機器人產(chǎn)業(yè)迎來轉(zhuǎn)折點

機器人現(xiàn)在已經(jīng)成了全球熱點，那么機器人到目前為止發(fā)展到了什么程度，遇到的問題是什么，放在國際背景下比較，中國機器人產(chǎn)業(yè)的水準(zhǔn)如何？本文將做一個全面梳理。

機器人市場依然微小

機器人是20世紀(jì)最重要的發(fā)明之一，現(xiàn)在機器人已成為世界各國爭相發(fā)展的戰(zhàn)略性高新技術(shù)，因為機器人將會改變我們的制造模式，將會改變我們的生活方式。

從2009年開始，機器人進(jìn)入了一個快速發(fā)展時期，全球的年均增長率接近30%，中國接近60%。從2013年開始，中國成為全球最大的機器人市場，我們預(yù)計未來10年到15年，中國會繼續(xù)保持全球最大機器人市場的地位。目前全球平均的機器人密度是0.62%，中國只有0.3%，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

但是機器人發(fā)展了半個多世紀(jì)，目前的全球保有量才不到200萬臺，實際上機器人的替代率可以忽略不計。全球平均來看99.38%還是人來作業(yè)，在中國99.7%還是人來作業(yè)。作為一個產(chǎn)業(yè)，這么小的規(guī)模幾乎可以忽略不計。汽車的全球年產(chǎn)量將近一個億，PC、家電更是幾個億。機器人產(chǎn)業(yè)的規(guī)模和它的名氣差距之大，令人驚訝。

之所以如此，很重要的原因是機器人技術(shù)嚴(yán)重滯后，產(chǎn)品的功能和性能不能滿足制造業(yè)的剛性需求。

首先，目前的工業(yè)機器人缺少感知系統(tǒng)，包括視覺、聽覺等感知系統(tǒng)。第二，機器人靈巧性不夠，工業(yè)中大量的工作靠的是人的靈巧性，機器人不具備。機器人既沒有感知系統(tǒng)，又沒有靈巧的操作系統(tǒng)，按照人的標(biāo)準(zhǔn)來看，機器人是嚴(yán)重殘缺的人類，基本會被排除在就業(yè)范圍之外。這就是機器人技術(shù)的現(xiàn)狀。在這種技術(shù)水平下，機器人能做的，只能是一些程序化、規(guī)定性的工作。需要靈巧性的工作機器人做不了，工作內(nèi)容不一致、規(guī)范性不強的工作機器人做不了。所以在耗費大量勞動力的行業(yè)，機器人幾乎全部無能為力。

機器人還存在安全問題，機器人和人類現(xiàn)在還不能協(xié)同工作，安全性的限制又把很大一部分工作排除在外。

除了制造業(yè)，在生活領(lǐng)域，比如養(yǎng)老、助殘、醫(yī)療等領(lǐng)域，由于上述技術(shù)缺陷，機器人目前也是無能為力的。

因此，機器人的應(yīng)用只是局限在制造業(yè)里很窄的一部分，這就是為什么機器人發(fā)展了半個多世紀(jì)，全球保有量還不到200萬臺，一年新增的量只有20萬臺左右的原因。

機器人技術(shù)的突破方向

首先，機器人的作業(yè)能力，靈活性、靈巧性要加強，機器人自主決策的能力要增加。機器人的交互能力不能像過去靠編程和人工鍵盤來實現(xiàn)，而是需要更直接的交互方式，這樣才能解決機器人在復(fù)雜環(huán)境下作業(yè)的問題。解決機器人和人的共融性問題，解決作業(yè)決策相關(guān)的機器人自主技術(shù)問題，解決機器人交互能力問題。這幾個技術(shù)突破之后，機器人才會擺脫現(xiàn)在只在機械設(shè)備專業(yè)應(yīng)用的狹窄領(lǐng)域使用的現(xiàn)狀。

機器人智能技術(shù)的發(fā)展要經(jīng)歷三個階段，第一階段是計算智能，現(xiàn)在的機器人主要在這個階段，以編程、微機計算為主。第二階段要進(jìn)入感知智能，通過各種傳感技術(shù)的應(yīng)用，提高機器人對外部可變環(huán)境的適應(yīng)性。第三階段要進(jìn)入認(rèn)知智能，這個時間可能比較長遠(yuǎn)。

在三個階段中，機器人當(dāng)下的重點突破是感知智能。

機器人有兩大屬性，第一個屬性是機械屬性，機器人迄今重點發(fā)展的就是這個屬性。第二個屬性是人的智能屬性。今天，機器人正處在由機器向人的轉(zhuǎn)折點上，也就是智能提升的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點上。

中國機器人產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

中國是全球最大的機器人市場，中國的機器人公司現(xiàn)在接近上千家，有一定影響力的機器人公司有七八百家，短短三到五年時間里幾乎是爆發(fā)式增長。

機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計了一個數(shù)據(jù)，2013年到2014年，國外公司的機器人在中國市場從2.7萬臺增長到4萬臺，增長47%;國產(chǎn)機器人從9600臺增長到1.7萬臺，增長77%，其中有5000臺是當(dāng)年新出現(xiàn)的公司生產(chǎn)的。

數(shù)量上去了，速度上去了，我們的質(zhì)量又怎么樣呢？第一，復(fù)雜程度上，多關(guān)節(jié)機器人，國外公司占了90%;第二，機器人作業(yè)難度上，這主要體現(xiàn)在焊接領(lǐng)域，該領(lǐng)域國外機器人占84%;第三，行業(yè)應(yīng)用上，機器人的高端應(yīng)用集中在汽車行業(yè)，該行業(yè)使用的機器人國外公司占90%。

