機(jī)器人既是先進(jìn)制造業(yè)的關(guān)鍵支撐裝備,也是改善人類生活方式的重要切入點(diǎn)。機(jī)器人的研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用是衡量一個國家科技創(chuàng)新、高端制造發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。
目前,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了全新的 2.0 時代,面向工業(yè)領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)發(fā)展成為一種具備自感知、自決策和自執(zhí)行能力的智能生產(chǎn)機(jī)器。
工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用,推動社會生產(chǎn)水平的提升,為社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出重要的貢獻(xiàn),被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠上的明珠”。
我國工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)狀
相比于西方發(fā)達(dá)國家而言,我國的工業(yè)機(jī)器人研究起步較晚,始于 20 世紀(jì) 70 年代,大致經(jīng)歷了以下 5 個發(fā)展時期:
萌芽期(1970-1985)、
技術(shù)研發(fā)期(1986-1990)、
原型開發(fā)期(1991-2000)、
初步工業(yè)化期(2001-2010)、
快速發(fā)展期(2011-至今)。
現(xiàn)階段,由于全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及智能制造業(yè)的激烈競爭,我國對工業(yè)機(jī)器人的需求和應(yīng)用開始猛增,當(dāng)前已占全球工業(yè)機(jī)器人市場份額約三分之一,成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場。
目前,我國的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域主要分布于汽車制造行業(yè)、3C 電子電氣行業(yè)、金屬加工行業(yè)、塑料及化學(xué)制品行業(yè)等眾多領(lǐng)域,其中汽車制造行業(yè)約占 33%, 3C 電子電氣行業(yè)約占27%,兩者約占據(jù) 60%的市場份額。
在國家政策的大力扶持之下,經(jīng)過高等院校、科研院所以及企業(yè)的不斷努力,我國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)得到不斷地發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域也不斷地擴(kuò)展,國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人正逐步獲得市場認(rèn)可。
但是我國的工業(yè)機(jī)器人發(fā)展同樣面臨著巨大的挑戰(zhàn):
一方面,我國在工業(yè)機(jī)器人控制器、伺服電機(jī)、減速機(jī)等核心零部件方面缺乏自己的核心技術(shù),嚴(yán)重依賴進(jìn)口。
另一方面,發(fā)那科、安川、庫卡和 ABB 四大工業(yè)機(jī)器人著名國際品牌,占據(jù)了國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場的約 70%份額,使得國內(nèi)品牌生存空間小,競爭激烈。
我國目前與日德兩國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展初期極其相似。人口老齡化加劇,勞動力短缺,勞動力 成本急劇上升,下游行業(yè)的生產(chǎn)方式也亟待升級,包括汽車、3C、金屬加工、家電、食品等 行業(yè)生產(chǎn)線的自動化改造和升級需求巨大。
我國亦高度重視機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,相繼出臺 了《關(guān)于推進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》、《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020 年)》等,在戰(zhàn)略上做了頂層設(shè)計。地方扶持政策也積極跟進(jìn),重點(diǎn)是對研發(fā)和“機(jī)器換人”應(yīng)用的扶持。可以說,政策落實(shí)取得了良好的效果。
但還是存在一系列問題,可以借鑒日本、德國的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和戰(zhàn)略,進(jìn)一步優(yōu)化對策。
我國工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展也應(yīng)當(dāng)及時瞄準(zhǔn)下一代技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)來展開。
中國:亟待完善標(biāo)準(zhǔn)體系、拓展應(yīng)用市場、培育應(yīng)用型人才通過淺析德國、日本工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)這兩個國家工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展有三個共同的推動因素:
第一,勞動力短缺是原動力。
第二,強(qiáng)勁的下游需求是助推器。
第三,政策扶持與引導(dǎo)是強(qiáng)力支撐。
大范圍的普及應(yīng)用前提是可以接受的成本以及易操作的屬性、穩(wěn)定且旺盛的市場需求。
隨著人口紅利的消失,中國市場需求旺盛,自2013 年開始至今 , 中國就是全球工業(yè)機(jī)器人 第一大市場。
另一方面,缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)和薄弱的核心技術(shù)使得關(guān)鍵零部件只能依賴于進(jìn)口。
據(jù)悉,我國75%的精密減速器從日本進(jìn)口, 伺服電機(jī)和驅(qū)動超過 80% 依賴進(jìn)口。
以RV40E 減速器(減速比105)為例,日本賣給中國是7500元/個,而同樣的產(chǎn)品賣給歐美國家,僅 2000-3000元 /個,價格只有賣給中國的 1/3 左右。
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由于我國在機(jī)器人方面缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證規(guī)范,行業(yè)進(jìn)入門檻低。目前各地政策優(yōu)先支持本地企業(yè)“機(jī)器換人”時采購本地生產(chǎn)的機(jī)器人,于是,機(jī)器人企業(yè)為了快速拿到訂單紛紛在有政策的地方投資建廠,造成機(jī)器人企業(yè)遍地開花、部分企業(yè)未找準(zhǔn)產(chǎn)品定位便盲目投入,忽略技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新,產(chǎn)品以組裝為主,造成大量低端產(chǎn) 能重復(fù)建設(shè),催生了一批拿快錢的小、散、弱機(jī)器人企業(yè),呈現(xiàn)“劣幣”驅(qū)逐“良幣”現(xiàn)象。
因此,加快建立統(tǒng)一健全的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系,進(jìn)一步規(guī)范行業(yè)行為和扶持政策的實(shí)施勢在必行。
充分調(diào)動企業(yè)參與制修訂標(biāo)準(zhǔn)的積極性,鼓勵骨干企業(yè)在國家機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化總體組的指導(dǎo)下,加快研究制訂產(chǎn)業(yè)急需的各項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),支持機(jī)器人檢測評價標(biāo)準(zhǔn)的研究和驗(yàn)證,同時積極與國際標(biāo)準(zhǔn)對接。
此外,還需強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)之間的協(xié)調(diào)性和一致性,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對接,規(guī)范市場秩序,避免良莠不齊,質(zhì)低價廉的惡性競爭。注重市場培育,推進(jìn)技術(shù)提升
