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国产机器人产业亟需降量提质:我们造出太多解决不了实际问题的机器人

发布时间:2018-08-27 来源:《瞭望》周刊/扈永顺 类型:产业分析 人浏览
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人工智能 机器人产业

导  读:

有专家认为,我们造出了太多只能够展示但解决不了实际问题的机器人。机器人产业健康发展亟待完成从数量向质量的跃升。人工智能,

 8月15日至19日,以“共创智慧新动能,共享开放新时代”为主题的世界机器人大会在北京举行。展厅内,从阿拉的小闹闹智能闹钟、阿尔法蛋教育陪伴智能机器人等小物件,再到达芬奇手术机器人等大型机器设备,各种机器人产品琳琅满目。机器人大会吸引了ABB、发那科、新松、哈工大机器人集团等160余家国内外知名企业,来展示最新成果及应用。

机器人产业,人工智能

  机器人产业已成为国际上最火热的产业之一。近年来,全球机器人产业年均增长速度始终保持在15%以上,2017年全球机器人产业规模已超过250亿美元,增长20.3%,预计2018年将达到近300亿美元。据麦肯锡咨询公司预测,到2025年,先进机器人在制造业、医疗和服务等产业领域的应用可创造1.7万亿~4.5万亿美元的产值。

  国内机器人产业近年发展迅猛,2017年,工业机器人生产超过13万台,较上年增长68.1%,目前高速增长的态势还在延续。与此同时,北京航空航天大学教授王田苗表示,虽然我国机器人产业已经取得了长足进步,但国内机器人产业的问题不容小觑,亟需提高整机研发能力和质量,补上发展短板。

  有专家认为,我们造出了太多只能够展示但解决不了实际问题的机器人。机器人产业健康发展亟待完成从数量向质量的跃升。

  发展快,虚火也旺 

  当前,我国机器人市场进入高速增长期,连续六年成为全球第一大工业机器人应用市场,服务机器人需求潜力巨大,特种机器人应用场景显著扩展,核心零部件国产化进程不断加快,创新型企业大量涌现,部分技术已可形成规模化产品。根据《中国机器人产业发展报告(2018)》,2018年,我国机器人市场规模预计达到87.4亿美元,其中工业机器人62.3亿美元,服务机器人18.4亿美元,特种机器人6.7亿美元。

  中国在机器人领域虽然取得了一些成绩,但与世界水平还存在很大差距。在世界工业机器人行业中,以瑞士的ABB、德国的库卡、日本的发那科和安川电机最为著名,四大工业机器人企业能够生产六轴或以上的高端工业机器人,用于汽车制造、焊接等高端行业。而中国国内工业机器人厂商整机研发能力不足,以中低端产品为主,大多是用于搬运、上下料的三轴和四轴机器人。

  风口之上的国内机器人产业,投资者多,企业数量多但规模较小、“虚火”很旺。“建筑、工业、矿业急需机器人提高效率,但没人去干,因为挣不了太多钱。现在卖出产品多的领域往往是一些低端的应用场景,例如餐馆服务机器人,机器把盘子端到餐桌前,还得人把盘子端到桌子上,这成了国际笑话。”中科院自动化所研究员王飞跃告诉《瞭望》新闻周刊记者。

  在受访专家看来,国内机器人企业除“小、散、弱”外,与国际先进机器人产业更主要的差距还在于产业链关键环节缺失,核心零部件依赖进口;核心技术创新能力薄弱;机器人标准、检测认证等体系亟待健全等方面。

  王飞跃告诉记者,与世界四大机器人公司相比,我国在中高精度减速器、伺服电机和控制器等核心零部件制造上有很大差距,“现在国产核心零部件的水平几乎跟五六年前没太大区别,而且在工艺制造水平、功能性上差距很大,产品质量可靠性低,大规模工业应用面临很大挑战。”

  王飞跃说,我们核心技术短缺,例如视觉、触觉传感器、激光雷达等,我们还解决不了核心技术难题。

  以专利申请量为例,截止到2015年时,日本在工业机器人领域有2.2万件专利申请,中国不到6000件,而且技术含量相对较低。以减速器为例,中国申请的26件专利中只有一半有效,其中仅2件为发明专利,而同期国外机器人企业在华申请了47件专利,其中26件有效且全为发明专利。

  国内机器人产业虚火旺,中低端产品多,发展后劲不足,这令受访专家十分担忧该产业步光伏、太阳能等产业后尘,“补贴一取消,企业都倒闭了”。

   “抓两头”聚焦核心技术与人才 

  我国机器人产业要提高发展质量,避免一哄而上,需要“抓两头、放中间”。

  王田苗认为,国家要抓的一头是自主性、战略性机器人产品,如国防、基础工业方面的机器人。另一头是抓核心技术攻关、抓人才培养。“放中间”指在服务机器人、一般工业机器人领域,应按照市场规律配置资源、自由发展。

