(四)新型智能機器人市場需求增加
新型智能機器人,尤其是具有智能性、靈活性、合作性和適應(yīng)性的機器人需求持續(xù)增長。第一,下一代智能機器人的精細作業(yè)能力被進一步提升,對外界的適應(yīng)感知能力不斷增強。在機器人精細作業(yè)能力方面,波士頓咨詢集團調(diào)查顯示,最近進入工廠和實驗室的機器人具有明顯不同的特質(zhì),它們能夠完成精細化的工作內(nèi)容,如組裝微小的零部件,預先設(shè)定程序的機器人不再需要專家的監(jiān)控。第二,市場對機器人靈活性方面的需求不斷提高。雷諾目前使用了一批29公斤的擰螺絲機器人,它們在僅有的1.3米長機械臂中嵌入6個旋轉(zhuǎn)接頭的機器臂均能靈活操作。第三,機器人與人協(xié)作能力的要求不斷增強。未來機器人能夠靠近工人執(zhí)行任務(wù),新一代智能機器人采用聲吶、攝像頭或者其他技術(shù)感知工作環(huán)境是否有人,如有碰撞可能它們會減慢速度或者停止運作。
三、主要國家機器人發(fā)展情況
(一)日本
2005-2014年日本工業(yè)機器人內(nèi)銷及出口結(jié)構(gòu)變化情況
日本工業(yè)機器人發(fā)展主要經(jīng)歷四個歷史階段。第一階段為搖籃期(1967-1970年),川崎重工業(yè)公司從美國UNImation公司引進先進的機器人技術(shù),建立生產(chǎn)車間,并且于1968年制造出第一臺川崎機器人。第二階段為實用期(1970-1980年),日本工業(yè)機器人經(jīng)歷短暫的搖籃期后迅速進入發(fā)展時期,工業(yè)機器人十年間的增長率達到30.8%。第三階段為普及提高期(1980-1990年),日本政府開始在各個領(lǐng)域廣泛推廣使用機器人,1982年日本的機器人產(chǎn)量約2.5萬臺,高級機器人數(shù)量占全球總量的56%,到1986年其機器人保有量已經(jīng)達到10萬臺,機器人產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值超過3000億日元,到了1990年其生產(chǎn)總值超過6000億日元。第四階段為平穩(wěn)成長期(1990-2013),受到金融危機和日元貶值的影響,日本機器人產(chǎn)業(yè)在90年代中后期進入低迷期,2005-2009年,日本工業(yè)機器人市場規(guī)模呈下降態(tài)勢,2009年生產(chǎn)總值不到3000億日元,但是2011年生產(chǎn)總值開始回升。截至2014年,日本工業(yè)機器人保有量占全球機器人保有量的30%。
日本機器人產(chǎn)品以工業(yè)機器人為主。根據(jù)國際機器人聯(lián)合會的統(tǒng)計,2014年日本工業(yè)機器人的全球市場份額排名第一,工業(yè)機器人生產(chǎn)和安裝總量為12.7萬臺,銷售量約2.8萬臺,銷售額超過500億日元。2014年,日本的工業(yè)機器人產(chǎn)品按應(yīng)用領(lǐng)域劃分為四類,分別是噴涂機器人、原材料運輸機器人、裝配機器人、清潔機器人。按照工業(yè)分支應(yīng)用的比例為:自動化零部件工業(yè)占35.1%;電機械制造工業(yè)占27.3%;塑料制品工業(yè)占9.7%。數(shù)據(jù)顯示工業(yè)機器人在汽車和電子領(lǐng)域的應(yīng)用比例高達62.4%,這兩類產(chǎn)業(yè)是推動日本國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)增速的引擎。
在出口方面,2005-2014年十年間,日本工業(yè)機器人出口量顯著高于內(nèi)銷。2014年出口的工業(yè)機器人產(chǎn)品數(shù)量超過9.8萬臺,出口的工業(yè)機器人占總銷量的77.2%,出口額約3100億日元,比2013年的3013.4億日元增長了2.8%。日本工業(yè)機器人出口國多集中在亞洲國家,尤其是中國、韓國和菲律賓。
目前日本機器人產(chǎn)業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)是如何拓展應(yīng)用領(lǐng)域。一方面,日本近年工業(yè)機器人在食品、藥品、化妝品“三品產(chǎn)業(yè)”領(lǐng)域有較快發(fā)展,與汽車和電子產(chǎn)業(yè)不同,“三品產(chǎn)業(yè)”的衛(wèi)生標準更高,解決衛(wèi)生標準需要更先進的技術(shù)支持。另一方面,日本服務(wù)型機器人開發(fā)領(lǐng)域雖然取得重要進展,但是產(chǎn)品量產(chǎn)的服務(wù)型機器人還很少。例如,醫(yī)療介護和災害救援的機器人已經(jīng)研發(fā)出來,但是推廣普及仍然缺乏技術(shù)和制度的支持。
(二)美國
