
機(jī)器人既是先進(jìn)制造業(yè)的關(guān)鍵支撐裝備,也是改善人類(lèi)生活方式的重要切入點(diǎn)。機(jī)器人的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用是衡量一個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新、高端制造發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。
目前,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了全新的 2.0 時(shí)代,面向工業(yè)領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)發(fā)展成為一種具備自感知、自決策和自執(zhí)行能力的智能生產(chǎn)機(jī)器。
工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用,推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)水平的提升,為社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出重要的貢獻(xiàn),被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠上的明珠”。
我國(guó)工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)狀
相比于西方發(fā)達(dá)國(guó)家而言,我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人研究起步較晚,始于 20 世紀(jì) 70 年代,大致經(jīng)歷了以下 5 個(gè)發(fā)展時(shí)期:
萌芽期(1970-1985)、
技術(shù)研發(fā)期(1986-1990)、
原型開(kāi)發(fā)期(1991-2000)、
初步工業(yè)化期(2001-2010)、
快速發(fā)展期(2011-至今)。
現(xiàn)階段,由于全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及智能制造業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng),我國(guó)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求和應(yīng)用開(kāi)始猛增,當(dāng)前已占全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)份額約三分之一,成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)。
目前,我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域主要分布于汽車(chē)制造行業(yè)、3C 電子電氣行業(yè)、金屬加工行業(yè)、塑料及化學(xué)制品行業(yè)等眾多領(lǐng)域,其中汽車(chē)制造行業(yè)約占 33%, 3C 電子電氣行業(yè)約占27%,兩者約占據(jù) 60%的市場(chǎng)份額。
在國(guó)家政策的大力扶持之下,經(jīng)過(guò)高等院校、科研院所以及企業(yè)的不斷努力,我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)得到不斷地發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域也不斷地?cái)U(kuò)展,國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人正逐步獲得市場(chǎng)認(rèn)可。
但是我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人發(fā)展同樣面臨著巨大的挑戰(zhàn):
一方面,我國(guó)在工業(yè)機(jī)器人控制器、伺服電機(jī)、減速機(jī)等核心零部件方面缺乏自己的核心技術(shù),嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口。
另一方面,發(fā)那科、安川、庫(kù)卡和 ABB 四大工業(yè)機(jī)器人著名國(guó)際品牌,占據(jù)了國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的約 70%份額,使得國(guó)內(nèi)品牌生存空間小,競(jìng)爭(zhēng)激烈。
我國(guó)目前與日德兩國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展初期極其相似。人口老齡化加劇,勞動(dòng)力短缺,勞動(dòng)力 成本急劇上升,下游行業(yè)的生產(chǎn)方式也亟待升級(jí),包括汽車(chē)、3C、金屬加工、家電、食品等 行業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化改造和升級(jí)需求巨大。
我國(guó)亦高度重視機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,相繼出臺(tái) 了《關(guān)于推進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》、《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020 年)》等,在戰(zhàn)略上做了頂層設(shè)計(jì)。地方扶持政策也積極跟進(jìn),重點(diǎn)是對(duì)研發(fā)和“機(jī)器換人”應(yīng)用的扶持??梢哉f(shuō),政策落實(shí)取得了良好的效果。
但還是存在一系列問(wèn)題,可以借鑒日本、德國(guó)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和戰(zhàn)略,進(jìn)一步優(yōu)化對(duì)策。
我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展也應(yīng)當(dāng)及時(shí)瞄準(zhǔn)下一代技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)展開(kāi)。
中國(guó):亟待完善標(biāo)準(zhǔn)體系、拓展應(yīng)用市場(chǎng)、培育應(yīng)用型人才通過(guò)淺析德國(guó)、日本工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)國(guó)家工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展有三個(gè)共同的推動(dòng)因素:
第一,勞動(dòng)力短缺是原動(dòng)力。
第二,強(qiáng)勁的下游需求是助推器。
第三,政策扶持與引導(dǎo)是強(qiáng)力支撐。
大范圍的普及應(yīng)用前提是可以接受的成本以及易操作的屬性、穩(wěn)定且旺盛的市場(chǎng)需求。
隨著人口紅利的消失,中國(guó)市場(chǎng)需求旺盛,自2013 年開(kāi)始至今 , 中國(guó)就是全球工業(yè)機(jī)器人 第一大市場(chǎng)。
另一方面,缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和薄弱的核心技術(shù)使得關(guān)鍵零部件只能依賴(lài)于進(jìn)口。
據(jù)悉,我國(guó)75%的精密減速器從日本進(jìn)口, 伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)超過(guò) 80% 依賴(lài)進(jìn)口。
以RV40E 減速器(減速比105)為例,日本賣(mài)給中國(guó)是7500元/個(gè),而同樣的產(chǎn)品賣(mài)給歐美國(guó)家,僅 2000-3000元 /個(gè),價(jià)格只有賣(mài)給中國(guó)的 1/3 左右。
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由于我國(guó)在機(jī)器人方面缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證規(guī)范,行業(yè)進(jìn)入門(mén)檻低。目前各地政策優(yōu)先支持本地企業(yè)“機(jī)器換人”時(shí)采購(gòu)本地生產(chǎn)的機(jī)器人,于是,機(jī)器人企業(yè)為了快速拿到訂單紛紛在有政策的地方投資建廠(chǎng),造成機(jī)器人企業(yè)遍地開(kāi)花、部分企業(yè)未找準(zhǔn)產(chǎn)品定位便盲目投入,忽略技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新,產(chǎn)品以組裝為主,造成大量低端產(chǎn) 能重復(fù)建設(shè),催生了一批拿快錢(qián)的小、散、弱機(jī)器人企業(yè),呈現(xiàn)“劣幣”驅(qū)逐“良幣”現(xiàn)象。
因此,加快建立統(tǒng)一健全的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系,進(jìn)一步規(guī)范行業(yè)行為和扶持政策的實(shí)施勢(shì)在必行。
充分調(diào)動(dòng)企業(yè)參與制修訂標(biāo)準(zhǔn)的積極性,鼓勵(lì)骨干企業(yè)在國(guó)家機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化總體組的指導(dǎo)下,加快研究制訂產(chǎn)業(yè)急需的各項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),支持機(jī)器人檢測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究和驗(yàn)證,同時(shí)積極與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接。
此外,還需強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)之間的協(xié)調(diào)性和一致性,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接,規(guī)范市場(chǎng)秩序,避免良莠不齊,質(zhì)低價(jià)廉的惡性競(jìng)爭(zhēng)。注重市場(chǎng)培育,推進(jìn)技術(shù)提升
