文/王歡 王彬
根據(jù)機(jī)器人的應(yīng)用環(huán)境,國(guó)際機(jī)器人聯(lián)盟(IFR)將機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人。其中,服務(wù)機(jī)器人具有半自主或全自主工作的特點(diǎn),它能完成有益于人類的服務(wù)工作,但不包括從事生產(chǎn)的設(shè)備。服務(wù)機(jī)器人與工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)本質(zhì)區(qū)別在于,工業(yè)機(jī)器人的工作環(huán)境是已知的,而服務(wù)機(jī)器人所面臨的工作環(huán)境大多是未知的。服務(wù)機(jī)器人分為個(gè)人/家庭服務(wù)機(jī)器人和專業(yè)領(lǐng)域服務(wù)機(jī)器人,主要從事醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、金融、教育、運(yùn)輸、安保、救援等工作。目前,廣東省服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)雖發(fā)展迅速,但在企業(yè)創(chuàng)新能力、企業(yè)規(guī)模、創(chuàng)新型人才方面還存在諸多不足,本文對(duì)廣東省服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策進(jìn)行梳理分析。
自2006年以來(lái),機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)新機(jī)遇,服務(wù)機(jī)器人在各應(yīng)用場(chǎng)景和服務(wù)模式下也飛速拓展,帶動(dòng)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模高速增長(zhǎng)。2019年,全球服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到95億美元,2021年預(yù)計(jì)將突破130億美元,年均增速近20%(如圖1所示)。2019年,全球個(gè)人/家庭用服務(wù)機(jī)器人和公共服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模分別達(dá)42億美元和53億美元,其中個(gè)人/家用服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模占比最高達(dá)44%。
圖1 2014-2021年全球服務(wù)機(jī)器人銷售額及增長(zhǎng)率注:*為預(yù)計(jì)數(shù)值
目前,人工智能正從感知智能向認(rèn)知智能加速邁進(jìn),并已在抗干擾感知識(shí)別、認(rèn)知推理、情感識(shí)別與聊天等方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,以上領(lǐng)域是服務(wù)機(jī)器人在下一階段獲得實(shí)質(zhì)性發(fā)展的重要引擎。例如,Intel公司已著手研究交互式機(jī)器人的自適應(yīng)算法,可研制出成本價(jià)低、服務(wù)面廣、易用性強(qiáng)的交互機(jī)器人;由德國(guó)宇航中心、空中客車和IBM 合作開(kāi)發(fā)的,帶有8英寸液晶顯示器的漂浮機(jī)器人互動(dòng)移動(dòng)伴侶于2018年7月抵達(dá)國(guó)際空間站,能與航天員愉快交談,同時(shí)還能提供技術(shù)支持,并警示系統(tǒng)故障。
隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展,服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品類型愈加豐富,由市場(chǎng)率先落地的醫(yī)療、教育、政務(wù)等機(jī)器人在多領(lǐng)域、多場(chǎng)景方向延伸,特別在手術(shù)、無(wú)人駕駛和仿人方向,產(chǎn)業(yè)前景十分廣闊,預(yù)計(jì)到2025年,全球市場(chǎng)規(guī)模將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。目前,世界上第一家專門生產(chǎn)自動(dòng)駕駛汽車的公司W(wǎng)aymo 宣布純無(wú)人駕駛汽車即將上路,該車可在特定地理區(qū)域內(nèi)和特定條件下進(jìn)行完全自我控制;波士頓動(dòng)力自主開(kāi)發(fā)的Atlas 已掌握了行走、跑步、爬樓梯等仿人能力,機(jī)器人的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)十分逼近類腦控制。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,成為機(jī)器人市場(chǎng)應(yīng)用中頗具亮點(diǎn)的領(lǐng)域。