曲道奎

機(jī)器人是“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，其研發(fā)、制造和應(yīng)用是衡量一個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。“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，中國(guó)已成為全球最大的機(jī)器人市場(chǎng)。

國(guó)際機(jī)器人產(chǎn)業(yè)形勢(shì)

1.工業(yè)機(jī)器人成為制造業(yè)革命核心。全球面臨制造模式的巨大變革，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革對(duì)于傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)生顛覆式影響。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛謀劃、部署，力圖搶占新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點(diǎn)。中國(guó)作為制造業(yè)第一大國(guó)，正面臨著巨大的困難和挑戰(zhàn)：勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)性短缺、人口紅利到期，高成本、低附加值，資源環(huán)境無(wú)以為繼，導(dǎo)致中國(guó)傳統(tǒng)的制造模式和發(fā)展模式已不可持續(xù)，亟需轉(zhuǎn)型升級(jí)。用機(jī)器人武裝中國(guó)制造，是轉(zhuǎn)型升級(jí)的唯一出路。

2.服務(wù)機(jī)器人走進(jìn)生活各個(gè)領(lǐng)域。服務(wù)機(jī)器人是當(dāng)今前沿高技術(shù)研究最活躍的領(lǐng)域之一。服務(wù)機(jī)器人是指除從事工業(yè)生產(chǎn)以外的一大類(lèi)半自主或全自主工作的機(jī)器人。在日常生活和公共場(chǎng)所中，服務(wù)機(jī)器人正逐步成為更加貼近人類(lèi)的工具，在應(yīng)對(duì)高齡化社會(huì)、解決勞動(dòng)力下降、實(shí)現(xiàn)安心安全社會(huì)、創(chuàng)建便利和幸福的生活環(huán)境等諸多問(wèn)題中發(fā)揮作用，走進(jìn)人類(lèi)生活的各個(gè)領(lǐng)域。尤其在醫(yī)療康復(fù)、養(yǎng)老、公共社會(huì)服務(wù)以及家用等方面，由于強(qiáng)烈的需求拉動(dòng)，相關(guān)機(jī)器人產(chǎn)品一經(jīng)面世就會(huì)引起廣泛的社會(huì)關(guān)注。

預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，全球服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模有望保持14%以上的復(fù)合增速，2014年至2017年間將有超過(guò)3000萬(wàn)臺(tái)個(gè)人/家庭服務(wù)機(jī)器人將被銷(xiāo)售，13萬(wàn)臺(tái)以上的專(zhuān)業(yè)服務(wù)機(jī)器人被安裝使用。2007年，比爾蓋茨在《科學(xué)美國(guó)人》雜志上撰文《家家都有機(jī)器人》，預(yù)計(jì)機(jī)器人將像電腦一樣，走入千家萬(wàn)戶(hù)。目前，餐飲機(jī)器人已開(kāi)始服務(wù)于尋常餐館，清潔機(jī)器人已走進(jìn)百姓家庭生活，由機(jī)器人組成服務(wù)團(tuán)隊(duì)的酒店也已經(jīng)正式營(yíng)業(yè)，服務(wù)機(jī)器人正在改變?nèi)祟?lèi)生活。

3.機(jī)器人與新一代信息技術(shù)深度融合。依托以物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)云和工業(yè)大數(shù)據(jù)為代表的新一代信息技術(shù)，將機(jī)器人作為核心智能感知和作業(yè)單元，建立數(shù)字化智能無(wú)人工廠，實(shí)現(xiàn)與加工、裝配、物流、倉(cāng)儲(chǔ)等生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)的泛在感知與無(wú)縫集成，正在悄然使制造業(yè)模式發(fā)生顛覆性變革。一方面，新一代信息技術(shù)的產(chǎn)生促進(jìn)了整個(gè)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度的提高；另一方面，通過(guò)產(chǎn)品信息化的融合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)，從而大幅度提高產(chǎn)品的附加值和軟實(shí)力，形成產(chǎn)業(yè)級(jí)別的優(yōu)勢(shì)提高。

基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)器人系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)獲得現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境信息和機(jī)器人自身的運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷，可方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)各機(jī)器人設(shè)備的異地監(jiān)控與維護(hù)，保障機(jī)器人的可靠性運(yùn)行；云數(shù)據(jù)技術(shù)為機(jī)器人進(jìn)行判斷和決策提供了充分條件，可以讓機(jī)器人在作決策時(shí)優(yōu)選方案；云計(jì)算技術(shù)可以幫助機(jī)器人相互學(xué)習(xí)和共享知識(shí)，突破單個(gè)機(jī)器自我學(xué)習(xí)的局限性。

