中國工程院院士倪光南
——“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下的“工程師紅利”

本刊記者 張 倪

近年來，隨著我國比較優(yōu)勢的轉(zhuǎn)換，特別是勞動(dòng)力成本快速上升，人口紅利迅速減少，由此引發(fā)了機(jī)器替代人的熱潮，中國也迅速成為世界上最大的工業(yè)機(jī)器人市場。

在日前舉辦的“互聯(lián)網(wǎng)+”支撐環(huán)境建設(shè)研討會(huì)上，中國工程院院士倪光南在題為《“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下的“工程師紅利”》的演講中指出，當(dāng)前，中國在發(fā)展協(xié)作機(jī)器人方面已經(jīng)擁有大市場、低成本、核心技術(shù)及核心零部件等諸多優(yōu)勢條件。今后，隨著協(xié)作機(jī)器人的普及，將對(duì)我國工業(yè)自動(dòng)化、智能化以及構(gòu)造現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系產(chǎn)生更加深遠(yuǎn)的影響。

協(xié)作機(jī)器人有望成為機(jī)器人中的主流

《中國制造2025》明確提出，“要積極研發(fā)能夠滿足智能制造需求，特別是與小批量定制、個(gè)性化制造、柔性制造相適應(yīng)的，可完成動(dòng)態(tài)、復(fù)雜作業(yè)使命，可以與人類協(xié)同作業(yè)的新一代機(jī)器人?！?/p>

當(dāng)前，“互聯(lián)網(wǎng)+”的一個(gè)重要方向是使數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，而協(xié)作機(jī)器人作為機(jī)器人類型中的主流，將起到極其重要的作用。

在發(fā)言中，倪光南提出，協(xié)作機(jī)器人是中國的一個(gè)機(jī)遇，它不僅可以帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，而且可以造就規(guī)模巨大的新型制造業(yè)和服務(wù)業(yè)，充分發(fā)揮中國科技人才資源優(yōu)勢，從而使中國在人口資源方面的形態(tài)從過去的“人口紅利”走向新的“軟件工程師紅利”。

王東海 攝

所謂協(xié)作機(jī)器人，即機(jī)器人與工人在一定的工作區(qū)域范圍內(nèi)為達(dá)成任務(wù)目標(biāo)而進(jìn)行的直接合作行為，機(jī)器人從事精確度高、重復(fù)性強(qiáng)的工作，人在機(jī)器人的輔助下做更有創(chuàng)造性的工作。

“傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人普遍不安全，操作和集成都較為復(fù)雜，且投資回收周期較長，僅適合單一品種大批量生產(chǎn)線應(yīng)用，如汽車行業(yè)。而人機(jī)協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人本質(zhì)安全，無需防護(hù)；開箱即用，操作簡單；價(jià)格較低、易集成，且投資回收快，比較適合小批量、多品種定制柔性生產(chǎn)線應(yīng)用，如3C領(lǐng)域?！蹦吖饽现赋?，相較于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，人機(jī)協(xié)作型工業(yè)機(jī)器人具有五大特色與優(yōu)勢。一是高性能，即與傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人速度和精度相當(dāng)。二是易操作，編程較簡單。三是本質(zhì)安全，不會(huì)傷害人。四是通用性，易擴(kuò)展末端工具和視覺等外設(shè)。五是開放性，易聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)4.0時(shí)代，協(xié)作機(jī)器人有望成為機(jī)器人類型中的主流。

倪光南表示，如今，我國在發(fā)展協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域有著諸多有利條件。第一，掌握全部核心技術(shù)。我國有的協(xié)作機(jī)器人企業(yè)已掌握全部核心技術(shù)，如機(jī)器人操作系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、機(jī)器人控制算法等等都能掌握，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。第二，核心部件全部國產(chǎn)化。伺服電機(jī)、減速器、控制器等關(guān)鍵核心部件已全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，不受制于國外企業(yè)，成本優(yōu)勢明顯（同等性能，1/2價(jià)格）。第三，擁有巨大的本土市場支持。中國是全球最大的機(jī)器人應(yīng)用市場，并有國家戰(zhàn)略引導(dǎo)。第四，有強(qiáng)大的機(jī)器人工程師隊(duì)伍支持。中國擁有世界最大的軟件工程師隊(duì)伍，能提供強(qiáng)大的服務(wù)支撐，可實(shí)行租賃等新商業(yè)模式，加速推廣。第五，滿足網(wǎng)絡(luò)安全要求。產(chǎn)品和服務(wù)自主可控，網(wǎng)絡(luò)安全保障遠(yuǎn)勝過進(jìn)口機(jī)器人。第六，走向全球市場?？梢劳小耙粠б宦贰背h，走向世界。

