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【深度】中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰略布局

日期:2016-11-25 瀏覽量:0  次 來(lái)源:德普瑞工業(yè)品商城
當下,新一輪工業(yè)革命的戰斗已經(jīng)打響。為了提升我國制造水平,在未來(lái)工業(yè)領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位,2015年,我國發(fā)布了《中國制造2025》戰略規劃,將機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提升到戰略層面。

當下,新一輪工業(yè)革命的戰斗已經(jīng)打響。為了提升我國制造水平,在未來(lái)工業(yè)領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位,2015年,我國發(fā)布了《中國制造2025》戰略規劃,將機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提升到戰略層面。由此,我國全面展開(kāi)了在機器人產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的建設與布局。

德普瑞工業(yè)品商城—中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰略布局

曲道奎

       中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所研究員、機器人技術(shù)國家工程研究中心副主任、新松機器人自動(dòng)化股份有限公司總裁

現在,機器人的應用越來(lái)越普遍,致使各國都將機器人作為一種國家戰略來(lái)發(fā)展,那么機器人為什么會(huì )受到如此的重視呢?過(guò)去,人們將機器人看作是一種技術(shù)和產(chǎn)品,而現在機器人完全被看做是一種新的物種。那么,既然是一種新的物種,那就必須有一套完整的自然體系,并且隨著(zhù)機器人的逐漸發(fā)展,機器人也會(huì )有自己的倫理道德。對于人類(lèi)而言,一方面,機器人具有巨大的支撐和推動(dòng)作用;另一方面,機器人也是一把雙刃劍,可能在未來(lái)具有潛在的威脅。所以,把機器人當做一種新的物種對人類(lèi)的發(fā)展具有重要的意義。

       本文將從三個(gè)方面來(lái)對我國機器人戰略進(jìn)行梳理。第一,機器人與國家戰略;第二,中國機器人未來(lái)的五年發(fā)展規劃;第三,中國機器人的重大戰略布局。希望通過(guò)這三個(gè)方面的梳理,無(wú)論從國際上,還是中國自身在機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上能夠給人們一個(gè)清晰的認識,使大家知道未來(lái)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢和方向。

       機器人與國家戰略

       首先,來(lái)看看各國在機器人與國家戰略上有哪些動(dòng)態(tài)。

       美國近幾年,一直在強調制造業(yè)的回歸,那么它的核心支撐是什么呢?我認為有兩個(gè),一個(gè)是機器人,另一個(gè)是人工智能。從2012年開(kāi)始,美國制造業(yè)回歸就以數字化技術(shù)、機器人技術(shù)為支撐。到了2013年,美國又提出了一個(gè)機器人的發(fā)展路線(xiàn)圖,要把互聯(lián)網(wǎng)融入到機器人的生產(chǎn)過(guò)程中,這是美國在機器人領(lǐng)域的一個(gè)新的發(fā)展思路。直到2016年10月份,美國又提出了一個(gè)新的人工智能研究與發(fā)展的戰略規劃。所以,從機器人到物聯(lián)網(wǎng)再到人工智能,美國制造業(yè)回歸的路線(xiàn)圖很清晰。

       歐洲最典型的制造業(yè)發(fā)達國家是德國,于2011年在全球范圍內率先提出了“工業(yè)4.0”概念。我們知道,工業(yè)4.0的核心思想其實(shí)就是以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數據等信息技術(shù)相互支撐,形成一種新的制造手段,德國以此來(lái)重新引領(lǐng)制造業(yè)發(fā)展。法國提出了新的機器人行動(dòng)計劃,包括鼓勵企業(yè)應用機器人、開(kāi)展國際合作、制定標準以及科研機構的建設。同時(shí),英國也提出一個(gè)機器人自主系統的戰略計劃。

       日本作為我國的鄰居,也提出要進(jìn)行機器人的革命,設立了三大目標:一是成為整個(gè)世界的機器人創(chuàng )新基地;二是成為世界最大的機器人應用國家;三是邁向世界機器人領(lǐng)先的新時(shí)代。眾所周知,日本一直位于世界制造強國前列,它在機器人服務(wù)領(lǐng)域做了許多支撐性的工作。它有一個(gè)重要的行動(dòng)計劃,主要是設立機器人革命促進(jìn)委員會(huì ),這個(gè)委員會(huì )旗下包括許多機器人的發(fā)展機構和機器人大賽舉辦機構,將從各個(gè)層面來(lái)促進(jìn)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