  “2015年,时任美国总统奥巴马提出,美国地面部队的三分之一装备要实现无人化,如侦察、扫雷等工作由机器人负责。现在美国地面部队已经有超过三分之一的装备实现了无人化。”清华大学计算机科学与技术系教授孙富春告诉记者,未来军事领域,以机器人为代表的无人系统将发挥重大作用。

  国内在军民融合方面取得了长足的进步,但军口技术应用到民口,存在成本高、竞争优势不明显等问题;民口技术在军口的转化,存在整合难度大以及与军口应用部门对接不畅的问题。加快发展军事领域的机器人产品,需加大军民融合力度。

  抓核心技术,即政府打基础,由财政资金支持的科研机构重点围绕人工智能、感知与识别、机构与驱动、控制与交互等方面开展基础和共性关键技术研究,开展在高端制造业、灾难应急处理、医疗康复等领域的前沿基础研究和应用基础研究。加强知识产权保护,创造更好的发展条件。

  受访专家告诉《瞭望》新闻周刊记者,人工智能能够完成很多之前人类根本无法碰触的工作,若想胜任这些工作,人工智能必然需要一个载体,机器人便是它的“完美搭档”。现在人工智能与机器人是独立在发展,而两者相互融合发展,应是未来发展的方向。

  “现在人工智能的深度学习芯片仅适用于单模态学习,而智能机器人需要自然语言处理、跨模态交互,就要用到视觉、触觉、听觉等跨模态处理芯片,我们可以借助机器人的发展研制跨模态的专用芯片,进而促进我国跨模态信息处理通用芯片的研制。”孙富春说,此外,智能机器人的软件、操作系统应该是未来重点发展方向。

机器人产业,人工智能

  王飞跃认为,机器人领域的人才培养要引起重视。机器人研发跨电机、材料、控制、软件、计算机、机器制造等多学科,几乎所有领域都有涉及,而人才培养需要一个过程,短板很难在短期内解决。

  “我们自动化所仿生鱼团队做的仿生海豚,是国际上能够跃出水面最高的海豚,具有完全自主知识产权,这是放手让年轻人在干中学、学中干的结果。反过来看,学校需要做好教授各种跨学科专业知识的准备,这是一个不小的挑战。”王飞跃说。他建议国家加速实施机器人产业人才培养计划,探索新型人才教育培训机制,建立机器人行业急需的多层次、多类型技能人才培养体系。推进产学研一体化人才培养模式,建立校企联合培养人才的新机制,支持科研院所依托国家重大专项、示范工程和重点企业联合培养从研发、生产、维护到系统集成的多层次应用型人才。

  受访专家普遍认为,机器人是长期投入的领域,高校机器人专业要做系统规划,从教育的源头培养人才。还要稳定一支高水平的人才队伍、产业化队伍,使技术真正落地。“使用、研发、生产机器人的人才缺乏,我们正一点点做工作。现在我们的焊接机器人进入了多个高职、技校,我们跟学校共同编教材、研究培养操作机器人的技工。”时代集团公司总裁王小兰告诉《瞭望》新闻周刊记者。

   “放中间”仍需助力 

  “放中间”,就要处理好政府和市场的关系,发挥市场配置资源的决定性作用,为企业创新提供尽可能大的空间和公平的市场环境。同时鼓励企业主动与科研院所合作进行科技成果转化,推动机器人的本体制造、应用场景发掘。

  随着市场对多品种、小批量机器人产品需求增加,机器人厂商对产品质量、效率周期的要求也越来越高,产业竞争日趋激烈。10年前国外一台工业机器人卖60万元,国内卖10万元。现在国外降价到了10万元左右,国内卖6万~7万元,甚至更低。

  王小兰告诉记者,四大机器人公司以高技术、低价格压制我国产品,国内相当多的企业,只能为其做系统集成。当前,汽车、3C产品、机械加工、食品物流四大领域对机器人有极大的需求,在无人工厂、智慧城市、医疗健康等方向的发展都将大量应用机器人。因此产业要针对行业应用,打破同质化、进行小众化研发,提高可用性、适用性、好用性。

  “我们公司把机器人聚焦到焊接行业,为中小行业提供转型升级服务。找到了这样一个小切口、纵深市场,既避开四大机器人公司竞争,又结合了我们自己的本地化优势。”王小兰认为,做机器人产业就要深耕其中的某个行业,围绕这个行业的待解难题来研发产品。

  在潜心深挖市场过程中,王小兰也遇到了中小企业发展中的种种难题,比如资金。

  事实上,机器人产业要想做出自己的技术优势,必须经过长期科研攻关及产业化,短时间的风险投资难以支撑。

  专家建议,对于前期需要大量资金的原始创新项目,相关部门可设立引导基金,领投社会资本看不准的高新技术项目,撬动社会资本投入。“同时要鼓励地方投入技改资金,钱给到用户,鼓励用户使用机器人产品,既是地方产业的转型升级,也为我们企业扩大了市场。”王小兰建议。

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