據(jù)前瞻研究院發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2018年,國(guó)內(nèi)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)約43.9%,達(dá)到18.4億美元,高于全球服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)增速,其中家庭/個(gè)人服務(wù)機(jī)器人占比高達(dá)99.5%,占絕對(duì)主導(dǎo)地位;預(yù)計(jì)到2021年,隨著停車機(jī)器人、超市機(jī)器人等新興應(yīng)用場(chǎng)景的機(jī)器人快速發(fā)展,我國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模有望突破40億美元。
我國(guó)在人工智能領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新不斷加快,專利申請(qǐng)數(shù)量與美國(guó)處于同等數(shù)量級(jí),特別是計(jì)算機(jī)視覺(jué)和智能語(yǔ)音等應(yīng)用層專利數(shù)量高速增長(zhǎng),催生出一批創(chuàng)新型企業(yè)和高水平研究機(jī)構(gòu),如大疆、優(yōu)必選、科沃斯、新松、上海交大機(jī)器人研究所和哈工大機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室等。優(yōu)必選在第三屆世界智能大會(huì)上發(fā)布的Cruzr 類人形商用服務(wù)機(jī)器人,在多模態(tài)交互、客流引導(dǎo)、智能安防等方面具有全球領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。另外,我國(guó)在仿生材料、模塊化自重構(gòu)方面也取得一定進(jìn)展,進(jìn)一步提升了我國(guó)在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)水平。
近年來(lái)我國(guó)服務(wù)機(jī)器人呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢(shì),機(jī)器人本體出貨量增長(zhǎng)帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)核心零部件企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。在機(jī)器人的三大核心零部件當(dāng)中,控制器在軟件方面的響應(yīng)速度、易用性、穩(wěn)定性方面仍稍有欠缺,硬件平臺(tái)在性能和穩(wěn)定性方面已與國(guó)外產(chǎn)品水平相當(dāng)。在原本外資企業(yè)占據(jù)較大優(yōu)勢(shì)的伺服系統(tǒng)領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品已逐步獲得國(guó)際市場(chǎng)認(rèn)可。減速器以蘇州綠的、來(lái)福諧波、本潤(rùn)為代表的國(guó)企經(jīng)過(guò)多年沉淀,在模塊化技術(shù)、柔輪生產(chǎn)等方面實(shí)現(xiàn)連續(xù)突破,部分型號(hào)部件使用壽命可達(dá)3萬(wàn)小時(shí)。在伺服電機(jī)領(lǐng)域,隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)有針對(duì)性地投入研發(fā)力量并在交流伺服電機(jī)核心技術(shù)上取得關(guān)鍵性突破,部分產(chǎn)品速度波動(dòng)率已低于0.1%,國(guó)內(nèi)外技術(shù)差距已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)縮減趨勢(shì)。
截至2019年年底,廣東省服務(wù)機(jī)器人年產(chǎn)量超200萬(wàn)臺(tái),占全球25%;相關(guān)企業(yè)數(shù)量達(dá)7377家,占全國(guó)56.31%,居全國(guó)首位,而排名第二的湖南省企業(yè)數(shù)量為1078家,僅為廣東的1/7(如圖2所示)。近5年,珠三角地區(qū)注冊(cè)企業(yè)始終保持50%以上增速,經(jīng)過(guò)5年的快速發(fā)展期,廣東省在本體、核心零部件以及國(guó)外品牌代理等方面已參與到良性競(jìng)爭(zhēng)中,從而帶動(dòng)大量初創(chuàng)公司及創(chuàng)新機(jī)構(gòu)持續(xù)進(jìn)入,為廣東省服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)注入活力。目前,廣東省擁有包括大疆、優(yōu)必選、極飛等一批服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的獨(dú)角獸企業(yè),影響輻射至周邊省份。同時(shí)受益于人工智能、自然語(yǔ)言處理等技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人本體智能化程度已大幅提高,市場(chǎng)整體發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。