中國機器人種類主要是DELTA和SCADA這類低端機器人，典型作業(yè)是搬運、碼垛等，應(yīng)用領(lǐng)域多在家電、基礎(chǔ)制造領(lǐng)域。簡言之，中國機器人在技術(shù)層面、作業(yè)層面、應(yīng)用行業(yè)層面都處于劣勢地位，主導(dǎo)機器人產(chǎn)業(yè)的是國外公司。

從機器人技術(shù)來講，核心技術(shù)包括設(shè)計技術(shù)、編程技術(shù)、控制技術(shù)和應(yīng)用作業(yè)技術(shù);關(guān)鍵部件主要是伺服系統(tǒng)、高精度減速器，包括視覺、力、激光、編碼器等的感知系統(tǒng)。這些技術(shù)的集成，構(gòu)成了機器人的操作系統(tǒng)。

中國大部分企業(yè)在核心技術(shù)、核心部件、感知系統(tǒng)、關(guān)鍵應(yīng)用工藝上都是欠缺的，雖然我們的產(chǎn)品、市場發(fā)展起來了，但是核心技術(shù)、核心部件上，中國存在空心化的風(fēng)險。

技術(shù)的空心化又導(dǎo)致另外兩個風(fēng)險：應(yīng)用的低端化，市場的邊緣化。這就是中國機器人產(chǎn)業(yè)的“三化”風(fēng)險。

目前中國機器人的開發(fā)區(qū)、產(chǎn)業(yè)園有30多個，有60多家主要機器人企業(yè)，有機器人概念的上市企業(yè)超過百家。中國機器人產(chǎn)業(yè)的規(guī)模已經(jīng)起來了，現(xiàn)在需要做的是提升技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量、市場應(yīng)用檔次，這是中國機器人產(chǎn)業(yè)最重要的任務(wù)。

中國一定要培育出具有國際競爭力的企業(yè)，沒有國際級的龍頭企業(yè)，不可能在國際競爭中占據(jù)優(yōu)勢;中國政府應(yīng)該打造機器人產(chǎn)業(yè)的相關(guān)平臺，包括研究開發(fā)平臺、檢驗檢測平臺、標(biāo)準(zhǔn)平臺等發(fā)展所需的支撐平臺。

機器人的重新定義

工業(yè)4.0讓許多產(chǎn)品都重新定義。雖然產(chǎn)品的名字沒有改變，但是產(chǎn)品內(nèi)涵發(fā)生了翻天覆地的變化，對機器人來講也不例外。

和工業(yè)4.0相伴生的有一個M2.0（機器2.0），或者叫第二次機器革命，第二次機器革命中的典型代表就是新一代機器人，這也是第四次工業(yè)革命的支撐，它必須滿足物物相連、物物相通，滿足數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、云的新要求。這就要求機器人要有革命性的變化。

現(xiàn)在智能制造的時代已經(jīng)來臨，美國的物聯(lián)網(wǎng)、歐洲的工業(yè)4.0、中國的制造業(yè)2025，這一切都標(biāo)志著全球進(jìn)入了新的發(fā)展階段，其核心是智能化升級。在智能制造的大范疇下，需求模式也發(fā)生了變革。為了支撐智能制造，我們需要智能設(shè)備，同時我們的設(shè)計手段、管理手段要完全的數(shù)字化、智能化。

這是一個系統(tǒng)變革的時代，新工業(yè)革命的驅(qū)動要素是什么？

首先是技術(shù)驅(qū)動。其中包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能傳感、大數(shù)據(jù)、新材料等。

第二是市場引導(dǎo)。產(chǎn)能過剩、定制化、個性化的需求、產(chǎn)品生命周期的縮短，這一切都需要有新的制造模式來支撐，傳統(tǒng)的大批量制造模式在新的市場環(huán)境下已經(jīng)無法滿足客戶需求了。

第三是社會倒逼。無論是環(huán)境還是勞動力成本等因素，都倒逼我們進(jìn)入新的制造模式。

到這個階段，機器人的定義完全變化了。傳統(tǒng)機器人的定義是：可編程的、多功能的、具有多種自由度的靈活性高端設(shè)備。但是新一代機器人將完全擺脫設(shè)備屬性，成為人類真正的伙伴。無論是制造業(yè)、日常生活、特殊領(lǐng)域，新一代機器人與傳統(tǒng)的工業(yè)機器人相比，在內(nèi)涵、功能上都會發(fā)生翻天覆地的變化。

首先，在應(yīng)用領(lǐng)域上，制造業(yè)只是應(yīng)用領(lǐng)域之一，醫(yī)療、國防安全、服務(wù)與生活領(lǐng)域，將是新的機器人更大的空間。

世界各國都把新的機器人作為國家的發(fā)展戰(zhàn)略。從技術(shù)層面，機器人是多種高新技術(shù)的綜合集成，機器人技術(shù)的發(fā)展幾乎代表了一個國家的技術(shù)實力。

第二，機器人市場是一個有幾萬億美元的大市場。

第三，機器人是支撐技術(shù)，它對制造業(yè)、國防安全、日常生活有支撐作用，這是機器人和其他技術(shù)的一大區(qū)別。

第四，機器人的持續(xù)性，任何一個產(chǎn)品都有發(fā)展周期，但是機器人會隨著人類社會的發(fā)展而持續(xù)發(fā)展，這個產(chǎn)業(yè)沒有終點。