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机器人大咖谋求行业新发展 “中国特色”将是新出路

2015年12月11日 11:11中国机床商务网点击:3962

  【中国机床商务网 工业机器人】机器人现在已经成了全球热点,那么机器人到目前为止发展到了什么程度,遇到的问题是什么,放在国际背景下比较,中国机器人产业的水准如何?本文将做一个全面梳理。
  
  机器人市场依然微小
  
  机器人是20世纪最重要的发明之一,现在机器人已成为世界各国争相发展的战略性高新技术,因为机器人将会改变我们的制造模式,将会改变我们的生活方式。
  


机器人(图片来源于百度图片)
 
  从2009年开始,机器人进入了一个快速发展时期,全球的年均增长率接近30%,中国接近60%。从2013年开始,中国成为全球最大的机器人市场,我们预计未来10年到15年,中国会继续保持全球最大机器人市场的地位。目前全球平均的机器人密度是0.62%,中国只有0.3%,发展潜力巨大。
  
  但是机器人发展了半个多世纪,目前的全球保有量才不到200万台,实际上机器人的替代率可以忽略不计。全球平均来看99.38%还是人来作业,在中国99.7%还是人来作业。作为一个产业,这么小的规模几乎可以忽略不计。汽车的全球年产量将近一个亿,PC、家电更是几个亿。机器人产业的规模和它的名气差距之大,令人惊讶。
  
  之所以如此,很重要的原因是机器人技术严重滞后,产品的功能和性能不能满足制造业的刚性需求。
  
  首先,目前的工业机器人缺少感知系统,包括视觉、听觉等感知系统。第二,机器人灵巧性不够,工业中大量的工作靠的是人的灵巧性,机器人不具备。机器人既没有感知系统,又没有灵巧的操作系统,按照人的标准来看,机器人是严重残缺的人类,基本会被排除在就业范围之外。这就是机器人技术的现状。在这种技术水平下,机器人能做的,只能是一些程序化、规定性的工作。需要灵巧性的工作机器人做不了,工作内容不一致、规范性不强的工作机器人做不了。所以在耗费大量劳动力的行业,机器人几乎全部无能为力。
  
  机器人还存在安全问题,机器人和人类现在还不能协同工作,安全性的限制又把很大一部分工作排除在外。
  
  除了制造业,在生活领域,比如养老、助残、医疗等领域,由于上述技术缺陷,机器人目前也是无能为力的。
  
  因此,机器人的应用只是局限在制造业里很窄的一部分,这就是为什么机器人发展了半个多世纪,全球保有量还不到200万台,一年新增的量只有20万台左右的原因。
  
  机器人技术的突破方向
  
  首先,机器人的作业能力,灵活性、灵巧性要加强,机器人自主决策的能力要增加。机器人的交互能力不能像过去靠编程和人工键盘来实现,而是需要更直接的交互方式,这样才能解决机器人在复杂环境下作业的问题。解决机器人和人的共融性问题,解决作业决策相关的机器人自主技术问题,解决机器人交互能力问题。这几个技术突破之后,机器人才会摆脱现在只在机械设备专业应用的狭窄领域使用的现状。
  
  机器人智能技术的发展要经历三个阶段,第一阶段是计算智能,现在的机器人主要在这个阶段,以编程、微机计算为主。第二阶段要进入感知智能,通过各种传感技术的应用,提高机器人对外部可变环境的适应性。第三阶段要进入认知智能,这个时间可能比较长远。
  
  在三个阶段中,机器人当下的重点突破是感知智能。
  
  机器人有两大属性,第一个属性是机械属性,机器人迄今重点发展的就是这个属性。第二个属性是人的智能属性。今天,机器人正处在由机器向人的转折点上,也就是智能提升的关键转折点上。
  
  中国机器人产业现状
  
  中国是全球最大的机器人市场,中国的机器人公司现在接近上千家,有一定影响力的机器人公司有七八百家,短短三到五年时间里几乎是爆发式增长。
  
  机器人产业联盟统计了一个数据,2013年到2014年,国外公司的机器人在中国市场从2.7万台增长到4万台,增长47%;国产机器人从9600台增长到1.7万台,增长77%,其中有5000台是当年新出现的公司生产的。
  