“當(dāng)前，中國正致力于傳統(tǒng)制造業(yè)向互聯(lián)網(wǎng)化智能制造升級(jí)，機(jī)器人市場潛力巨大，行業(yè)飛速發(fā)展。機(jī)器換人、政策支持，機(jī)器人行業(yè)呈井噴式發(fā)展。國產(chǎn)機(jī)器人正積極步入新興行業(yè)市場，并已擁有較多成熟應(yīng)用案例?！痹谀吖饽峡磥恚袊鴻C(jī)器人市場需求十分強(qiáng)勁。今后，機(jī)器人產(chǎn)品的研發(fā)趨勢，應(yīng)朝著工業(yè)部件化、應(yīng)用傻瓜化的方向發(fā)展。

中國機(jī)器人市場需求強(qiáng)勁

國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（Internat ional Federation of Robotics，IFR）相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2020年，中國機(jī)器人市場將超過北美和日本。

倪光南在發(fā)言中指出，對(duì)于國內(nèi)各行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的許多活動(dòng)而言，自動(dòng)化已具備技術(shù)可行性，尤其是在可預(yù)期體力勞動(dòng)領(lǐng)域。

所謂可預(yù)期體力勞動(dòng)，指協(xié)作機(jī)器人最容易替代人類勞動(dòng)的領(lǐng)域，這部分勞動(dòng)在許多行業(yè)占有25%～50%，例如住宿/餐飲業(yè)、制造業(yè)、運(yùn)輸倉儲(chǔ)業(yè)等行業(yè)。這部分行業(yè)將率先被協(xié)作機(jī)器人所替代。

談及未來我國協(xié)作機(jī)器人的市場應(yīng)用，倪光南舉例表示，一是制造業(yè)領(lǐng)域。未來5年，勞動(dòng)密集型制造業(yè)企業(yè)，如3C、汽車電子、加工裝配等將迎來“機(jī)器換人”高峰，預(yù)計(jì)協(xié)作機(jī)器人市場需求在100萬臺(tái)以上。二是商業(yè)領(lǐng)域。隨著一線城市“無人經(jīng)濟(jì)”的興起，快餐和快消行業(yè)逐漸呈無人化或少人化趨勢，無人咖啡機(jī)、無人快餐制作機(jī)將快速應(yīng)用推廣，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無人服務(wù)，預(yù)計(jì)需求在300萬臺(tái)。三是服務(wù)業(yè)領(lǐng)域。中醫(yī)康復(fù)、艾炙等能夠標(biāo)準(zhǔn)化、程序化，勞動(dòng)密集型的服務(wù)行業(yè)，將大量引入具有本質(zhì)安全的協(xié)作機(jī)器人，市場規(guī)模在100萬臺(tái)以上。隨著協(xié)作機(jī)器人成本價(jià)格的下降（2萬至3萬元），其應(yīng)用領(lǐng)域/范圍將成指數(shù)級(jí)增長，年需求量將在千萬臺(tái)以上。

對(duì)于國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人性價(jià)比優(yōu)勢，倪光南進(jìn)一步分析，首先，借助國內(nèi)制造業(yè)的規(guī)模優(yōu)勢，在相同性能的前提下，國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人的百萬臺(tái)以上的價(jià)格有望做到3萬元以內(nèi)；其次，高性價(jià)比的國產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人，結(jié)合服務(wù)優(yōu)勢，將有機(jī)會(huì)大規(guī)模應(yīng)用于制造業(yè)、商業(yè)、服務(wù)業(yè)，替代簡單重復(fù)的勞動(dòng)力；此外，機(jī)器人市場將復(fù)制中國家電和其它優(yōu)勢制造業(yè)的發(fā)展路線，通過高性價(jià)比和服務(wù)打敗國外企業(yè)，并進(jìn)入國外市場?！斑@其中的一項(xiàng)典型案例是，國產(chǎn)平衡車企業(yè)納恩博研發(fā)出售價(jià)2000元的產(chǎn)品，打敗售價(jià)幾萬元的平衡車鼻祖賽格威（Segwey），最終收購賽格威?！?/p>

在倪光南看來，全國產(chǎn)機(jī)器人成本較外企有著先天優(yōu)勢。核心零部件全國產(chǎn)化，擺脫外企壟斷局面，將為國產(chǎn)機(jī)器人帶來極大成本優(yōu)勢，外企無法競爭。同時(shí)，我國軟件工程師數(shù)量大、工資低，使運(yùn)營成本比外國公司低得多，并可提供強(qiáng)大的支持服務(wù)，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人租賃等創(chuàng)新商業(yè)模式。

從“人口紅利”到“工程師紅利”