4.機(jī)器人將帶來(lái)萬(wàn)億產(chǎn)業(yè)盛宴。麥肯錫咨詢(xún)公司將機(jī)器人列入影響未來(lái)的12項(xiàng)顛覆性技術(shù)之一，并預(yù)測(cè)到2025年，先進(jìn)機(jī)器人在制造業(yè)、醫(yī)療和服務(wù)等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用可創(chuàng)造1.7萬(wàn)億到4.5萬(wàn)億美元的產(chǎn)值。其中，應(yīng)用于外骨骼機(jī)器人領(lǐng)域，將創(chuàng)造6000億到2萬(wàn)億美元的產(chǎn)值；在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，將創(chuàng)造6000億到1.2萬(wàn)億美元的產(chǎn)值；在外科手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域，將創(chuàng)造2000億到6000億美元的產(chǎn)值；在家庭服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域，將創(chuàng)造2000億到5000億美元的產(chǎn)值；在商用服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域，將創(chuàng)造1000億到2000億美元的產(chǎn)值。

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)龐大的市場(chǎng)規(guī)模吸引全球資本巨鱷紛紛進(jìn)入，谷歌目前已經(jīng)收購(gòu)了9家機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的公司，力求改變機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的格局；日前，阿里巴巴、富士康在日本聯(lián)合宣布，將向日本軟銀（SoftBank）旗下的機(jī)器人公司SBRH分別戰(zhàn)略注資145億日元（約合7.32億元人民幣），力推人形機(jī)器人Pepper；三星、松下等公司也紛紛加速在服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)布局。

中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述。中國(guó)已經(jīng)成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)。據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)統(tǒng)計(jì)，2014年，全球工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量約22.5萬(wàn)臺(tái)，較2013年增加27%；中國(guó)銷(xiāo)售5.6萬(wàn)臺(tái)，較2013年增加54%，約占全球市場(chǎng)份額25%，持續(xù)成為全球最大機(jī)器人市場(chǎng)，其中本土企業(yè)銷(xiāo)量為1.6萬(wàn)臺(tái)。

中國(guó)政府提出“中國(guó)制造2025”規(guī)劃綱要，以新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合為主線(xiàn)，以智能制造為主攻方向，力求實(shí)現(xiàn)中國(guó)從制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。智能制造是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵所在，機(jī)器人是智能制造的核心。政策支持和“機(jī)器換人”產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)共同推動(dòng)著中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，向來(lái)是日、美、歐優(yōu)勢(shì)明顯的工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，中國(guó)正在迎頭趕上，并取得令人振奮的成果。

中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有、從小到大，已經(jīng)形成了800余家從事機(jī)器人研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、工程應(yīng)用以及零部件配套的產(chǎn)業(yè)集群。在資本市場(chǎng)上形成了40余家具有機(jī)器人概念的上市公司，其中沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司市值已超過(guò)600億元，在機(jī)器人行業(yè)僅位于ABB、FUNAC之后，位列全球第三。全國(guó)各省市地區(qū)正在建設(shè)和籌建的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園近40家，中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正面臨著一個(gè)新的發(fā)展高潮。機(jī)器人應(yīng)用則遍及汽車(chē)及零部件、工程機(jī)械、電子電器、泛半導(dǎo)體、塑料化工、醫(yī)藥食品等行業(yè)，在一些低端制造和勞動(dòng)密集行業(yè)機(jī)器人更具有潛在的廣闊應(yīng)用市場(chǎng)。

以新松機(jī)器人為例。新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司是一家以機(jī)器人技術(shù)為核心，致力于數(shù)字化智能制造裝備的高科技上市企業(yè)，已形成以自主核心技術(shù)、關(guān)鍵零部件、領(lǐng)先產(chǎn)品及行業(yè)系統(tǒng)解決方案為一體的完整產(chǎn)業(yè)鏈。新松機(jī)器人產(chǎn)品線(xiàn)包括工業(yè)機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人、潔凈機(jī)器人、特種機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人五大類(lèi)70余種機(jī)器人產(chǎn)品，產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品技術(shù)水平，移動(dòng)機(jī)器人的核心競(jìng)爭(zhēng)力國(guó)際領(lǐng)先，服務(wù)機(jī)器人即將形成公司新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響因素

