文/邢新欣 張焱(北京市電子科技情報(bào)研究所)
隨著我國(guó)老齡化加速和勞動(dòng)力成本提升,在勞動(dòng)密集型領(lǐng)域大規(guī)模使用機(jī)器人已是大勢(shì)所趨。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)和中國(guó)電子學(xué)會(huì)2019年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2014—2019年,中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模的平均增長(zhǎng)率達(dá)到20.9%。我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入高速增長(zhǎng)期。但我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)個(gè)別環(huán)節(jié)在發(fā)展中仍存在一些不足,如何解決這些不足,實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,不僅是產(chǎn)業(yè)的“重任”,更是我國(guó)新時(shí)期的“命題”。
一、中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
根據(jù)中國(guó)電子學(xué)會(huì)發(fā)布的《中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2019》,2019年,我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到86.8億美元,2014—2019年的平均增長(zhǎng)率達(dá)到20.9%。其中工業(yè)機(jī)器人57.3億美元,服務(wù)機(jī)器人22億美元,特種機(jī)器人7.5億美元。工業(yè)機(jī)器人仍然是我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)的“主力軍”。
(一)工業(yè)機(jī)器人
據(jù)中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CRIA)統(tǒng)計(jì)與IFR初步匯總結(jié)果,2018年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)累計(jì)銷(xiāo)售13.5萬(wàn)臺(tái),同比下降3.75%,市場(chǎng)銷(xiāo)量首次出現(xiàn)同比下降。業(yè)界認(rèn)為,這一年也是我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)開(kāi)始由“過(guò)熱”向“冷卻”過(guò)渡的一年。這一情況的出現(xiàn)與其主要應(yīng)用領(lǐng)域——汽車(chē)行業(yè)、3C電子行業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。2018年,我國(guó)汽車(chē)行業(yè)出現(xiàn)了28年來(lái)的首次負(fù)增長(zhǎng),無(wú)論是各大廠商還是諸多車(chē)型均出現(xiàn)銷(xiāo)量下滑,加之傳統(tǒng)3C電子行業(yè)整體增速放緩,新興3C電子行業(yè)還處于創(chuàng)新期,所以3C電子行業(yè)為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提供的市場(chǎng)空間有所下降。汽車(chē)行業(yè)進(jìn)入“寒冬”與3C電子行業(yè)發(fā)展放緩,導(dǎo)致對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求下降。中國(guó)電子學(xué)會(huì)估測(cè),2019年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模約為57.3億美元。
(二)服務(wù)機(jī)器人
中國(guó)電子學(xué)會(huì)發(fā)布的《中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2019》顯示,2019年我國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模約為22億美元,同比增長(zhǎng)約33.1%,高于全球服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)增速。其中,我國(guó)家用服務(wù)機(jī)器人、醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人和公共服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模分別為10.5億美元、6.2億美元和5.3億美元,家用服務(wù)機(jī)器人和公共服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)增速相對(duì)領(lǐng)先。新冠肺炎疫情的蔓延,為醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人里的消毒機(jī)器人、送餐機(jī)器人提供了更多的應(yīng)用場(chǎng)景。特別是消毒機(jī)器人,在2020年3月,部分企業(yè)如東富龍生產(chǎn)的消毒機(jī)器人出現(xiàn)了“供不應(yīng)求”的情況。2020年7月,世衛(wèi)組織總干事譚德塞表示,新冠肺炎大流行是百年一遇的健康危機(jī),其影響將持續(xù)幾十年。我國(guó)相關(guān)專家也表示,新冠肺炎疫情在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都很難徹底消除。這種情況下,公共區(qū)域消毒有可能成為常態(tài),消毒機(jī)器人或?qū)⒂伞斑x配”變?yōu)椤皹?biāo)配”。
(三)特種機(jī)器人
中國(guó)電子學(xué)會(huì)發(fā)布的《中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2019》顯示,2019年,我國(guó)特種機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)7.5億美元,增速達(dá)到17.7%,高于全球水平。其中,軍事應(yīng)用機(jī)器人、極限作業(yè)機(jī)器人和應(yīng)急救援機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)分別為5.2億美元、1.7億美元和0.6億美元。
(四)專利情況
根據(jù)《中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》(2019),1950—2018年間,在各主要國(guó)家和地區(qū)機(jī)器人專利申請(qǐng)中,我國(guó)以230960件高居榜首。
從總量上看,我國(guó)機(jī)器人專利申請(qǐng)總量是有顯著優(yōu)勢(shì)的。但從申請(qǐng)人角度看,我國(guó)在機(jī)器人領(lǐng)域的專利量與日韓的差距就顯現(xiàn)出來(lái)了。
在全球前十的專利申請(qǐng)人中,日本企業(yè)有7家,韓國(guó)、美國(guó)、德國(guó)的企業(yè)各1家。這是因?yàn)槿枕n等企業(yè)在機(jī)器人領(lǐng)域起步早,并對(duì)自身的研究成果進(jìn)行了全球布局。
