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“十三五”谋划千亿蓝图 未来机器人将无处不在

2019-04-22 09:09栏目:观点
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  国际机器人联盟预测,机器人革命将创造数万亿美元的市场。未来,机器人将会像手机、电脑一样,成为人类离不开的帮手。更有甚者称,未来每个人拥有的机器人数量或许超过10台。

  其中,服务机器人将成为下一个热点。而起步较早、占全球机器人市场80%份额的工业机器人将开启2.0时代,即人机协作、人机共融时代。人机协作将是一个突破,移动机器人的使用将会出现,2016 年有望成为协作机器人元年。

  迪士尼动画电影《超能陆战队》将暖心的大白带给了观众,萌化了无数影迷的心。殊不知,大白的真正角色是医护健康机器人,是服务机器人的一种。未来的我们,能拥有一个属于自己的大白吗?

  大白还在路上。刚刚闭幕的2015世界机器人大会上,由日本机器人专家石黑浩教授制作的美女机器人Genminoid F 却真实展现在人们面前,吸引了大批机器人爱好者关注。这款机器人的皮肤由硅胶制成,外形酷似真人,并且可以像真人一样发声、对话和唱歌。

  11月,从上海到北京,从第17届中国国际工业博览会辗转到2015世界机器人大会,两个间隔不到20天的行业盛会,让机器人概念在资本市场数度掀起热捧。上证报记者调查发现,两大展会几乎向市场传达一个相同信息:机器人来了,它将成为改变世界的力量。

  在此背景下,各国都在加大对机器人产业的投入。中国作为全球最大、增长最快的工业机器人市场,发展机器人已上升为国家战略。国家主席习近平在致2015世界机器人大会贺信中指出,以机器人科技为代表的智能产业蓬勃兴起,成为现时代科技创新的一个重要标志。

  国家制造强国建设战略咨询委员会的专家预计,按照《机器人产业十三五发展规划》和中国制造2025勾勒的蓝图,到十三五末中国机器人产业集群产值有望突破千亿元。

  机器人2.0时代:人机协作机器人唱主角

  从变形金刚到纳米机器人,从工业手臂到网络虚拟;从高度类人形到动物形态,随着人工智能的发展,未来一切有智能的感知、分析、执行功能的器物都可以是机器人。

  目前,各种机器人产品已广泛应用于生产生活,装配机器人、搬运机器人、家政机器人、收割机器人等,给人们提供了便捷高效的服务。而根据应用领域的不同,业界普遍把机器人分为工业机器人和服务机器人。

  工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备,代表着未来智能装备的发展方向。

  早在1954 年美国乔治德沃尔设计出第一台电子可编程序的工业机器人,并于1961 年发表了该项专利,1962 年美国通用汽车公司投入使用,标志着第一代机器人诞生。

  如今,经过几十年的发展,工业机器人已逐渐由粗放式发展走向智能化阶段。市场人士认为,在智能化大旗下,工业机器人发展进入2.0时代,人机协作、人机共融成为新主题,协作机器人将抢占先机,2016 年有望成为协作机器人元年。

  所谓协作机器人,是指机器人和人在生产线上并肩工作,结合机器的效率和人的智能,具有安全易用、性价比高等特点。目前,ABB、安川、库卡、发那科四大国际机器人巨头纷纷在该领域抢滩布点。

  如ABB的工业机器人YuMi,作为全球首款真正实现人机协作的双臂机器人,每次亮相都人气爆棚,堪称大咖。

  在2015世界机器人大会现场,YuMi用灵巧双手折纸飞机的画面被相机频频定格;而在工博会现场,YuMi则是以人机协作装配工作站的形式呈现。

  上证报记者在现场看到,工作站由一台YuMi双臂机器人和一名工人协作完成装配作业,其中YuMi完成旋紧、定位等简单装配,工人负责设计灵敏器件等复杂任务,并由ABB研发的相关系统系统进行自动进料,共同实现高效、灵活、安全的协作生产。

