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大数据时代 透析日本机器人新战略

2016年02月19日 14:11中国机床商务网点击:4373

  【中国机床商务网 机床上下游】日本国家机器人革命推进小组发布了《机器人新战略》,拟通过实施五年行动计划和六大重要举措达成三大战略目标,使日本实现机器人革命,以应对日益突出的老龄化、劳动人口减少、自然灾害频发等问题,提升日本制造业的国际竞争力,获取大数据时代的全球化竞争优势。在此背景下,我国作为工业机器人年需求量居全球首位的国家,如何看待日本《机器人新战略》并从中获得启示,以加快我国机器人产业发展和制造业升级、抢占新一轮科技变革的先机,就成为一个值得研究的重要课题。
  


大数据时代 透析日本机器人新战略(图片来源于百度图片)
 
  出台背景
  
  全球机器人产业规模快速扩大。据国际机器人联合会统计,2014年全球工业机器人销量为22.5万台,比2013年增长27%。2005~2014年近10年间,全球新装工业机器人年均增速约为14%。据预计,到2025年,工业机器人全球装机量将达到1500万~2500万台,年均增速为25%~30%,每年将产生0.6万~1.2万亿美元的经济影响;医疗类、增强人体机能类和家用类等服务机器人每年将产生1.1万~3.3万亿美元的经济影响。
  
  据了解,多国把机器人产业作为促增长的重要抓手。
  
  美国政府于2011年正式启动“先进制造业伙伴计划1.0”,计划投入7000万元支持新一代机器人研发,重点发展工业、医疗、宇航机器人等。2014年又启动“先进制造业伙伴计划2.0”,瞄准1.0计划制定的目标,提出了三大战略措施。2012年制定了“美国先进制造业国家战略计划”,提出要发展包括机器人在内的先进智能制造技术,力图抢占全球先进制造业制高点。
  
  2014年韩国发布了第二个智能机器人开发五年计划,目标是到2018年,不断扩大机器人产业市场规模,从当前的22亿美元增加到79亿美元,机器人公司数量从402家增加到600家。
  
  2014年欧委会和欧洲机器人协会下属的180个公司及研发机构共同启动全球最大的民用机器人研发计划“SPARC”。计划到2020年,欧委会投资7亿欧元,协会投资21亿欧元,共同推动机器人研发。英国2014年发布机器人战略RAS2020,目的是通过发展使其机器人产业能够和全球领先的国家竞争,到2025年产值达到1200亿美元,全球市场份额达到10%。
  
  日本迫切需要继续推进机器人产业。日本已经快速步入出生率低、老龄化社会,2013年日本65岁以上老年人口超过3190万人,占总人口的25.1%,导致劳动人口减少、社会保障费用支出过大等社会问题。此外,日本还面临机器人大国地位需要巩固、工业国际竞争力下降、自然灾害频发、社会基础设施老化等问题。应对上述问题都亟须日本进一步推进机器人产业的创新和应用。
  
  主要内容
  
  首先是对机器人未来发展的判断。日本研究认为机器人的发展趋势先是自主化。机器人从被操纵作业向自主学习、自主作业方向发展。信息化。机器人从被单向控制向自己存储、自己应用数据方向发展,像计算机、手机一样替代其他设备成为信息终端。网络化。机器人从独立个体向相互联网、协同合作方向发展。另外发生机器人革命。一是随着传感器、人工智能等技术进步,汽车、家电、手机、住宅等以往并未定义成机器人的物体也将机器人化;二是从工厂到日常生活,机器人将得到广泛应用;三是通过强化制造与服务领域机器人的国际竞争力,解决社会问题,产生新附加值,使人民生活更加便利、社会更加富有。
  
  其次,日本机器人的发展方向有五个。一是易用性,在通用平台下,能够满足多种需求的模块化机器人将被大规模应用。以前机器人应用的主要领域是汽车、电子制造产业等,未来机器人将更多地应用于食品、化妆品、医药等产业,以及更广泛的制造领域、服务领域和中小企业。为此,未来要研发体积更小、应用更广泛、性价比较高的机器人。二是在机器人现有应用领域,要发展能够满足柔性制造的频繁切换工作部件简便的机器人。三是机器人供应商、系统集成商和用户之间的关系要重新调整。四是研制世界领先的自主化、信息化和网络化的机器人。五是机器人概念将发生变化。以往机器人要具备传感器、智能控制系统驱动系统等三个要素,未来机器人可能仅有基于人工智能技术的智能\控制系统。
  