我國在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的研究主體早期主要集中在高校和科研院所,如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等,但隨著我國機(jī)器人市場的不斷擴(kuò)大,尤其是2013年躍居全球首位以來,越來越多的企業(yè)參與其中,以下游的系統(tǒng)集成作為切入點(diǎn),不斷提升技術(shù)創(chuàng)新能力,逐步開展中上游的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā),取得了不俗的成績,國產(chǎn)機(jī)器人的市場份額也在不斷擴(kuò)大。
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在日益增長的市場需求推動下,我國工業(yè)機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新的主力逐漸從高校和科研院所轉(zhuǎn)移到企業(yè)。
沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司、廣州數(shù)控設(shè)備有限公司、南京埃斯頓自動化股份有限公司、安徽埃夫特智能裝備股份有限公司、上海新時達(dá)電器股份有限公司、廣東拓斯達(dá)科技股份有限公司、哈爾濱博實(shí)自動化股份有限公司、上海沃迪自動化裝備股份有限公司是我國工業(yè)機(jī)器人代表性的企業(yè)。
如沈陽新松機(jī)器人是全球機(jī)器人產(chǎn)品線全的廠商之一,也是國內(nèi)大的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地。
產(chǎn)品線涵蓋工業(yè)機(jī)器人、潔凈機(jī)器人、移動機(jī)器人、特種機(jī)器人及智能服務(wù)機(jī)器人五大系列,在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的專利數(shù)量于2015-2017年達(dá)到頂峰,專利申請的主要技術(shù)方向?yàn)闄C(jī)器人本體和控制單元。
我國工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)軍企業(yè)的技術(shù)主要來源于具有較強(qiáng)科研實(shí)力的高校和科研院所。如哈工大機(jī)器人集團(tuán)是由哈爾濱工業(yè)大學(xué)高新技術(shù)園區(qū)建設(shè)發(fā)展形成的,哈爾濱博實(shí)自動化股份有限公司是由哈爾濱工業(yè)大學(xué)及機(jī)器人研究所科研骨干創(chuàng)辦,新松機(jī)器人自動化股份有限公司隸屬中國科學(xué)院沈陽自動化研究所。
國外工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)狀
美 國
世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人于 1962 年誕生于美國,經(jīng)過 50 多年的發(fā)展,美國機(jī)器人技術(shù)雄厚,現(xiàn)已成為世界上的機(jī)器人強(qiáng)國之一?;A(chǔ)雄厚技術(shù)先進(jìn)。具體表現(xiàn)在:性能可靠,功能全面精確度高;機(jī)器人語言研究發(fā)展較快,語言類型多、應(yīng)用廣,水平高居世界之首;智能技術(shù)發(fā)展快,其視覺、觸覺等人工智能技術(shù)已在航天、汽車工業(yè)中廣泛應(yīng)用;高智能、高難度的軍用機(jī)器人、太空機(jī)器人等發(fā)展迅速,主要用于掃雷、布雷、偵查、站崗及太空探測方面。
20世紀(jì)60年代到70年代期間,美國的工業(yè)機(jī)器人主要立足于研究階段,只是幾所大學(xué)和少數(shù)公司開展了相關(guān)的研究工作。那時,美國政府并未把工業(yè)機(jī)器人列入重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目,特別是,美國當(dāng)時失業(yè)率高達(dá)6.65%,政府擔(dān)心發(fā)展機(jī)器人會造成更多人失業(yè),因此既未投入財政支持,也未組織研制機(jī)器人。
70年代后期,美國政府和企業(yè)界雖對工業(yè)機(jī)器人的制造和應(yīng)用認(rèn)識有所改變,但仍將技術(shù)路線的重點(diǎn)放在研究機(jī)器人軟件及軍事、宇宙、海洋、核工程等特殊領(lǐng)域的高級機(jī)器人的開發(fā)上,致使日本的工業(yè)機(jī)器人后來居上,并在工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用上及機(jī)器人制造業(yè)上很快超過了美國,產(chǎn)品在國際市場上形成了較強(qiáng)的競爭力。據(jù)聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(UNECE)和國際機(jī)器人聯(lián)合會(IFR)的統(tǒng)計,至2003年末,在美國運(yùn)行的機(jī)器人總量為112400套,比2002年增長7%。預(yù)計到2007年底,運(yùn)行的機(jī)器人數(shù)量將達(dá)到145000套。就每萬雇員擁有工業(yè)機(jī)器人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計,至2003年末,美國制造業(yè)中,每1萬雇員擁有63個工業(yè)機(jī)器人。盡管從排名上說,美國已經(jīng)進(jìn)入世界前十名,但其與前幾名仍然有著很大的差距,僅相當(dāng)于德國的43%,意大利的54%,歐盟的68%。與普通的制造業(yè)相比,美國汽車工業(yè)中每萬個產(chǎn)業(yè)工人擁有的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量大大提高,達(dá)到740個,但仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于日本(1400個機(jī)器人)、意大利(1400個機(jī)器人)和德國(1000個機(jī)器人)。
日本、德國
日、德的工業(yè)機(jī)器人制造及應(yīng)用水平均全球領(lǐng)先從工業(yè)機(jī)器人的核心技術(shù)來看,目前高端的工業(yè)機(jī)器人被德國、日本包攬。關(guān)鍵零部件的研發(fā)技術(shù),包括減速機(jī)、伺服電機(jī)方面,日本處于領(lǐng)先地位,而在原材料、本體零部件和操作系統(tǒng),德國更有優(yōu)勢。與德國、日本相比, 國產(chǎn)機(jī)器人的技術(shù)水平還有很大差距。例如,機(jī)器人的發(fā)展歷史從技術(shù)的角度可以分為三個階段:第一代叫做示教再現(xiàn)機(jī)器人;第二代是結(jié)合了感知技術(shù)的機(jī)器人;第三代是認(rèn)知機(jī) 器人。目前國產(chǎn)機(jī)器人只能達(dá)到第二代,而日本、德國的機(jī)器人已經(jīng)能夠做到第三代,能深度學(xué)習(xí),并不斷調(diào)整自己的行為。
從工業(yè)機(jī)器人制造企業(yè)來看,日本的發(fā)那科(FANUC)、安川電機(jī)(YASKAWA)、德國的庫 卡(KUKA)和瑞士的ABB是全球主要的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商,被稱為“四大家族”,占據(jù)全球約 50% 的市場份額,更是占據(jù)了我國70% 左右的市場份額,幾乎壟斷了機(jī)器人高階領(lǐng)域。“四大家族”在各個技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)各有所長,安川電機(jī)的核心領(lǐng)域是伺服系統(tǒng)和運(yùn)動控制器,發(fā) 那科的核心是數(shù)控系統(tǒng),庫卡的核心是控制系統(tǒng)和機(jī)械本體,ABB的核心領(lǐng)域是控制系統(tǒng)。
從工業(yè)機(jī)器人的市場應(yīng)用來看,工業(yè)機(jī)器人密度(每萬名工人使用工業(yè)機(jī)器人數(shù)量)是衡量 一個國家制造業(yè)自動化發(fā)展程度的標(biāo)準(zhǔn)之一,國際機(jī)器人聯(lián)合會(IFR)發(fā)布的最新報告顯示,2016 年,世界上自動化程度最高的國家是韓國(631臺/萬人),排在2-5位的國家分別是新加坡、德國、日本、瑞典。而我國僅為68臺/萬人,還不到全球平均水平(74臺/萬人)。不過,中國電子學(xué)會組織編制的《中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告 2018》顯示,僅時隔一年,即 2017年我國的工業(yè)機(jī)器人密度已達(dá)88臺/萬人,首次超過了全球平均水平。但與先進(jìn)國家相比,我國工業(yè)機(jī)器人密度還很低。限制應(yīng)用普及的主要原因是什么呢?