我國(guó)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的研究主體早期主要集中在高校和科研院所,如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等,但隨著我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大,尤其是2013年躍居全球首位以來(lái),越來(lái)越多的企業(yè)參與其中,以下游的系統(tǒng)集成作為切入點(diǎn),不斷提升技術(shù)創(chuàng)新能力,逐步開(kāi)展中上游的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā),取得了不俗的成績(jī),國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的市場(chǎng)份額也在不斷擴(kuò)大。
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在日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求推動(dòng)下,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新的主力逐漸從高校和科研院所轉(zhuǎn)移到企業(yè)。
沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司、廣州數(shù)控設(shè)備有限公司、南京埃斯頓自動(dòng)化股份有限公司、安徽埃夫特智能裝備股份有限公司、上海新時(shí)達(dá)電器股份有限公司、廣東拓斯達(dá)科技股份有限公司、哈爾濱博實(shí)自動(dòng)化股份有限公司、上海沃迪自動(dòng)化裝備股份有限公司是我國(guó)工業(yè)機(jī)器人代表性的企業(yè)。
如沈陽(yáng)新松機(jī)器人是全球機(jī)器人產(chǎn)品線(xiàn)全的廠(chǎng)商之一,也是國(guó)內(nèi)大的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地。
產(chǎn)品線(xiàn)涵蓋工業(yè)機(jī)器人、潔凈機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人、特種機(jī)器人及智能服務(wù)機(jī)器人五大系列,在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的專(zhuān)利數(shù)量于2015-2017年達(dá)到頂峰,專(zhuān)利申請(qǐng)的主要技術(shù)方向?yàn)闄C(jī)器人本體和控制單元。
我國(guó)工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)軍企業(yè)的技術(shù)主要來(lái)源于具有較強(qiáng)科研實(shí)力的高校和科研院所。如哈工大機(jī)器人集團(tuán)是由哈爾濱工業(yè)大學(xué)高新技術(shù)園區(qū)建設(shè)發(fā)展形成的,哈爾濱博實(shí)自動(dòng)化股份有限公司是由哈爾濱工業(yè)大學(xué)及機(jī)器人研究所科研骨干創(chuàng)辦,新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司隸屬中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所。
國(guó)外工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)狀
美 國(guó)
世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人于 1962 年誕生于美國(guó),經(jīng)過(guò) 50 多年的發(fā)展,美國(guó)機(jī)器人技術(shù)雄厚,現(xiàn)已成為世界上的機(jī)器人強(qiáng)國(guó)之一。基礎(chǔ)雄厚技術(shù)先進(jìn)。具體表現(xiàn)在:性能可靠,功能全面精確度高;機(jī)器人語(yǔ)言研究發(fā)展較快,語(yǔ)言類(lèi)型多、應(yīng)用廣,水平高居世界之首;智能技術(shù)發(fā)展快,其視覺(jué)、觸覺(jué)等人工智能技術(shù)已在航天、汽車(chē)工業(yè)中廣泛應(yīng)用;高智能、高難度的軍用機(jī)器人、太空機(jī)器人等發(fā)展迅速,主要用于掃雷、布雷、偵查、站崗及太空探測(cè)方面。
20世紀(jì)60年代到70年代期間,美國(guó)的工業(yè)機(jī)器人主要立足于研究階段,只是幾所大學(xué)和少數(shù)公司開(kāi)展了相關(guān)的研究工作。那時(shí),美國(guó)政府并未把工業(yè)機(jī)器人列入重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目,特別是,美國(guó)當(dāng)時(shí)失業(yè)率高達(dá)6.65%,政府擔(dān)心發(fā)展機(jī)器人會(huì)造成更多人失業(yè),因此既未投入財(cái)政支持,也未組織研制機(jī)器人。
70年代后期,美國(guó)政府和企業(yè)界雖對(duì)工業(yè)機(jī)器人的制造和應(yīng)用認(rèn)識(shí)有所改變,但仍將技術(shù)路線(xiàn)的重點(diǎn)放在研究機(jī)器人軟件及軍事、宇宙、海洋、核工程等特殊領(lǐng)域的高級(jí)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)上,致使日本的工業(yè)機(jī)器人后來(lái)居上,并在工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用上及機(jī)器人制造業(yè)上很快超過(guò)了美國(guó),產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上形成了較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。據(jù)聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)(UNECE)和國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)的統(tǒng)計(jì),至2003年末,在美國(guó)運(yùn)行的機(jī)器人總量為112400套,比2002年增長(zhǎng)7%。預(yù)計(jì)到2007年底,運(yùn)行的機(jī)器人數(shù)量將達(dá)到145000套。就每萬(wàn)雇員擁有工業(yè)機(jī)器人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),至2003年末,美國(guó)制造業(yè)中,每1萬(wàn)雇員擁有63個(gè)工業(yè)機(jī)器人。盡管從排名上說(shuō),美國(guó)已經(jīng)進(jìn)入世界前十名,但其與前幾名仍然有著很大的差距,僅相當(dāng)于德國(guó)的43%,意大利的54%,歐盟的68%。與普通的制造業(yè)相比,美國(guó)汽車(chē)工業(yè)中每萬(wàn)個(gè)產(chǎn)業(yè)工人擁有的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量大大提高,達(dá)到740個(gè),但仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于日本(1400個(gè)機(jī)器人)、意大利(1400個(gè)機(jī)器人)和德國(guó)(1000個(gè)機(jī)器人)。
日本、德國(guó)
日、德的工業(yè)機(jī)器人制造及應(yīng)用水平均全球領(lǐng)先從工業(yè)機(jī)器人的核心技術(shù)來(lái)看,目前高端的工業(yè)機(jī)器人被德國(guó)、日本包攬。關(guān)鍵零部件的研發(fā)技術(shù),包括減速機(jī)、伺服電機(jī)方面,日本處于領(lǐng)先地位,而在原材料、本體零部件和操作系統(tǒng),德國(guó)更有優(yōu)勢(shì)。與德國(guó)、日本相比, 國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的技術(shù)水平還有很大差距。例如,機(jī)器人的發(fā)展歷史從技術(shù)的角度可以分為三個(gè)階段:第一代叫做示教再現(xiàn)機(jī)器人;第二代是結(jié)合了感知技術(shù)的機(jī)器人;第三代是認(rèn)知機(jī) 器人。目前國(guó)產(chǎn)機(jī)器人只能達(dá)到第二代,而日本、德國(guó)的機(jī)器人已經(jīng)能夠做到第三代,能深度學(xué)習(xí),并不斷調(diào)整自己的行為。
從工業(yè)機(jī)器人制造企業(yè)來(lái)看,日本的發(fā)那科(FANUC)、安川電機(jī)(YASKAWA)、德國(guó)的庫(kù) 卡(KUKA)和瑞士的ABB是全球主要的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商,被稱(chēng)為“四大家族”,占據(jù)全球約 50% 的市場(chǎng)份額,更是占據(jù)了我國(guó)70% 左右的市場(chǎng)份額,幾乎壟斷了機(jī)器人高階領(lǐng)域。“四大家族”在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)各有所長(zhǎng),安川電機(jī)的核心領(lǐng)域是伺服系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)控制器,發(fā) 那科的核心是數(shù)控系統(tǒng),庫(kù)卡的核心是控制系統(tǒng)和機(jī)械本體,ABB的核心領(lǐng)域是控制系統(tǒng)。
從工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)應(yīng)用來(lái)看,工業(yè)機(jī)器人密度(每萬(wàn)名工人使用工業(yè)機(jī)器人數(shù)量)是衡量 一個(gè)國(guó)家制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展程度的標(biāo)準(zhǔn)之一,國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)發(fā)布的最新報(bào)告顯示,2016 年,世界上自動(dòng)化程度最高的國(guó)家是韓國(guó)(631臺(tái)/萬(wàn)人),排在2-5位的國(guó)家分別是新加坡、德國(guó)、日本、瑞典。而我國(guó)僅為68臺(tái)/萬(wàn)人,還不到全球平均水平(74臺(tái)/萬(wàn)人)。不過(guò),中國(guó)電子學(xué)會(huì)組織編制的《中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告 2018》顯示,僅時(shí)隔一年,即 2017年我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人密度已達(dá)88臺(tái)/萬(wàn)人,首次超過(guò)了全球平均水平。但與先進(jìn)國(guó)家相比,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人密度還很低。限制應(yīng)用普及的主要原因是什么呢?
