隨著我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，以工業(yè)機器人為關(guān)鍵技術(shù)裝備的智能工廠成為發(fā)展的熱點和必然趨勢。在早期的智能工廠中，機器人大多是單機運行的，機器人狀態(tài)信息一般通過定期停機檢測來獲取，缺少在線健康狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷和預(yù)測性維護的條件和手段，工業(yè)機器人的運維處于較初級的水平。

　　近年來，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及使得工業(yè)機器人遠程運維成為智能工廠發(fā)展的新趨勢。當前，工業(yè)機器人一般都提供了有線或無線網(wǎng)絡(luò)接入功能。借助于網(wǎng)絡(luò)連接，機器人本身的傳感器數(shù)據(jù)可以十分方便地被傳送到企業(yè)服務(wù)器或云平臺。基于云端或服務(wù)器端對傳感器數(shù)據(jù)進行分析和挖掘，企業(yè)可實現(xiàn)對工業(yè)機器人運行狀態(tài)的實時監(jiān)控、故障評估和預(yù)測性維護。因此，工業(yè)機器人遠程運維是當前智能工廠網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的必然要求。

　　值得注意的是，工業(yè)機器人遠程運維目前還處在相對無序的起步階段。相關(guān)條件建設(shè)缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標準，不同企業(yè)往往采用不同的遠程運維平臺和數(shù)據(jù)接口。這種現(xiàn)象給同行業(yè)互聯(lián)互通帶來了極大的困難。在此形勢下，國內(nèi)制造業(yè)迫切需要抓住眼下轉(zhuǎn)型升級的機遇期，及時啟動并大力推進工業(yè)機器人遠程運維技術(shù)標準研究，以搶占工業(yè)機器人遠程運維技術(shù)制高點。這對于提高我國在工業(yè)機器人標準領(lǐng)域的國際競爭力，帶動我國工業(yè)機器人產(chǎn)品研發(fā)與應(yīng)用推廣，設(shè)定國內(nèi)工業(yè)機器人市場準入門檻以及提升國產(chǎn)工業(yè)機器人市場份額具有重大戰(zhàn)略意義。

　　工業(yè)機器人是智能制造的重要支撐

　　我國在歷經(jīng)長達30余年的環(huán)境污染、資源浪費、勞動密集的經(jīng)濟超速發(fā)展之后，隨著自然資源的逐步枯竭和人口紅利的不斷消失，經(jīng)濟發(fā)展模式面臨著不得不轉(zhuǎn)型的嚴峻考驗。當前，國內(nèi)工業(yè)產(chǎn)業(yè)無論是結(jié)構(gòu)調(diào)整還是發(fā)展模式升級，其首要任務(wù)都是要將傳統(tǒng)的資源密集型和勞動密集產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)橹R密集型和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，而這其中最為核心的調(diào)整手段便是工業(yè)機器人的推廣和普及應(yīng)用。在當前制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中，工業(yè)機器人是各個企業(yè)最為急需的高端關(guān)鍵技術(shù)裝備。

　　黨的十九大報告指出“加快建設(shè)制造強國，加快發(fā)展先進制造業(yè)，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合”。

　　2015年11月，習總書記在《致2015世界機器人大會賀信》中指出“隨著信息化、工業(yè)化不斷融合，以機器人科技為代表的智能產(chǎn)業(yè)蓬勃興起，成為現(xiàn)時代科技創(chuàng)新的一個重要標志。中國將機器人和智能制造納入了國家科技創(chuàng)新的優(yōu)先重點領(lǐng)域，我們愿加強同各國科技界、產(chǎn)業(yè)界的合作，推動機器人科技研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程，使機器人科技及其產(chǎn)品更好地為推動發(fā)展、造福人民服務(wù)。”

　　2016年3月，工信部、發(fā)改委、財政部聯(lián)合印發(fā)《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》，提出“進工業(yè)機器人向中高端邁進。面向《中國制造2025》十大重點領(lǐng)域及其他國民經(jīng)濟重點行業(yè)的需求，聚焦智能生產(chǎn)、智能物流，攻克工業(yè)機器人關(guān)鍵技術(shù)，提升可操作性和可維護性，重點發(fā)展弧焊機器人、真空(潔凈)機器人、全自主編程智能工業(yè)機器人、人機協(xié)作機器人、雙臂機器人、重載AGV等六種標志性工業(yè)機器人產(chǎn)品，引導我國工業(yè)機器人向中高端發(fā)展。”

　　智能制造將信息技術(shù)與制造技術(shù)融合發(fā)展，包含了發(fā)展智能裝備和智能產(chǎn)品、推進生產(chǎn)過程智能化和深化互聯(lián)網(wǎng)在制造領(lǐng)域等重點方向。智能裝備是智能制造的實現(xiàn)端，而工業(yè)機器人是最重要的高端智能裝備之一。工業(yè)機器人替代人工生產(chǎn)是未來制造業(yè)重要的發(fā)展趨勢，是實現(xiàn)智能制造的重要基礎(chǔ)，也是我國實現(xiàn)工業(yè)自動化、數(shù)字化、智能化的重要保障。隨著汽車、機械加工、化工、3C電子、醫(yī)療器械、國防軍工等領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級的不斷深化，工業(yè)機器人將在智能制造中扮演越來越重要的角色。