日、德工業(yè)機(jī)器人的崛起:勞動力短缺、下游需求旺盛、政府扶機(jī)器人由美國發(fā)明,卻在日本發(fā)揚(yáng)光大。1967年日本川崎重工業(yè)公司首先從美國引進(jìn)了機(jī)器人及技術(shù),并于1968年試制出第一臺日本產(chǎn)Unimate機(jī)器人。
上世紀(jì) 60 年代末日本處于高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展時期,勞動力嚴(yán)重不足,工業(yè)機(jī)器人在日本被國內(nèi)企業(yè)視作救世主。隨著以機(jī)械、電子、汽車為代表的制造業(yè)崛起,工業(yè)機(jī)器人在這些優(yōu)勢 產(chǎn)業(yè)中得以大規(guī)模推廣。1980 年是日本的“機(jī)器人普及元年”,工業(yè)機(jī)器人逐步從上述產(chǎn)業(yè) 推廣到其他制造業(yè)領(lǐng)域。憑借良好的軍工基礎(chǔ),經(jīng)過模仿、消化、吸收和創(chuàng)新,加上具有國際競爭力的汽車、機(jī)械、電子產(chǎn)業(yè)等的企業(yè)使用者嚴(yán)苛的要求磨練,以及銷售實(shí)績與專門技 能的累積,日本機(jī)器人快速崛起,成為全球領(lǐng)導(dǎo)者。
日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,與政府扶持亦密不可分。早在20世紀(jì)70年代初,日本政府 就出臺了一系列針對工業(yè)機(jī)器人的扶持政策,政策可以分為兩類:一類是促進(jìn)應(yīng)用普及的 政策,重點(diǎn)集中在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用環(huán)節(jié)中的制度構(gòu)建及規(guī)范,例如1971年出臺了《機(jī)電法》,1978年出臺了《機(jī)情法》,進(jìn)行了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)相關(guān)的行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)制定,20 世紀(jì) 80年代,伴隨“財政投融資租賃制度”出臺,由日本財政省、日本開發(fā)銀行牽頭的24家工業(yè)機(jī)器人制造商 及多家保險公司共同出資,成立了“日本機(jī)器人租賃公司”,日本地方政府則出資成立合作基 金,開始面向各類中小企業(yè)提供機(jī)器人設(shè)備的租賃及貸款,極大地推動了工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用普及;另一類則是針對企業(yè)研發(fā),利用稅收補(bǔ)助、項(xiàng)目設(shè)立等形式進(jìn)行政策支持。例如 1985 年出臺的《高技術(shù)稅制》規(guī)定,扣除企業(yè)研究開發(fā)所得稅 7%的稅額,用于補(bǔ)貼高性能工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)研究。
進(jìn)入 21世紀(jì)以來,日本政府更加重視工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2002 年,日本經(jīng)產(chǎn)省開始實(shí)施《21世紀(jì)機(jī)器人挑戰(zhàn)計劃》,將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)作為高端產(chǎn)業(yè)加以扶持。2004 年,日本經(jīng)產(chǎn)省推出《面向新的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)報告》,將機(jī)器人列為重點(diǎn)產(chǎn)業(yè),2005 年,《新興產(chǎn)業(yè)促進(jìn)戰(zhàn)略》再次將機(jī)器人列為七大新興產(chǎn)業(yè)之一。2006-2010年間,日本政府每年投入1000萬美元用于攻克服務(wù)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)。此后,日本政府借助各類產(chǎn)業(yè)政策扶持機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為常態(tài)。
雖然德國稍晚于日本引進(jìn)工業(yè)機(jī)器人,但與日本類似,二戰(zhàn)后勞動力短缺,加上本國制造業(yè) 基礎(chǔ)良好、國民技術(shù)水平高,極大地促進(jìn)了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展。
德國工業(yè)機(jī)器人的普及也離不開政府積極與強(qiáng)勢的行政手段。例如,德國政府在20 世紀(jì)70 年代中后期便開始推行一項(xiàng)名為“改善勞動條件計劃”的政策,強(qiáng)制規(guī)定部分有毒、有害、有 危險的工作崗位必須以機(jī)器人來代替人工,以行政手段將機(jī)器人的應(yīng)用真正推向市場。
1985 年德國政府提出了要向高級的、有感知的智能機(jī)器人領(lǐng)域進(jìn)軍的計劃。此后,機(jī)器人開始進(jìn)入德國的各個產(chǎn)業(yè)。除了應(yīng)用于汽車、電子等技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)外,工業(yè)機(jī)器人還廣泛滲透到了塑料、橡膠、冶金、 食品、包裝等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。
在德國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的過程中,機(jī)器人有效地降低了生產(chǎn)成本,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。德國工業(yè)4.0 計劃 VS 日本新機(jī)器人戰(zhàn)略:劍指下一代工業(yè)機(jī)器人德國率先在 2011 年提出了以“智慧工廠”為主題之一的“工業(yè) 4.0 計劃”。“工業(yè) 4.0”是一個非常綜合的概念,不僅是工業(yè)機(jī)器人,還包括了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等。“智慧工廠”并非無人工廠,而 是需要人和機(jī)器更密切地協(xié)作。傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人和工人的工作空間通常是隔離的,新一代工業(yè)機(jī)器人則具備柔性、安全、高速、精確、易操作等特點(diǎn)。此外,“工業(yè) 4.0”時代的機(jī)器人不再是獨(dú)立的單元,需要具備與其他智能設(shè)備高度互聯(lián)、借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與其他設(shè)備實(shí) 時交流、把復(fù)雜的信息綜合起來快速作出決策等諸多能力?;谠朴嬎愫痛髷?shù)據(jù)的知識建模、物理仿真、多傳感感知預(yù)測等技術(shù),成為下一代工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)。
伴隨德國工業(yè)4.0時代的到來 , 日本也按捺不住,于2015年1月發(fā)布了《新機(jī)器人戰(zhàn)略》, 提出了日本機(jī)器人新的發(fā)展方向,包括強(qiáng)化易用性、柔性、簡便性、自主化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化。另外日本還提出機(jī)器人概念將發(fā)生變化,以往機(jī)器人要具備傳感器、智能控制系統(tǒng)、驅(qū) 動系統(tǒng)等三個要素,未來機(jī)器人可能僅需要基于人工智能技術(shù)的智能控制系統(tǒng)。為了發(fā)展下一代機(jī)器人,日本提出了包括官產(chǎn)學(xué)合作共同營造創(chuàng)新環(huán)境、運(yùn)用職業(yè)培訓(xùn)和職業(yè)資格 制度等加強(qiáng)應(yīng)用型人才隊(duì)伍的建設(shè),以及事先爭取國際標(biāo)準(zhǔn)并以此為依據(jù)來推進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品國際化等一系列重要舉措。
