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“機器人革命”,引領(lǐng)全球制造業(yè)新發(fā)展(國際視野)
黃群慧 黃陽華 鄧 洲//agustinmoreno.com2014-06-30來源:人民日報
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  日本

  產(chǎn)業(yè)體系配套完備,政府大力推動應(yīng)用普及和技術(shù)突破

  戰(zhàn)后日本經(jīng)濟進入高速增長期,勞動力供應(yīng)不足和以汽車為代表的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展刺激了工業(yè)機器人需求快速增長。上世紀60年代,日本從美國引進工業(yè)機器人技術(shù)后,通過引進、消化、吸收、再創(chuàng)新,于1980年率先實現(xiàn)了機器人的商業(yè)化應(yīng)用,并將產(chǎn)業(yè)技術(shù)和市場競爭優(yōu)勢維持至今,以發(fā)那科、安川為代表的日系工業(yè)機器人與歐美系工業(yè)機器人分庭抗禮。2012年,受益于下游汽車產(chǎn)業(yè)對工業(yè)機器人的需求大幅增長,日本再次成為全球最大的工業(yè)機器人市場,工業(yè)機器人密度高達332臺/萬人,為全球最高。

  日本工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢在于完備的配套產(chǎn)業(yè)體系,在控制器、傳感器、減速機、伺服電機、數(shù)控系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件方面,均具備較強的技術(shù)優(yōu)勢,有力推動工業(yè)機器人朝著微型化、輕量化、網(wǎng)絡(luò)化、仿人化和廉價化的方向發(fā)展。近年來,還呈現(xiàn)出以工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢帶動服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢,并重點發(fā)展醫(yī)療/護理機器人和救災(zāi)機器人來應(yīng)對人口老齡化和自然災(zāi)害等問題。

  日本政府在其中發(fā)揮著重要作用。早在日本工業(yè)機器人發(fā)展的起飛階段,日本政府就通過一系列財稅投融資租賃政策大力推動機器人的普及應(yīng)用,并通過“研究與開發(fā)”政策推動技術(shù)突破。正式成立于1972年的日本機器人工業(yè)會也發(fā)揮著重要作用。該組織以鼓勵研究與開發(fā)、爭取政府政策支持、主辦博覽會等方式推廣普及工業(yè)機器人。進入新世紀以來,日本政府更加重視對工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2002年,經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省開始實施“21世紀機器人挑戰(zhàn)計劃”,將機器人產(chǎn)業(yè)作為高端產(chǎn)業(yè)加以扶持,采取了加大研究與開發(fā)支持力度、發(fā)展公共平臺、開發(fā)新一代機器人應(yīng)用和人機友好型機器人等扶持措施,力圖將全球領(lǐng)先的工業(yè)機器人技術(shù)拓展到醫(yī)療、福利和防災(zāi)等社會事業(yè)領(lǐng)域。2004年,經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省推行的“面向新的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)報告”將機器人列為重點產(chǎn)業(yè),2005年的“新興產(chǎn)業(yè)促進戰(zhàn)略”再次將機器人列為七大新興產(chǎn)業(yè)之一。此后,經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省借助各類產(chǎn)業(yè)政策扶持機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成為常態(tài)。日本總務(wù)省、文部科學省、國土交通省等部門積極實施機器人相關(guān)項目,并通過舉辦“機器人獎”“機器人競賽”等社會活動,推動機器人技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

  德國

  帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級,政府資助人機交互技術(shù)及軟件開發(fā)

  雖然德國稍晚于日本引進工業(yè)機器人,但與日本類似,二戰(zhàn)后勞動力短缺和提升制造業(yè)工藝技術(shù)水平的要求,極大地促進了德國工業(yè)機器人的發(fā)展。除了應(yīng)用于汽車、電子等技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)外,德國工業(yè)機器人還廣泛裝備于包括塑料、橡膠、冶金、食品、包裝、木材、家具和紡織在內(nèi)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),積極帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級。2011年,德國工業(yè)機器人銷量創(chuàng)歷史新高,并保持歐洲最大多用途工業(yè)機器人市場的地位,工業(yè)機器人密度達147臺/萬人。

  德國政府在工業(yè)機器人發(fā)展的初級階段發(fā)揮著重要作用,其后,產(chǎn)業(yè)需求引領(lǐng)工業(yè)機器人向智能化、輕量化、靈活化和高能效化方向發(fā)展。20世紀70年代中后期,德國政府在推行“改善勞動條件計劃”中,強制規(guī)定部分有危險、有毒、有害的工作崗位必須以機器人來代替人工,為機器人的應(yīng)用開啟了初始市場。1985年,德國開始向智能機器人領(lǐng)域進軍,經(jīng)過10年努力,以庫卡為代表的工業(yè)機器人企業(yè)占據(jù)全球領(lǐng)先地位。2012年,德國推行了以“智能工廠”為重心的“工業(yè)4.0計劃”,工業(yè)機器人推動生產(chǎn)制造向靈活化和個性化方向轉(zhuǎn)型。依此計劃,通過智能人機交互傳感器,人類可借助物聯(lián)網(wǎng)對下一代工業(yè)機器人進行遠程管理。這種機器人還將具備生產(chǎn)間隙的“網(wǎng)絡(luò)喚醒模式”,以解決使用中的高能耗問題,促進制造業(yè)的綠色升級。目前,德國聯(lián)邦教育及研究部已開始資助人機互動技術(shù)和軟件的研究開發(fā)。

  韓國

  使用密度全球第一,多項政策支持第三代智能機器人的研發(fā)

