牛祿青
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。促進我國產(chǎn)業(yè)邁向全球價值鏈中高端,培育若干世界級先進制造業(yè)集群。
為實現(xiàn)上述目標,一是要解決勞動力數(shù)量負增長、勞動力短缺帶來的單位勞動成本的上升以及勞動力素質(zhì)低下等問題;二是要大力發(fā)展智能制造。這些都成為工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動力,智能機器人時代已經(jīng)到來。
中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的報告顯示,2017年國產(chǎn)工業(yè)機器人應(yīng)用范圍又拓展了3個行業(yè)大類、11個行業(yè)中類,已服務(wù)于國民經(jīng)濟37個行業(yè)大類、102個行業(yè)中類。除涉及傳統(tǒng)的汽車制造、醫(yī)藥制造、金屬制品等外,還新增了黑色金屬冶煉和壓延工業(yè)等;從銷量上看,汽車制造等行業(yè)仍位居國產(chǎn)工業(yè)機器人應(yīng)用市場前列。此外,家具制造、飲料和精制茶制造等輕工行業(yè)機器人銷量增速良好。搬運與上下料依然是首要應(yīng)用功能,焊接與釬焊是國產(chǎn)機器人應(yīng)用的第二大功能。
工信部裝備工業(yè)司副司長羅俊杰表示,工業(yè)機器人繼汽車制造和電子信息行業(yè)之后,在五金、衛(wèi)浴、家具、化工、食品、飲料、制藥等行業(yè)取得應(yīng)用,服務(wù)機器人、特種機器人大量用于醫(yī)療康復(fù)、搶險救援等專業(yè)場景,并可提供情感娛樂、家庭陪護等服務(wù),凸顯機器人應(yīng)用范圍不斷拓展。
根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù),2017年1—11月中國工業(yè)機器人產(chǎn)量達11.8萬臺,同比增長68.8%,預(yù)計全年的產(chǎn)量將突破12萬臺。業(yè)內(nèi)人士分析認為,隨著機器人產(chǎn)業(yè)加速與人工智能技術(shù)融合,機器人變得越來越智能化。隨著生產(chǎn)制造智能化改造升級,工業(yè)機器人市場將持續(xù)旺盛。預(yù)計到2020年國內(nèi)市場規(guī)模有望擴大至59億美元。
全國機器人產(chǎn)業(yè)園發(fā)展現(xiàn)狀
從事機器人產(chǎn)業(yè)22年的瑞松科技董事長孫志強感嘆,目前部分地區(qū)對產(chǎn)業(yè)過度干預(yù)催生了太多機器人公司,有些從前生產(chǎn)服裝設(shè)備的現(xiàn)在也改名叫機器人公司,目前全國出現(xiàn)了40多個機器人產(chǎn)業(yè)園、4000多家機器人公司。
根據(jù)公開資料,筆者對全國范圍內(nèi)已建和在建的機器人產(chǎn)業(yè)園(包括機器人產(chǎn)業(yè)基地、機器人產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、機器人小鎮(zhèn)等不同稱謂)進行了梳理,發(fā)現(xiàn)受國家和地方政策利好,目前我國機器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了京津冀、長三角、珠三角集群效應(yīng)明顯,東北地區(qū)和中西部地區(qū)迎頭追趕的區(qū)域格局。
京津冀地區(qū)的機器人產(chǎn)業(yè)園大致分布在北京、天津以及河北的香河、固安、唐山、滄州等地。例如,北京先后發(fā)布了《關(guān)于促進北京市智能機器人科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化工作的意見》《關(guān)于促進中關(guān)村智能機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干措施》和《北京市機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展路線圖》來引導當?shù)貦C器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
作為我國最大的前沿信息技術(shù)和新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)策源地,北京在機器人前沿技術(shù)領(lǐng)域具有領(lǐng)先優(yōu)勢。2016年,北京軟件信息服務(wù)業(yè)實現(xiàn)營業(yè)收入7287.6億元。在人工智能領(lǐng)域,北京擁有人工智能企業(yè)240多家,專利申請數(shù)累計7841項。據(jù)不完全統(tǒng)計,中關(guān)村人工智能企業(yè)實現(xiàn)總收入4122.5億元。