從德國工業(yè)4.0計劃和日本新機(jī)器人戰(zhàn)略,我們都能看出下一代機(jī)器人最顯著的特征可以概括為三大核心關(guān)鍵詞——“自主化”、“ 數(shù)據(jù)終端化”、“網(wǎng)絡(luò)化”。在下一代機(jī)器人研發(fā)當(dāng)中,人工智能擔(dān)任著越來越重要的角色,其與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等相互賦能,對機(jī)器人的迭代和更新產(chǎn)生更大的推力。
德國于 2011 年率先提出“工業(yè) 4.0 計劃”,“工業(yè) 4.0”時代的機(jī)器人不再是獨(dú)立的單元,而是與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能緊密關(guān)聯(lián),需要具備與其他智能設(shè)備高度互聯(lián)與實(shí)時交流、快速處理復(fù)雜信息等多種能力,具備柔性、安全、精確、高速、易操作等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器更協(xié)調(diào)的合作。
俄羅斯
自 1960 年遙控機(jī)器人研究起步開始,前蘇聯(lián)就已取得了大量的科研成果,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展就已處于世界前列,并且取得大量成果。1973 年,前蘇聯(lián)通過啟動實(shí)施了國家科學(xué)與技術(shù)委員會計劃,使工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)與生產(chǎn)進(jìn)入了快速發(fā)展階段,能夠批量制造 40 個型號的機(jī)器人。拉沃奇金設(shè)計局研制的“月球車 -1”是前蘇聯(lián)在機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域最突出的成就之一。“月球車 -1”成為世界上第一輛登月車,它成功地完成了登上另一個天體表面的使命。西方國家把發(fā)射“月球車 -1”的效應(yīng)與發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星相提并論。1980 年前蘇聯(lián)制造了第一個具有技術(shù)視覺和位置控制能力的氣動工業(yè)機(jī)器人——MP-8。到 1980 年底前蘇聯(lián)工業(yè)部門已有 6 千臺機(jī)器人,占全球總量的 20%。1985年,前蘇聯(lián)工業(yè)機(jī)器人總量達(dá)到 1.54 萬臺,機(jī)器人總數(shù)達(dá)到3.4 萬臺,居世界第二位。俄羅斯繼承了前蘇聯(lián)在機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)和科研成果,具備發(fā)展現(xiàn)代機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)優(yōu)勢。
俄羅斯機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有特殊性,機(jī)器人市場的形成很大程度上來源于軍事需求以及工業(yè)、制造業(yè)對機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的需求,工機(jī)器人和軍事機(jī)器人是俄羅斯機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的主體。
俄羅斯研制的工業(yè)機(jī)器人種類較多,主要應(yīng)用于電子、化工、汽車及機(jī)械制造等領(lǐng)域,機(jī)器人融合方面的技術(shù)也在不斷完善。中央機(jī)器人技術(shù)和工程控制論研究所是俄羅斯機(jī)器人研究的重點(diǎn)單位。
自啟動實(shí)施國家工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略以來,俄羅斯愈發(fā)重視現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)對機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)作用,并將發(fā)展工業(yè)機(jī)器人技術(shù)列為未來工作的重點(diǎn)方向之一。為此,俄羅斯專門建立了系統(tǒng)的培訓(xùn)機(jī)制,未來將重點(diǎn)培養(yǎng)掌握人工智能技術(shù)、信息技術(shù)、計算機(jī)建模和機(jī)器人技術(shù)的專業(yè)人才。此外,俄羅斯工貿(mào)部計劃在《發(fā)展工業(yè)和提高競爭力》的國家規(guī)劃框架下啟動《發(fā)展生產(chǎn)性資源》子規(guī)劃,提出發(fā)展 3D 技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和其他數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)的相關(guān)措施,下一步將制定推進(jìn)機(jī)器人技術(shù)和自動化發(fā)展的相關(guān)子規(guī)劃。
目前俄羅斯國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人市場銷量占比最大的是用于礦井運(yùn)輸領(lǐng)域的遠(yuǎn)程控制機(jī)器人,以及其他遠(yuǎn)程控制類用途的機(jī)器人。近年來,俄羅斯很多大型企業(yè)都將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用在其生產(chǎn)過程中,如造船廠、航空機(jī)械和直升機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域的廠商都使用了機(jī)器人進(jìn)行生產(chǎn)制造,采礦、核電等行業(yè)也在使用機(jī)器人技術(shù)。俄羅斯政府對工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展給予了巨大的支持,2013 年,俄羅斯政府軍事工業(yè)委員會專門設(shè)立了“機(jī)器人技術(shù)試驗(yàn)室”跨部門工作小組,在機(jī)器人系統(tǒng)用戶、科研單位和工業(yè)部門之間發(fā)揮整合和協(xié)調(diào)的作用。
2018年,俄羅斯的工業(yè)機(jī)器人的供應(yīng)量是55萬臺,并且目前來看應(yīng)用密度還是比較低的。不過俄羅斯政府對工業(yè)機(jī)器人給予了巨大的支持,甚至有些特殊的項(xiàng)目來支持工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展。另外機(jī)器人融合方面的技術(shù)也在不斷完善,俄羅斯的很多大型企業(yè)都在準(zhǔn)備將機(jī)器人應(yīng)用在他們的生產(chǎn)過程當(dāng)中,因此工業(yè)機(jī)器人在俄羅斯的發(fā)展十分迅速,在未來五年的平均增速可能會非???,以至于到2020年會增加到現(xiàn)在的10倍之多。
在俄羅斯,現(xiàn)在有很多在造船廠、航空機(jī)械和直升機(jī)的廠商都在準(zhǔn)備使用機(jī)器人進(jìn)行制造,包括采礦、核電等等各個行業(yè)都在使用機(jī)器人使得他們的制造更為現(xiàn)代化。Vitaly Nedelskiy表示,盡管現(xiàn)在俄羅斯工業(yè)機(jī)器人的庫存量還比較低,但是他們有很強(qiáng)的工程能力來擴(kuò)大機(jī)器人的使用,在未來在不同行業(yè)當(dāng)中機(jī)器人的使用會進(jìn)一步增加。
