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曲道奎:国产机器人如何度过“青春期”
2019-08-30 16:08
来源:光明日报
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  2018年是全球机器人产业发展最动荡不安的一年。尽管如此,国产机器人产品还是交了一份漂亮的答卷,市场增速为16%,而外资品牌市场增速则下降了10.9%。

  从机器人的结构、作业类型来看,多关节型机器人在全球市场中的占有率最大,几乎占到了60%;第二是平面多关节型机器人;第三是物流机器人。在国产机器人中,也是多关节型机器人的市场占有率最大,占到了43%,第二是坐标型机器人,第三是平面多关节型机器人。去年,在大环境不利的背景下,国产机器人在坐标机器人和并联机器人领域仍占据一定的优势,但多关节型和平面关节型机器人有所衰减,这表明中国在高端机器人领域和国外品牌相比仍具有一定差距。

  从机器人的应用领域看,中国市场几乎是同比递减,但国产机器人仍然在快速增长。其中,搬运和上下料的作业类型机器人是主导,市场份额占到44%,而这一类型的国产机器人市场占有率为55%。此外,在焊接装配机器人领域,国产机器人目前还逊色于国外同类产品,但竞争力正在逐步提升。

  发展到现在,机器人已经脱离了传统的机械电子设备概念,成为集人工智能、信息电子、大数据网络、感知系统为一体的高技术产品。新的技术突破和融合,使机器人不断成长。设想如果机器人还停留在机械臂、机械手等机器设备层面,那还值得我们为其殚精竭虑吗?机器人的成长使其开始往其他领域不断拓展和延伸,制造、医疗、健康、国防、服务和消费等领域,已经成为未来机器人发展的空间所在。

  制造模式的变革使机器人进入智能制造工业4.0时代,从而拥有巨大的市场依托和支撑。劳动力短缺、劳动力成本增高,市场需求的个性化和定制化,技术与产品的快速更新迭代,使制造模式批量、刚性和大规模退出舞台,生产力要素发生质的变化。需求变化是生产要素变化的动因,这从几次工业革命的内核就可以看出来。前三次工业革命强调效率、质量和成本,第四次工业革命则催生了柔性、智能、资源。因此可以说,前三次工业革命的生产要素是“人+机器设备”,第四次工业革命的生产要素则是机器人。

  智能制造、数字化工厂、数字化制造要求物物相联、物物相通,人作为最直接的生产要素,是无法真正和设备之间实现互联互通和数据流动的。因此,新的制造模式将人力劳动力“挤出”,并对机器人实现刚性“绑定”,所以为机器人创造了重大的市场机遇。生产要素的变化使机器人的功能和性能快速提升,成本价格快速下降,以前用不起机器人的企业现在也可以大批量使用了。

  从机器人发展的历史数据来看,在2009年以前的40多年里,全球机器人市场保有量在百万台左右,2010—2015年也是百万台增速,2016—2018年还是百万台增速。从线性发展到阶跃式发展,数据的三级跳,是机器人产业正青春的最好证明。即使去年全球增速为零,10年来机器人产业的发展,还是超过了过去40年,机器人市场的爆发指日可待。

  另一组数据也为机器人的春天即将到来提供了强有力的支撑,那就是机器人的密度。过去四十年机器人的发展密度全球为0.85%,中国为0.91%。专家预测,未来五到十年,机器人的替代率会达到30%以上,而过去四十年的替代率不到1%。

  中国正在进入“智能+”时代,而机器人就是“智能+”的最好实践者,它们将支撑起制造业、国防安全、生活消费、医疗、教育、交通、智慧城市等领域的发展,并且实现颠覆性“替换”。机器人技术正处于大变革时期,技术不断实现突破和跨界融合,产品快速更新迭代,产业正由只追求数量的野蛮生长过渡到强调质量、高端定位的理性发展,机器人正由机器向真正的机器“人”进化和发展。

  机遇与挑战向来并存,变革与颠覆皆为常态。机器人的发展速度并不能决定机器人的一切。未来机器人的发展会是波浪式的,无论是技术还是模式都会不断变革。复制和跟随没有未来,自己创造才有未来。度过焦躁不安的“青春期”,相信未来一定是属于国产机器人的!

  (作者:曲道奎,系中国科学院沈阳自动化研究所研究员、机器人技术国家工程研究中心副主任)


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