       所以,我們看到機器人的發(fā)展已經(jīng)不是某一個(gè)國家的問(wèn)題了,已然成為了一個(gè)國際問(wèn)題。全球這么多國家都將機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作為一種國家戰略,這說(shuō)明機器人將是未來(lái)發(fā)展的一種趨勢。既然是一種趨勢,那么機器人產(chǎn)業(yè)就要實(shí)現快速的發(fā)展,而這個(gè)發(fā)展的過(guò)程一定是對整個(gè)工業(yè)的挑戰。這是一場(chǎng)新工業(yè)革命,從成本、技術(shù)進(jìn)步、用戶(hù)個(gè)性化的定制,生產(chǎn)方式、生產(chǎn)工具等都要進(jìn)行一次大的變革??梢哉f(shuō),機器人正在改變人類(lèi)的生產(chǎn)的方式,包括國防、醫療等領(lǐng)域。

       今天,新一代的機器人已經(jīng)滲透到人類(lèi)生活的各個(gè)領(lǐng)域。在這個(gè)大的背景下,我國提出《中國制造2025》戰略規劃,旨在把我國建設成為世界制造強國。同時(shí),《中國制造2025》戰略規劃也是我國在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命上的重大挑戰。一方面,整個(gè)世界制造業(yè)的變革倒逼我們要創(chuàng )新制造模式。因此,我國提出了五大重點(diǎn)工程作為強基根本,包括建設工程、智能制造工程、工業(yè)強基工程、綠色制造工程和高端裝備創(chuàng )新工程。在這五大工程的基礎上,又細分了十大重點(diǎn)領(lǐng)域,其中,第二大領(lǐng)域就是機器人和高端數字機床產(chǎn)業(yè),這說(shuō)明我國把機器人相關(guān)領(lǐng)域放在一個(gè)非常關(guān)鍵的位置。另一方面,我國規劃了一張清晰的有關(guān)未來(lái)機器人發(fā)展的路線(xiàn)圖,包括關(guān)鍵技術(shù)、零部件、整個(gè)應用示范平臺建設等。所以,《中國制造2025》戰略規劃既有宏觀(guān)的目標,又有清晰的脈絡(luò ),儼然成為我國制造業(yè)在未來(lái)制勝的“法寶”。

       中國機器人未來(lái)的五年發(fā)展規劃

       當下,《中國制造2025》戰略規劃的思想已然是深入人心,全國上下萬(wàn)眾一心,齊頭并進(jìn)。那么,我們是否做過(guò)這樣的思考,中國制定《中國制造2025》戰略規劃的主要內容和目的是什么?機器人產(chǎn)業(yè)又處在什么位置?

       2016年3~4月,我國發(fā)布了機器人產(chǎn)業(yè)未來(lái)五年的發(fā)展規劃,該規劃詳細的制定了我國機器人產(chǎn)業(yè)在未來(lái)五年的目標和任務(wù)。

       具體目標如下:

       產(chǎn)業(yè)規模持續增長(cháng)。自主品牌工業(yè)機器人年產(chǎn)量達到10萬(wàn)臺,六軸及以上工業(yè)機器人年產(chǎn)量達到5萬(wàn)臺以上。服務(wù)機器人年銷(xiāo)售收入超過(guò)300億元,在助老助殘、醫療康復等領(lǐng)域實(shí)現小批量生產(chǎn)及應用。培育3家以上具有國際競爭力的龍頭企業(yè),打造5個(gè)以上機器人配套產(chǎn)業(yè)集群。

德普瑞工業(yè)品商城—中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰略布局

       技術(shù)水平顯著(zhù)提升。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(lèi)產(chǎn)品水平,平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)達到8萬(wàn)小時(shí);醫療健康、家庭服務(wù)、反恐防暴、救災救援、科學(xué)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(shí)現創(chuàng )新應用。

       關(guān)鍵零部件取得重大突破。機器人用精密減速器、伺服電機及驅動(dòng)器、控制器的性能、精度、可靠性達到國外同類(lèi)產(chǎn)品水平,在六軸及以上工業(yè)機器人中實(shí)現批量應用,市場(chǎng)占有率達到50%以上。

       集成應用取得顯著(zhù)成效。完成30個(gè)以上典型領(lǐng)域機器人綜合應用解決方案,并形成相應的標準和規范,實(shí)現機器人在重點(diǎn)行業(yè)的規?;瘧?,機器人密度達到150以上。