  YuMi的设计是为了满足小件装配的生产需求,尤其是消费电子产品行业对柔性生产和灵活制造的需求,这主要得益于其双臂设计、多功能智能双手、通用小件进料器、一流的精密运动控制、基于机器视觉的部件定位、以及最先进的控制系统和软件。而其人性化的安全设计让工业机器人与人类近距离协作变为现实。 ABB(中国)有限公司董事长兼总裁顾纯元如是介绍。

  同是在工博会现场,KUKA展示的新型智能化移动协作机器人KMR iiwa告诉人们,移动协作机器人正当道。

  KUKA工作人员告诉记者,未来的工业生产需要的是新型的、模块化的、丰富多样的,尤其是移动式的生产方案。KUKA凭借KMR iiwa来应对这种挑战。这是一种新型的智能化移动协作机器人,它在人与机器人之间的直接、自主和灵活的合作领域中创造出全新的生产方案。

  除了这些明星产品,新松推出的7自由度协作型机器人、盾安环境发布的遨博i5 新型协作机器人,也都在讲述着人机协作的故事。

  广发证券分析师罗立波认为,人机协作成为工业机器人发展的主角,与以下几大因素分不开,如行业需求变迁,对柔性化要求提升,机器人的感知能力提升,以及安全性要求提升。

  汽车产业的机器人大多数是体型大、移动范围大、重型的机器人,而新兴的消费级电子行业,工序轻量化、小型化、精细化。这对机器人的柔性提出了新的要求,因此协作机器人应运而生。罗立波说。

  在安全性方面,罗立波认为,过去工业机器人工作场所噪音较大,并且需要用围栏隔离,每年都会有工人因为机器人运行误伤的情况。而人机协作机器人功耗很低,不易对人产生伤害,可以和人一起完成一些轻量化的工作。人机协作机器人本身体积较小,每个轴采用的马达功率都是低于80W的;并且采用内骨骼设计方式,外面包裹了软质材料,就算碰到人时不容易产生伤害。新型的协作机器人从安全性的角度为人机互动提供了安全保障。

  在世界机器人大会举办期间,盾安环境向全球首发了遨博i5新型人机协作机器人,引发行业极大高度关注。遨博智能董事长魏洪兴表示,遨博i5人机协作机器人的主打特性就是人机安全协作,i5有着先进的力控功能,使用多传感器进行安全检测,能与操作者近距离协同作业,当外力超过安全阈值时,进入安全保护状态,机器人暂停动作,以防意外损伤。

  除了技术水平取得了惊人进步,工业机器人技术在制造业应用范围也越来越广阔。工业机器人年度供应在近几年出现了强劲的发展,在2014年工业机器人达到了23万个,预计今年的增量为15%,而接下来工业机器人还会继续保持两位数的增长。国际机器人联盟(IFR)主席Arturo Baroncelli在2015世界机器人大会上说。

  据Arturo Baroncelli介绍,目前,汽车制造是工业机器人使用最广泛的行业,在23万个销售的工业机器人中,有10万个是汽车行业的。 其他广泛使用工业机器人的行业还包括电子、金属、化妆品等等。

  在世界经济复苏不足预期,汽车、手机等市场容量步入调整期之际,Arturo Baroncelli的话无疑给了工业机器人市场一剂定心丸。

  服务机器人成下一个热点

  伴随着工业机器人的发展,服务机器人也悄无声息地进入了人类生活,并带来了各种实实在在的贴心服务。

  只需刷脸,再加一张身份证,你就可以1秒钟查询用户名下的账户余额。第十七届工博会上,智能机器人Ina就让观众零距离体验了服务机器人的便捷。这将是金融服务智能化转型的方向。

  Ina 长相标致、声音甜美。这个高智商机器人的背后,是中外智能机器人领域最尖端的技术。她的身体和运动系统来自于韩国机器人顶级制造商Future Robot,而那颗让机器人能听会说,会思考的大脑则来自于小i机器人。