日、德工業(yè)機(jī)器人的崛起:勞動(dòng)力短缺、下游需求旺盛、政府扶機(jī)器人由美國(guó)發(fā)明,卻在日本發(fā)揚(yáng)光大。1967年日本川崎重工業(yè)公司首先從美國(guó)引進(jìn)了機(jī)器人及技術(shù),并于1968年試制出第一臺(tái)日本產(chǎn)Unimate機(jī)器人。
上世紀(jì) 60 年代末日本處于高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期,勞動(dòng)力嚴(yán)重不足,工業(yè)機(jī)器人在日本被國(guó)內(nèi)企業(yè)視作救世主。隨著以機(jī)械、電子、汽車(chē)為代表的制造業(yè)崛起,工業(yè)機(jī)器人在這些優(yōu)勢(shì) 產(chǎn)業(yè)中得以大規(guī)模推廣。1980 年是日本的“機(jī)器人普及元年”,工業(yè)機(jī)器人逐步從上述產(chǎn)業(yè) 推廣到其他制造業(yè)領(lǐng)域。憑借良好的軍工基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)模仿、消化、吸收和創(chuàng)新,加上具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的汽車(chē)、機(jī)械、電子產(chǎn)業(yè)等的企業(yè)使用者嚴(yán)苛的要求磨練,以及銷(xiāo)售實(shí)績(jī)與專(zhuān)門(mén)技 能的累積,日本機(jī)器人快速崛起,成為全球領(lǐng)導(dǎo)者。
日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,與政府扶持亦密不可分。早在20世紀(jì)70年代初,日本政府 就出臺(tái)了一系列針對(duì)工業(yè)機(jī)器人的扶持政策,政策可以分為兩類(lèi):一類(lèi)是促進(jìn)應(yīng)用普及的 政策,重點(diǎn)集中在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用環(huán)節(jié)中的制度構(gòu)建及規(guī)范,例如1971年出臺(tái)了《機(jī)電法》,1978年出臺(tái)了《機(jī)情法》,進(jìn)行了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)相關(guān)的行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)制定,20 世紀(jì) 80年代,伴隨“財(cái)政投融資租賃制度”出臺(tái),由日本財(cái)政省、日本開(kāi)發(fā)銀行牽頭的24家工業(yè)機(jī)器人制造商 及多家保險(xiǎn)公司共同出資,成立了“日本機(jī)器人租賃公司”,日本地方政府則出資成立合作基 金,開(kāi)始面向各類(lèi)中小企業(yè)提供機(jī)器人設(shè)備的租賃及貸款,極大地推動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用普及;另一類(lèi)則是針對(duì)企業(yè)研發(fā),利用稅收補(bǔ)助、項(xiàng)目設(shè)立等形式進(jìn)行政策支持。例如 1985 年出臺(tái)的《高技術(shù)稅制》規(guī)定,扣除企業(yè)研究開(kāi)發(fā)所得稅 7%的稅額,用于補(bǔ)貼高性能工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)研究。
進(jìn)入 21世紀(jì)以來(lái),日本政府更加重視工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2002 年,日本經(jīng)產(chǎn)省開(kāi)始實(shí)施《21世紀(jì)機(jī)器人挑戰(zhàn)計(jì)劃》,將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)作為高端產(chǎn)業(yè)加以扶持。2004 年,日本經(jīng)產(chǎn)省推出《面向新的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)報(bào)告》,將機(jī)器人列為重點(diǎn)產(chǎn)業(yè),2005 年,《新興產(chǎn)業(yè)促進(jìn)戰(zhàn)略》再次將機(jī)器人列為七大新興產(chǎn)業(yè)之一。2006-2010年間,日本政府每年投入1000萬(wàn)美元用于攻克服務(wù)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)。此后,日本政府借助各類(lèi)產(chǎn)業(yè)政策扶持機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為常態(tài)。
雖然德國(guó)稍晚于日本引進(jìn)工業(yè)機(jī)器人,但與日本類(lèi)似,二戰(zhàn)后勞動(dòng)力短缺,加上本國(guó)制造業(yè) 基礎(chǔ)良好、國(guó)民技術(shù)水平高,極大地促進(jìn)了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展。
德國(guó)工業(yè)機(jī)器人的普及也離不開(kāi)政府積極與強(qiáng)勢(shì)的行政手段。例如,德國(guó)政府在20 世紀(jì)70 年代中后期便開(kāi)始推行一項(xiàng)名為“改善勞動(dòng)條件計(jì)劃”的政策,強(qiáng)制規(guī)定部分有毒、有害、有 危險(xiǎn)的工作崗位必須以機(jī)器人來(lái)代替人工,以行政手段將機(jī)器人的應(yīng)用真正推向市場(chǎng)。
1985 年德國(guó)政府提出了要向高級(jí)的、有感知的智能機(jī)器人領(lǐng)域進(jìn)軍的計(jì)劃。此后,機(jī)器人開(kāi)始進(jìn)入德國(guó)的各個(gè)產(chǎn)業(yè)。除了應(yīng)用于汽車(chē)、電子等技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)外,工業(yè)機(jī)器人還廣泛滲透到了塑料、橡膠、冶金、 食品、包裝等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。
在德國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的過(guò)程中,機(jī)器人有效地降低了生產(chǎn)成本,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。德國(guó)工業(yè)4.0 計(jì)劃 VS 日本新機(jī)器人戰(zhàn)略:劍指下一代工業(yè)機(jī)器人德國(guó)率先在 2011 年提出了以“智慧工廠(chǎng)”為主題之一的“工業(yè) 4.0 計(jì)劃”。“工業(yè) 4.0”是一個(gè)非常綜合的概念,不僅是工業(yè)機(jī)器人,還包括了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等。“智慧工廠(chǎng)”并非無(wú)人工廠(chǎng),而 是需要人和機(jī)器更密切地協(xié)作。傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人和工人的工作空間通常是隔離的,新一代工業(yè)機(jī)器人則具備柔性、安全、高速、精確、易操作等特點(diǎn)。此外,“工業(yè) 4.0”時(shí)代的機(jī)器人不再是獨(dú)立的單元,需要具備與其他智能設(shè)備高度互聯(lián)、借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與其他設(shè)備實(shí) 時(shí)交流、把復(fù)雜的信息綜合起來(lái)快速作出決策等諸多能力。基于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的知識(shí)建模、物理仿真、多傳感感知預(yù)測(cè)等技術(shù),成為下一代工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)。
伴隨德國(guó)工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái) , 日本也按捺不住,于2015年1月發(fā)布了《新機(jī)器人戰(zhàn)略》, 提出了日本機(jī)器人新的發(fā)展方向,包括強(qiáng)化易用性、柔性、簡(jiǎn)便性、自主化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化。另外日本還提出機(jī)器人概念將發(fā)生變化,以往機(jī)器人要具備傳感器、智能控制系統(tǒng)、驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)等三個(gè)要素,未來(lái)機(jī)器人可能僅需要基于人工智能技術(shù)的智能控制系統(tǒng)。為了發(fā)展下一代機(jī)器人,日本提出了包括官產(chǎn)學(xué)合作共同營(yíng)造創(chuàng)新環(huán)境、運(yùn)用職業(yè)培訓(xùn)和職業(yè)資格 制度等加強(qiáng)應(yīng)用型人才隊(duì)伍的建設(shè),以及事先爭(zhēng)取國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)并以此為依據(jù)來(lái)推進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品國(guó)際化等一系列重要舉措。