圖2 2019年全國(guó)服務(wù)機(jī)器人企業(yè)數(shù)量排行前十省份
目前,廣東省在教育、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、家政等領(lǐng)域已研制出一系列種類齊全、功能豐富的服務(wù)機(jī)器人(見(jiàn)附表),部分產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。個(gè)人/家庭服務(wù)機(jī)器人主要包括家庭作業(yè)、娛樂(lè)教育、殘障輔助等方面;專業(yè)領(lǐng)域服務(wù)機(jī)器人則包括醫(yī)用、場(chǎng)地、物流、無(wú)人機(jī)、安保等方面。如極思維通過(guò)自主開(kāi)發(fā)JOS 系統(tǒng)及云服務(wù)平臺(tái)等,研制出全球首款智能云守護(hù)清潔機(jī)器人;寒武紀(jì)基于Scratch 研發(fā)的“捍地”STEAM 系編程機(jī)器人,只需拖拽組合,即可完成代碼功能;而諸如禮賓、睿瀚、哈工小愈(深圳)等一批高企已成功打造出樂(lè)賓、邦沃、小愈等知名品牌康復(fù)機(jī)器人,可對(duì)行動(dòng)不便的用戶提供移位、爬樓等幫助,基本覆蓋家庭殘障、生活輔助等需求。
依托廣東省廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)、雄厚的制造業(yè)基礎(chǔ)、優(yōu)良的營(yíng)商環(huán)境和活躍的資本市場(chǎng),廣東省服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已在研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、場(chǎng)景應(yīng)用等方面形成較為完備的產(chǎn)業(yè)鏈。從機(jī)器人企業(yè)分布的16個(gè)行業(yè)上來(lái)看,有5570家企業(yè)聚焦于科學(xué)研究,占比達(dá)75.5%;有757家企業(yè)專注信息傳輸和技術(shù)服務(wù)。省內(nèi)機(jī)器人企業(yè)呈現(xiàn)出明顯的技術(shù)、研發(fā)密集特征。通過(guò)持續(xù)的研發(fā)投入,部分企業(yè)掌握了一定的核心技術(shù)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),并圍繞技術(shù)服務(wù)、信息傳輸?shù)葢?yīng)用場(chǎng)景開(kāi)展布局。目前,廣東省機(jī)器人本體研發(fā)企業(yè)占比持續(xù)上升,高端產(chǎn)品開(kāi)發(fā)力度、核心零部件國(guó)產(chǎn)化率逐年增加。
圖3 2019年珠三角各市服務(wù)機(jī)器人企業(yè)數(shù)量對(duì)比
廣東省服務(wù)機(jī)器人企業(yè)主要集中在珠三角地區(qū),其中共有服務(wù)機(jī)器人企業(yè)7284家,占全省98.74%,具體分布情況如圖3所示。廣深佛莞等地在各細(xì)分領(lǐng)域上各具優(yōu)勢(shì),已逐步形成產(chǎn)業(yè)集聚態(tài)勢(shì)。其中廣州市以6494家服務(wù)機(jī)器人企業(yè)排名榜首,是第二名深圳市的12.78倍,不僅領(lǐng)跑珠三角地區(qū),在全國(guó)也首屈一指;東莞以94家企業(yè)排名第三,佛山和珠海緊隨其后;剩余四市企業(yè)數(shù)量均低于30家。目前,廣州已自發(fā)形成了一定的產(chǎn)業(yè)聚集,在平臺(tái)、應(yīng)用軟件、解決方案、整機(jī)集成等方面涌現(xiàn)大批初創(chuàng)企業(yè),這得益于廣州市政府率先在政策引導(dǎo)、資金投入、園區(qū)規(guī)劃、生態(tài)鏈建設(shè)等方面大力支持。
為引導(dǎo)省內(nèi)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)有序健康發(fā)展,近五年,廣東省出臺(tái)4份關(guān)于服務(wù)機(jī)器人政策,政策出臺(tái)數(shù)量位居全國(guó)第七。2014年年底,深圳市出臺(tái)《機(jī)器人、可穿戴設(shè)備和智能裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2014—2020年)的通知》,這是國(guó)內(nèi)首次提及服務(wù)機(jī)器人孵化工程的政策。