世界機器人大會永久落戶的北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)正在建設(shè)“中國制造2025示范區(qū)”,這里已建成以亦創(chuàng)智能機器人產(chǎn)業(yè)園、大族企業(yè)灣為核心的機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地,吸引了哈工大特種機器人、安川首鋼機器人等一批行業(yè)龍頭及研發(fā)機構(gòu)入駐,機器人企業(yè)達100家左右,產(chǎn)業(yè)規(guī)模約30億元。
按照2017年8月公布的《北京市機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展路線圖》,北京將分兩階段實現(xiàn)戰(zhàn)略目標。第一階段是,到2020年,北京機器人產(chǎn)業(yè)收入達到120至150億元,培育形成10家行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)、10個研發(fā)創(chuàng)新總部,實施10個工業(yè)機器人重大應(yīng)用項目;第二階段是,到2025年,北京機器人產(chǎn)業(yè)收入達600億元左右,形成全球領(lǐng)先的機器人技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新體系,人工智能等前沿領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平,操作系統(tǒng)及軟件達到國際先進水平,基本建成全球領(lǐng)先的機器人創(chuàng)新應(yīng)用基地。
長三角的機器人產(chǎn)業(yè)園比較密集,主要有上海,江蘇省的昆山、張家港、南京、常州及徐州,浙江省的杭州、嘉興、麗水等地。
例如,徐州作為一座老工業(yè)城市,隨著轉(zhuǎn)型發(fā)展步伐的加快,大力發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè),開拓了轉(zhuǎn)型新空間。目前,徐州機器人產(chǎn)業(yè)園、泉山機器人產(chǎn)業(yè)園、新沂機器人產(chǎn)業(yè)園、江蘇東方金鈺智能機器人產(chǎn)業(yè)園(邳州)四大機器人產(chǎn)業(yè)園格局初步形成。
2017年全國最大的特種機器人基地落戶徐州,特種機器人主要應(yīng)用在進入人不能進、人不能及、人不能為的高危環(huán)境,代替人們在災(zāi)害或事故現(xiàn)場進行偵察、探測、破拆、滅火、救援等工作,在公安消防、應(yīng)急救援、石油、化工、電力、礦山、市政建設(shè)、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。譬如無人機、消防機器人、水下機器人、清潔作業(yè)機器人、管道機器人等。
中信重工開誠智能裝備有限公司是中信重工的控股子公司,是國內(nèi)唯一規(guī)模化特種機器人生產(chǎn)企業(yè)。按中信集團部署,未來將逐步在全國建立8大特種機器人研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)基地,而徐州將是首個全產(chǎn)品(26種機器人)生產(chǎn)基地,并將被打造成全國最大的特種機器人基地、特種機器人特色小鎮(zhèn)。
作為重要的技術(shù)支撐,2018年1月3日,江蘇省質(zhì)監(jiān)局批復(fù)同意該市籌建江蘇省特種機器人產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心。這標志著徐州智能制造產(chǎn)業(yè)走上了產(chǎn)業(yè)布局和科研檢測能力齊頭并進、相互借力發(fā)展的良好局面。
珠三角的機器人產(chǎn)業(yè)園主要集中于廣東省,分布在深圳、東莞、順德、廣州、中山等地,其中深圳的機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快。
機器人產(chǎn)業(yè)已是深圳的未來新興產(chǎn)業(yè)之一,在這里涌現(xiàn)出一批如大族激光、固高、優(yōu)必選、雷賽等具影響力的龍頭企業(yè),機器人全產(chǎn)業(yè)鏈正在逐步完善,市場輻射能力不斷增強,產(chǎn)業(yè)應(yīng)用特點日趨顯著。據(jù)統(tǒng)計,深圳機器人行業(yè)產(chǎn)值已超過800億元。
“未來,我希望全球有工廠的地方就有大族激光的產(chǎn)品?!贝笞寮す庵悄苎b備集團有限公司總經(jīng)理陳焱表示,10年前,中國所需的激光切割和焊接技術(shù)設(shè)備還被國外壟斷,相關(guān)設(shè)備動輒就要上千萬元。大族激光通過自主研發(fā),實現(xiàn)了核心部件的生產(chǎn),大到航空航天、船舶制造、工程機械、農(nóng)業(yè)機械,小到廚房餐具三件套,凡是與金屬有關(guān)的,都有大族激光的身影。