  数量上去了,速度上去了,我们的质量又怎么样呢?第一,复杂程度上,多关节机器人,国外公司占了90%;第二,机器人作业难度上,这主要体现在焊接领域,该领域国外机器人占84%;第三,行业应用上,机器人的高端应用集中在汽车行业,该行业使用的机器人国外公司占90%。
  
  中国机器人种类主要是DELTA和SCADA这类低端机器人,典型作业是搬运、码垛等,应用领域多在家电、基础制造领域。简言之,中国机器人在技术层面、作业层面、应用行业层面都处于劣势地位,主导机器人产业的是国外公司。
  
  从机器人技术来讲,核心技术包括设计技术、编程技术、控制技术和应用作业技术;关键部件主要是伺服系统、高精度减速器,包括视觉、力、激光、编码器等的感知系统。这些技术的集成,构成了机器人的操作系统。
  
  中国大部分企业在核心技术、核心部件、感知系统、关键应用工艺上都是欠缺的,虽然我们的产品、市场发展起来了,但是核心技术、核心部件上,中国存在空心化的风险。
  
  技术的空心化又导致另外两个风险:应用的低端化,市场的边缘化。这就是中国机器人产业的“三化”风险。
  
  目前中国机器人的开发区、产业园有30多个,有60多家主要机器人企业,有机器人概念的上市企业超过百家。中国机器人产业的规模已经起来了,现在需要做的是提升技术水平、产品质量、市场应用档次,这是中国机器人产业最重要的任务。
  
  中国一定要培育出具有国际竞争力的企业,没有国际级的龙头企业,不可能在国际竞争中占据优势;中国政府应该打造机器人产业的相关平台,包括研究开发平台、检验检测平台、标准平台等发展所需的支撑平台。
  
  机器人的重新定义
  
  工业4.0让许多产品都重新定义。虽然产品的名字没有改变,但是产品内涵发生了翻天覆地的变化,对机器人来讲也不例外。
  
  和工业4.0相伴生的有一个M2.0(机器2.0),或者叫第二次机器革命,第二次机器革命中的典型代表就是新一代机器人,这也是第四次工业革命的支撑,它必须满足物物相连、物物相通,满足数据、网络、云的新要求。这就要求机器人要有革命性的变化。
  
  现在智能制造的时代已经来临,美国的物联网、欧洲的工业4.0、中国的制造业2025,这一切都标志着全球进入了新的发展阶段,其核心是智能化升级。在智能制造的大范畴下,需求模式也发生了变革。为了支撑智能制造,我们需要智能设备,同时我们的设计手段、管理手段要完全的数字化、智能化。
  
  这是一个系统变革的时代,新工业革命的驱动要素是什么?
  
  首先是技术驱动。其中包括网络技术、智能传感、大数据、新材料等。
  
  第二是市场引导。产能过剩、定制化、个性化的需求、产品生命周期的缩短,这一切都需要有新的制造模式来支撑,传统的大批量制造模式在新的市场环境下已经无法满足客户需求了。
  
  第三是社会倒逼。无论是环境还是劳动力成本等因素,都倒逼我们进入新的制造模式。
  
  到这个阶段,机器人的定义完全变化了。传统机器人的定义是:可编程的、多功能的、具有多种自由度的灵活性高端设备。但是新一代机器人将完全摆脱设备属性,成为人类真正的伙伴。无论是制造业、日常生活、特殊领域,新一代机器人与传统的工业机器人相比,在内涵、功能上都会发生翻天覆地的变化。
  
  首先,在应用领域上,制造业只是应用领域之一,医疗、国防安全、服务与生活领域,将是新的机器人更大的空间。
  
  世界各国都把新的机器人作为国家的发展战略。从技术层面,机器人是多种高新技术的综合集成,机器人技术的发展几乎代表了一个国家的技术实力。
  
  第二,机器人市场是一个有几万亿美元的大市场。
  
  第三,机器人是支撑技术,它对制造业、国防安全、日常生活有支撑作用,这是机器人和其他技术的一大区别。
  
  第四,机器人的持续性,任何一个产品都有发展周期,但是机器人会随着人类社会的发展而持续发展,这个产业没有终点。
(来源:财经日报)

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