廣東省發(fā)改委、工信廳先后發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步明確廣東省優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)的通知》《廣東省培育智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群行動(dòng)計(jì)劃(2021—2025年,征求意見(jiàn)稿)》,一是指出雙臂協(xié)作、人機(jī)協(xié)作機(jī)器人,消防救援、手術(shù)、公共服務(wù)、護(hù)理等高端服務(wù)機(jī)器人被列為優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè);二是到2025年,機(jī)器人關(guān)鍵零部件主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,專利授權(quán)量年均增長(zhǎng)超過(guò)10%,骨干企業(yè)研發(fā)投入超過(guò)6%,形成一批標(biāo)志性的重大科技成果和核心發(fā)明專利。在政策的引導(dǎo)下,廣東省智能機(jī)器人創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案不斷涌現(xiàn),培育形成一批多深度多應(yīng)用場(chǎng)景,并組織實(shí)施500個(gè)以上智能制造示范項(xiàng)目。
盡管廣東省服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)取得快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模在國(guó)內(nèi)位處前列,但仍存在不少短板。一是企業(yè)創(chuàng)新能力不強(qiáng)?,F(xiàn)階段真正能解決用戶痛點(diǎn)的機(jī)器人產(chǎn)品尚未成形,如復(fù)雜環(huán)境下的語(yǔ)音識(shí)別率不高導(dǎo)致人機(jī)交互性能差;掃地機(jī)器人存在清潔死角;陪護(hù)機(jī)器人與人類情感互動(dòng)方面存在較大缺陷,無(wú)法滿足情感需求等。從知識(shí)產(chǎn)權(quán)上看,廣東省大多數(shù)企業(yè)在商標(biāo)、專利和軟件著作權(quán)方面均缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。專利方面,僅有700家企業(yè)申請(qǐng),不足10%;軟件著作權(quán)方面,有817家企業(yè)擁有軟件著作權(quán),占全省11.1%。二是行業(yè)企業(yè)經(jīng)營(yíng)存在一定風(fēng)險(xiǎn)。天眼查數(shù)據(jù)顯示,2015—2019年,珠三角地區(qū)共有446家服務(wù)機(jī)器人企業(yè)因各種經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)而倒閉;7284家企業(yè)中,有1400家出現(xiàn)經(jīng)營(yíng)異常狀況,占比近兩成;受過(guò)行政、環(huán)保、稅收處罰的企業(yè)共83家;此外,參加社會(huì)保險(xiǎn)人數(shù)超過(guò)50人的企業(yè)僅有75家,占比僅1%。一方面說(shuō)明當(dāng)下企業(yè)絕大多數(shù)屬于中小微型企業(yè),實(shí)力偏弱;另一方面表明很多企業(yè)并沒(méi)為全部員工購(gòu)買“五險(xiǎn)一金”,沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國(guó)勞動(dòng)法》。三是創(chuàng)新人才缺口較大。據(jù)《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》預(yù)測(cè),到2025年廣東省服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域人才缺口近15萬(wàn)人。首先,由于應(yīng)用場(chǎng)景變得豐富,機(jī)器人需求量極大,在管理、運(yùn)維等方面的專業(yè)技術(shù)人才嚴(yán)重不足;其次,依托大學(xué)、科研院所輸送人才的培養(yǎng)機(jī)制已難以滿足廣東省服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展需求,人才供需矛盾已成為制約廣東省服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。
圍繞廣東省服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)“卡脖子”問(wèn)題,持續(xù)推進(jìn)省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃“智能機(jī)器人”專項(xiàng)實(shí)施,圍繞居家式、物流類、市政型等整機(jī)所必備的精密減速器、伺服電機(jī)、控制系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件,以哈爾濱工業(yè)大學(xué)(深圳)、華南理工大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院等省內(nèi)機(jī)器人知名高校、科研院所為依托,以廣州數(shù)控設(shè)備有限公司、深圳市大族電機(jī)科技有限公司、深圳市優(yōu)必選科技股份有限公司等龍頭企業(yè)為主導(dǎo),以中國(guó)(廣東)自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)的設(shè)立為推手,加大資金投入,增強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)能力,集聚省內(nèi)外優(yōu)勢(shì)力量進(jìn)行服務(wù)機(jī)器人創(chuàng)新研究,盡快實(shí)現(xiàn)核心零部件的國(guó)產(chǎn)替代。