從德國(guó)工業(yè)4.0計(jì)劃和日本新機(jī)器人戰(zhàn)略,我們都能看出下一代機(jī)器人最顯著的特征可以概括為三大核心關(guān)鍵詞——“自主化”、“ 數(shù)據(jù)終端化”、“網(wǎng)絡(luò)化”。在下一代機(jī)器人研發(fā)當(dāng)中,人工智能擔(dān)任著越來(lái)越重要的角色,其與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等相互賦能,對(duì)機(jī)器人的迭代和更新產(chǎn)生更大的推力。
德國(guó)于 2011 年率先提出“工業(yè) 4.0 計(jì)劃”,“工業(yè) 4.0”時(shí)代的機(jī)器人不再是獨(dú)立的單元,而是與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能緊密關(guān)聯(lián),需要具備與其他智能設(shè)備高度互聯(lián)與實(shí)時(shí)交流、快速處理復(fù)雜信息等多種能力,具備柔性、安全、精確、高速、易操作等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器更協(xié)調(diào)的合作。
俄羅斯
自 1960 年遙控機(jī)器人研究起步開(kāi)始,前蘇聯(lián)就已取得了大量的科研成果,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展就已處于世界前列,并且取得大量成果。1973 年,前蘇聯(lián)通過(guò)啟動(dòng)實(shí)施了國(guó)家科學(xué)與技術(shù)委員會(huì)計(jì)劃,使工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)與生產(chǎn)進(jìn)入了快速發(fā)展階段,能夠批量制造 40 個(gè)型號(hào)的機(jī)器人。拉沃奇金設(shè)計(jì)局研制的“月球車(chē) -1”是前蘇聯(lián)在機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域最突出的成就之一。“月球車(chē) -1”成為世界上第一輛登月車(chē),它成功地完成了登上另一個(gè)天體表面的使命。西方國(guó)家把發(fā)射“月球車(chē) -1”的效應(yīng)與發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星相提并論。1980 年前蘇聯(lián)制造了第一個(gè)具有技術(shù)視覺(jué)和位置控制能力的氣動(dòng)工業(yè)機(jī)器人——MP-8。到 1980 年底前蘇聯(lián)工業(yè)部門(mén)已有 6 千臺(tái)機(jī)器人,占全球總量的 20%。1985年,前蘇聯(lián)工業(yè)機(jī)器人總量達(dá)到 1.54 萬(wàn)臺(tái),機(jī)器人總數(shù)達(dá)到3.4 萬(wàn)臺(tái),居世界第二位。俄羅斯繼承了前蘇聯(lián)在機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)和科研成果,具備發(fā)展現(xiàn)代機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
俄羅斯機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有特殊性,機(jī)器人市場(chǎng)的形成很大程度上來(lái)源于軍事需求以及工業(yè)、制造業(yè)對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的需求,工機(jī)器人和軍事機(jī)器人是俄羅斯機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的主體。
俄羅斯研制的工業(yè)機(jī)器人種類(lèi)較多,主要應(yīng)用于電子、化工、汽車(chē)及機(jī)械制造等領(lǐng)域,機(jī)器人融合方面的技術(shù)也在不斷完善。中央機(jī)器人技術(shù)和工程控制論研究所是俄羅斯機(jī)器人研究的重點(diǎn)單位。
自啟動(dòng)實(shí)施國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略以來(lái),俄羅斯愈發(fā)重視現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)作用,并將發(fā)展工業(yè)機(jī)器人技術(shù)列為未來(lái)工作的重點(diǎn)方向之一。為此,俄羅斯專(zhuān)門(mén)建立了系統(tǒng)的培訓(xùn)機(jī)制,未來(lái)將重點(diǎn)培養(yǎng)掌握人工智能技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)建模和機(jī)器人技術(shù)的專(zhuān)業(yè)人才。此外,俄羅斯工貿(mào)部計(jì)劃在《發(fā)展工業(yè)和提高競(jìng)爭(zhēng)力》的國(guó)家規(guī)劃框架下啟動(dòng)《發(fā)展生產(chǎn)性資源》子規(guī)劃,提出發(fā)展 3D 技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和其他數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)的相關(guān)措施,下一步將制定推進(jìn)機(jī)器人技術(shù)和自動(dòng)化發(fā)展的相關(guān)子規(guī)劃。
目前俄羅斯國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)銷(xiāo)量占比最大的是用于礦井運(yùn)輸領(lǐng)域的遠(yuǎn)程控制機(jī)器人,以及其他遠(yuǎn)程控制類(lèi)用途的機(jī)器人。近年來(lái),俄羅斯很多大型企業(yè)都將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用在其生產(chǎn)過(guò)程中,如造船廠(chǎng)、航空機(jī)械和直升機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域的廠(chǎng)商都使用了機(jī)器人進(jìn)行生產(chǎn)制造,采礦、核電等行業(yè)也在使用機(jī)器人技術(shù)。俄羅斯政府對(duì)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展給予了巨大的支持,2013 年,俄羅斯政府軍事工業(yè)委員會(huì)專(zhuān)門(mén)設(shè)立了“機(jī)器人技術(shù)試驗(yàn)室”跨部門(mén)工作小組,在機(jī)器人系統(tǒng)用戶(hù)、科研單位和工業(yè)部門(mén)之間發(fā)揮整合和協(xié)調(diào)的作用。
2018年,俄羅斯的工業(yè)機(jī)器人的供應(yīng)量是55萬(wàn)臺(tái),并且目前來(lái)看應(yīng)用密度還是比較低的。不過(guò)俄羅斯政府對(duì)工業(yè)機(jī)器人給予了巨大的支持,甚至有些特殊的項(xiàng)目來(lái)支持工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展。另外機(jī)器人融合方面的技術(shù)也在不斷完善,俄羅斯的很多大型企業(yè)都在準(zhǔn)備將機(jī)器人應(yīng)用在他們的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中,因此工業(yè)機(jī)器人在俄羅斯的發(fā)展十分迅速,在未來(lái)五年的平均增速可能會(huì)非???,以至于到2020年會(huì)增加到現(xiàn)在的10倍之多。
在俄羅斯,現(xiàn)在有很多在造船廠(chǎng)、航空機(jī)械和直升機(jī)的廠(chǎng)商都在準(zhǔn)備使用機(jī)器人進(jìn)行制造,包括采礦、核電等等各個(gè)行業(yè)都在使用機(jī)器人使得他們的制造更為現(xiàn)代化。Vitaly Nedelskiy表示,盡管現(xiàn)在俄羅斯工業(yè)機(jī)器人的庫(kù)存量還比較低,但是他們有很強(qiáng)的工程能力來(lái)擴(kuò)大機(jī)器人的使用,在未來(lái)在不同行業(yè)當(dāng)中機(jī)器人的使用會(huì)進(jìn)一步增加。
韓 國(guó)
在全球范圍內(nèi),韓國(guó)是制造業(yè)中部署機(jī)器人密度最高的國(guó)家。韓國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)持續(xù)蓬勃發(fā)展,根據(jù)機(jī)器人國(guó)際聯(lián)合會(huì)的最新統(tǒng)計(jì), 2017 年韓國(guó)工業(yè)機(jī)器人出貨量達(dá) 3.97 萬(wàn)臺(tái),排名全球第三,而且是全球工業(yè)機(jī)器人密度最高的國(guó)家;事實(shí)上,韓國(guó) 制造業(yè)每一萬(wàn)名員工中,就有 710 個(gè)機(jī)器人,足足超過(guò)全球平均水平的 8 倍, 而在韓國(guó)汽車(chē)制造業(yè)中,每一萬(wàn)名員工 就有 2435 個(gè)機(jī)器人,2010 年的兩倍,主因是韓國(guó)汽車(chē)業(yè)者在制造混合動(dòng)力汽 車(chē)和電動(dòng)車(chē)電池方面,大量采用機(jī)器人協(xié)作的原因。
