今年5月,在德国举行的汉诺威工业博览会上人潮攒动。大量目光敏锐的参观者不约而同地集中在了一个机器人展台旁边,他们对眼前小巧的机器人产生了极大的兴趣。这台双臂七轴机器人不仅能安全地实现人机携同工作,还把误差精度控制在人能感受到的最小缝隙之内(0.02mm)。
这款机器人来自ABB集团,名为YuMi,英文意为“你和我”(you and me),它最大的特性就是能安全地和人一同工作。YuMi能成功面世是ABB集团内部各研究院创新合作的成果,这其中,ABB中国研究院做出了非常重要的贡献。
2015年8月26日,ABB大学生创新大赛决赛在京举行,ABB中国研究院院长刘前进是评委之一。在大赛现场,就科技创新与人才培养,《环球科学》采访了刘前进。
《环球科学》:YuMi机器人受到大量关注和肯定对你们意味着什么?
刘前进:从2007年参与YuMi机器人研制以来,已经有8年时间了。对于任何一家公司或者研究单位来说,8年都不是一个短暂的时间,甚至只有为数不多的企业敢拿出这样多的时间做研发。对我们来说,YuMi的研发难度非常高,属于典型的“三高”(风险高、回报高、创新高)项目。在研发YuMi机器人时,按照ABB一贯的全球化研发思路,我们只负责“眼睛”和“大脑”部分的工作,其余由其他研究院共同合作完成。
YuMi的亮相,对我们有两方面的重要意义。第一,我们证明了中国研究院在参与高难度项目时的创新能力;第二,我们或许打造出了可以改变未来工业制造流程的产品。
虽然机器人在工业市场中并不少见,但是目前仅在汽车装配喷漆和码头航运码垛等场景下比较常用。这些场景下的机器人的主要优势在于能提供强大的力量。对YuMi而言,却完全不同。它个头不足1米,拥有两只手臂,手臂上的7个轴可提供全方位的自由度。
最重要的是,它的最终精度可达人能感知到的最小缝隙。单臂拥有7个轴,在每个轴都会产生逐级放大效应的情况下,仍把精度控制在0.02毫米以内,这可不是一件容易的事。这样的精度完全可以应用在手机、相机、电脑等电子产品的装配上,也可以应用在食品饮料和小型配件的加工上。它所开辟的应用场景,等同于一个生机勃勃的朝阳产业。
《环球科学》:这样的“三高”项目曾让你们面临过哪些难题?
刘前进:在项目刚刚启动的头几年,我们团队的离职率不算低。一个具有挑战的项目,很难在短期内做出成果。如果没有成果,在每次汇报时,他们都会有很大的压力。如果一个试样失败了,他们甚至很难汇报。这就是刚开始的问题。
但其实反过来想,这取决于你如何评估团队成员的绩效。不一定非得看到成功才能作为绩效。我经常跟团队说,汇报成绩的时候不是我们做出了什么,而是证明了这是不可行的,这也是一个成绩。所以大家逐渐接受这种思维之后,他们就知道这种氛围或者环境,是允许你去失败的,是可以宽容看待你的这种失败的。
《环球科学》:这种管理方式效果如何?
刘前进:中国研究院除了深度参与之前提到的YuMi机器人以外,525千伏高压直流输电的电缆研发项目中,我们也做出了突出贡献。
在应用中,这种电缆一般需要通过几千安的电流,有电流通过,就会产生热。当你采用的绝缘材料越厚的时候,产生的热就越容易积累,时间一长就会产生热疲劳损坏。所以,解决的办法就是提高外部材料的性能,让它的绝缘性更强。现在一般使用超高压直流作为远距离高强度输电的主要方式,但由于高压直流输电的特殊性,对电缆提出了更高的要求,甚至可以说是一个很大的挑战。因为从历史经验来看,交流电压等级的电缆已经出现了很久,相对应的直流输电电缆还没有成品产出。
因此,在2010年介入电缆项目以来,我们的科学家做出了无数配方,每年都会经历无数失败,直到近两年才终于有了配方。虽然指标很清晰,知道要寻找什么样的材料,但这种材料是不存在的,是需要创造出来的,需要测试并验证各种各样的可能性。一家公司必须愿意投入很多经费,有很高的耐性,允许一波研究人员从事基础领域的科研,才可以研发出这样的产品。
《环球科学》 : 对于创新,人才很重要,你们是如何培养创新人才的?
刘前进:研究院是一个平台,ABB中国研究院的人数是六七十人,是ABB全球七家研究院之一。除了做研发以外,我们还需要为各个业务部门培养人才,输送人才。比如,2005年ABB中国研究院刚刚成立时,我们的一位项目经理就转变身份成了部门经理。现在,他已经是我们业务部门技术中心的负责人了。
过去10年,我们贡献了近200多项国际专利,从点到面,有很多领域做到了国际领先,我们的一些成果,包括刚才提到的YuMi机器人和电缆,都是非常不错的成果。
我们也培养了一个具有梯队的人才库,专家团队被全球认可,期间逐渐加入团队的人也在不断成长,而且,我们也会给应届生提供很好的平台,让他们能够在这里实习和成长。
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