韓 國
在全球范圍內(nèi),韓國是制造業(yè)中部署機(jī)器人密度最高的國家。韓國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)持續(xù)蓬勃發(fā)展,根據(jù)機(jī)器人國際聯(lián)合會的最新統(tǒng)計, 2017 年韓國工業(yè)機(jī)器人出貨量達(dá) 3.97 萬臺,排名全球第三,而且是全球工業(yè)機(jī)器人密度最高的國家;事實(shí)上,韓國 制造業(yè)每一萬名員工中,就有 710 個機(jī)器人,足足超過全球平均水平的 8 倍, 而在韓國汽車制造業(yè)中,每一萬名員工 就有 2435 個機(jī)器人,2010 年的兩倍,主因是韓國汽車業(yè)者在制造混合動力汽 車和電動車電池方面,大量采用機(jī)器人協(xié)作的原因。
在于2000年代中后期IT產(chǎn)業(yè)的急速發(fā)展,促使韓國政府投入規(guī)模化及系統(tǒng)化的機(jī)器人應(yīng)用研發(fā)支持。韓國于 2003 年便 已將智慧機(jī)器人列入“大未來增長動力產(chǎn)業(yè)”之中,為了奠定具有一貫性的國 家層級機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系,于 2008年3月公布《智能機(jī)器人開發(fā)及普及促 進(jìn)法》,并且依據(jù)此法,每五年制定一 期“機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基本計劃”,相關(guān)部會 則依據(jù)此一基本計劃,制定每年細(xì)部執(zhí)行計劃,從研發(fā)、實(shí)證乃至普及等,以 系統(tǒng)化方式推動機(jī)器人產(chǎn)業(yè)育成政策。過去十年來,韓國政府約投入6000 億韓元以上,進(jìn)行機(jī)器人產(chǎn)業(yè)相 關(guān)技術(shù)研發(fā)支持,在《第一期機(jī)器人 產(chǎn)業(yè)基本計劃(2009~2013)》、《第二期機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基本計劃(2014~2018)》的陸續(xù)推動,以及 韓國汽車、電機(jī)電子等主力產(chǎn)業(yè)不斷提高機(jī)器人應(yīng)用的助力之下,韓國目前已 躋身全球前五大工業(yè)機(jī)器人制造強(qiáng)國,其機(jī)器人綜合技術(shù)競爭力僅次于日本、美國、歐洲,居世界第四。
根據(jù)《2017 年韓國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)實(shí) 態(tài)調(diào)查報告》指出,2017 年韓國機(jī)器 人產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá) 4 兆 9950 億韓元,較2016 年增長11.6%,其中最大宗的是工業(yè)機(jī)器人,達(dá)3兆181億韓元,約占六成,其次是機(jī)器人零部件,達(dá)1兆3696億韓元,約占27.4%;至于服務(wù)機(jī)器人仍處于商用化初期階段,個人及家用服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)值為3576 億韓元,約占 7.2%,專業(yè)用服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)值為2497 億韓元,僅占 5%。此外,韓國 機(jī)器人產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)家數(shù)雖達(dá) 2191 家, 但是中小企業(yè)占 97.0%,達(dá) 2126 家, 其中銷售額不到 50 億韓元者,占整體 的 96%,難以確保競爭力。目前韓國機(jī) 器人產(chǎn)業(yè)雖然在汽車、電機(jī)電子等領(lǐng)域 的大企業(yè)帶領(lǐng)下呈現(xiàn)增長,但是這種以 工業(yè)機(jī)器人及大企業(yè)主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),恐有日益僵化的疑慮。
新加坡
新加坡每萬名員工中部署488個機(jī)器人,其中90%部署在電子產(chǎn)品行業(yè)。在以汽車工業(yè)聞名的日本,機(jī)器人密度僅為每萬名工人中配有300個。日本實(shí)際上是世界上主要的工業(yè)機(jī)器人制造國,占全球供應(yīng)量的52%。2016年計劃三年內(nèi)斥資約22億人民幣支持官方/學(xué)術(shù)/和企業(yè)界在機(jī)器人核心技術(shù)的科研工作,同時推動機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用和普及化。
新加坡經(jīng)濟(jì)發(fā)展局與德國測試與規(guī)格認(rèn)證機(jī)構(gòu)TV南德意志集團(tuán)( TuV suD)聯(lián)合推出新加工業(yè)智能指數(shù)。這是一項(xiàng)評估工具,除了對生產(chǎn)部門數(shù)碼化程度的評估之外,還包含對員工培訓(xùn)和公司運(yùn)作程序的內(nèi)容。這個指數(shù)以數(shù)碼化的程度作為評分標(biāo)準(zhǔn)。
制造商能通過指數(shù)進(jìn)一步了解“工業(yè)4.0”的概念,檢討公司在采用物聯(lián)網(wǎng)、云端技術(shù)等最新數(shù)碼與智能新科技的情況,為成為“智能車間”( Smart Factory)做準(zhǔn)備。
新加坡國際企業(yè)發(fā)展局和新加坡橋騰飛共同成立的平臺性項(xiàng)目、目的為促進(jìn)中新企業(yè)在智能制造領(lǐng)域的共同創(chuàng)新和開發(fā)。5家新加坡機(jī)器人公司已入住位于中新廣州知識城的新加坡國際制造創(chuàng)新中心、提供在新加坡智能車間所研發(fā)的高端機(jī)器人產(chǎn)品。
印 度
印度體力勞動仍然十分普遍,而在自動化聯(lián)盟中,印度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。2016年,印度每萬名工人中只有3個工業(yè)機(jī)器人。印度工業(yè)機(jī)器人的銷量在2018年創(chuàng)下了新記錄,新安裝了4,771臺。與去年相比增長了39%(2017年:3,412臺)。在年度安裝量方面,印度現(xiàn)在在全球排名第十一。這些是國際機(jī)器人聯(lián)合會(IFR)提出的報告《 2019年世界機(jī)器人》的發(fā)現(xiàn)。
“印度是亞洲新興市場中增長最快的經(jīng)濟(jì)體之一,”國際機(jī)器人學(xué)會聯(lián)合會主席津田順治表示。“盡管最近的全球業(yè)績相當(dāng)溫和,但印度在2018年取得了令人印象深刻的39%的增長率。機(jī)器人安裝的數(shù)量已經(jīng)快速增長了幾年。在2013年至2018年期間,印度的復(fù)合年增長率為20%。”
進(jìn)一步增加機(jī)器人安裝的前景令人鼓舞。預(yù)計2019年印度GDP增長7%以上,許多行業(yè)的公司都打算擴(kuò)大產(chǎn)能。印度人口年輕,因此有大量需要工作的勞動力。
該國需要擴(kuò)大其制造業(yè),以創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會。印度較高的工資和富裕的公民所占份額的不斷增長是不斷增長的,有前途的消費(fèi)市場的主要驅(qū)動力。汽車行業(yè)迄今為止仍是最大的客戶行業(yè),占總安裝量的44%。但是2018年增長最快的驅(qū)動力是一般工業(yè),增長28%,其中包括橡膠和塑料工業(yè),金屬工業(yè)和電氣/電子工業(yè)。在非汽車制造業(yè)中使用機(jī)器人正在趕上汽車領(lǐng)域。印度現(xiàn)在在全球年度供應(yīng)量中排名第十一位,比上一年高出三位,領(lǐng)先于新加坡,加拿大和泰國。機(jī)器人的運(yùn)行庫存增加到約23,000臺,與2017年相比增加了21%。該國的自動化潛力體現(xiàn)在汽車行業(yè)機(jī)器人密度較低的數(shù)字上:每10,000名員工99臺工業(yè)機(jī)器人不到印度尼西亞密度的四分之一( 440個單位),并且遠(yuǎn)離中國(732個單位)和領(lǐng)先的韓國(2,589個)。