機(jī)器人技術(shù)最早起源于美國(guó),但卻在日本得到極大產(chǎn)業(yè)化。日本在1967年首次從美國(guó)引入機(jī)器人技術(shù),在經(jīng)過(guò)短暫(約3年)的培育期后,從1970年開(kāi)始,用十年的時(shí)間就完成了工業(yè)機(jī)器人的推廣與應(yīng)用,產(chǎn)量從1970年的1350臺(tái)增加到1980年的19843臺(tái),平均年增長(zhǎng)率為30.8%。而此時(shí)的美國(guó)則將機(jī)器人重點(diǎn)應(yīng)用在航空、核工業(yè)、海洋等特殊領(lǐng)域,且用戶主要是政府與軍方。在這一階段,美國(guó)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化與市場(chǎng)化遠(yuǎn)不及日本。
日本政府將1980年定為產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的普及元年,從這一年開(kāi)始日本在各個(gè)領(lǐng)域廣泛推廣使用機(jī)器人到1986年的實(shí)施,日本機(jī)器人保有量已經(jīng)達(dá)到10萬(wàn)臺(tái)。日本在第二個(gè)十年里,完成了機(jī)器人的普及應(yīng)用。從20世紀(jì)90年代開(kāi)始,日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展期,并開(kāi)始出口機(jī)器人。而此時(shí)的美國(guó),其在機(jī)器人領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)在機(jī)器人軟件方面。
與日本相比,韓國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)起步相對(duì)較晚,但在政府的大力推動(dòng)下,韓國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展也較為迅速。特別是韓國(guó)電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,帶動(dòng)了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的同步發(fā)展。
(五)相關(guān)政策
我國(guó)各級(jí)政府在推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面也起到了非常重要的作用。
我國(guó)很早就出臺(tái)了發(fā)展智能機(jī)器人的相關(guān)政策。2006年2月,國(guó)務(wù)院發(fā)布《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)》,首次將智能機(jī)器人列入先進(jìn)制造技術(shù)中的前沿技術(shù)。此后,我國(guó)不斷出臺(tái)促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策,特別是2016年至今,國(guó)家層面出臺(tái)的政策較為密集。
從國(guó)家層面的機(jī)器人相關(guān)政策看,國(guó)家對(duì)于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展不僅出臺(tái)專項(xiàng)政策扶植,同時(shí)也對(duì)機(jī)器人相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域提出了指導(dǎo)意見(jiàn)和促進(jìn)政策,這些政策不僅覆蓋了機(jī)器人的全類別,還在覆蓋機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)、下游應(yīng)用的全環(huán)節(jié),為我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境。
本文將這些政策中關(guān)于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的內(nèi)容進(jìn)行提取并進(jìn)行熱詞權(quán)重分析后得出以下結(jié)論。
從圖中可以看出,在關(guān)于我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)政策的內(nèi)容中,除“機(jī)器人”一詞本身外,“服務(wù)機(jī)器人”“技術(shù)”“工業(yè)機(jī)器人”“智能機(jī)器人”的權(quán)重遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他熱詞。由此也可以看出,我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)政策在上述領(lǐng)域具有較為顯著的導(dǎo)向性。我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)雖然起步晚,但是在政策的支持下,也取得了顯著的成績(jī)。在全球范圍內(nèi),除了日本韓國(guó),我國(guó)是全球第三個(gè)具備工業(yè)機(jī)器人完整產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)家。
二、中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)存在的不足
(一)工業(yè)機(jī)器人部分關(guān)鍵技術(shù)有待突破
在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域,我國(guó)面臨的較大挑戰(zhàn)來(lái)自核心零部件。工業(yè)機(jī)器人的核心零部件主要有減速器、伺服電機(jī)&驅(qū)動(dòng)器、控制器。這三個(gè)核心零部件占工業(yè)機(jī)器人總成本的72%,其中減速器占36%。工業(yè)機(jī)器人使用的減速器主要有兩類,一是諧波減速器,負(fù)載在10公斤以下工業(yè)機(jī)器人一般使用諧波減速器,10~20公斤的機(jī)器人小臂、手腕關(guān)節(jié)可以采用諧波減速器。二是RV減速器,負(fù)載在20公斤的工業(yè)機(jī)器人則主要使用RV減速器。目前,我國(guó)的諧波減速器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,但RV減速器全球市場(chǎng)80%的份額被日本企業(yè)納博克斯特占據(jù),我國(guó)的RV減速器行業(yè)仍以外資品牌為主。國(guó)內(nèi)在RV減速器領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)仍有待突破。伺服電機(jī)&驅(qū)動(dòng)器國(guó)內(nèi)可以生產(chǎn),但產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性有待提升??刂破魇俏覈?guó)與國(guó)外技術(shù)差距最小的領(lǐng)域。
(二)手術(shù)機(jī)器人與國(guó)外差距較大
在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域,我國(guó)與國(guó)外差距較大的是手術(shù)機(jī)器人。手術(shù)機(jī)器人對(duì)于安全性能要求較高,而且更加強(qiáng)調(diào)“醫(yī)生-機(jī)器人-患者”三者的共融。因此,如果醫(yī)生不接受操作系統(tǒng),手術(shù)機(jī)器人就難以得到推廣。目前,手術(shù)機(jī)器人商業(yè)化最成功的是達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人,這一品牌的機(jī)器人在我國(guó)諸多醫(yī)院得到應(yīng)用。2019年12月,我國(guó)自主研發(fā)的第一臺(tái)微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人“妙手S”系統(tǒng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。據(jù)悉,“妙手S”從軟件到硬件均實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。由于我國(guó)手術(shù)機(jī)器人起步晚,技術(shù)上與國(guó)外同款產(chǎn)品存在差距,其商業(yè)化進(jìn)程較為緩慢。