      主要任務(wù):

     (一)推進(jìn)重大標志性產(chǎn)品率先突破

       推進(jìn)工業(yè)機器人向中高端邁進(jìn)。面向《中國制造2025》十大重點(diǎn)領(lǐng)域及其他國民經(jīng)濟重點(diǎn)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(diǎn)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。

       促進(jìn)服務(wù)機器人向更廣領(lǐng)域發(fā)展。圍繞助老助殘、家庭服務(wù)、醫療康復、救援救災、能源安全、公共安全、重大科學(xué)研究等領(lǐng)域,培育智慧生活、現代服務(wù)、特殊作業(yè)等方面的需求,重點(diǎn)發(fā)展消防救援機器人、手術(shù)機器人、智能型公共服務(wù)機器人、智能護理機器人等四種標志性產(chǎn)品,推進(jìn)專(zhuān)業(yè)服務(wù)機器人實(shí)現系列化,個(gè)人/家庭服務(wù)機器人實(shí)現商品化。

     (二)大力發(fā)展機器人關(guān)鍵零部件

       針對6自由度及以上工業(yè)機器人用關(guān)鍵零部件性能、可靠性差,使用壽命短等問(wèn)題,從優(yōu)化設計、材料優(yōu)選、加工工藝、裝配技術(shù)、專(zhuān)用制造裝備、產(chǎn)業(yè)化能力等多方面入手,全面提升高精密減速器、高性能機器人專(zhuān)用伺服電機和驅動(dòng)器、高速高性能控制器、傳感器、末端執行器等五大關(guān)鍵零部件的質(zhì)量穩定性和批量生產(chǎn)能力,突破技術(shù)壁壘,打破長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口的局面。

     (三)強化產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新能力

       加強共性關(guān)鍵技術(shù)研究。針對智能制造和工業(yè)轉型升級對工業(yè)機器人的需求和智慧生活、現代服務(wù)和特殊作業(yè)對服務(wù)機器人的需求,重點(diǎn)突破制約我國機器人發(fā)展的共性關(guān)鍵技術(shù)。積極跟蹤機器人未來(lái)發(fā)展趨勢,提早布局新一代機器人技術(shù)的研究。

       建立健全機器人創(chuàng )新平臺。充分利用和整合現有科技資源和研發(fā)力量,組建面向全行業(yè)的機器人創(chuàng )新中心,打造政產(chǎn)學(xué)研用緊密結合的協(xié)同創(chuàng )新載體。重點(diǎn)聚焦前沿技術(shù)、共性關(guān)鍵技術(shù)研究。

       加強機器人標準體系建設。開(kāi)展機器人標準體系的頂層設計,構建和完善機器人產(chǎn)業(yè)標準體系,加快研究制訂產(chǎn)業(yè)急需的各項技術(shù)標準,支持機器人評價(jià)標準的研究和驗證,積極參與國際標準的制修訂。

       建立機器人檢測認證體系。建立并完善以國家機器人檢測與評定中心為代表的機器人檢驗與認證機構,推動(dòng)建立機器人第三方評價(jià)和認證體系,開(kāi)展機器人整機及關(guān)鍵功能部件的檢測與認證工作。

      (四)著(zhù)力推進(jìn)應用示范

       為滿(mǎn)足國家戰略和民生重大需求,加強質(zhì)量品牌建設,積極開(kāi)展機器人的應用示范。圍繞制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域,實(shí)施一批效果突出、帶動(dòng)性強、關(guān)聯(lián)度高的典型行業(yè)應用示范工程,重點(diǎn)針對需求量大、環(huán)境要求高、勞動(dòng)強度大的工業(yè)領(lǐng)域以及救災救援、醫療康復等服務(wù)領(lǐng)域,分步驟、分層次開(kāi)展細分行業(yè)的推廣應用,培育重點(diǎn)領(lǐng)域機器人應用系統集成商及綜合解決方案服務(wù)商,充分利用外包服務(wù)、新型租賃等模式,拓展工業(yè)機器人和服務(wù)機器人的市場(chǎng)空間。

      (五)積極培育龍頭企業(yè)