美國工業(yè)機器人發(fā)展主要經(jīng)歷四個歷史階段。第一階段是20世紀60年代至70年代,其工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)處于研究階段,1962年美國研制出世界上第一臺工業(yè)機器人,但由于當時本土的失業(yè)率高達6.65%,政府擔心機器人導致就業(yè)情況惡化,并未把工業(yè)機器人列入重點發(fā)展項目,美國市場的少量企業(yè)僅與大學合作進行初步的研發(fā)工作。第二階段是20世界70年代后期至80年代,美國政府與企業(yè)對于工業(yè)機器人的應(yīng)用認識有了改變,制定機器人重點技術(shù)路線,機器人行業(yè)的發(fā)展集中于航空、核工程、海洋等特殊領(lǐng)域的高級機器人的開發(fā),機器人的主要用戶是政府和軍方,機器人產(chǎn)業(yè)的市場化在此階段遠不及日本。第三階段是20世紀80年代中后期至90年代初期,美國政府真正開始重視工業(yè)機器人的研發(fā)和推廣,美國標準局和職業(yè)安全與衛(wèi)生管理局開始商討并且建立美國機器人國家標準。隨著機器人制造商的生產(chǎn)技術(shù)日臻成熟,功能簡單的一代機器人逐漸不能滿足實際需要,美國開始重視開發(fā)具備視覺、觸覺、力感等功能的二代機器人。第四階段是90年代后期,美國在機器人軟件領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。在語音識別技術(shù)上,美國科技公司蘋果、谷歌和微軟都在加緊布局;在圖像識別領(lǐng)域,F(xiàn)acebook等公司的人像識別、圖像分析技術(shù)初露端倪。
美國是全球工業(yè)機器人第三大市場。受到生產(chǎn)自動化的發(fā)展趨勢以及美國重振制造業(yè)的戰(zhàn)略影響,2014年美國機器人市場規(guī)模達到2.6萬臺,較2013年增長了11%。但是機器人本體利潤少、技術(shù)含量低,美國制造機器人本體的制造商較少,更多的企業(yè)注重于技術(shù)方面的研發(fā)。截至2015年,美國共申請1.6萬余件相關(guān)專利。在機器人技術(shù)分類方面,除了機械手、控制單元、焊接、機床零件等基礎(chǔ)技術(shù)除外,美國的高智能、高難度的國防機器人、太空機器人已經(jīng)開始投入實際應(yīng)用。
2012-2014年美國工業(yè)機器人新裝機量情況
為滿足美國制造廠商的現(xiàn)代化生產(chǎn)線需求,美國本土加速機器人的安裝工作,2010-2013年,美國機器人銷售額的年均復合增長率為18%。2014年1月,美國工業(yè)機器人保有量為22萬臺,制造業(yè)的工業(yè)機器人密度達到152臺/萬人,部分自動化工業(yè)領(lǐng)域工業(yè)機器人密度甚至達到1111臺/萬人。
補充:美國當?shù)貢r間8月3日,IBM官方宣布了他們的最新成果——首個人造神經(jīng)元,可用于制造高密度、低功耗的認知學習芯片。這意味著人工智能的底層硬件基石已完成。
(三)韓國
韓國機器人產(chǎn)業(yè)起步晚、發(fā)展速度快。韓國在上世紀90年代初期建立了工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)體系,政府的推動作用對于韓國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了重要作用。2004年韓國政府啟動“無所不在的機器人伙伴”項目后機器人產(chǎn)業(yè)步入快速發(fā)展期。2008年,《智能機器人促進法》將機器人列為國家級戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),對于人才培育、質(zhì)量把控和平臺搭建方面進行了頂層設(shè)計。2012年,韓國知識經(jīng)濟部發(fā)布了十年為期的《機器人未來戰(zhàn)略2022》,計劃投資3500韓元使機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模拓展10倍。2013年,韓國知識經(jīng)濟部基于該戰(zhàn)略制定了《第二次智能機器人行動計劃(2014-2018年)》,提出2018年韓國機器人國內(nèi)生產(chǎn)總值要達到20萬億韓元,出口達到70億美元,占據(jù)全球20%市場份額的目標。
2005-2014年韓國工業(yè)機器人市場規(guī)模變化情況
目前韓國是全球工業(yè)機器人第四大市場。2014年,韓國機器人市場規(guī)模達到歷史第二高的2.47萬臺,較2013年增長16%,僅低于2011年的2.55萬臺。韓國工業(yè)機器人生產(chǎn)企業(yè)占全球5%的市場份額,機器人產(chǎn)品主要集中在汽車零部件,特別是電子零部件領(lǐng)域。
(四)德國
2012-2014年德國工業(yè)機器人新裝機量情況
德國工業(yè)機器人發(fā)展極為迅速。德國政府在工業(yè)機器人發(fā)展初期起到重要引領(lǐng)作用,20世紀70年代中后期,德國政府強制規(guī)定“改善勞動條件計劃”,在某些有毒、有害的崗位施行機器換人的計劃。近幾年,德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟能源部聯(lián)手推行“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,將物聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)引入制造業(yè),打造智能化生產(chǎn)模式。
德國是歐洲最大的機器人市場,也是世界第五大機器人市場。2014年其工業(yè)機器人市場規(guī)模超過2萬臺,較2013年增加10%。2010-2014年,德國工業(yè)機器人年均增長率約為9%,主要推動力是汽車產(chǎn)業(yè)。根據(jù)德國機械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(VDMA)統(tǒng)計,2014年德國工業(yè)機器人密度為282臺,是法國的兩倍、英國的四倍。(
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