1.國(guó)家戰(zhàn)略。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛謀劃、部署制造業(yè)全新發(fā)展戰(zhàn)略，美國(guó)提出“重新回歸制造業(yè)”，歐盟提出“新工業(yè)革命”等制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，中國(guó)政府出臺(tái)了“中國(guó)制造2025”、“強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略”等政策，都是希望通過(guò)快速發(fā)展人工智能、機(jī)器人和數(shù)字制造技術(shù)，重構(gòu)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局，實(shí)現(xiàn)制造模式變革。endprint

同時(shí)，服務(wù)機(jī)器人也正受到世界各國(guó)政府的高度重視。歐盟啟動(dòng)全球最大的民用機(jī)器人研發(fā)“火花”計(jì)劃，預(yù)計(jì)到2020年將投入28億歐元研發(fā)民用機(jī)器人。韓國(guó)政府公布“服務(wù)型機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略”，計(jì)劃于2018年將韓國(guó)服務(wù)型機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在全球市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大至200億美元，市場(chǎng)占有率提升至20%，成為全球第三大機(jī)器人強(qiáng)國(guó)。中國(guó)政府也制定了一系列政策大力發(fā)展服務(wù)機(jī)器人，包括：《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》中明確將智能服務(wù)機(jī)器人技術(shù)作為重要發(fā)展方向之一，國(guó)家“863”計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域“十二五”發(fā)布了“服務(wù)機(jī)器人白皮書(shū)”，國(guó)家工信部發(fā)布了推進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見(jiàn)2013年（511號(hào)文件）等。

2.市場(chǎng)需求。社會(huì)發(fā)展進(jìn)步導(dǎo)致技術(shù)與產(chǎn)品的快速更新，產(chǎn)品生命周期越來(lái)越短，同時(shí)市場(chǎng)需求的個(gè)性化，對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性要求不斷提升，智能機(jī)器人在信息化平臺(tái)支撐下，可以滿(mǎn)足小批量、多批次、定制化生產(chǎn)的需求。

推動(dòng)機(jī)器人數(shù)量迅速增長(zhǎng)的原因，正是基于全球世界工廠的實(shí)際需求。制造業(yè)企業(yè)普遍面臨勞動(dòng)力短缺、用工成本上升的瓶頸，機(jī)器人本體成本和維護(hù)費(fèi)用不斷下降，企業(yè)為使用機(jī)器人所需的配套改造投資和采用人工方式相比較，已經(jīng)具備了相當(dāng)?shù)某杀緝?yōu)勢(shì)。這是企業(yè)大批量使用機(jī)器人和改變制造模式的經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)因素。

3.技術(shù)發(fā)展。隨著機(jī)器人的應(yīng)用迅速普及，其引發(fā)的革命性效應(yīng)將席卷全球，機(jī)器人與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的運(yùn)用與發(fā)展，為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。隨著人工智能、機(jī)器人、傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人已經(jīng)由傳統(tǒng)的在線(xiàn)示教工作模式向智能工作模式方向發(fā)展，視覺(jué)技術(shù)的進(jìn)步使得機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)對(duì)象的位置識(shí)別、姿態(tài)識(shí)別，甚至獲得作業(yè)對(duì)象的三維特征；力控制技術(shù)的發(fā)展使得機(jī)器人對(duì)作業(yè)對(duì)象有了更精準(zhǔn)的觸覺(jué)反饋，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的操作；人工智能的發(fā)展使得機(jī)器人可以在動(dòng)態(tài)環(huán)境下具有更好的規(guī)劃與決策功能，并可以支持多個(gè)機(jī)器人協(xié)同作業(yè)，完成特定任務(wù)；人機(jī)交互技術(shù)的進(jìn)步使得機(jī)器人和操作者之間能夠以語(yǔ)音等方式進(jìn)行更自然交互；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得機(jī)器人成為智慧工廠的智能設(shè)備，將企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)礁鞣N遠(yuǎn)程控制終端，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障診斷與設(shè)備維護(hù)。