目前,大族激光已擁有3000余項專利,其中發(fā)明專利400余項,占全國行業(yè)總數(shù)的一半以上,并通過自主研發(fā)打破多項國外壟斷,以高科技含量和高性價比產(chǎn)品打入海外市場。
“工業(yè)機器人和服務(wù)機器人在2017年都火得不得了。”中科院深圳先進技術(shù)研究院院長助理、深圳市機器人協(xié)會秘書長畢亞雷表示,憑靠深圳雄厚的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、完善的創(chuàng)新要素、高度集中的高端人才和資本市場,依托中國3C產(chǎn)業(yè)集聚地深圳帶來的巨大市場需求,深圳機器人產(chǎn)業(yè)已步入快速發(fā)展階段。隨著人工智能熱潮的推動,深圳機器人智能化也在不斷提升。
此外,東北的哈爾濱、沈陽、撫順,山東的濟南、青島、菏澤,福建的晉江,中部的長沙、洛陽、武漢、合肥、馬鞍山、九江,西部的重慶、成都等都在打造機器人產(chǎn)業(yè)基地,引領(lǐng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級,培育經(jīng)濟增長新動能。
機器人檢測認證體系亟待健全
“我們在國產(chǎn)機器人的關(guān)鍵零部件和關(guān)鍵技術(shù)上取得了喜人的突破。”羅俊杰在重慶召開的中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會上說,語音識別、圖象識別等技術(shù)達到了國際先進水平,機器人本體優(yōu)化設(shè)計及性能評估、高速、高精度控制等技術(shù)都取得了進展。控制器、伺服電機已接近國際水平,RV減速器實現(xiàn)大批量的應(yīng)用。
國家的產(chǎn)業(yè)政策正逐漸發(fā)揮引導作用,通過國內(nèi)自身的成長和市場優(yōu)選,逐漸開始往優(yōu)秀、高端的機器人方向發(fā)展。中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長、新松機器人公司總裁曲道奎表示:“機器人的研發(fā)符合未來智能制造的發(fā)展趨勢,正因如此,才會吸引越來越多的企業(yè)加入到這個行業(yè)中來。新時代下的制造業(yè)需要協(xié)同發(fā)展,更需要合作共贏;新時代下的制造業(yè)也面臨著理念和發(fā)展模式的創(chuàng)新,既有挑戰(zhàn),更有前所未有的機遇?!?img src="https://cimg.fx361.com/images/2018/08/31/qkimagesxjjdxjjd201803xjjd20180302-2-l.jpg"/>
工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會、財政部2016年3月發(fā)布的《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》(以下簡稱《規(guī)劃》)指出,雖然我國機器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得了長足進步,但與工業(yè)發(fā)達國家相比,還存在較大差距。主要表現(xiàn)在:機器人產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)缺失,零部件中高精度減速器、伺服電機和控制器等依賴進口;核心技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱,高端產(chǎn)品質(zhì)量可靠性低;機器人推廣應(yīng)用難,市場占有率亟待提高;企業(yè)“小、散、弱”問題突出,產(chǎn)業(yè)競爭力缺乏;機器人標準、檢測認證等體系亟待健全。
中國工程院院士蔡鶴皋表示,中國機器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,但在標準缺失、檢測手段不足、缺乏權(quán)威的第三方認證機構(gòu)的情況下,一些地區(qū)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展略顯盲目,產(chǎn)品市場認可度不高。隨著中國越來越多的企業(yè)進入機器人制造領(lǐng)域,完善標準體系、健全檢測認證、規(guī)范市場體系,已成為當務(wù)之急。
2017年5月22日,國家標準委、國家發(fā)改委、科技部與工業(yè)和信息化部聯(lián)合發(fā)布《國家機器人標準體系建設(shè)指南》;2017年10月25日,《中國機器人標準化白皮書》(以下簡稱《白皮書》)發(fā)布?!栋灼穼ξ覈鴻C器人標準化戰(zhàn)略和規(guī)劃提供了參考和指導,為我國機器人標準立項和研制提供了科學依據(jù)。
同年11月4日《中華人民共和國標準化法》(以下簡稱《標準化法》)出爐,《標準化法》修訂內(nèi)容其中一條:賦予了團體標準法律地位,增加市場標準有效供給。這給機器人標準制定工作帶來了便捷。