  小i机器人由上海智臻网络科技有限公司开发。在小i机器人和交通银行联合努力下,Ina首先被应用于银行业,她可以在银行大厅内担任大堂经理,通过语音与人自然交互,解答观众有关银行业务的疑问。

  据介绍,除了应用于银行业的实体智能机器人Ina,小i机器人还被率先用于接待机器人Nao、智能扫地机器人和一系列智能家居。无一例外的是,它们都是服务机器人。

  双11期间清洁机器人的抢眼表现,消费大数据说明了服务机器人强大的市场潜力。数据显示,双11期间,国内扫地机器人公司科沃斯实现全网销售3.15 亿元,天猫商城销售2.76 亿元,地宝朵朵销量超过8 万台,实现单品超过1 亿元销售佳绩,比去年同期增长107%。同时,美国irobot 公司在今年双11期间的销售收入也超过亿元,是去年同期的3 倍。

  一款扫地机器人在双11挤入网上家电销售前10名,销售额甚至超过了小米手机和创维电视。这引起了业内广泛关注。国家副主席李源潮在2015世界机器人大会开幕式上以此为例,指出,服务机器人将成为未来热点。

  哈工大集团副总裁兼服务机器人事业部负责人乔徽认为,未来服务机器人的市场预期非常大,2014年到2017年,全球服务机器人的市场份额将超过300亿美元,其中家庭用户的机器人销量将超过3000万台。

  服务机器人的本质在于服务。根据使用者不同情况,以及特定的使用环境的不同,服务机器人一般分为两大类:一类是个人和家庭用的服务机器人产品,如扫地机器人,儿童教育中的教育机器人等;另一类是专业服务机器人,如康复机器人、手术机器人以及安防过程中用的排爆机器人等。

  乔徽认为,中国服务机器人发展机遇有多样化,首先是市场方面,受老龄化等因素影响,中国存在巨大市场需求。其次,国家对服务机器人的支持力度非常大。再次,我们国家也具备了进一步发展服务机器人的产业基础。

  据统计,到2020年,中国65岁以上的老人将超过2.48亿,其中80岁以上的老人将超过3000万人,这类人群对服务机器人的需求非常迫切。除了助老机器人,助残技术人、康复机器人、医疗机器人等在中国均存在巨大需求。另外,机器人进家庭在中国也蕴含着无限的商机。

  以医疗机器人为例。大家熟知的达芬奇手术机器人,正给医疗技术带来一场颠覆性革命。它通过宽阔的高清3D视野、去除人手生理性震颤的稳定操作、高度灵活的7自由度手腕等特点,帮助外科医生更精确高效地完成腹腔、盆腔等手术。

  意大利圣安娜大学生物机器人研究所主任PaoLo Dario在世界机器人大会上介绍,目前全球已经有300 家医院已使用达芬奇机器人,还有2000 家在申请使用,其精准、微创的手术效果广受外科医生和患者欢迎。他认为,医用机器人市场空间广阔,在实验和临床上都得到了应用,并且非常成功。

  基于其消费属性,产业与学界的观点普遍认为,未来服务机器人市场会是一个蓝海市场,未来服务机器人的市场空间大于工业机器人。

  对于服务机器人市场规模何时超过工业机器人这个问题,许多专家给出了判断,最远的是10年,最近的仅3 年。

  与工业机器人不一样,服务机器人对于智能的要求更高,对于硬件的要求也更高。业内人士认为,人工智能和诸如计算能力、储能技术(超级电容器)、电子能耗效率等硬件技术跟不上,往往限制了服务机器人出现在更多的应用场景。一旦上述两方面突破,未来类似于大白的全能型机器人将有可能诞生。

  十三五谋划未来千亿蓝图

  机器人正在为提高人类的生活质量发挥着越来越重要的作用,已经成为世界各国抢占的高科技制高点。目前世界上很多国家,包括发达国家和一些新兴经济体国家,纷纷将机器人作为国家计划进行重点规划和部署。

