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明日之戰(zhàn):中日競(jìng)逐機(jī)器人革命

2014-07-03 08:27 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:時(shí)代周報(bào) 來源:時(shí)代周報(bào)
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“前幾天,我看了一份材料,說‘機(jī)器人革命’有望成為‘第三次工業(yè)革命’的一個(gè)切入點(diǎn)和重要增長(zhǎng)點(diǎn),將影響全球制造業(yè)格局,而且我國(guó)將...

  “前幾天,我看了一份材料,說‘機(jī)器人革命’有望成為‘第三次工業(yè)革命’的一個(gè)切入點(diǎn)和重要增長(zhǎng)點(diǎn),將影響全球制造業(yè)格局,而且我國(guó)將成為全球最大的機(jī)器人市場(chǎng)?!?月9日,在中國(guó)科學(xué)院第十七次院士大會(huì)上,中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平發(fā)表講話,其中特別強(qiáng)調(diào)了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。“但我們的技術(shù)和制造能力能不能應(yīng)對(duì)這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)?”

  正如習(xí)主席所強(qiáng)調(diào)的,作為一國(guó)尤其是大國(guó)核心競(jìng)爭(zhēng)力的制造業(yè),正在被重新定義,也面臨著新一輪的全球洗牌。

  而集工業(yè)設(shè)計(jì)與制造能力、智能控制研發(fā)能力等于一身的機(jī)器人,正改變著制造業(yè)的傳統(tǒng)內(nèi)涵與外延,也扮演著多個(gè)大國(guó)搶占世界經(jīng)濟(jì)高地的戰(zhàn)略角色。

  這方面,日本正在加速布局。

  6月19日,日本首相安倍晉三先后視察了埼玉縣加須市的Glory公司工廠(一家鑄幣企業(yè))和東京都內(nèi)的護(hù)理院。在隨后的記者采訪中安倍強(qiáng)調(diào),將把機(jī)器人產(chǎn)業(yè)作為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)戰(zhàn)略的重要支柱,希望通過發(fā)掘機(jī)器人的可能性實(shí)現(xiàn)日本經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。

  對(duì)起步已晚的中國(guó)來說,要在機(jī)器人競(jìng)爭(zhēng)中實(shí)現(xiàn)后發(fā)先至,不僅需要政策、資金與資源的傾斜,更需要培育創(chuàng)新能力,而這將涉及國(guó)民思維、教育和政經(jīng)體制脫胎換骨式的破與立。

  核心技術(shù)是中國(guó)軟肋

  作為工業(yè)機(jī)器人家族里的一員,“注塑機(jī)上下料機(jī)械手”是中國(guó)家電業(yè)巨頭海爾生產(chǎn)線上的“資深員工”,基本職責(zé)是對(duì)電腦、電視等電器的塑料外殼進(jìn)行上料、裝夾、下料。

  但是,“注塑機(jī)上下料機(jī)械手”,即便從名字來看,就很難將它和想象中的“機(jī)器人”聯(lián)系起來,實(shí)物也印證了這一點(diǎn):它既沒有變形金剛的炫酷,也沒有機(jī)器人瓦力(電影《機(jī)器人總動(dòng)員》的主角)的呆萌。

  但海爾這個(gè)名字超長(zhǎng)的機(jī)械手,確實(shí)符合國(guó)際通行的“機(jī)器人”定義:它是一種自動(dòng)化的機(jī)器,具備一些與人或生物相似的智能能力,如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力,是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器。

  海爾機(jī)器人的應(yīng)用是中國(guó)大型家電企業(yè)當(dāng)下的共同做法。據(jù)海爾哈工大機(jī)器人技術(shù)有限公司總經(jīng)理、哈工大機(jī)器人研究所教授李瑞峰透露,起初,海爾從日本、中國(guó)臺(tái)灣引進(jìn)機(jī)器人,然而過高的成本阻礙了進(jìn)口機(jī)器人在生產(chǎn)線上的大規(guī)模應(yīng)用。1999年,海爾集團(tuán)聯(lián)合哈工大成立了海爾哈工大機(jī)器人工程研究中心,開始進(jìn)行機(jī)器人技術(shù)的聯(lián)合開發(fā)。