倪光南強(qiáng)調(diào)，隨著我國人口紅利的逐漸消失，機(jī)器人紅利將逐步興起，“工程師紅利”的前景十分光明。

數(shù)據(jù)顯示，2012年，我國勞動(dòng)年齡人口比重十年來首次出現(xiàn)下降。2012年，中國15歲至59歲的勞動(dòng)年齡人口數(shù)量為9.37億人，比上年末減少345萬人，下降0.6%。到2025年，中國的人口紅利將徹底消失。中國必須大力實(shí)行發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。

倪光南指出，1990年至2016年，是我國人口紅利逐漸消失階段。該時(shí)期內(nèi)，我國勞動(dòng)成本高昂，勞動(dòng)力短缺，制造業(yè)、商業(yè)、服務(wù)業(yè)面臨巨大壓力，急需轉(zhuǎn)型升級(jí)，機(jī)器人換人的缺口在千萬臺(tái)以上。

國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)統(tǒng)計(jì)表明：2015年，全球工業(yè)機(jī)器人銷量為24.8萬臺(tái)，同比增速12%。市場規(guī)模從2013年的85億美元增長至2015年的123億美元。其中，中國占全球市場份額超過1/4，為全球最大。

倪光南表示，2018年至2025年，將是我國機(jī)器人紅利興起階段。今后，機(jī)器人替代人的勞動(dòng)將是全球制造業(yè)等很多行業(yè)的發(fā)展方向。機(jī)器人不僅可以從事人類不宜從事的高危性、復(fù)雜性、繁重性、重復(fù)性作業(yè)，還可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)，有利于大幅度提高制造業(yè)水平。智能機(jī)器人將可以幫助人類做更多更為復(fù)雜的工作?？紤]到中國有巨大的制造業(yè)等行業(yè)，估算國內(nèi)2020年機(jī)器人市場容量將達(dá)到1763億元，中國有望崛起幾家本土機(jī)器人企業(yè)。

“按平均價(jià)格3萬/臺(tái)，未來將形成3千億元以上的市場，帶動(dòng)制造業(yè)、商業(yè)、服務(wù)業(yè)的產(chǎn)值在萬億元以上；同時(shí)，需要大量的機(jī)器人工程師開發(fā)、維護(hù)、服務(wù)機(jī)器人，按10∶1，千萬臺(tái)機(jī)器人需要百萬名機(jī)器人工程師?！蹦吖饽先缡钦f。

而2020年至2030年，將是我國工程師紅利階段。通過培養(yǎng)百萬級(jí)的機(jī)器人工程師，可以有效緩解機(jī)器人大規(guī)模應(yīng)用后的就業(yè)問題，改變我國現(xiàn)有以低端為主的勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)，形成我國獨(dú)有的機(jī)器人工程師人口紅利，帶動(dòng)我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)和海外的應(yīng)用推廣。

倪光南介紹，目前中國已擁有世界最大的科技人才資源。研發(fā)人員全時(shí)當(dāng)量達(dá)到375.9萬人年，連續(xù)9年居世界首位，占全球總量的31.1%。2016年，中國R&D經(jīng)費(fèi)達(dá)到2275.4億美元，繼續(xù)居世界第二位，占全球份額為15.6%。國內(nèi)發(fā)明專利申請量和授權(quán)量位居世界首位，占到全球總量的37.9%和37.5%。2016年，我國國內(nèi)發(fā)明專利擁有量首次突破100萬件，是世界上第三個(gè)國內(nèi)發(fā)明專利擁有量突破百萬件的國家。

“新一代信息技術(shù)（包括機(jī)器人在內(nèi)）所需的工程技術(shù)人員約七成以上是軟件工程師。因此，今后軟件工程師將有巨大的需求。”談及中國軟件工程師的發(fā)展現(xiàn)狀，倪光南坦言，中國軟件工程師優(yōu)點(diǎn)是創(chuàng)新能力很強(qiáng)（軟件著作權(quán)、開源貢獻(xiàn)量、雙創(chuàng)數(shù)量、APP制作量、研發(fā)效率、大賽數(shù)量），工作很勤奮，效率很高；但缺點(diǎn)是團(tuán)隊(duì)合作精神不夠。今后，為更好地適應(yīng)人工智能、機(jī)器人、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)需求，過去的培訓(xùn)方式急需加以改進(jìn)。

“如果我們能夠做好軟件人才培養(yǎng)，那么，中國就能迅速發(fā)展包括機(jī)器人在內(nèi)的新一代信息技術(shù)，享受‘軟件工程師紅利’?！蹦吖饽蠌?qiáng)調(diào)，未來，隨著軟件工程師紅利逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人口紅利，中國應(yīng)重視研發(fā)，打造一個(gè)新名片，用軟件支持打造世界質(zhì)量。