       引導企業(yè)圍繞細分市場(chǎng)向差異化方向發(fā)展,開(kāi)展產(chǎn)業(yè)鏈橫向和縱向整合,支持互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與傳統機器人企業(yè)的緊密結合,通過(guò)聯(lián)合重組、合資合作及跨界融合,加快培育管理水平先進(jìn)、創(chuàng )新能力強、效率高、效益好、市場(chǎng)競爭力強的龍頭企業(yè),打造知名度高、綜合競爭力強、產(chǎn)品附加值高的機器人國際知名品牌。大力推進(jìn)研究院所、大專(zhuān)院校與機器人產(chǎn)業(yè)緊密結合,充分發(fā)揮龍頭企業(yè)帶動(dòng)作用,以龍頭企業(yè)為引領(lǐng)形成良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境,帶動(dòng)中小企業(yè)向“專(zhuān)、精、特、新”方向發(fā)展,形成全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展的局面。

中國機器人的重大戰略布局

       現在,我國已經(jīng)不像過(guò)去一樣把在機器人領(lǐng)域的布局當做是一個(gè)研發(fā)規劃來(lái)看待,而是當做一個(gè)我國制造業(yè)崛起的重要平臺去發(fā)展。目前,我國在機器人領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)完全形成一個(gè)較為完善的機器人產(chǎn)業(yè)體系。技術(shù)創(chuàng )新能力和國際競爭能力明顯增強,產(chǎn)品性能和質(zhì)量達到國際同類(lèi)水平,關(guān)鍵零部件取得重大突破,基本滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。

       第一,我國機器人產(chǎn)業(yè)的區域布局。通過(guò)近幾年的競爭和發(fā)展,我國形成了五大自然的機器人分布區域,包括東北、華北、華南以及西南地區,并且各自形成了一定的區域優(yōu)勢。

       東北地區。東北有新松機器人自動(dòng)化股份有限公司、哈爾濱博實(shí)自動(dòng)化股份有限公司這兩家標志性的上市公司。就新松而言,我們有機器人國家重點(diǎn)實(shí)驗室、機器人技術(shù)與系統國家重點(diǎn)實(shí)驗室、機器人創(chuàng )新中心、機器人國家工程中心、機器人檢驗檢測中心等等。所以,東北的機器人研發(fā)平臺、測試認證平臺上具有雄厚的優(yōu)勢條件。

       華北地區。京津冀是華北地區最具代表性的地區,也是機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的地區。其中,天津在機器人應用領(lǐng)域優(yōu)勢最為突出。

       華南地區(長(cháng)三角和珠三角)。華南地區有兩個(gè)特別著(zhù)名的區域,分別是長(cháng)三角和珠三角地區。其中,長(cháng)三角地區的機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快。眾所周知,長(cháng)三角地區是我國的經(jīng)濟貿易中心,是外資企業(yè)落戶(hù)中國的首選,例如ABB、KUKA等機器人廠(chǎng)商都集聚于此。而且,長(cháng)三角具有很多著(zhù)名的高等院校,高端人才資源豐富,從而保證了該地區機器人的快速發(fā)展。除此之外,該地區還有各種機器人的檢驗檢測平臺。所以,長(cháng)三角地區應該是我國在機器人發(fā)展應用的一個(gè)高峰點(diǎn)。相比較長(cháng)三角而言,珠三角在機器人領(lǐng)域的發(fā)展就要相對較晚,但是,近年來(lái)珠三角地區發(fā)展迅猛,特別是信息化、無(wú)人機、電子、服務(wù)機器人領(lǐng)域成為該地區的一個(gè)強項,有一種后來(lái)者居上的發(fā)展趨勢。

       西南地區。機器人在該地區的發(fā)展主要集中在成都和重慶。這里有著(zhù)名的大學(xué)、企業(yè),目前已經(jīng)有崛起的勢頭,不可小視。

       第二,我國在機器人創(chuàng )新領(lǐng)域的布局。目前,我國正在加速推進(jìn)機器人創(chuàng )新中心的建設,作為五大工程之首,機器人創(chuàng )新中心是我國攻克中國制造2025難題的一個(gè)突破口。第一,創(chuàng )新中心的建設目標實(shí)際上是機器人的一個(gè)關(guān)鍵的共性技術(shù),包括人才、平臺、資源整合、推廣服務(wù)等。作為一個(gè)公共的創(chuàng )新平臺,一定要打通創(chuàng )新的過(guò)程,逐級而上。第二,創(chuàng )新的過(guò)程必須以市場(chǎng)需求、技術(shù)發(fā)展為導向,實(shí)現市場(chǎng)、技術(shù)的雙層驅動(dòng)。另外,還需要將產(chǎn)、學(xué)、研體系真正的融合貫通,打通整個(gè)創(chuàng )新路線(xiàn)。第三,創(chuàng )新需要整個(gè)機器人行業(yè)提供強有力的支撐。

