上海金雅工業自動化設備有限公司
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機器人發展突破技術是關鍵 未來10年是發展的窗口期
來源: | 作者:來源:機器人庫 | 發布時間: 2018-12-06 | 153 次浏覽 | 分享到:
        “機器人是‘制造業皇冠頂端的明珠’,其研發、制造、應用是衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要标志。”這是2014年6月9日,習近平總書記在兩院院士大會報告中對機器人的高度概括。進入21世紀以來,全球制造業正在向自動化、集成化、智能化和綠色化方向發展,作為智能制造的主力軍,機器人技術成為“第四次工業革命”的一個重要組成部分,正改變着全球制造業格局,帶來了一場全新的技術革命。

        機器人發展新機遇

        2016年,由工信部、國家發改委和财政部共同印發的《機器人産業發展規劃(2016~2020年)》中要求,經過五年的努力,要形成較為完善的機器人産業體系。在今年的機器人大會上,劉鶴副總理在緻辭中指出,近年來全球機器人産業年均增長速度始終保持在15%以上,具有成為新增長點的潛力。有關機器人産業發展的文件陸續出台,讓人們意識到我國機器人産業現正處于蓬勃發展的時期。

據《中國機器人産業發展報告(2018)》顯示,我國工業機器人市場發展較快,約占全球市場份額三分之一,是全球第一大工業機器人應用市場。據統計,2017年我國工業機器人銷量達13.8萬台,同比增長30%,預計2018年銷量将超過15萬台,市場規模将達到62.3億美元。到2020年,國内市場規模将進一步擴大到93.5億美元。

        除此之外,我國服務機器人的市場規模快速擴大,成為機器人市場應用中頗具亮點的領域。2018年,我國服務機器人市場規模有望達到18.4億美元,同比增長約43.9%,高于全球服務機器人市場增速。到2020年,随着停車機器人、超市機器人等新興應用場景機器人的快速發展,我國服務機器人市場規模有望突破40億美元。

        當前,我國特種機器人市場保持較快發展,各種類型産品不斷出現,在應對地震、洪澇災害和極端天氣,以及礦難、火災、安防等公共安全事件中,對特種機器人有着突出的需求。2018年,我國特種機器人市場規模預計将達6.7億美元,增速達到23.3%,高于全球水平。其中,軍事應用機器人、極限作業機器人和應急救援機器人市場規模,預計分别為4.7億美元、1.5億美元和0.5億美元,極限作業機器人是增速最快的領域。随着我國企業對安全生産意識的進一步提升,将逐步使用特種機器人替代人在危險場所和危害環境中進行作業。到2020年,特種機器人的國内市場需求規模有望達到10.7億美元。

經過近40年的發展,我國機器人技術在基礎研究、産品研制、制造水平等方面均實現了突破與跨越,但與發達國家的差距仍然存在。隻有我們不懈努力、奮起直追,中國機器人一定會在世界機器人的舞台上綻放中國制造的魅力。

        我國機器人産業的短闆

        随着我國機器人市場的日臻成熟,我國關鍵技術突破與多元化應用取得積極進展,但不可否認的是,國産機器人的市場競争能力依然不強,我國機器人行業要補齊短闆,爬上價值鍊上遊,核心技術仍是關鍵。

如今圍繞着大數據,物聯網,人工智能等新興技術的創新運用,機器人産業這顆“制造業皇冠上的明珠”正處在科技突破和産業變革的前沿,正在成為中國經濟新常态下的新動能。據《2018年中國機器人産業發展報告》顯示,我國機器人市場進入高速增長期,2018年,我國機器人市場規模預計達到87.4億美元,2013~2018年的平均增長率達到29.7%。但是在巨大是的市場體量下,我國工業機器人市場70%是國外品牌,這表明了“我國自主品牌産品的性能和重點行業領域中高端的應用需求矛盾依然存在”,國産機器人在高端應用領域缺位。

        “中國從2013年開始成為全球最大的機器人市場,去年又創造了曆史的雙新高:一個是市場的容量創出了新的高度,超過了14萬台。另一個是整個增速創出了整個中國機器人近幾年發展最高的速度,平均增速已經達到了接近60%。”新松機器人自動化股份有限公司創始人、總裁曲道奎表示,2017年多關節機器人大量增速驅動了中國機器人市場的快速發展,而多關節機器人因為需要控制的複雜度和精确度算是機器人領域的高端,在我國以SCARA機器人和多關節機器人外資品牌依然占主導地位,幾乎占到80%以上。

        “中國供應商面臨的挑戰就是如何能夠去做那些更為複雜的機器人”,肯錫全球資深董事合夥人、麥肯錫亞洲運營咨詢業務及物聯網負責人KarelEloot表示,中國關于機器人的知識産權比較缺乏,目前中國隻持有不到1%的工業機器人專利,在低端市場中國的份額相對比較多一些。中國目前有800多家機器人公司,但大多數公司的重點都是做系統集成的,沒有自己的産品原型,也沒有非常複雜的産品解決方案。