充分運(yùn)用人工智能與機(jī)器人學(xué)會(huì)、機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟等第三方機(jī)構(gòu)的組織協(xié)調(diào)作用,搭建更多合作交流載體,多渠道、多層次地開(kāi)展“卡脖子”技術(shù)攻關(guān)、地標(biāo)行標(biāo)制定、創(chuàng)新性人才交流等方面合作,積極推動(dòng)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展。圍繞“服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展”等主題,開(kāi)展高水平的學(xué)術(shù)交流;為全國(guó)、省內(nèi)機(jī)器人愛(ài)好者提供一個(gè)展示才華和交流學(xué)習(xí)的競(jìng)技平臺(tái),同時(shí)也為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)和儲(chǔ)備生力軍提供有力支撐。
針對(duì)國(guó)內(nèi)外機(jī)器人市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì),廣東省應(yīng)加快廣州機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群、深圳智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園等基地建設(shè),扶持重點(diǎn)企業(yè)做大做強(qiáng),切實(shí)增強(qiáng)地市配套能力,逐步形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模及成本優(yōu)勢(shì)。鼓勵(lì)有條件的企事業(yè)單位積極利用“互聯(lián)網(wǎng)+”開(kāi)展面向全球的技術(shù)資源合作,通過(guò)并購(gòu)等方式整合國(guó)際創(chuàng)新資源,促進(jìn)智能設(shè)計(jì)、協(xié)同制造、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)服務(wù)等產(chǎn)業(yè)組織模式的創(chuàng)新。對(duì)本地企業(yè)采購(gòu)服務(wù)機(jī)器人給予一定的財(cái)稅補(bǔ)貼,可選省內(nèi)代表性的汽車零部件、數(shù)控機(jī)床、電子電力等行業(yè)中的典型企業(yè)作為試點(diǎn),完成試點(diǎn)企業(yè)的全面改造升級(jí),并逐步在全省同行業(yè)實(shí)現(xiàn)示范推廣,擴(kuò)大品牌影響力。
服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的巨大市場(chǎng)規(guī)模,需要大量高素質(zhì)、多梯次的技能型和應(yīng)用型人才。首先,加大服務(wù)機(jī)器人人才引進(jìn)力度,依托“珠江人才計(jì)劃”“孔雀計(jì)劃”等重大人才計(jì)劃,引進(jìn)一批自動(dòng)化和控制工程基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)等領(lǐng)域的知名院士、高端緊缺人才及高水平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)落戶廣東省,打造一支具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新型人才隊(duì)伍。其次,通過(guò)構(gòu)建校企交流平臺(tái),深入探索“校企合作、產(chǎn)教融合”的人才培養(yǎng)模式,實(shí)現(xiàn)校企產(chǎn)學(xué)研的深度合作,共同制定社會(huì)和市場(chǎng)需求的人才培養(yǎng)計(jì)劃,聯(lián)合建立靈活高效的人才培養(yǎng)機(jī)制。針對(duì)服務(wù)機(jī)器人的市場(chǎng)需求,加大省內(nèi)服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域高技能人才培訓(xùn)力度,培養(yǎng)服務(wù)機(jī)器人行業(yè)切實(shí)需要的高素質(zhì)、多梯次人才。
附表 廣東省服務(wù)機(jī)器人相關(guān)企業(yè)分類
附表(續(xù))