法 國
法國工業(yè)機(jī)器人技術(shù)始于上世紀(jì)70年代初,晚于美國、日本、德國等國家,因其擁有較強(qiáng)的工業(yè)基礎(chǔ),是歐洲重要的工業(yè)化國家,因此法國工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展速度非常快。1981年,法國制定了系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人規(guī)劃,即“先進(jìn)機(jī)器人和自動化”全國計劃;1983-1985三年時間,法國政府投資了3.5億美元,主要用于機(jī)器人的專家培訓(xùn)及研究開發(fā);至1985年,已有數(shù)千臺工業(yè)機(jī)器人在法國的工業(yè)、化工、電子、汽車、食品等行業(yè)中從事裝配、搬運(yùn)、焊接、噴漆等方面的作業(yè)。根據(jù)IFR(國際機(jī)器人聯(lián)合會)公布的數(shù)據(jù),1986年法國擁有近23個機(jī)器人研究中心,以及50多家機(jī)器人制造企業(yè),機(jī)器人數(shù)量處于歐洲第2位、世界第4位。
實(shí)際上,不管是工業(yè)機(jī)器人擁有量還是應(yīng)用范圍,法國均處于世界前列水平,其中以焊接機(jī)器人和搬運(yùn)機(jī)器人數(shù)量最多,它們參與了大部分的工業(yè)生產(chǎn)。特別是汽車產(chǎn)業(yè),更是擁有法國大部分的工業(yè)機(jī)器人,主要用在裝配主表盤及前后玻璃等高難度環(huán)節(jié)。這既得益于法國汽車業(yè)對工業(yè)機(jī)器人的大量需求,也依賴于機(jī)器人投資的良性循環(huán),同時社會各界研發(fā)資金的投入也必不可少。如2001年法國國家科學(xué)研究院的“ROBEA計劃”,2003年的“機(jī)器人研究聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”(JRL),2006年法國政府對25個機(jī)器人項(xiàng)目近1500萬歐元的贊助,2011年法國“投資未來”項(xiàng)目對機(jī)器人研究開發(fā)的支持等。
所以,雖然法國并沒有ABB、發(fā)那科、庫卡、安川這樣的世界級工業(yè)機(jī)器人巨頭,但它本土的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)也有不俗表現(xiàn),如CIMLEC工業(yè)集團(tuán)、Actenium等,有巴黎高科Mines、法國原子能委員會CEA等國際知名學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu),更有巴黎Cap Digital園區(qū)、布列塔尼大區(qū)Imageset Reseaux園區(qū)等專注于機(jī)器人領(lǐng)域的工業(yè)區(qū),以及法國原子能委員會(CEA)、通信研究所(ICP)、人工智能及信息技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室(LIFIA)等機(jī)器人重點(diǎn)研究機(jī)構(gòu),這都為法國成為歐洲乃至世界工業(yè)機(jī)器人大國提供了必要支持。
然而,法國想在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域更進(jìn)一步,還面臨諸多問題。如市場定位不清晰導(dǎo)致的難以出現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)軍企業(yè);市場挖掘不充分,未能有效激發(fā)投資者熱情;工業(yè)機(jī)器人作為新興產(chǎn)業(yè),在法國缺少具有凝聚力和號召力的組織團(tuán)體;人才儲備無法跟上產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,尤其是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用型人才非常匱乏等。這都導(dǎo)致法國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè),在短時間無法與美國、日本、德國等工業(yè)機(jī)器人強(qiáng)國相抗衡。因此,法國政府于2013年制定了《法國機(jī)器人發(fā)展計劃》,希望能夠推動機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展,并在“2020年成為世界機(jī)器人領(lǐng)域前五強(qiáng)”。
此外,法國民眾對于工業(yè)機(jī)器人也存在不同的觀點(diǎn)和看法。“與機(jī)器人競爭:法國的公司級證據(jù)(Firm-LevelEvidence)”論文,便在研究了55,390家法國制造公司后指出,大部分使用工業(yè)機(jī)器人的法國制造企業(yè),普遍在裁員,雖然公司內(nèi)部增加了一些新崗位和新就業(yè)機(jī)會,但數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及要淘汰的工人數(shù)量,因此也造成了一定的負(fù)面影響。專業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)羅蘭•貝格也表示,2025年法國近20%的工業(yè)生產(chǎn)都將實(shí)現(xiàn)自動化,有300萬以上的就業(yè)崗位會被機(jī)器人取代,甚至記者、律師、會計師等專業(yè)領(lǐng)域也會受到波及,不可幸免。當(dāng)然也有人對此持有樂觀態(tài)度,認(rèn)為工業(yè)機(jī)器人的大范圍應(yīng)用,不但能讓法國經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,還能提高生產(chǎn)效率,吸引到大量新投資,從而讓每一個法國人受益。
瑞 典
瑞典對機(jī)器人的研究始于本世紀(jì)50年代,在歐洲屬較早發(fā)展機(jī)器人的發(fā)達(dá)國家之一。60年代開發(fā)出了第一代機(jī)器人,60年代末工業(yè)界開始投資安裝使用機(jī)器人。瑞典阿西亞(ASEA)公司(即現(xiàn)在的ABB公司)在1969年開始使用機(jī)器人,是歐洲最先使用機(jī)器人的公司之一。
瑞典的ABB公司是世界上最大機(jī)器人制造公司之一。1974年研發(fā)了世界上第一臺全電控式工業(yè)機(jī)器人IRB6,主要應(yīng)用于工件的取放和物料搬運(yùn)。1975年生產(chǎn)出第一臺焊接機(jī)器人。到1980年兼并Trallfa噴漆機(jī)器人公司后,其機(jī)器人產(chǎn)品趨于完備。ABB公司制造的工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用在焊接、裝配鑄造、密封涂膠、材料處理、包裝、噴漆、水切割等領(lǐng)域。
丹 麥
丹麥?zhǔn)巧踔琳麄€歐洲的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中心,目前,丹麥?zhǔn)鞘澜缟献罴训臋C(jī)器人和無人機(jī)測試市場,擁有包括世界級制造商和學(xué)術(shù)項(xiàng)目在內(nèi)的眾多機(jī)器人基地,還有大量的全尺度測試設(shè)施。在研發(fā)復(fù)雜生產(chǎn)流程解決方案上,丹麥也有著與終端用戶緊密合作的優(yōu)良傳統(tǒng)。
2016年,丹麥在制造業(yè)的機(jī)器人密度方面僅次于德國和瑞典,在全球排名前六。丹麥的機(jī)器人密度為230個單位(制造業(yè)每10000名員工安裝的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量),全球機(jī)器人密度記錄在全球工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)中連續(xù)第五年被打破,2019年的供應(yīng)量比2016年的增加了30%。