在于2000年代中后期IT產(chǎn)業(yè)的急速發(fā)展,促使韓國(guó)政府投入規(guī)模化及系統(tǒng)化的機(jī)器人應(yīng)用研發(fā)支持。韓國(guó)于 2003 年便 已將智慧機(jī)器人列入“大未來(lái)增長(zhǎng)動(dòng)力產(chǎn)業(yè)”之中,為了奠定具有一貫性的國(guó) 家層級(jí)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系,于 2008年3月公布《智能機(jī)器人開(kāi)發(fā)及普及促 進(jìn)法》,并且依據(jù)此法,每五年制定一 期“機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基本計(jì)劃”,相關(guān)部會(huì) 則依據(jù)此一基本計(jì)劃,制定每年細(xì)部執(zhí)行計(jì)劃,從研發(fā)、實(shí)證乃至普及等,以 系統(tǒng)化方式推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)育成政策。過(guò)去十年來(lái),韓國(guó)政府約投入6000 億韓元以上,進(jìn)行機(jī)器人產(chǎn)業(yè)相 關(guān)技術(shù)研發(fā)支持,在《第一期機(jī)器人 產(chǎn)業(yè)基本計(jì)劃(2009~2013)》、《第二期機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基本計(jì)劃(2014~2018)》的陸續(xù)推動(dòng),以及 韓國(guó)汽車(chē)、電機(jī)電子等主力產(chǎn)業(yè)不斷提高機(jī)器人應(yīng)用的助力之下,韓國(guó)目前已 躋身全球前五大工業(yè)機(jī)器人制造強(qiáng)國(guó),其機(jī)器人綜合技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力僅次于日本、美國(guó)、歐洲,居世界第四。
根據(jù)《2017 年韓國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)實(shí) 態(tài)調(diào)查報(bào)告》指出,2017 年韓國(guó)機(jī)器 人產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá) 4 兆 9950 億韓元,較2016 年增長(zhǎng)11.6%,其中最大宗的是工業(yè)機(jī)器人,達(dá)3兆181億韓元,約占六成,其次是機(jī)器人零部件,達(dá)1兆3696億韓元,約占27.4%;至于服務(wù)機(jī)器人仍處于商用化初期階段,個(gè)人及家用服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)值為3576 億韓元,約占 7.2%,專(zhuān)業(yè)用服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)值為2497 億韓元,僅占 5%。此外,韓國(guó) 機(jī)器人產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)家數(shù)雖達(dá) 2191 家, 但是中小企業(yè)占 97.0%,達(dá) 2126 家, 其中銷(xiāo)售額不到 50 億韓元者,占整體 的 96%,難以確保競(jìng)爭(zhēng)力。目前韓國(guó)機(jī) 器人產(chǎn)業(yè)雖然在汽車(chē)、電機(jī)電子等領(lǐng)域 的大企業(yè)帶領(lǐng)下呈現(xiàn)增長(zhǎng),但是這種以 工業(yè)機(jī)器人及大企業(yè)主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),恐有日益僵化的疑慮。
新加坡
新加坡每萬(wàn)名員工中部署488個(gè)機(jī)器人,其中90%部署在電子產(chǎn)品行業(yè)。在以汽車(chē)工業(yè)聞名的日本,機(jī)器人密度僅為每萬(wàn)名工人中配有300個(gè)。日本實(shí)際上是世界上主要的工業(yè)機(jī)器人制造國(guó),占全球供應(yīng)量的52%。2016年計(jì)劃三年內(nèi)斥資約22億人民幣支持官方/學(xué)術(shù)/和企業(yè)界在機(jī)器人核心技術(shù)的科研工作,同時(shí)推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用和普及化。
新加坡經(jīng)濟(jì)發(fā)展局與德國(guó)測(cè)試與規(guī)格認(rèn)證機(jī)構(gòu)TV南德意志集團(tuán)( TuV suD)聯(lián)合推出新加工業(yè)智能指數(shù)。這是一項(xiàng)評(píng)估工具,除了對(duì)生產(chǎn)部門(mén)數(shù)碼化程度的評(píng)估之外,還包含對(duì)員工培訓(xùn)和公司運(yùn)作程序的內(nèi)容。這個(gè)指數(shù)以數(shù)碼化的程度作為評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。
制造商能通過(guò)指數(shù)進(jìn)一步了解“工業(yè)4.0”的概念,檢討公司在采用物聯(lián)網(wǎng)、云端技術(shù)等最新數(shù)碼與智能新科技的情況,為成為“智能車(chē)間”( Smart Factory)做準(zhǔn)備。
新加坡國(guó)際企業(yè)發(fā)展局和新加坡橋騰飛共同成立的平臺(tái)性項(xiàng)目、目的為促進(jìn)中新企業(yè)在智能制造領(lǐng)域的共同創(chuàng)新和開(kāi)發(fā)。5家新加坡機(jī)器人公司已入住位于中新廣州知識(shí)城的新加坡國(guó)際制造創(chuàng)新中心、提供在新加坡智能車(chē)間所研發(fā)的高端機(jī)器人產(chǎn)品。
印 度
印度體力勞動(dòng)仍然十分普遍,而在自動(dòng)化聯(lián)盟中,印度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。2016年,印度每萬(wàn)名工人中只有3個(gè)工業(yè)機(jī)器人。印度工業(yè)機(jī)器人的銷(xiāo)量在2018年創(chuàng)下了新記錄,新安裝了4,771臺(tái)。與去年相比增長(zhǎng)了39%(2017年:3,412臺(tái))。在年度安裝量方面,印度現(xiàn)在在全球排名第十一。這些是國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)提出的報(bào)告《 2019年世界機(jī)器人》的發(fā)現(xiàn)。
“印度是亞洲新興市場(chǎng)中增長(zhǎng)最快的經(jīng)濟(jì)體之一,”國(guó)際機(jī)器人學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)主席津田順治表示。“盡管最近的全球業(yè)績(jī)相當(dāng)溫和,但印度在2018年取得了令人印象深刻的39%的增長(zhǎng)率。機(jī)器人安裝的數(shù)量已經(jīng)快速增長(zhǎng)了幾年。在2013年至2018年期間,印度的復(fù)合年增長(zhǎng)率為20%。”
進(jìn)一步增加機(jī)器人安裝的前景令人鼓舞。預(yù)計(jì)2019年印度GDP增長(zhǎng)7%以上,許多行業(yè)的公司都打算擴(kuò)大產(chǎn)能。印度人口年輕,因此有大量需要工作的勞動(dòng)力。
該國(guó)需要擴(kuò)大其制造業(yè),以創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。印度較高的工資和富裕的公民所占份額的不斷增長(zhǎng)是不斷增長(zhǎng)的,有前途的消費(fèi)市場(chǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。汽車(chē)行業(yè)迄今為止仍是最大的客戶(hù)行業(yè),占總安裝量的44%。但是2018年增長(zhǎng)最快的驅(qū)動(dòng)力是一般工業(yè),增長(zhǎng)28%,其中包括橡膠和塑料工業(yè),金屬工業(yè)和電氣/電子工業(yè)。在非汽車(chē)制造業(yè)中使用機(jī)器人正在趕上汽車(chē)領(lǐng)域。印度現(xiàn)在在全球年度供應(yīng)量中排名第十一位,比上一年高出三位,領(lǐng)先于新加坡,加拿大和泰國(guó)。機(jī)器人的運(yùn)行庫(kù)存增加到約23,000臺(tái),與2017年相比增加了21%。該國(guó)的自動(dòng)化潛力體現(xiàn)在汽車(chē)行業(yè)機(jī)器人密度較低的數(shù)字上:每10,000名員工99臺(tái)工業(yè)機(jī)器人不到印度尼西亞密度的四分之一( 440個(gè)單位),并且遠(yuǎn)離中國(guó)(732個(gè)單位)和領(lǐng)先的韓國(guó)(2,589個(gè))。
法 國(guó)