　　工業(yè)機器人遠程運維是智能工廠的重要發(fā)展趨勢

　　目前，工業(yè)機器人行業(yè)全球80%市場份額被安川、FANUC、KUKA、ABB等國際巨頭所占據(jù)，國內(nèi)企業(yè)僅占很少份額。隨著制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，未來20年我國工業(yè)機器人市場需求將達到100萬臺/套以上，市場規(guī)模在1000億元以上。根據(jù)巴克萊的預(yù)測，到2025年，全球工業(yè)機器人銷售額將從2015年的1.16億美元，增長到200億美元。面對如此大規(guī)模的市場，十分有必要將工業(yè)機器人列入高端制造裝備的國家發(fā)展戰(zhàn)略，大力推動工業(yè)機器人技術(shù)研發(fā)、標準制訂和產(chǎn)業(yè)化推廣工作，使我國在未來國際競爭中搶占先機。

　　在全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)浪潮日益高漲的背景下，智能工廠的互聯(lián)互通已經(jīng)在越來越多的國家和地區(qū)變?yōu)楝F(xiàn)實。近年來，高性能傳感器技術(shù)與高速工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為智能工廠關(guān)鍵裝備遠程運維提供了重要的技術(shù)條件支撐。在上述技術(shù)的牽引下，眾多國際一流的制造企業(yè)都紛紛對其自動化生產(chǎn)線上的機器人等關(guān)鍵裝備實施了遠程運維，包括運行狀態(tài)自動監(jiān)測、健康評估、故障診斷、預(yù)測性維護等等。遠程運維技術(shù)的發(fā)展使得工業(yè)機器人的穩(wěn)定可靠運行有了重要的技術(shù)條件保障，對提升企業(yè)的經(jīng)濟效益具有十分重要的作用。

　　工業(yè)機器人遠程運維標準對我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型具有重要引領(lǐng)作用

　　目前，我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級正處在一個十分重要的攻堅時期。機器人代替人已經(jīng)成為國家、社會和企業(yè)的共識，工業(yè)機器人在車輛、機械、能源、化工、電子等行業(yè)的應(yīng)用呈井噴式增長。然而，和工業(yè)機器人在發(fā)達國家制造業(yè)中的應(yīng)用情況相比，我國工業(yè)機器人的應(yīng)用還處在一個較低的層次，它們在大多數(shù)情況下僅僅起到了替代人力的作用，機器人的智能化與網(wǎng)絡(luò)化優(yōu)勢在工業(yè)制造領(lǐng)域還未完全發(fā)揮出來。目前，在國內(nèi)制造業(yè)，大多數(shù)工業(yè)機器人都僅僅是作為一臺獨立的設(shè)備在生產(chǎn)線上開展工作。絕大部分已經(jīng)配備了機器人的企業(yè)都還未建立遠程運維平臺，工業(yè)機器人的互聯(lián)互通、狀態(tài)在線監(jiān)測、故障在線評估以及預(yù)測性維護都還未提上建設(shè)日程。所以，從遠程運維的角度來講，這些配備了工業(yè)機器人的國內(nèi)企業(yè)和真正的智能工廠還存在很大的差距。

　　傳統(tǒng)的工業(yè)機器人運行維護主要依靠專業(yè)化的運維工程師進行現(xiàn)場操作。傳統(tǒng)運維方法成本高昂、效率較低。與傳統(tǒng)的現(xiàn)場運維相比，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、云計算等技術(shù)的工業(yè)機器人遠程運維服務(wù)系統(tǒng)具有明顯的技術(shù)先進性。

　　在制造業(yè)轉(zhuǎn)型進程中，工業(yè)機器人運程運維還有很長的路要走，還有很多技術(shù)問題需要解決。為了解決好其中的關(guān)鍵技術(shù)難題，十分有必要從國家層面立項開展工業(yè)機器人運程運維技術(shù)標準研究，用標準研究的成果引領(lǐng)相關(guān)的技術(shù)攻關(guān)和條件建設(shè)。

