁有這樣的身份，蔣新松想在各大汽車企業推廣國產工業機器人技術，仍然很難打開局面。

“我們不考慮國產設備。”任何一位企業負責人都能用這句話把這位首席科學家的嘴堵死。

打破這一僵局的，是一次中外技術合作項目的突發事件。

1991年初，瀋陽一家汽車廠決定引入美國的AGV，開發一條汽車總裝生產線。AGV是由計算機控制，具備移動、自動導航等功能的一類工業機器人。它可以在汽車總裝生產線上馱着發動機、後橋、油箱，跟着懸吊在流水線上的車身自動行走，進行動態裝配。

可是，當汽車裝配生產線進行到一半時，美方突然宣佈，政府限制技術出口，無法再提供AGV。這對已經買來整條生產線的汽車廠是一次重創。

突如其來的封鎖，迫使汽車廠找到瀋陽自動化所。蔣新松和當時擔任副所長的王天然二話不説，決定把國產AGV研發作為“863”計劃攻關項目課題，交給趙經綸、白小波等幾位技術骨幹。

由於瀋陽自動化所“七五”期間在移動機器人領域已經有了技術積累，AGV研發並未難倒科研人員，真正難的是如何使AGV與生產線配合，解決實際應用中的問題。

“AGV下車間的最初半年裏，幾乎天天都有故障，問題層出不窮。”王天然説，有設計的問題，有元器件的問題，也有對生產不瞭解的問題，等等。

於是，技術人員只能一邊拉着AGV反反覆覆跑，一天重複成百上千次，一邊在電腦上不斷修正，逐步提高它的穩定性和可靠性。

1993年11月30日，由9台AGV組成的“發動機、後橋、油箱‘AGV’及副環裝配系統”通過專家驗收，並投入現場使用。這是我國汽車行業首次使用自主開發的基於AGV的汽車總裝生產線。

當時，國外的AGV只能沿着地面軌道走直線，而瀋陽自動化所研製的AGV採用了模式識別技術，可對周圍環境進行識別判斷，既能直線行走，又能自動轉彎，在國際上處於領先地位。

這台AGV很快便引起了韓國三星株式會社的注意。他們當時評價，這是汽車生產自動化的新技術，該型AGV中某些技術性能指標甚至超過日本同類產品。因此，他們提出了受讓需求。

1994年，瀋陽自動化所和韓國三星株式會社簽訂技術轉讓合同，以30萬美元向韓國輸出AGV技術。這是國產工業機器人第一次從引進國外技術轉變為向國外輸出技術。

值得一提的是，由於國產AGV的橫空出世，進口AGV產品一下從單價150萬元降至100萬元以下。

中國第一台AGV“先鋒一號”。

20世紀90年代中期，中國工業機器人的研發有兩個標誌性產品，一個是AGV，另一個是焊接機器人。它們都誕生在瀋陽自動化所。

在工程機械行業，首要攻關的就是焊接機器人，包括點焊和弧焊機器人，技術難度都很高。1993年，瀋陽自動化所首台SISVN-GRC高性能機器人控制器準備就緒，但是協作單位研發的機器人本體遲遲過不了關。這就像一個人只有“大腦”，但“缺胳膊少腿”。

不想再等待的王天然決定從國外購買本體，再裝上自己的控制器，自行生產工業機器人。

“一台本體幾十萬元，買回來配上我們的控制器，萬一不能用怎麼辦？”王天然心裏不停地打鼓。

“要買就買一批，要幹就幹個驚天動地。”年長王天然一輪的蔣新松霸氣地給他撐腰。

1994年，瀋陽自動化所冒着巨大的風險，用研究所當時僅有的全部1000餘萬元自有資金，從日本購買了19台機器人本體，並研製自己的控制器，生產了一批工業焊接機器人，投放市場。

“這是非常冒險的做法。如果我們賣不出去，研究所真要借錢發工資了。”但是，王天然十分自豪研究所特有的“凝心聚力幹大事”的文化。“敢幹大事，服從調配，否則，所長哪來那麼多‘錢’？”説完，他便爽朗地笑了。

1995年底，這批焊接機器人銷售一空。不久，哈爾濱工業大學機器人實驗室也傳來好消息——機器人本體研製成功了。

“你們是在啓發市場”