法國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)始于上世紀(jì)70年代初,晚于美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)家,因其擁有較強(qiáng)的工業(yè)基礎(chǔ),是歐洲重要的工業(yè)化國(guó)家,因此法國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展速度非???。1981年,法國(guó)制定了系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人規(guī)劃,即“先進(jìn)機(jī)器人和自動(dòng)化”全國(guó)計(jì)劃;1983-1985三年時(shí)間,法國(guó)政府投資了3.5億美元,主要用于機(jī)器人的專(zhuān)家培訓(xùn)及研究開(kāi)發(fā);至1985年,已有數(shù)千臺(tái)工業(yè)機(jī)器人在法國(guó)的工業(yè)、化工、電子、汽車(chē)、食品等行業(yè)中從事裝配、搬運(yùn)、焊接、噴漆等方面的作業(yè)。根據(jù)IFR(國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì))公布的數(shù)據(jù),1986年法國(guó)擁有近23個(gè)機(jī)器人研究中心,以及50多家機(jī)器人制造企業(yè),機(jī)器人數(shù)量處于歐洲第2位、世界第4位。
實(shí)際上,不管是工業(yè)機(jī)器人擁有量還是應(yīng)用范圍,法國(guó)均處于世界前列水平,其中以焊接機(jī)器人和搬運(yùn)機(jī)器人數(shù)量最多,它們參與了大部分的工業(yè)生產(chǎn)。特別是汽車(chē)產(chǎn)業(yè),更是擁有法國(guó)大部分的工業(yè)機(jī)器人,主要用在裝配主表盤(pán)及前后玻璃等高難度環(huán)節(jié)。這既得益于法國(guó)汽車(chē)業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的大量需求,也依賴(lài)于機(jī)器人投資的良性循環(huán),同時(shí)社會(huì)各界研發(fā)資金的投入也必不可少。如2001年法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究院的“ROBEA計(jì)劃”,2003年的“機(jī)器人研究聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”(JRL),2006年法國(guó)政府對(duì)25個(gè)機(jī)器人項(xiàng)目近1500萬(wàn)歐元的贊助,2011年法國(guó)“投資未來(lái)”項(xiàng)目對(duì)機(jī)器人研究開(kāi)發(fā)的支持等。
所以,雖然法國(guó)并沒(méi)有ABB、發(fā)那科、庫(kù)卡、安川這樣的世界級(jí)工業(yè)機(jī)器人巨頭,但它本土的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)也有不俗表現(xiàn),如CIMLEC工業(yè)集團(tuán)、Actenium等,有巴黎高科Mines、法國(guó)原子能委員會(huì)CEA等國(guó)際知名學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu),更有巴黎Cap Digital園區(qū)、布列塔尼大區(qū)Imageset Reseaux園區(qū)等專(zhuān)注于機(jī)器人領(lǐng)域的工業(yè)區(qū),以及法國(guó)原子能委員會(huì)(CEA)、通信研究所(ICP)、人工智能及信息技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室(LIFIA)等機(jī)器人重點(diǎn)研究機(jī)構(gòu),這都為法國(guó)成為歐洲乃至世界工業(yè)機(jī)器人大國(guó)提供了必要支持。
然而,法國(guó)想在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域更進(jìn)一步,還面臨諸多問(wèn)題。如市場(chǎng)定位不清晰導(dǎo)致的難以出現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)軍企業(yè);市場(chǎng)挖掘不充分,未能有效激發(fā)投資者熱情;工業(yè)機(jī)器人作為新興產(chǎn)業(yè),在法國(guó)缺少具有凝聚力和號(hào)召力的組織團(tuán)體;人才儲(chǔ)備無(wú)法跟上產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,尤其是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用型人才非常匱乏等。這都導(dǎo)致法國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè),在短時(shí)間無(wú)法與美國(guó)、日本、德國(guó)等工業(yè)機(jī)器人強(qiáng)國(guó)相抗衡。因此,法國(guó)政府于2013年制定了《法國(guó)機(jī)器人發(fā)展計(jì)劃》,希望能夠推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展,并在“2020年成為世界機(jī)器人領(lǐng)域前五強(qiáng)”。
此外,法國(guó)民眾對(duì)于工業(yè)機(jī)器人也存在不同的觀(guān)點(diǎn)和看法。“與機(jī)器人競(jìng)爭(zhēng):法國(guó)的公司級(jí)證據(jù)(Firm-LevelEvidence)”論文,便在研究了55,390家法國(guó)制造公司后指出,大部分使用工業(yè)機(jī)器人的法國(guó)制造企業(yè),普遍在裁員,雖然公司內(nèi)部增加了一些新崗位和新就業(yè)機(jī)會(huì),但數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及要淘汰的工人數(shù)量,因此也造成了一定的負(fù)面影響。專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)機(jī)構(gòu)羅蘭•貝格也表示,2025年法國(guó)近20%的工業(yè)生產(chǎn)都將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,有300萬(wàn)以上的就業(yè)崗位會(huì)被機(jī)器人取代,甚至記者、律師、會(huì)計(jì)師等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域也會(huì)受到波及,不可幸免。當(dāng)然也有人對(duì)此持有樂(lè)觀(guān)態(tài)度,認(rèn)為工業(yè)機(jī)器人的大范圍應(yīng)用,不但能讓法國(guó)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,還能提高生產(chǎn)效率,吸引到大量新投資,從而讓每一個(gè)法國(guó)人受益。
瑞 典
瑞典對(duì)機(jī)器人的研究始于本世紀(jì)50年代,在歐洲屬較早發(fā)展機(jī)器人的發(fā)達(dá)國(guó)家之一。60年代開(kāi)發(fā)出了第一代機(jī)器人,60年代末工業(yè)界開(kāi)始投資安裝使用機(jī)器人。瑞典阿西亞(ASEA)公司(即現(xiàn)在的ABB公司)在1969年開(kāi)始使用機(jī)器人,是歐洲最先使用機(jī)器人的公司之一。
瑞典的ABB公司是世界上最大機(jī)器人制造公司之一。1974年研發(fā)了世界上第一臺(tái)全電控式工業(yè)機(jī)器人IRB6,主要應(yīng)用于工件的取放和物料搬運(yùn)。1975年生產(chǎn)出第一臺(tái)焊接機(jī)器人。到1980年兼并Trallfa噴漆機(jī)器人公司后,其機(jī)器人產(chǎn)品趨于完備。ABB公司制造的工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用在焊接、裝配鑄造、密封涂膠、材料處理、包裝、噴漆、水切割等領(lǐng)域。
丹 麥
丹麥?zhǔn)巧踔琳麄€(gè)歐洲的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中心,目前,丹麥?zhǔn)鞘澜缟献罴训臋C(jī)器人和無(wú)人機(jī)測(cè)試市場(chǎng),擁有包括世界級(jí)制造商和學(xué)術(shù)項(xiàng)目在內(nèi)的眾多機(jī)器人基地,還有大量的全尺度測(cè)試設(shè)施。在研發(fā)復(fù)雜生產(chǎn)流程解決方案上,丹麥也有著與終端用戶(hù)緊密合作的優(yōu)良傳統(tǒng)。
2016年,丹麥在制造業(yè)的機(jī)器人密度方面僅次于德國(guó)和瑞典,在全球排名前六。丹麥的機(jī)器人密度為230個(gè)單位(制造業(yè)每10000名員工安裝的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量),全球機(jī)器人密度記錄在全球工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)中連續(xù)第五年被打破,2019年的供應(yīng)量比2016年的增加了30%。
2017年,丹麥共安裝了774臺(tái)新型工業(yè)機(jī)器人,比上一年增加了3%。到2017年,機(jī)器人供應(yīng)量平均每年已經(jīng)能達(dá)到9%的增長(zhǎng)。2017年,丹麥累計(jì)銷(xiāo)售總量達(dá)到9500臺(tái),估計(jì)運(yùn)營(yíng)庫(kù)存達(dá)到6335臺(tái)。丹麥的機(jī)器人密度近年來(lái)大幅增長(zhǎng),兩次位居世界第六。鑒于丹麥沒(méi)有任何汽制造商、汽車(chē)零部件,供應(yīng)商也很少,這一排名可以說(shuō)是非常之高了。