　　遠程運維是國內(nèi)工業(yè)機器人應(yīng)用中亟待突破的技術(shù)瓶頸

　　在發(fā)達國家，由于機器人普及程度較高并且工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展較為完善，工業(yè)機器人的遠程運維已經(jīng)發(fā)展到了相對較高的水平。許多工業(yè)機器人制造商，如ABB、KUKA、安川、FANUC等等，都建立了遠程運維的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺，并基于平臺對其遍布于全球客戶企業(yè)的工業(yè)機器人開展實時的運行狀態(tài)監(jiān)測、健康管理、故障診斷、預(yù)測性維護和遠程軟件升級。在國內(nèi)，由于機器人研制和應(yīng)用起步較晚，同時工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也發(fā)展得不夠完善，所以工業(yè)機器人的遠程運維至今還處于一個十分初級的水平。雖然越來越多的工業(yè)企業(yè)都逐漸開始使用工業(yè)機器人，但是受各方面技術(shù)條件的限制，在實際運行過程中，往往還需要通過定期停機進行機器人狀態(tài)檢測和維護，機器人的智能化優(yōu)勢還沒有得到充分的發(fā)揮。因此，工業(yè)機器人在線狀態(tài)檢測評估、遠程故障診斷、預(yù)測性維護等是目前國內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中亟待解決的重要技術(shù)難題。

　　工業(yè)機器人遠程運維標準的現(xiàn)狀

　　我國現(xiàn)行機器人國家標準體系中含標準100多項，標準體系相對完整。已經(jīng)發(fā)布的國家標準和行業(yè)標準43項。ISO/TC299國際機器人標準化技術(shù)委員會發(fā)布的國際標準已全部被國內(nèi)對口組織SAC/TC159/SC2轉(zhuǎn)化為國家標準。我國機器人領(lǐng)域國際標準的采標率是100%，但在工業(yè)機器人遠程運維標準化領(lǐng)域國內(nèi)標準化方面還幾乎是空白。

　　在工業(yè)機器人遠程運維國際標準化領(lǐng)域，也沒有研制和發(fā)布具體的國際標準。但在機器的故障預(yù)測等方面ISO、IEEE、MIMOSA(機械信息管理開發(fā)標準聯(lián)盟)以及SAE(美國汽車工程師學會)已經(jīng)發(fā)布了一系列標準。

　　ISO/TC108發(fā)布的ISO13374系列標準主要集中在機器人的狀態(tài)診斷、數(shù)據(jù)處理以及通信與表達等方面。

　　IEEE 發(fā)布的標準介紹的主要是信息交換模型以及故障診斷標準體系的發(fā)展方向。

　　MIMOSA發(fā)布的標準包括開放系統(tǒng)架構(gòu)的視情維修OSA-CBM標準和企業(yè)應(yīng)用集成的開放系統(tǒng)架構(gòu)OSA-EAI標準。

　　SAE的可靠性技術(shù)委員會開始了一項基于狀態(tài)的維護領(lǐng)域的標準 SAE AR P6204,該標準為實施基于狀態(tài)的維修給出了技術(shù)路徑。

　　在國內(nèi)標準化領(lǐng)域，SAC/TC159全國自動化系統(tǒng)與集成標準化技術(shù)委員會共發(fā)布了兩項機器狀態(tài)診斷領(lǐng)域的國家標準GB/T 26221-2010《基于狀態(tài)的的網(wǎng)絡(luò)化維護系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)》、GB/T 22281.1-2008《機器的狀態(tài)監(jiān)測和診斷 數(shù)據(jù)處理、通信和表達 第1部分：總則 》。機器的狀態(tài)檢測系列標準對工業(yè)機器人的遠程運維標準具有一定的參考意義。

　　需加強我國工業(yè)機器人遠程運維標準的研究與攻關(guān)

　　我國工業(yè)機器人國家技術(shù)標準的研究已具有一定基礎(chǔ)，機器人技術(shù)標準體系已經(jīng)基本建立。但是，相對而言，工業(yè)機器人的遠程運維標準研究才剛剛起步，至今還沒有這方面的國家標準、行業(yè)標準和企業(yè)標準頒布。隨著物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、機器人技術(shù)以及狀態(tài)監(jiān)測評估技術(shù)的發(fā)展，各企業(yè)越來越重視工業(yè)機器人的遠程運維。雖然個別企業(yè)已經(jīng)開始嘗試開展工業(yè)機器人運行狀態(tài)的在線監(jiān)測和評估，但是目前這方面的工作還主要局限在健康管理的范疇，離遠程運維還有較大差距。

　　目前，在工業(yè)機器人狀態(tài)監(jiān)測和評估方面，不同的企業(yè)往往采用不同的技術(shù)方法和手段，整個工業(yè)機器人行業(yè)尚缺少遠程運維的統(tǒng)一標準和規(guī)范。這一現(xiàn)象使得工業(yè)機器人狀態(tài)感知、故障識別、預(yù)測性維護數(shù)據(jù)無法便利地實現(xiàn)互聯(lián)互通。不同企業(yè)各自自成體系，極大地限制了工業(yè)機器人在智能制造領(lǐng)域應(yīng)用水平的提高。因此，標準缺失是目前工業(yè)機器人遠程運維技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用過程中亟待首先解決的一大難題。只有當工業(yè)機器人遠程運維數(shù)據(jù)、故障識別方法、預(yù)測性維護模型接口以及故障識別的專家知識庫等得到統(tǒng)一之后，才能真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，降低遠程運維成本，提高遠程運維的可靠性和運行效率。