(三)特種機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景仍需拓展
在特種機(jī)器人領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)技術(shù)、產(chǎn)品與國(guó)外幾乎處于同一個(gè)賽道上,目前差距較小,甚至有些領(lǐng)域國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)成為全球領(lǐng)跑者,比如無(wú)人機(jī)。我國(guó)特種機(jī)器人領(lǐng)域存在的不足來(lái)自應(yīng)用場(chǎng)景。目前,我國(guó)的特種機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模主要依賴應(yīng)用場(chǎng)景,因此,提供場(chǎng)景是特種機(jī)器人發(fā)展面臨的問(wèn)題。
三、中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策
隨著中美關(guān)系及全球局勢(shì)的發(fā)展變化,加之新冠肺炎疫情在世界各地的蔓延,未來(lái)國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)形勢(shì)將更加復(fù)雜,全球經(jīng)濟(jì)低迷,全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈因非經(jīng)濟(jì)因素而面臨沖擊,國(guó)際經(jīng)濟(jì)、科技、文化、安全、政治等格局都在發(fā)生深刻調(diào)整,世界進(jìn)入動(dòng)蕩變革期。在這一大背景和大環(huán)境下,我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)該如何應(yīng)對(duì)?
(一)面向世界科技前沿,攻克機(jī)器人領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)
習(xí)近平總書(shū)記指出,實(shí)踐反復(fù)告訴我們,關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來(lái)、買(mǎi)不來(lái)、討不來(lái)的。只有把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中,才能從根本上保障國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全、國(guó)防安全和其他安全。機(jī)器人領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)也一樣,要對(duì)標(biāo)全球領(lǐng)先技術(shù),依靠自主研發(fā)、自主創(chuàng)新才能擺脫依賴外資品牌的局面,才能從根本上解決我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)健康的動(dòng)力源問(wèn)題。
(二)面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng),加速部分機(jī)器人技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化
我國(guó)經(jīng)濟(jì)已由高速增長(zhǎng)階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段,經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展離不開(kāi)科技的支撐。在各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,多種重大顛覆性技術(shù)不斷涌現(xiàn),科技成果轉(zhuǎn)化速度明顯加快。這也要求機(jī)器人領(lǐng)域部分技術(shù)需要加速轉(zhuǎn)化,以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化。例如醫(yī)療領(lǐng)域的機(jī)器人技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品。這樣才能為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供科技支撐,同時(shí)也獲得市場(chǎng)的反饋與“回饋”,形成技術(shù)與市場(chǎng)的有效互動(dòng)與良性循環(huán)。
(三)面向國(guó)家重大需求,努力為國(guó)家戰(zhàn)略提供支撐
戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是未來(lái)發(fā)展的戰(zhàn)略支點(diǎn),是國(guó)際角逐的必爭(zhēng)之地,我國(guó)對(duì)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的政策供給在不斷優(yōu)化,由項(xiàng)目導(dǎo)向向以企業(yè)和產(chǎn)業(yè)對(duì)要素和市場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)為基礎(chǔ)的能力導(dǎo)向調(diào)整,以發(fā)現(xiàn)和強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的核心能力為關(guān)鍵。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的典型代表,也必將面向國(guó)家重大需求和發(fā)展戰(zhàn)略,產(chǎn)業(yè)不僅要做大,更要做強(qiáng),同時(shí)還要確保關(guān)鍵技術(shù)自主可控。
任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與壯大都不是一蹴而就的,而是一項(xiàng)長(zhǎng)期、系統(tǒng)的“工程”,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)也不例外。我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)前期的積累與發(fā)展,有了一定的基礎(chǔ)。未來(lái)的“十四五”規(guī)劃特別是“新基建”和“雙循環(huán)”戰(zhàn)略,都為我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提供了良好的發(fā)展機(jī)遇,我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)也將進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展期。
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