由于勞動(dòng)力短缺,丹麥從很早開(kāi)始就重視機(jī)器人研發(fā),用科技來(lái)替代人力。丹麥城市歐登塞就是一個(gè)發(fā)展機(jī)器人集群的典范。歐登塞市政府從現(xiàn)在到2020年每年投入1億丹麥克朗(約1520萬(wàn)美元),用于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)、無(wú)人機(jī)測(cè)試、智慧醫(yī)療與健康科技等領(lǐng)域的研發(fā)。歐登塞機(jī)器人集群的商業(yè)項(xiàng)目經(jīng)理表示:“2017年丹麥在安裝工業(yè)機(jī)器人方面創(chuàng)下的新記錄以及我們過(guò)去五年平均每年約10%的增長(zhǎng)率都標(biāo)志著丹麥公司自動(dòng)化解決方案的發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。”
同時(shí),丹麥也是全球數(shù)字化程度最高的國(guó)家之一。受益于高度互聯(lián)的社會(huì),丹麥?zhǔn)褂脵C(jī)器人和無(wú)人機(jī)的終端用戶(hù)以及該領(lǐng)域的相關(guān)決策者都對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用秉承高度開(kāi)放的態(tài)度。
根據(jù)歐盟委員會(huì)的一項(xiàng)歐洲民意調(diào)查,在對(duì)待機(jī)器人的態(tài)度方面,丹麥人明顯比歐盟其他國(guó)家人民更加積極。其中約90%的丹麥人都表示對(duì)該產(chǎn)業(yè)感興趣,并給出了完全正面的評(píng)價(jià),希望機(jī)器人能夠在工作中提供更多幫助。
此外,得益于學(xué)校、政府、企業(yè)之間的相互協(xié)作,丹麥的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)并不只是公司的堆砌,而是形成一個(gè)集群系統(tǒng)。這一系統(tǒng)是多層次的,需要所有利益相關(guān)者的參與,真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的高度結(jié)合。
卓越的教育體系不僅實(shí)現(xiàn)了人才儲(chǔ)備,且與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)緊密合作,研究開(kāi)發(fā)解決實(shí)際問(wèn)題的新方法。對(duì)于一個(gè)人口約 570 萬(wàn)的國(guó)家來(lái)說(shuō),丹麥擁有相當(dāng)豐富的機(jī)器人教育軟硬件資源。
奧爾堡大學(xué)(AAU)的機(jī)器人項(xiàng)目在操縱器(manipulators)、作動(dòng)器(actuator)和傳感器(sensor)三個(gè)主要領(lǐng)域特別活躍。學(xué)校擁有跨學(xué)科的機(jī)器人工程項(xiàng)目,吸收了數(shù)種相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)士,如自動(dòng)化、生產(chǎn)、電子學(xué)和信息技術(shù)、媒體技術(shù)和醫(yī)療技術(shù)。學(xué)校還提供控制和自動(dòng)化方面的碩士學(xué)位課程項(xiàng)目。學(xué)校在奧爾堡、埃斯比約和哥本哈根都有校區(qū)。
位于歐登塞的南丹麥大學(xué)(SDU)早在1993年就開(kāi)始和企業(yè)進(jìn)行合作,開(kāi)發(fā)機(jī)器人和機(jī)器人應(yīng)用程序。學(xué)校開(kāi)設(shè)有機(jī)器人系統(tǒng)的碩士課程項(xiàng)目,讓學(xué)生可以在“高級(jí)機(jī)器人技術(shù)”和“無(wú)人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)”兩個(gè)專(zhuān)業(yè)二選一。學(xué)校還與本地企業(yè)在機(jī)器人及其相關(guān)技術(shù)發(fā)展上有緊密合作。
丹麥技術(shù)大學(xué)(DTU)的電氣工程學(xué)院也設(shè)有與自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)相關(guān)的研究生課程,DTU的學(xué)生團(tuán)隊(duì)在2018年日本舉辦的世界機(jī)器人峰會(huì)(World Robot Summit)上拿下了工業(yè)機(jī)器人競(jìng)賽的第一名!
丹麥最大且最有影響力的機(jī)器人研究所是丹麥技術(shù)研究所(DTI),該研究所專(zhuān)注于技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,推進(jìn)機(jī)器人技術(shù)向產(chǎn)業(yè)和社會(huì)轉(zhuǎn)移。2015年12月21日,DTI正式推出一項(xiàng)新的機(jī)器人創(chuàng)新計(jì)劃,設(shè)立“機(jī)器人創(chuàng)新中心(RIH)”,免費(fèi)為優(yōu)秀的初創(chuàng)企業(yè)提供早期的辦公場(chǎng)地和商業(yè)支持,以便他們與投資者進(jìn)行合作,實(shí)現(xiàn)從原型設(shè)計(jì)到融資和商業(yè)化的最短途徑。
迄今為止,丹麥的機(jī)器人行業(yè)成指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2025年,該產(chǎn)業(yè)的工作人口將由現(xiàn)在的8500個(gè)增長(zhǎng)至25,000個(gè),總收益達(dá)520億人民幣。如果算上遞延收益,這一數(shù)額將高達(dá)800億人民幣。
意大利
意大利是發(fā)展工業(yè)機(jī)器人最早的國(guó)家之一,七十年代初,它的產(chǎn)品開(kāi)始進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng),僅次于美國(guó)和日本.十幾年之后,意大利工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)和技術(shù)都有了較大的進(jìn)步,在世界上仍居領(lǐng)先地位。1978年是意大利工業(yè)機(jī)器人起飛的關(guān)鍵的一年,之后,開(kāi)始了大量生產(chǎn)。產(chǎn)品很快占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng),扭轉(zhuǎn)了機(jī)器人市場(chǎng)貿(mào)易虧損的局面,生產(chǎn)廠(chǎng)家比 1974年增加了14倍,并積極開(kāi)展研究開(kāi)發(fā)工作。
機(jī)器人是意大利在高技術(shù)機(jī)械制造領(lǐng)域中出口最為活躍和出口附加值較高的產(chǎn)品。也是我國(guó)從意大利進(jìn)口的主要優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品??梢哉f(shuō),意大利的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是意大利機(jī)械制造業(yè)的精髓。在一些方面的技術(shù)水平已經(jīng)超過(guò)德國(guó)和日本。意大利用于車(chē)輛制造的機(jī)器人系統(tǒng),如焊接機(jī)器人、車(chē)輛組裝機(jī)器人、車(chē)身噴涂工藝機(jī)器人在世界處于領(lǐng)先水平。車(chē)輛制造機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展優(yōu)勢(shì)也有力地支撐了意大利在高品質(zhì)汽車(chē)制造方面的發(fā)展,這也正是意大利為何擁有諸如蘭博基尼、法拉利、阿爾法羅密歐等一批世界一流超級(jí)跑車(chē)品牌的原因之一。
英 國(guó)
英國(guó)的工業(yè)機(jī)器人起步比當(dāng)今的機(jī)器人大國(guó)日本還要早,并曾經(jīng)取得了早期的輝煌。然而好景不長(zhǎng),20世紀(jì)70年代初期,英國(guó)科學(xué)研究委員會(huì)頒布了否定人工智能和機(jī)器人的lighthall報(bào)告,導(dǎo)致政府對(duì)工業(yè)機(jī)器人實(shí)行了限制發(fā)展的措施,這個(gè)錯(cuò)誤決策導(dǎo)致英國(guó)的機(jī)器人工業(yè)一蹶不振,在西歐幾乎處于末位。然而國(guó)際上機(jī)器人蓬勃發(fā)展的形勢(shì)使英政府轉(zhuǎn)變了態(tài)度,并從20世紀(jì)70年代未開(kāi)始,推行并實(shí)施了一系列支持機(jī)器人發(fā)展的政策和措施,使英國(guó)機(jī)器人開(kāi)始在生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用及大力研制的興盛時(shí)期;但為時(shí)已晚,老牌資本主義國(guó)家的風(fēng)采已不復(fù)存在。
至2003年底,英國(guó)工業(yè)機(jī)器人總裝機(jī)數(shù),14015臺(tái),比2002年增長(zhǎng)3%,英國(guó)工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)總量為16300臺(tái),2008達(dá)16850臺(tái)。就每萬(wàn)名雇員擁有工業(yè)機(jī)器人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),至2003年末,英國(guó)制造業(yè)中,每1萬(wàn)名雇員有39個(gè)工業(yè)機(jī)器人。