接著,2017年底召開的中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會上發(fā)布了3項機器人聯(lián)盟標準,包括《飛行機器人安全要求》《助老助殘機器人安全一般要求》和《帶視覺的工業(yè)機器人系統(tǒng)通用技術(shù)要求》。
早在2016年中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會上,中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟就發(fā)布了3項標準。在2017年中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會上,國家標準化管理委員會工業(yè)標準二部副主任田昭瑩說:“對于機器人標準體系的建設(shè),我們明確了兩個階段目標。第一個階段到2018年要初步健全標準體系,制定60項左右的國家標準和行業(yè)標準。第二階段是到2020年形成較為完善的標準體系,大約要制定100項的國家標準和行業(yè)標準?!?/p>
如何搶占機器人產(chǎn)業(yè)制高點
談到中國機器人產(chǎn)業(yè)的未來前景,孫志強預(yù)計,未來十年國內(nèi)機器人數(shù)量可以達到150萬臺的總量,長期會達到300萬臺左右。同時,目前國內(nèi)機器人制造的基礎(chǔ)比較弱,關(guān)鍵零部件本土還是難以生產(chǎn),像減速機、馬達、軸承、控制系統(tǒng)這些產(chǎn)品基本被國際壟斷。另外,國內(nèi)高校也沒有專門的機器人學科,是放在機械工程類下面的,中國未來發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)還需要后排發(fā)力。
《規(guī)劃》提出,到2020年,工業(yè)機器人速度、載荷、精度、自重比等主要技術(shù)指標達到國外同類產(chǎn)品水平,平均無故障時間(MTBF)達到8萬小時;醫(yī)療健康、家庭服務(wù)、反恐防暴、救災(zāi)救援、科學研究等領(lǐng)域的服務(wù)機器人技術(shù)水平接近國際水平。新一代機器人技術(shù)取得突破,智能機器人實現(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用。
關(guān)鍵零部件取得重大突破。機器人用精密減速器、伺服電機及驅(qū)動器、控制器的性能、精度、可靠性達到國外同類產(chǎn)品水平,在六軸及以上工業(yè)機器人中實現(xiàn)批量應(yīng)用,市場占有率達到50%以上。
除了在工業(yè)機器人技術(shù)上的加快追趕,還需要另辟蹊徑進行大膽超越。而利用國內(nèi)人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)優(yōu)勢和規(guī)模龐大的市場優(yōu)勢,在人機協(xié)作機器人、智能服務(wù)機器人和智能特種機器人方面加以突破和應(yīng)用,不啻為明智之舉。
在2018年1月份舉辦的“2018中國制造論壇”上,漢德工業(yè)4.0基金創(chuàng)始人、原德意志銀行亞太區(qū)投行執(zhí)行主席蔡洪平表示,機器人分三類,一類是傳統(tǒng)自動化里面的一個抓手、噴漆、電焊,它就是自動化的一部分,大部分是生產(chǎn)線上的機器人,我國主要的企業(yè)都在攻這一類,但這類老的工業(yè)機器人,我國幾乎在低端徘徊。
蔡洪平稱,老的工業(yè)機器人機械化是靠力學和齒輪之間的推動來運作的,機械算法要非常高。一臺機器人100塊錢,35塊錢是減速器,我們沒有,今天全被日本和德國壟斷;將近25塊錢是伺服馬達和控制系統(tǒng),我們也沒有;第三塊是末端抓手,特別是精細末端,我們也沒有。
這不代表沒有出路,蔡洪平認為,還有兩類機器人在中國有很大市場,一是人機協(xié)作機器人,目前不太依賴于減速器,它是靠智能、傳感、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)的,這點中國人有巨大的優(yōu)勢。接著是服務(wù)機器人,以后人口老齡化非常嚴重,服務(wù)機器人靠智能化、傳感?!澳壳拔覀儗嵭械膹澋莱囀莻鹘y(tǒng)生產(chǎn)線上不要跟人家打了,我們主攻3C、電腦、手機、醫(yī)藥包裝,這塊需要人機協(xié)作機器人,我想我們國家有機會。”
“我覺得人工智能是來替代白領(lǐng)的,工業(yè)機器人這塊是替代藍領(lǐng)。人可以娛樂、可以創(chuàng)造、可以做各種有意義的事?!辈毯槠礁嬲],“不要跟老的競爭,咱們直接彎道超車?!?/p>
優(yōu)傲機器人總經(jīng)理蘇璧凱也表示,人機協(xié)作機器人將改變慣有工業(yè)制造零件方式,也是精密制造業(yè)的趨勢,更是人與機器人如何協(xié)同工作的最好呈現(xiàn)形式。隨著中國制造將向中國智造的轉(zhuǎn)變,更輕便、更便宜的協(xié)作機器人或?qū)⒊蔀閹又袊I(yè)機器人市場增長的重要驅(qū)動力。