  例如,美国发布了机器人发展路线报告,将机器人与20世纪的互联网放在同等重要地位;欧盟启动了全球最大民用机器人研发计划SPARC,计划到2020年投入28亿欧元,创造24万个就业岗位;日本也制定了机器人技术长期发展战略,将机器人产业作为新产业发展战略中7大重点扶持的产业之一, 提出今后应该大力发展制造业和生物产业等领域使用的机器人。

  在中国,发展机器人也已上升为国家战略。

  国务院总理李克强在对2015世界机器人大会所作的批示中指出:机器人是衡量现代科技和高端制造业水平的重要标志,也是抢占智能社会发展先机的战略领域。中国正在实施创新驱动发展战略,大力推动大众创业、万众创新、互联网+、中国制造2025,这将有力促进机器人新兴市场的成长,创造世界上最大的机器人市场。

  根据《中国制造2025》,机器人产业发展要围绕汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工等、化工、轻工等制造业应用,以及医疗康复、家庭服务、教育娱乐等生活服务应用需求,积极研发新产品,促进机器人标准化、模块化发展。要加快突破机器人本体、减速器、伺服电机等关键零部件及系统集成设计制造技术等瓶颈。

  与此同时,《机器人产业十三五发展规划》草案已基本制定完成,一个重要目标是,到2020年,中国工业机器人的保有量达到80万台;初步形成较为完善的机器人产业体系,技术创新和国际竞争力明显增强,产品质量达到国际同类水平,关键零部件基本满足市场需求,健全公共服务体系。

  国家制造强国建设战略咨询委员会专家表示,《机器人产业十三五发展规划》将和中国制造2025重点领域技术路线图一起,构成中国机器人产业的发展蓝图。到2020年,中国工业机器人年销量将达到15万台,保有量达到80万台;到2025年,工业机器人年销量将达26万台,保有量达180万台。到十三五末,中国机器人产业集群产值有望突破千亿元。

  市场需求空间广阔,政策面长期利好,我国机器人产业已进入爆发式增长前夜,企业是否做好了准备?

  据了解,今年来全国多地纷纷上马机器人项目。据不完全统计,2015年全国已建和在建的工业机器人产业园近40家。目前有影响力的机器人公司预计有700800家,上市公司涉及机器人业务的公司也超过50家。中国内资机器人企业2015 年预计增长30%。

  面对蛋糕,国内外企业都在抢滩布局。其中,以ABB、安川、库卡、发那科为首的四大家族占据了中国市场超过70%的份额。为了快速响应中国市场需求、降低产品制造成本,ABB、安川、库卡、发那科都在中国成立了本体制造商,全方位抢占市场高点

  与此同时,中国本土品牌也强势崛起。在第17届工博会上,本土机器人企业也纷纷亮出了看家本领。其中,上海智臻网络科技有限公司小i机器人、上海智臻网络科技有限公司实体智能机器人Ina、川崎双腕定位机器人duAro、柯马机器人Amico双臂机器人单元均属于中国首发产品。

  东浩兰生集团董事长戴柳接受上证报记者采访时表示,从工博会展出成果来看,国内机器人无论核心产品零部件,还是核心制造能力,水平比以往大大提高。他预测,未来中国工业机器人生产和研发将从高大上的汽车、装备等应用行业延伸到传统制造业;工业机器人的应用共识度和普及率较高;服务机器人市场也将进一步开拓,尤其传统服务行业机器人市场巨大。

  新松机器人自动化股份公司总裁曲道奎则认为,质量提升是摆在中国机器人产业面前最大的问题。数据显示,在多关节机器人领域,外国公司占了90%;在焊接机器人领域,外国公司占84%;在汽车行业,90%的机器人都由外国公司提供。这都说明,中国机器人企业具备核心技术的公司非常少,未来需要在质量上做文章,由追求数量、速度转变为真正的质量、内涵,同时警惕技术空心化、核心部件空心化,应用低端化和边缘化等三大风险。

  风已起。机器人必将带给人类更加灿烂和美好的明天。