        突破核心技術是關鍵點

        雖然我國自主品牌機器人在高端應用領域競争能力較小,但是随着國産工業機器人應用的行業在繼續擴大,應用範圍越來越廣,滲透率越來越高,我國在一些關鍵技術突破與多元化應用取得積極進展。《2018年中國機器人産業發展報告》顯示,國産工業機器人正逐步獲得市場認可。目前,我國已将突破機器人關鍵核心技術作為科技發展重要戰略,在工業機器人方面,國内廠商攻克了減速機、伺服控制、伺服電機等關鍵核心零部件領域的部分難題,核心零部件國産化的趨勢逐漸顯現。應用快速拓展至塑料、橡膠、食品等細分行業,繼汽車和電子之後,五金衛浴、家具家電也成為了國内工業機器人的主要應用領域;在服務機器人方面,智能化相關技術與國際領先水平基本并跑,我國在人工智能領域技術創新不斷加快,中國專利申請數量與美國處于同等數量級,特别是計算機視覺和智能語音等應用層專利數量快速增長,催生出一批創新創業型企業。在特種機器人方面,政策引導帶動特種機器人技術水平不斷進步,特種無人機水下機器人等産品研制取得新進展。目前,在特種機器人領域,我國已初步形成了特種無人機、水下機器人、搜救/排爆機器人等系列産品,并在一些領域形成優勢。

面對“卡脖子”的核心技術,《2018年中國機器人産業發展報告》指出,我國工業機器人研發仍以突破機器人關鍵核心技術為首要目标,政産學研用通力配合,初步實現了控制器的國産化。

        突破核心技術需專注

        哈爾濱工業大學機器人研究所所長、國家智能機器人重點專項總體專家組組長趙傑表示,核心零部件隻是機器人的核心技術之一,核心技術是機器人技術和産業發展是一項系統性的工程,從基礎前沿技術、共性關鍵技術、核心部件、核心軟件、核心器件,到工業機器人和應用工藝系統解決方案等等多個方面。突破核心技術必須進行全面的突破,而且需要協同發展,這樣才能推動我國工業機器人和整個機器人産業的快速發展。他指出,未來我們要從市場驅動向技術驅動轉型,需要走出這種低水平重複的局面向中高端市場邁進。

“無論多大的公司、多厲害的産品,一旦失去了創新,引領作用被替代,競争者就可以順勢切入。現在我們很多的産品都處在低水平重複的階段,很大的問題就在于我們的創新能力還有待解決。”趙傑補充道。

        同時,他還提到企業需要靜心、專注的突破核心科技。他說:“機器人是多學科集成技術,無論企業做得多大也很難把所有的事情全做完或者全包在自己手裡。我們真正需要的是在某個單項領域當中能夠做到最好。數十年磨一劍,專注于細分領域,如果每個細分領域都做好,整個國産機器人也就會得到非常好的發展。”

        未來10年是發展的窗口期

        自1962年世界上第一台工業機器人上線以來,經過半個多世紀的發展,機器人技術快速演進,在物聯網、大數據、雲計算、認知科學等領域的深度融合和推動下,不斷形成新的發展形态,智能化的發展方向日益凸顯,有望成為新一輪産業變革的先鋒力量,引發人類生産生活方式的重大變革。

        國際機器人聯合會(IFR)預測:“機器人革命”将創造數萬億美元市場,從而帶動與機器人相關的新材料功能模塊、感知獲取與識别、智能控制與導航等關鍵技術與市場快速發展。

國際數據公司(IDC)和中國信通院聯合發布的《人工智能時代的機器人3.0新生态》報告提到,伴随着感知、計算和控制等技術的疊代升級和圖像識别、自然語音處理、深度認知學習等數字技術在機器人領域的深入應用,将對機器人行業産生深遠影響,加速機器人行業智能化的發展。新松機器人自動化股份有限公司創始人、總裁曲道奎表示,過去的工業機器人主要的技術構成是機械、電子、軟件和控制;現在機器人已經與大數據、人工智能、物聯網、雲計算完全融合在了一起,形成了一個新的生态系統,這也是機器人最大的變化。隻有通過這種技術的變化和突破,機器人才會擁有更高的性能、功能、智能和廣闊的發展空間。

        “機器人,除了它的硬件,外觀形象和運動之外,非常重要的就是後台的理解、預測、決策以及前端交互能力。”科大訊飛股份有限公司董事長劉慶峰介紹說。AI技術可以看作是機器人後台的核心算法。在工業制造方面,AI技術能夠促進人與機器人的合作,讓人機協作更加智能。世界工程組織聯合會候任主席、中國新一代人工智能戰略研究院院長龔克講到,“目前人工智能在新一輪的科技和工業革命當中扮演着非常突出的角色,人工智能、大數據、物聯網、互聯網、雲計算等相互結合、相互賦能,正在推動這個時代形成新的生産力,進入嶄新的發展階段”。

        專家指出,抓住未來10年智能社會發展的窗口期,加速換擋,在這一輪深刻調整産業結構中,向新的發展平台躍遷,實現新驅動發展,為實現中華民族偉大複興中國夢提供強大動力。