  20世紀90年代初,韓國政府為應(yīng)對本國汽車、電子產(chǎn)業(yè)對工業(yè)機器人的爆發(fā)性需求,以“市場換技術(shù)”,通過現(xiàn)代集團引進日本發(fā)那科,全面學習后者技術(shù),到本世紀大致建成了韓國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)體系。2000年后,韓國的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)進入第二輪高速增長期。2001年至2011年間,韓國機器人裝機總量年均增速高達11.7%。國際機器人聯(lián)合會的數(shù)據(jù)顯示,2012年,韓國的工業(yè)機器人使用密度為世界第一,每萬名工人擁有347臺機器人,遠高于58臺的全球平均水平。

  目前,韓國的工業(yè)機器人生產(chǎn)商已占全球5%左右的市場份額,F(xiàn)代重工已可供應(yīng)焊接、搬運、密封、碼垛、沖壓、打磨、上下料等領(lǐng)域的機器人,大量應(yīng)用于汽車、電子、通信產(chǎn)業(yè),大大提高了韓國工業(yè)機器人的自給率。但整體而言,韓國技術(shù)仍與日本、歐洲等領(lǐng)先國家存在較大差距。

  韓國政府近年來陸續(xù)發(fā)布多項政策,旨在扶植第三代智能機器人的研發(fā)與應(yīng)用。2003年,產(chǎn)業(yè)資源部公布了韓國“十大未來成長動力產(chǎn)業(yè)”,其中就包括智能工業(yè)機器人;2008年9月,《智能機器人開發(fā)與普及促進法》正式實施;2009年4月,政府發(fā)布《第一次智能機器人基本計劃》,計劃在2013年前向包括工業(yè)機器人在內(nèi)的五個機器人研究方向投入1萬億韓元(約合61.16億元人民幣),力爭使韓國在2018年成為全球機器人主導國家;2012年10月,《機器人未來戰(zhàn)略戰(zhàn)網(wǎng)2022》公布,其政策焦點為支持韓國企業(yè)進軍國際市場,搶占智能機器人產(chǎn)業(yè)化的先機。

  中國

  面臨核心技術(shù)被發(fā)達國家控制等挑戰(zhàn),產(chǎn)業(yè)市場空間巨大

  首先,我國在機器人領(lǐng)域的部分技術(shù)已達到或接近國際先進水平。機器人涉及的技術(shù)較多,大體可分為器件技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)和智能技術(shù)。我國在通用零部件、信息網(wǎng)絡(luò)等部分器件和系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域與發(fā)達國家的差距在10年左右,而對智能化程度要求不高的焊接、搬運、清潔、碼垛、包裝機器人的國產(chǎn)化率較高。近年來,我國在人工智能方面的研發(fā)也有所突破,中國科學院和多所著名高校都培育出專門從事人工智能研究的團隊,機器人學習、仿生識別、數(shù)據(jù)挖掘以及模式、語言和圖像識別技術(shù)比較成熟。

  其次,我國企業(yè)具有很強的系統(tǒng)集成能力,這種能力在電子信息等高度模塊化產(chǎn)業(yè)和高鐵等復雜產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)都得到體現(xiàn)。系統(tǒng)集成的意義在于根據(jù)具體用戶的需求,將模塊組成可應(yīng)用的生產(chǎn)系統(tǒng),這可能成為我國機器人產(chǎn)業(yè)打破國外壟斷的突破口。

  第三,我國機器人產(chǎn)業(yè)的市場空間巨大。目前,我國機器人使用密度較低,制造業(yè)萬人機器人累計安裝量不及國際平均水平的一半,服務(wù)和家庭用機器人市場尚處于培育階段,機器人應(yīng)用市場增長空間巨大;二代機器人仍然是主流,機器人向第三代智能機器人升級換代空間巨大;機器人主要應(yīng)用于汽車產(chǎn)業(yè),機器人向其他領(lǐng)域擴展空間巨大。

  當然,我們也要清醒地看到我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的巨大挑戰(zhàn)。首先,機器人的頂層架構(gòu)設(shè)計和基礎(chǔ)技術(shù)被發(fā)達國家控制,在機器人成本結(jié)構(gòu)中比重較大的減速機、伺服電機、控制器、數(shù)控系統(tǒng)都嚴重依賴進口,國產(chǎn)機器人并不具備顯著成本優(yōu)勢。其次,存在低端鎖定的風險。一方面,發(fā)達國家不會輕易向中國轉(zhuǎn)移或授權(quán)機器人核心技術(shù)、專利,我國機器人企業(yè)通過參與國際標準制定、技術(shù)合作研發(fā)進入中高端市場的阻礙很多;另一方面,地方政府對產(chǎn)業(yè)的盲目投資可能形成過剩產(chǎn)能,導致重復建設(shè)和低價競爭。再次,機器人研發(fā)、制造與應(yīng)用之間缺乏有效銜接。機器人相關(guān)技術(shù)研發(fā)領(lǐng)先的高校和院所并不具備市場開拓能力,而企業(yè)在基礎(chǔ)研發(fā)上的投入還非常低,國內(nèi)產(chǎn)學研結(jié)合又存在諸多體制機制障礙,導致研發(fā)與制造環(huán)節(jié)脫節(jié)。

  (本版文章作者單位為中國社會科學院工業(yè)經(jīng)濟研究所)

  圖片說明:

  圖①:在莫斯科國立大學的支持下,俄羅斯加里寧格勒一所學校開放計算機科學和機器人技術(shù)中心供學生參觀學習。

  圖②:2013年2月20日,日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)在千葉工業(yè)大學發(fā)布最新研發(fā)的救災(zāi)機器人及輔助救災(zāi)裝備。

  圖③:2013年8月6日,美國宇航局宇航員克里斯·卡西迪身穿遙控操作裝置在國際空間站測試航天機器人。

  人民視覺

  版式設(shè)計:蔡華偉

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