  “校企合作”是目前中國(guó)機(jī)器人研發(fā)比較普遍的模式。企業(yè)對(duì)機(jī)器人和自動(dòng)化生產(chǎn)線提出需求,交由高校研發(fā)。高校根據(jù)企業(yè)的要求進(jìn)行調(diào)研、分析、論證,通過分析做出設(shè)計(jì)方案,再依照方案進(jìn)行細(xì)化,設(shè)計(jì)電路、編程等。然后投入加工,進(jìn)行調(diào)試,驗(yàn)證各項(xiàng)指標(biāo),如活動(dòng)范圍、負(fù)載重量、精度等。

  整個(gè)研發(fā)過程需要兩到三年,不過收效明顯。相比此前的人工操作,海爾的機(jī)械手能夠控制生產(chǎn)節(jié)拍,提高了生產(chǎn)效率;可以通過修改程序和手爪夾具迅速改變生產(chǎn)工藝,免去了對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)的時(shí)間;自動(dòng)化生產(chǎn)線使得零件質(zhì)量大大提高,特別是工件表面更美觀。

  但這僅僅是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初級(jí)階段。和一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)機(jī)器人研發(fā)的軟肋仍在核心技術(shù)上。

  “一個(gè)原因是,沒有從基礎(chǔ)開始研發(fā)。比如電機(jī)、減速器、數(shù)控技術(shù),這些單元技術(shù)(基礎(chǔ)元器件)是制約我國(guó)機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)瓶頸,目前主要依賴進(jìn)口。就像手機(jī)一樣,攝像頭是國(guó)外的,GPS也是,核心技術(shù)都是國(guó)外的,利潤(rùn)都被別人拿走了。”北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所所長(zhǎng)畢樹生說。相比之下,國(guó)外機(jī)器人發(fā)展的歷史較長(zhǎng),技術(shù)積累雄厚,一些公司原來從事的就是伺服電機(jī)、減速器、數(shù)控系統(tǒng)等單元技術(shù)的研發(fā)。這些恰恰是機(jī)器人的關(guān)鍵,很容易應(yīng)用到機(jī)器人上。

  此外,政策支持和軟件差距也在一定程度上制約了機(jī)器人的發(fā)展。前者的作用不言而喻,但和機(jī)械本體相比,如何設(shè)計(jì)一個(gè)程序有效地控制機(jī)械也尤為重要。

  在日本,有相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的大學(xué)共計(jì)107所,相關(guān)研究所的總數(shù)達(dá)到293間。這一數(shù)字大大高于國(guó)內(nèi)的十?dāng)?shù)家機(jī)器人研究所(沈陽自動(dòng)化研究所、上海交大機(jī)器人研究所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所、中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所、西安交大人工智能與機(jī)器人研究所、北航機(jī)器人研究所、北京理工大學(xué)智能機(jī)器人研究所、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所、南京機(jī)器人研究院、機(jī)器人技術(shù)研究中心)。而且,中國(guó)的研究機(jī)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)中心相距甚遠(yuǎn),在一定程度上,也導(dǎo)致了他們難以接上產(chǎn)業(yè)集群的地氣。

  日本占據(jù)中國(guó)一半市場(chǎng)

  從研究所出來的機(jī)器人新品,到生產(chǎn)線大規(guī)模應(yīng)用,還需經(jīng)歷“二次開發(fā)”。

  “剛研發(fā)出來的東西在使用過程中可能存在一些問題,要符合工藝流程、工人操作的簡(jiǎn)便性、可維護(hù)性,各方面都需要一個(gè)完善的過程。必須對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需求有深入的了解,才能使一個(gè)產(chǎn)品最終在工業(yè)上可靠地應(yīng)用,達(dá)到用戶的需求?!崩钊鸱褰淌诟嬖V時(shí)代周報(bào)記者。