2017年,丹麥共安裝了774臺新型工業(yè)機(jī)器人,比上一年增加了3%。到2017年,機(jī)器人供應(yīng)量平均每年已經(jīng)能達(dá)到9%的增長。2017年,丹麥累計銷售總量達(dá)到9500臺,估計運(yùn)營庫存達(dá)到6335臺。丹麥的機(jī)器人密度近年來大幅增長,兩次位居世界第六。鑒于丹麥沒有任何汽制造商、汽車零部件,供應(yīng)商也很少,這一排名可以說是非常之高了。
由于勞動力短缺,丹麥從很早開始就重視機(jī)器人研發(fā),用科技來替代人力。丹麥城市歐登塞就是一個發(fā)展機(jī)器人集群的典范。歐登塞市政府從現(xiàn)在到2020年每年投入1億丹麥克朗(約1520萬美元),用于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)、無人機(jī)測試、智慧醫(yī)療與健康科技等領(lǐng)域的研發(fā)。歐登塞機(jī)器人集群的商業(yè)項(xiàng)目經(jīng)理表示:“2017年丹麥在安裝工業(yè)機(jī)器人方面創(chuàng)下的新記錄以及我們過去五年平均每年約10%的增長率都標(biāo)志著丹麥公司自動化解決方案的發(fā)展勢頭強(qiáng)勁。”
同時,丹麥也是全球數(shù)字化程度最高的國家之一。受益于高度互聯(lián)的社會,丹麥?zhǔn)褂脵C(jī)器人和無人機(jī)的終端用戶以及該領(lǐng)域的相關(guān)決策者都對新技術(shù)的應(yīng)用秉承高度開放的態(tài)度。
根據(jù)歐盟委員會的一項(xiàng)歐洲民意調(diào)查,在對待機(jī)器人的態(tài)度方面,丹麥人明顯比歐盟其他國家人民更加積極。其中約90%的丹麥人都表示對該產(chǎn)業(yè)感興趣,并給出了完全正面的評價,希望機(jī)器人能夠在工作中提供更多幫助。
此外,得益于學(xué)校、政府、企業(yè)之間的相互協(xié)作,丹麥的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)并不只是公司的堆砌,而是形成一個集群系統(tǒng)。這一系統(tǒng)是多層次的,需要所有利益相關(guān)者的參與,真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的高度結(jié)合。
卓越的教育體系不僅實(shí)現(xiàn)了人才儲備,且與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)緊密合作,研究開發(fā)解決實(shí)際問題的新方法。對于一個人口約 570 萬的國家來說,丹麥擁有相當(dāng)豐富的機(jī)器人教育軟硬件資源。
奧爾堡大學(xué)(AAU)的機(jī)器人項(xiàng)目在操縱器(manipulators)、作動器(actuator)和傳感器(sensor)三個主要領(lǐng)域特別活躍。學(xué)校擁有跨學(xué)科的機(jī)器人工程項(xiàng)目,吸收了數(shù)種相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)士,如自動化、生產(chǎn)、電子學(xué)和信息技術(shù)、媒體技術(shù)和醫(yī)療技術(shù)。學(xué)校還提供控制和自動化方面的碩士學(xué)位課程項(xiàng)目。學(xué)校在奧爾堡、埃斯比約和哥本哈根都有校區(qū)。
位于歐登塞的南丹麥大學(xué)(SDU)早在1993年就開始和企業(yè)進(jìn)行合作,開發(fā)機(jī)器人和機(jī)器人應(yīng)用程序。學(xué)校開設(shè)有機(jī)器人系統(tǒng)的碩士課程項(xiàng)目,讓學(xué)生可以在“高級機(jī)器人技術(shù)”和“無人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)”兩個專業(yè)二選一。學(xué)校還與本地企業(yè)在機(jī)器人及其相關(guān)技術(shù)發(fā)展上有緊密合作。
丹麥技術(shù)大學(xué)(DTU)的電氣工程學(xué)院也設(shè)有與自動化和機(jī)器人技術(shù)相關(guān)的研究生課程,DTU的學(xué)生團(tuán)隊(duì)在2018年日本舉辦的世界機(jī)器人峰會(World Robot Summit)上拿下了工業(yè)機(jī)器人競賽的第一名!
丹麥最大且最有影響力的機(jī)器人研究所是丹麥技術(shù)研究所(DTI),該研究所專注于技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,推進(jìn)機(jī)器人技術(shù)向產(chǎn)業(yè)和社會轉(zhuǎn)移。2015年12月21日,DTI正式推出一項(xiàng)新的機(jī)器人創(chuàng)新計劃,設(shè)立“機(jī)器人創(chuàng)新中心(RIH)”,免費(fèi)為優(yōu)秀的初創(chuàng)企業(yè)提供早期的辦公場地和商業(yè)支持,以便他們與投資者進(jìn)行合作,實(shí)現(xiàn)從原型設(shè)計到融資和商業(yè)化的最短途徑。
迄今為止,丹麥的機(jī)器人行業(yè)成指數(shù)級增長。預(yù)計到2025年,該產(chǎn)業(yè)的工作人口將由現(xiàn)在的8500個增長至25,000個,總收益達(dá)520億人民幣。如果算上遞延收益,這一數(shù)額將高達(dá)800億人民幣。
意大利
意大利是發(fā)展工業(yè)機(jī)器人最早的國家之一,七十年代初,它的產(chǎn)品開始進(jìn)入國際市場,僅次于美國和日本.十幾年之后,意大利工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)和技術(shù)都有了較大的進(jìn)步,在世界上仍居領(lǐng)先地位。1978年是意大利工業(yè)機(jī)器人起飛的關(guān)鍵的一年,之后,開始了大量生產(chǎn)。產(chǎn)品很快占領(lǐng)了國內(nèi)市場,扭轉(zhuǎn)了機(jī)器人市場貿(mào)易虧損的局面,生產(chǎn)廠家比 1974年增加了14倍,并積極開展研究開發(fā)工作。
機(jī)器人是意大利在高技術(shù)機(jī)械制造領(lǐng)域中出口最為活躍和出口附加值較高的產(chǎn)品。也是我國從意大利進(jìn)口的主要優(yōu)勢產(chǎn)品??梢哉f,意大利的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是意大利機(jī)械制造業(yè)的精髓。在一些方面的技術(shù)水平已經(jīng)超過德國和日本。意大利用于車輛制造的機(jī)器人系統(tǒng),如焊接機(jī)器人、車輛組裝機(jī)器人、車身噴涂工藝機(jī)器人在世界處于領(lǐng)先水平。車輛制造機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展優(yōu)勢也有力地支撐了意大利在高品質(zhì)汽車制造方面的發(fā)展,這也正是意大利為何擁有諸如蘭博基尼、法拉利、阿爾法羅密歐等一批世界一流超級跑車品牌的原因之一。
英 國
英國的工業(yè)機(jī)器人起步比當(dāng)今的機(jī)器人大國日本還要早,并曾經(jīng)取得了早期的輝煌。然而好景不長,20世紀(jì)70年代初期,英國科學(xué)研究委員會頒布了否定人工智能和機(jī)器人的lighthall報告,導(dǎo)致政府對工業(yè)機(jī)器人實(shí)行了限制發(fā)展的措施,這個錯誤決策導(dǎo)致英國的機(jī)器人工業(yè)一蹶不振,在西歐幾乎處于末位。然而國際上機(jī)器人蓬勃發(fā)展的形勢使英政府轉(zhuǎn)變了態(tài)度,并從20世紀(jì)70年代未開始,推行并實(shí)施了一系列支持機(jī)器人發(fā)展的政策和措施,使英國機(jī)器人開始在生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用及大力研制的興盛時期;但為時已晚,老牌資本主義國家的風(fēng)采已不復(fù)存在。