隨著技術(shù)的提升，機(jī)器人的功能、性能及可靠性不斷增強(qiáng)，具備更高的柔性和智能，能夠完成復(fù)雜的工作和精細(xì)作業(yè)，這是機(jī)器人在技術(shù)上能夠勝任大批量替代人的先決技術(shù)條件。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)目前最為核心的，仍然是實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)和核心零部件生產(chǎn)的突破。

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)展望

以互聯(lián)網(wǎng)+機(jī)器人為核心的數(shù)字化智能無(wú)人工廠。數(shù)字化智能無(wú)人工廠是將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和信息化技術(shù)廣泛深入地應(yīng)用并融入到實(shí)際生產(chǎn)制造過(guò)程中。信息技術(shù)的應(yīng)用提升對(duì)機(jī)器人生產(chǎn)設(shè)備智能化及自動(dòng)化的要求，數(shù)字化智能無(wú)人工廠就是用信息化技術(shù)去驅(qū)動(dòng)商務(wù)生產(chǎn)管理流程，智能化的生產(chǎn)設(shè)備，先進(jìn)自動(dòng)化的生產(chǎn)流程，以實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到成型產(chǎn)品的直接自動(dòng)化生產(chǎn)制造。

以互聯(lián)網(wǎng)+機(jī)器人為核心的數(shù)字化智能無(wú)人工廠制造模式是真正意義上將機(jī)器人、互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)和智能設(shè)備在制造業(yè)的完美融合，涵蓋了對(duì)工廠制造的生產(chǎn)、質(zhì)量、物流等環(huán)節(jié)，是智能制造的典型代表。不但解決了工廠、車(chē)間和生產(chǎn)線(xiàn)以及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)到制造實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化過(guò)程，還代表著機(jī)器人制造生產(chǎn)未來(lái)的發(fā)展方向。

機(jī)器人與人類(lèi)在工廠內(nèi)協(xié)同工作。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織將“人機(jī)協(xié)作”定義為，機(jī)器人與工人在一定的工作區(qū)域范圍內(nèi)為達(dá)成任務(wù)目標(biāo)而進(jìn)行的直接合作行為，機(jī)器人從事精確度高、重復(fù)性強(qiáng)的工作，人在機(jī)器人的輔助下做更有創(chuàng)造性的工作。

協(xié)作型機(jī)器人具有敏感的力反饋特性，當(dāng)達(dá)到已設(shè)定的力時(shí)會(huì)立即停止，這樣在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后可以不需要安裝護(hù)欄。同時(shí)，由于體型比較小和功耗很低，在生產(chǎn)過(guò)程中機(jī)器人工作時(shí)幾乎是無(wú)聲的，能夠營(yíng)造一個(gè)非常安全和舒適的工作環(huán)境，讓員工快速和機(jī)器人相處，協(xié)作工作。未來(lái)的工廠將會(huì)是人與機(jī)器和諧共處的狀態(tài)，協(xié)作型機(jī)器人將小件裝配等自動(dòng)化應(yīng)用帶入了一個(gè)全新時(shí)代，工人與機(jī)器人可以和諧共處，共同完成同一工作任務(wù)。

以消費(fèi)者利益為驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化、定制化生產(chǎn)。由于信息與數(shù)據(jù)的自由流動(dòng)和交換，以機(jī)器人制造商為中心的產(chǎn)銷(xiāo)格局，正在向以消費(fèi)者為中心的新格局轉(zhuǎn)變。伴隨著“以客戶(hù)為導(dǎo)向、以需求為核心”真正成為企業(yè)的經(jīng)營(yíng)策略，傳統(tǒng)的“標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品+大批量生產(chǎn)+大眾營(yíng)銷(xiāo)”的產(chǎn)銷(xiāo)形態(tài)，將逐步被以消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的商業(yè)模式，以及“多品種、小批量、柔性生產(chǎn)、快速迭代、粉絲經(jīng)濟(jì)”的全新模式所取代。機(jī)器人制造商需要真心傾聽(tīng)消費(fèi)者要什么、不要什么，通過(guò)大數(shù)據(jù)挖掘分析，工業(yè)云推理計(jì)算，實(shí)現(xiàn)快速改進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)品和服務(wù)，不斷提高產(chǎn)品的附加值，提供消費(fèi)者所需要的個(gè)性化、定制化的極致消費(fèi)體驗(yàn)。

中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)處于爆發(fā)前夜，一場(chǎng)機(jī)器人改變制造模式、生活模式的時(shí)代正向我們走來(lái)。endprint