  這個(gè)“二次研發(fā)”的過程,理想情況下應(yīng)由企業(yè)完成。因?yàn)楦咝.a(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)不足,并不擅長(zhǎng)測(cè)試可靠性、安全性等重復(fù)性工作。

  但國(guó)內(nèi)的機(jī)器人企業(yè)大多沒有穩(wěn)定的研發(fā)隊(duì)伍,在技術(shù)上過分依賴高校及科研院所?!坝绕湟恍┲行⌒推髽I(yè),帶著投機(jī)心理,如果政策導(dǎo)向好,政府資助,他們就愿意做。企業(yè)投入肯定希望盈利,總想在技術(shù)研發(fā)方面少投入一點(diǎn),只負(fù)責(zé)生產(chǎn)、銷售,不愿意投入精力做二次開發(fā)?!碑厴渖驎r(shí)代周報(bào)記者介紹。

  相比之下,國(guó)際上一些大型機(jī)器人公司,如ABB庫(kù)卡,都有上百人規(guī)模的研究院。其中美國(guó)的模式是由高校、研究所設(shè)立項(xiàng)目,政府擇其優(yōu)者進(jìn)行扶持,到了一定程度企業(yè)開始介入繼續(xù)培育。有些企業(yè)會(huì)提前很多年資助高校的項(xiàng)目,積累的時(shí)間比較長(zhǎng),土壤比較成熟。

  國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)的數(shù)據(jù)顯示,2012年,全球平均工業(yè)機(jī)器人使用密度(每萬名產(chǎn)業(yè)工人擁有的機(jī)器人數(shù)量)為55臺(tái)。韓國(guó)每萬名工人擁有347臺(tái)機(jī)器人,日本為332臺(tái),而在中國(guó),這一數(shù)字僅為21臺(tái)。

  差距意味著市場(chǎng)。從2002年開始,中國(guó)工業(yè)機(jī)器人年累計(jì)安裝量增長(zhǎng)速度幾乎都超過30%。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,從2002年的2152臺(tái)發(fā)展到2012年的96387臺(tái),即便受金融危機(jī)影響的2009年,中國(guó)工業(yè)機(jī)器人累計(jì)安裝量增長(zhǎng)率也達(dá)到17.38%。

  在珠三角地區(qū)更加突出。深圳機(jī)器人協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)畢亞雷曾介紹,珠三角地區(qū)機(jī)器人使用的年增速已達(dá)到30%-60%,尤其在裝配、點(diǎn)膠、搬運(yùn)、焊接等工業(yè)領(lǐng)域,從2012年開始加重電子制造自動(dòng)化板塊的拓展后,工業(yè)機(jī)器人廠商增長(zhǎng)非常快。

  全球機(jī)器人2013年銷量的70%集中在5個(gè)國(guó)家,即日本、中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)和德國(guó)。按當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì),國(guó)際普遍預(yù)測(cè)今年,中國(guó)將成為第一大機(jī)器人需求市場(chǎng)。

  基于中國(guó)人口總量的優(yōu)勢(shì),在數(shù)字上,今年,中國(guó)的機(jī)器人新增需求有望突破4萬臺(tái)?!笆澜绲谝粰C(jī)器人市場(chǎng)的地位已經(jīng)確立,占全球機(jī)器人市場(chǎng)總比重超過20%?!敝型额檰柛呒?jí)研究員賀在華對(duì)時(shí)代周報(bào)記者表示。

  但國(guó)際機(jī)器人技術(shù)聯(lián)合會(huì)(IFR)的數(shù)據(jù)顯示,盡管2013年中國(guó)共采購(gòu)了36560臺(tái)工業(yè)機(jī)器人,首次超過日本成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng),但是領(lǐng)先的4家中國(guó)工業(yè)機(jī)器人制造商的產(chǎn)品,僅占中國(guó)市場(chǎng)5%的份額,而日本公司的產(chǎn)品,卻占據(jù)了中國(guó)市場(chǎng)一半的份額。

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