至2003年底,英國工業(yè)機(jī)器人總裝機(jī)數(shù),14015臺,比2002年增長3%,英國工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)總量為16300臺,2008達(dá)16850臺。就每萬名雇員擁有工業(yè)機(jī)器人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計,至2003年末,英國制造業(yè)中,每1萬名雇員有39個工業(yè)機(jī)器人。
根據(jù)英國自動化與機(jī)器人協(xié)會公布的數(shù)據(jù),2018年英國銷售的新型工業(yè)機(jī)器人比2017年下降了15%。如果不包括汽車行業(yè)的市場,英國去年售出856臺工業(yè)機(jī)器人,相比2017年988架時減少了13%。英國平均每萬名工人安裝42臺工業(yè)機(jī)器人,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后其它歐洲國家,工業(yè)機(jī)器人使用密度德國為191臺,瑞典180臺,法國是89臺,西班牙為87臺。
雖然,工業(yè)機(jī)器人和自動化有可能改變英國制造業(yè)的競爭力和效益,但由于用戶缺乏機(jī)器人使用的知識,無法利用機(jī)器人合理進(jìn)行生產(chǎn)。另一方面,英國還沒有形成強(qiáng)大的集成商服務(wù),主要的集成商過于忙碌,未能為用戶提供服務(wù)保障。英國曾經(jīng)是世界的工業(yè)帝國,不過后來被德國、美國趕超,并逐漸走向衰落,如今要發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè),可能需要較長時間的積累。
英國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展一直比較滯后,這還可能與當(dāng)?shù)氐奈幕嘘P(guān)。英國還存一定的低成本勞動力,當(dāng)?shù)仄髽I(yè)喜歡使用人力。其次,企業(yè)追求短期的回報,對于大量投入機(jī)器人興趣不大。還有考慮到機(jī)器人自動化的風(fēng)險,一此企業(yè)十分猶疑。
由于美國、日本、德國等國家都嘗到了工業(yè)機(jī)器人帶來的”甜頭“,工業(yè)機(jī)器人在國際上的發(fā)展愈加蓬勃,很多產(chǎn)品在國際市場上的價格也開始變得低廉。這迫使英國政府進(jìn)行總結(jié)和反思,最后意識到,由于本國工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的落后,才導(dǎo)致英國商品的競爭力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如美、日、德等國家,于是英國政府轉(zhuǎn)變了對工業(yè)機(jī)器人的態(tài)度,不再抵制,而是支持。上世紀(jì)七十年代末,英國開始廣泛宣傳使用工業(yè)機(jī)器人的重要性,并對購買工業(yè)機(jī)器人的企業(yè)給予一定補(bǔ)貼,促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合等,這一系列支持工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的舉措,對英國工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用起到了促進(jìn)作用。然而由于其它國家具備”先發(fā)優(yōu)勢“,使得英國并沒有”后來居上“,也沒有任何一家企業(yè)可以躋身工業(yè)機(jī)器人”四大家族“。
不過,依舊有人對英國工業(yè)機(jī)器人的未來保持樂觀態(tài)度,認(rèn)為終有一天英國能夠超越現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人強(qiáng)國。原因就是英國在機(jī)器人方面擁有基礎(chǔ)深厚的學(xué)術(shù)研究,如(阿蘭•圖靈)、(威廉•格雷•沃爾特)等就做了不少開創(chuàng)性的工作,有很多經(jīng)驗(yàn)可以繼承;倫敦國王學(xué)院的機(jī)器人研究中心也始終在研究機(jī)器人與自動化、機(jī)器人搬運(yùn)和操縱系統(tǒng)等課題,并且已經(jīng)取得了一定成果;布里斯托大學(xué)和西英格蘭大學(xué)共同成立的布里斯托機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室(BRL),正在進(jìn)行最先進(jìn)的自主機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目;倫敦帝國理工學(xué)院機(jī)器人視覺小組、牛津大學(xué)機(jī)器人研究小組、謝菲爾德海蘭姆大學(xué)自動化和機(jī)器人研究中心、普利茅斯大學(xué)機(jī)器人和智能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室等都有大量科研人員長期研究機(jī)器人,并且很多有理想的英國年輕人都渴望進(jìn)入機(jī)器人領(lǐng)域一展身手。
泰 國
2014年,泰國在全球進(jìn)口機(jī)器人的排名為第8位,機(jī)器人的使用彌補(bǔ)了自然人雇員的不足。另外,工業(yè)使用機(jī)器人可以有效地提高生產(chǎn)效率,進(jìn)而促使泰國工業(yè)的競爭力大增。
2017年,泰國在全球使用機(jī)器人的排名中較為靠前,排在9-10名左右。機(jī)器人跟自然人的平均比例為66個機(jī)器人可取代1萬名員工。泰國政府大力開發(fā)自動化系統(tǒng)和機(jī)器人工業(yè),目標(biāo)在5年內(nèi)至少研發(fā)出150臺樣板機(jī)器人,將研發(fā)技術(shù)傳授給200家企業(yè)。
泰國內(nèi)閣批準(zhǔn)自動化系統(tǒng)和機(jī)器人工業(yè)開發(fā)計劃,通過建立自動化系統(tǒng)和機(jī)器人卓越中心,實(shí)現(xiàn)在5年內(nèi)至少研發(fā)製作出150臺樣板機(jī)器人的目標(biāo),將研發(fā)機(jī)器人的高級技術(shù)傳授給200家企業(yè),為不少于2萬5000人提供培訓(xùn),旨在提升泰國自動化和機(jī)器人技術(shù)。若該計劃成功,預(yù)計可以減少自動化系統(tǒng)和機(jī)器人進(jìn)口費(fèi)用每年2660億銖,而過去泰國貿(mào)易逆差超過1320億銖。建立自動化系統(tǒng)和機(jī)器人卓越中心的計劃,初期將于8家研究所和高校合作,包括泰-德國研究所、電氣電子研究所、場地機(jī)器人研究所、朱拉隆功大學(xué)、瑪希敦大學(xué)、北帕那空宗皓科技大學(xué)、坤敬大學(xué)和清邁大學(xué)。工業(yè)部將負(fù)責(zé)溝通工作,之后還將有來自美國、日本等外國機(jī)構(gòu)加入合作,參與者都是全球機(jī)器人行業(yè)的領(lǐng)先者。
在全球使用自動化和機(jī)器人技術(shù)愈加趨勢化,泰國也沒有例外。泰國目前已經(jīng)是工業(yè)機(jī)器人的重要市場。2017年,泰國是東盟第三大市場;2018年,泰國已成為第二大市場。泰國政府意識到自動化和機(jī)器人技術(shù)的重要性,已采取各種措施促進(jìn)這些關(guān)鍵行業(yè)的發(fā)展。因此,未來工業(yè)機(jī)器人在泰國市場使用的比重將繼續(xù)增長。
盡管泰國的機(jī)器人和自動化系統(tǒng)市場規(guī)模已經(jīng)很大,但該領(lǐng)域仍有很大的增長空間。泰國匯商銀行經(jīng)濟(jì)信息中心的研究表明:2017年泰國的公司仍雇傭約200萬工人在汽車電子零件生產(chǎn)以及食品和飲料行業(yè)中操作重復(fù)性或勞動密集型工作。對于旨在向泰國企業(yè)提供機(jī)器人和自動化系統(tǒng)的企業(yè)而言,這代表了巨大的潛在開發(fā)機(jī)遇。