  日本制订三大战略目标发展机器人产业。一是使日本成为世界机器人创新基地。二是日本的机器人应用广度世界第一。三是日本迈向领先世界的机器人新时代。到2020年的5年间,要最大限度应用各种政策,扩大机器人研发投资,推进1000亿日元规模的机器人扶持项目。
  
  相应的六大重要举措包括:一是一体化推进创新环境建设。成立“机器人革命促进会”,负责产学政合作以及用户与厂商的对接、相关信息的采集与发布;起草日美自然灾害应对机器人共同开发的国际合作方案和国际标准化战略;制定管理制度改革提案和数据安全规则。同时,建设各种前沿机器人技术的实验环境,为未来形成创新基地创造条件。与日本科技创新推进小组合作制定科技创新整体战略。
  
  二是加强人才队伍建设。通过系统集成商牵头运作实际项目和运用职业培训、职业资格制度来培育机器人系统集成、软件等技术人才;加大培养机器人生产线设计和应用人才;立足于中长期视角,制定大学和研究机构相关人才的培育;通过初、中等教育以及科技馆等社会设施,广泛普及机器人知识,让人们学会在日常生活中如何与机器人相处,理解机器人的工作原理,形成与机器人共同工作和生活的机器人文化。
  
  三是关注下一代技术和标准。一是推进人工智能、模式识别、机构、驱动、控制、操作系统和中间件等方面的下一代技术研发,同时还要关注没有被现有机器人技术体系所纳入的领域中的创新。二是争取国际标准,并以此为依据来推进技术的实用化。
  
  四是制定机器人应用领域的战略规划。制定到2020年制造业、服务业、医疗护理、基础设施、自然灾害应对、工程建设和农业等机器人应用领域未来5年的发展重点和目标,并逐项落实。此外,还有很多潜在的机器人应用领域,如娱乐和宇航领域等,未来也要制定相关行动计划。
  
  五是推进机器人的应用。一是以系统集成为主,推进机器人的安装应用。二是鼓励各类企业参与,除了现有机器人厂商,中小企业、高科技企业和信息技术企业都可参与到机器人产业之中。三是机器人被广泛应用社会的管理制度改革,“机器人革命促进会”与日本制度改革推进小组合作制定人类与机器人协同工作所需的新规则。
  
  六是确定数据驱动型社会的竞争策略。未来机器人将成为获取数据的关键设备,实现日本机器人随处可见,搭建从现实社会获取数据的平台,使日本获取大数据时代的全球化竞争优势。
  
  日本为机器人产业发展制定了五年计划。一是完成八项重点任务:成立机器人革命促进会、发展面向下一代技术、实施全球标准化战略、机器人现场测试环境建设、加强人才储备、推进制度改革、加大扶持力度和考虑举办机器人奥运会。二是制定了制造业、服务业、医疗护理业、基础设施、自然灾害应对、工程建设、农业、林业、渔业和食品工业等应用领域未来5年的发展重点和预期目标。
  
  对我国的启示
  
  尽管我国已经制定多项科研项目、发展专项和指导意见等涉及机器人领域,但这些扶持计划总体上显得零散,从而导致扶持效果不太理想,建议由机器人产业主管部门会同其他相关部门成立机器人战略规划工作小组,共同研究、通盘考虑制定可操作性强的机器人发展战略和规划,促进我国机器人产业又快又好发展。
  
  加强政产学研用合作与对接、及时采集和发布相关信息;制定国际合作方案、国际标准化战略和数据安全规则;推进制造业、服务业、医疗护理业和农业等机器人应用领域的应用示范工程;建设各种先进机器人技术的实验环境;机器人产业主管部门与科技部一起制定科研整体战略;加大资金扶持力度,支持公用技术平台建设和模块化机器人的安装。
  
  除了当前着手攻克伺服电机、精密减速器、伺服驱动器、末端执行器和传感器等关键零部件技术之外,也要重视人工智能、感知、识别、驱动和控制等下一代技术的研发,另外要不断关注没有被现有机器人技术体系所纳入领域(如能源、大数据、安全和材料等)中的技术创新。加强技术合作、信息共享和产需对接,尽快推进下一代技术研发成果的实用化,同时积极争取国际标准制定权。
  
  将机器人技术进一步纳入相关学科建设体系,建议在高校和研究机构设立机器人技术专业;着力培养一批高水平科研带头人,加强高端人才的引进,吸引海外留学人员回国创新创业;运用职业培训、职业资格制度和通过实际项目锻炼来培育系统集成人才;进一步在中小学校开设机器人兴趣课堂,在科技馆等公共机构进行机器人的展示、宣传和推广。
  
  (本文作者来自工业和信息化部赛迪研究院)
(来源:中国工业报)

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