歷史的弧線本應一路上揚，可現實卻再次給工業機器人潑了一盆冷水。

20世紀最後10年，市場經濟大潮撲面而來，但東北地區這個計劃經濟時代的工業巨人不進反退。尤其是以瀋陽鐵西為代表的老工業區，頹勢凸顯，不少工廠倒閉，工人下崗。

此時，人與機器的矛盾再次變得尖鋭起來。而這也是中國裝備製造業升級換代必須經歷的陣痛。

工業體系的迭代根本上受內生動力驅動，沒有市場需求就沒有驅動力。王天然回憶，當時的瀋陽自動化所破天荒地成立了市場部，這在國內研究機構中絕無僅有。

蔣新松帶頭奔波於廠礦企業、政府機關，與決策者、企業家、工人面對面交流，圍繞產業發展的現狀和未來，闡述機器人的地位、價值和作用，着重探討如何幫助東北工業經濟走出低谷、擺脱困境，實現產業升級。

1996年，蔣新松院士在瀋陽自動化所學術研討會上作報告。

事實上，自從世界上第一台工業機器人誕生以來，人與機器人的關係就充滿爭議，人們的擔憂主要來自失業。

但蔣新松希望從事實出發打消大家的顧慮。他曾算過一筆賬：號稱“機器人王國”的日本有一億多人口，有兩萬多台機器人；英國有4000萬人口，機器人不足1000台。日本的機器人最多，但失業率最低；英國的機器人在西方發達國家中是較少的，失業率卻最高。事實證明，機器人不會帶來失業。

然而，對於工業基礎本就薄弱的中國而言，想要大量推廣機器人仍有一段漫長的路要走。不過，那時的瀋陽自動化所再次顯現出“敢為人先”的基因，他們想要為機器人技術創造以產業為導向的發展條件，加快技術市場化和產品產業化的進程。

1997年3月29日，就在蔣新松、王天然等人緊鑼密鼓地謀劃組建機器人產業公司時，幾十年都在為中國工業機器人攻城拔寨的蔣新松，因突發急性大面積心肌梗塞而住院搶救。第二天，蔣新松病情稍加好轉，就迫不及待地與瀋陽自動化所領導商談下一步“863”計劃工作。可就在當天下午，蔣新松的病情突然惡化，經搶救無效離世，享年66歲。

此後，蔣新松的遺願成了王天然一個沉重的心結。而解開這個心結的，是中國科學院在20世紀末啓動的知識創新工程。這次改革要求科研院所打破傳統模式，不僅要做課題、出論文、出人才，更重要的是為國民經濟發展作出貢獻。

2000年4月，經過在研究所內部近一年的試運行，以蔣新松名字命名的第一家機器人高技術企業——瀋陽新松機器人自動化股份有限公司（以下簡稱新松公司）正式成立，拉開了中國機器人全面產業化的序幕。

當時，第一批從研究所來到新松公司的徐方研究員回憶稱，弧焊、點焊機器人，以及AGV是新松公司成立之初的王牌產品，但當時汽車行業的國內市場被外國機器人牢牢佔據，很多國內廠商對國產裝備製造存在偏見，對國產機器人缺乏信心。

於是，新松公司以市場需求為導向，以技術創新為驅動，圍繞客户的問題提出解決方案，再回到新松公司本部研發設計，然後為客户集成安裝應用，形成“兩頭在內、中間在外”的經營模式。

一次，我國一位知名企業家見到王天然，不無佩服地對他説：“你們是在啓發市場。”

王天然用力地點了點頭。可他心裏想的是：國內市場的覺醒何時才能到來？

2001年底，中國正式加入世界貿易組織，中國的工業市場格局由此發生翻天覆地的變化。國產工業機器人終於等到了千載難逢的歷史機遇。2009年，新松公司以“機器人”之名在深交所創業板上市。

新松公司研發的AGV在工廠應用。瀋陽自動化所供圖

2010年，中國國內生產總值首次超越日本，躍居世界第二，並逐步成為世界工廠。這一速度震驚了世界。

2013年，中國正式成為工業機器人全球第一大應用市場。工業機器人終於獲得了它應有的地位。而這距離瀋陽自動化所當年提出那份給中國科學院的彙報，已經過去了近40年。

那時，他們有一個夢：將來，我們中國的機器人要像美國、蘇聯那樣，上天、下海；要像日本和德國那樣，在工廠裏奔跑……如今，這個夢想已經實現！

（記者 胡珉琦）