       第三,我國機器人領(lǐng)域的標準制定?,F在,機器人正處在一個(gè)新舊轉換的轉折點(diǎn)上,傳統的機器人走到了終點(diǎn),新的機器人剛剛起步。傳統的機器人標準基本已經(jīng)被淘汰,而新的機器人標準還未制定。因此,機器人新標準的制定是我國在未來(lái)競爭中一個(gè)強有力的工具與措施。所以,我國成立了機器人標準化的總體組,其任務(wù)是搶先一步抓住機遇,在面向全球巨大的機器人市場(chǎng)和我國機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上,實(shí)行標準化先行。其目的是從標準的制定、產(chǎn)業(yè)的保護等幾個(gè)方面來(lái)率先推動(dòng)我國機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

       2016年10月下旬,機器人標準總體組組長(cháng)會(huì )議順利召開(kāi),會(huì )議主要討論未來(lái)幾年我國在機器人標準制定上該如何推進(jìn)工作。會(huì )議發(fā)布了未來(lái)我國機器人標準化白皮書(shū),并介紹了我國機器人標準化體系建設規劃思路,包括傳統機器人怎么向新一代機器人轉換的標準、新一代機器人的標準等。因此,在機器人標準的制定上,我國一定要成為真正的先行者。

       第四,我國機器人檢驗、檢測和評定、機器人產(chǎn)品認證的建設。過(guò)去,我們研發(fā)機器人的樣機不需要大平臺的支撐就可以進(jìn)行,而現在我們要發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè),就得擁有完善的機器人性能檢測、檢驗和評定的體系?;诖?,我國政府高度重視這一問(wèn)題,并給予了重大的支持。

       現在,我國正在加快機器人檢驗檢測和評定中心的建設,目前已在上海設立了機器人檢驗檢測和評定中心,另外在沈陽(yáng)、廣州都設立了分中心,以及機器人國評中心,重點(diǎn)完成機器人的檢測、認證、技術(shù)支持、咨詢(xún)培訓等方面的全方位服務(wù)。檢驗檢測方面包括工業(yè)機器人、服務(wù)機器人、特種機器人等整機的檢測,還建立了機器人零部件的各種測試和檢驗平臺。產(chǎn)品認證方面包括產(chǎn)品的檢驗檢測認證、認證過(guò)程、標準制定、信息咨詢(xún)等相關(guān)服務(wù)。

       第五,我國機器人的基礎研發(fā)布局。國家基金委、科技部、工信部等有關(guān)部門(mén)正在加快前沿創(chuàng )新的方式方法。國家基金委設立機器人的專(zhuān)項研究領(lǐng)域,包括在剛柔性機器人的運動(dòng)特征與可控性、人機環(huán)境的多模態(tài)、感知與自然交互、機器人群體智能與操作系統的結構框架等基礎性領(lǐng)域進(jìn)行布局??萍疾縿t是在機器人的前沿技術(shù)、關(guān)鍵共性技術(shù)、新的機器人平臺等方面進(jìn)行布局。另外,工信部更多是從制造工程的建設入手,推廣機器人的示范應用,包括人機協(xié)調、自然交互、機器人自主學(xué)習等。除此之外,中國科學(xué)院成立了機器人與智能制造創(chuàng )新研究院,依托自動(dòng)化所的基礎優(yōu)勢,以全新的理念面向機器人、智能制造開(kāi)展工作。

       另外,中國科學(xué)院把下屬的單位、研究機構充分的整合起來(lái),設立了中國科學(xué)院智能制造與創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,通過(guò)各單位的力量,共同研究機器人、人工智能、信息技術(shù)等關(guān)鍵性的支撐技術(shù)。

       可以看到,我國在機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上從各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節全面展開(kāi)工作,在各個(gè)細分領(lǐng)域都筑起了堅實(shí)的壁壘。同時(shí),也將這些堡壘連接在一起,編織成我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一張戰略大網(wǎng),為我國在未來(lái)國際機器人市場(chǎng)占據了戰略?xún)?yōu)勢地位。

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