根據(jù)英國(guó)自動(dòng)化與機(jī)器人協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù),2018年英國(guó)銷(xiāo)售的新型工業(yè)機(jī)器人比2017年下降了15%。如果不包括汽車(chē)行業(yè)的市場(chǎng),英國(guó)去年售出856臺(tái)工業(yè)機(jī)器人,相比2017年988架時(shí)減少了13%。英國(guó)平均每萬(wàn)名工人安裝42臺(tái)工業(yè)機(jī)器人,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后其它歐洲國(guó)家,工業(yè)機(jī)器人使用密度德國(guó)為191臺(tái),瑞典180臺(tái),法國(guó)是89臺(tái),西班牙為87臺(tái)。
雖然,工業(yè)機(jī)器人和自動(dòng)化有可能改變英國(guó)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和效益,但由于用戶(hù)缺乏機(jī)器人使用的知識(shí),無(wú)法利用機(jī)器人合理進(jìn)行生產(chǎn)。另一方面,英國(guó)還沒(méi)有形成強(qiáng)大的集成商服務(wù),主要的集成商過(guò)于忙碌,未能為用戶(hù)提供服務(wù)保障。英國(guó)曾經(jīng)是世界的工業(yè)帝國(guó),不過(guò)后來(lái)被德國(guó)、美國(guó)趕超,并逐漸走向衰落,如今要發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè),可能需要較長(zhǎng)時(shí)間的積累。
英國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展一直比較滯后,這還可能與當(dāng)?shù)氐奈幕嘘P(guān)。英國(guó)還存一定的低成本勞動(dòng)力,當(dāng)?shù)仄髽I(yè)喜歡使用人力。其次,企業(yè)追求短期的回報(bào),對(duì)于大量投入機(jī)器人興趣不大。還有考慮到機(jī)器人自動(dòng)化的風(fēng)險(xiǎn),一此企業(yè)十分猶疑。
由于美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)家都嘗到了工業(yè)機(jī)器人帶來(lái)的”甜頭“,工業(yè)機(jī)器人在國(guó)際上的發(fā)展愈加蓬勃,很多產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的價(jià)格也開(kāi)始變得低廉。這迫使英國(guó)政府進(jìn)行總結(jié)和反思,最后意識(shí)到,由于本國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的落后,才導(dǎo)致英國(guó)商品的競(jìng)爭(zhēng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如美、日、德等國(guó)家,于是英國(guó)政府轉(zhuǎn)變了對(duì)工業(yè)機(jī)器人的態(tài)度,不再抵制,而是支持。上世紀(jì)七十年代末,英國(guó)開(kāi)始廣泛宣傳使用工業(yè)機(jī)器人的重要性,并對(duì)購(gòu)買(mǎi)工業(yè)機(jī)器人的企業(yè)給予一定補(bǔ)貼,促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合等,這一系列支持工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的舉措,對(duì)英國(guó)工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用起到了促進(jìn)作用。然而由于其它國(guó)家具備”先發(fā)優(yōu)勢(shì)“,使得英國(guó)并沒(méi)有”后來(lái)居上“,也沒(méi)有任何一家企業(yè)可以躋身工業(yè)機(jī)器人”四大家族“。
不過(guò),依舊有人對(duì)英國(guó)工業(yè)機(jī)器人的未來(lái)保持樂(lè)觀(guān)態(tài)度,認(rèn)為終有一天英國(guó)能夠超越現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人強(qiáng)國(guó)。原因就是英國(guó)在機(jī)器人方面擁有基礎(chǔ)深厚的學(xué)術(shù)研究,如(阿蘭•圖靈)、(威廉•格雷•沃爾特)等就做了不少開(kāi)創(chuàng)性的工作,有很多經(jīng)驗(yàn)可以繼承;倫敦國(guó)王學(xué)院的機(jī)器人研究中心也始終在研究機(jī)器人與自動(dòng)化、機(jī)器人搬運(yùn)和操縱系統(tǒng)等課題,并且已經(jīng)取得了一定成果;布里斯托大學(xué)和西英格蘭大學(xué)共同成立的布里斯托機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室(BRL),正在進(jìn)行最先進(jìn)的自主機(jī)器人系統(tǒng)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目;倫敦帝國(guó)理工學(xué)院機(jī)器人視覺(jué)小組、牛津大學(xué)機(jī)器人研究小組、謝菲爾德海蘭姆大學(xué)自動(dòng)化和機(jī)器人研究中心、普利茅斯大學(xué)機(jī)器人和智能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室等都有大量科研人員長(zhǎng)期研究機(jī)器人,并且很多有理想的英國(guó)年輕人都渴望進(jìn)入機(jī)器人領(lǐng)域一展身手。
泰 國(guó)
2014年,泰國(guó)在全球進(jìn)口機(jī)器人的排名為第8位,機(jī)器人的使用彌補(bǔ)了自然人雇員的不足。另外,工業(yè)使用機(jī)器人可以有效地提高生產(chǎn)效率,進(jìn)而促使泰國(guó)工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力大增。
2017年,泰國(guó)在全球使用機(jī)器人的排名中較為靠前,排在9-10名左右。機(jī)器人跟自然人的平均比例為66個(gè)機(jī)器人可取代1萬(wàn)名員工。泰國(guó)政府大力開(kāi)發(fā)自動(dòng)化系統(tǒng)和機(jī)器人工業(yè),目標(biāo)在5年內(nèi)至少研發(fā)出150臺(tái)樣板機(jī)器人,將研發(fā)技術(shù)傳授給200家企業(yè)。
泰國(guó)內(nèi)閣批準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)和機(jī)器人工業(yè)開(kāi)發(fā)計(jì)劃,通過(guò)建立自動(dòng)化系統(tǒng)和機(jī)器人卓越中心,實(shí)現(xiàn)在5年內(nèi)至少研發(fā)製作出150臺(tái)樣板機(jī)器人的目標(biāo),將研發(fā)機(jī)器人的高級(jí)技術(shù)傳授給200家企業(yè),為不少于2萬(wàn)5000人提供培訓(xùn),旨在提升泰國(guó)自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)。若該計(jì)劃成功,預(yù)計(jì)可以減少自動(dòng)化系統(tǒng)和機(jī)器人進(jìn)口費(fèi)用每年2660億銖,而過(guò)去泰國(guó)貿(mào)易逆差超過(guò)1320億銖。建立自動(dòng)化系統(tǒng)和機(jī)器人卓越中心的計(jì)劃,初期將于8家研究所和高校合作,包括泰-德國(guó)研究所、電氣電子研究所、場(chǎng)地機(jī)器人研究所、朱拉隆功大學(xué)、瑪希敦大學(xué)、北帕那空宗皓科技大學(xué)、坤敬大學(xué)和清邁大學(xué)。工業(yè)部將負(fù)責(zé)溝通工作,之后還將有來(lái)自美國(guó)、日本等外國(guó)機(jī)構(gòu)加入合作,參與者都是全球機(jī)器人行業(yè)的領(lǐng)先者。
在全球使用自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)愈加趨勢(shì)化,泰國(guó)也沒(méi)有例外。泰國(guó)目前已經(jīng)是工業(yè)機(jī)器人的重要市場(chǎng)。2017年,泰國(guó)是東盟第三大市場(chǎng);2018年,泰國(guó)已成為第二大市場(chǎng)。泰國(guó)政府意識(shí)到自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)的重要性,已采取各種措施促進(jìn)這些關(guān)鍵行業(yè)的發(fā)展。因此,未來(lái)工業(yè)機(jī)器人在泰國(guó)市場(chǎng)使用的比重將繼續(xù)增長(zhǎng)。
盡管泰國(guó)的機(jī)器人和自動(dòng)化系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)很大,但該領(lǐng)域仍有很大的增長(zhǎng)空間。泰國(guó)匯商銀行經(jīng)濟(jì)信息中心的研究表明:2017年泰國(guó)的公司仍雇傭約200萬(wàn)工人在汽車(chē)電子零件生產(chǎn)以及食品和飲料行業(yè)中操作重復(fù)性或勞動(dòng)密集型工作。對(duì)于旨在向泰國(guó)企業(yè)提供機(jī)器人和自動(dòng)化系統(tǒng)的企業(yè)而言,這代表了巨大的潛在開(kāi)發(fā)機(jī)遇。