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从日本机器人产业领域能学到什么?

2019-08-19  来源:人民邮电报社  作者:中国信息通信研究院数据研究中心 祖子月

近年来,世界各国在机器人领域进行大量的人、财、物投入,推动了机器人产业迅速发展,机器人正逐渐被应用于生产和生活的各类场景之中。国际机器人联合会(IFR)根据应用场景,将机器人分为工业机器人和服务机器人两大类。其2018年10月的研究报告显示,日本机器人产业起步较早,其机器人在市场规模、行业应用以及技术水平方面均处于世界领先地位。日本机器人产业的发展情况对我国发展机器人事业具有重要的借鉴意义。

日本机器人产业助力工业4.0

机器人是指采用传感器、智能和控制系统以及驱动系统三种基本技术的智能机械系统。日本机器人在传统制造业,以及劳动力严重不足的护理、医疗、基础设施和灾难响应等领域均有广泛应用。当前,随着人工智能等新技术与机器人不断深度融合、先进人才培养等举措的积极推进,智能机器人正为工业4.0进程注入新活力。

——工业机器人

日本机器人产量逐年增长,已成为世界第一大工业机器人生产国。世界约60%的工业机器人来自日本制造商。日本机器人协会统计,2017年日本工业机器人产量为23.4万台,同比增长34%,生产总值约82亿美元,已连续四年上升。

日本国内机器人市场内需增速缓慢,出口量增长迅速。虽然日本汽车制造业以及电子机械产业大量运用机器人进行作业,但由于日本制造基地逐渐转移至海外,造成外需扩大。2017年工业机器人出口同比大幅增长31.1%至61亿美元。预计到2023年的出口量将以每年6.0%的速度增长,2023年出口量将达到92亿日元。机器人行业的国内需求与总出货量(国内需求量 出口量)的比率处于持续下降状态。(见图1)

日本工业机器人国际市场稳步增长,东南亚市场将迅速扩张。2017年,由于全球面向智能手机和电视的有机电子显示器的需求以及北美、欧洲、中国等主要国家对自动化的强烈需求,工业机器人国际需求量比2016年增长21.0%。2018年的中国市。?」艹鱿至似还?只??燮H、半导体相关投资调整以及中美贸易摩擦等影响,但中国机械化进程坚定且需求还会继续增加。在北美和欧洲的主要地区,预计在金属加工、食品和通用机械等主要行业(包括汽车零部件行业)工艺之间的装配和转移等机器人的应用及使用范围将会扩大。总体出口市场前景良好。随着越南、马来西亚等国加工制造业的发展,东南亚地区工业机器人的需求也会增加。(见图2)

日本机器人正与AI等新技术深度融合,强化产业互联,加快工业4.0进程。例如日本川崎重工、FANUC(发那科)等公司已经开始结合AI技术进行机器人操控,在多次尝试后,机器人工作精度越来越高,最终脱离人工控制可以全自动进行作业。

——服务机器人

日本服务型机器人被广泛应用于医疗护理业,在金融、旅游等行业催生新的服务模式。机器人市场规模预计2025年为490亿美元,2035年为910亿美元,其中服务型机器人将占约51%,为工业机器人市场规模的两倍。

医疗看护机器人需求量大,技术发展相对成熟。日本社会严重老龄化,出生率逐年下降,根据厚生劳动省的数据,2025年日本护理人员的供需缺口约为38万人。在缺乏人力资源的背景下,日本迫切需要大量医疗护理机器人。松下公司在2013年推出了自动运输机器人“HOSPI”,可在医院自动运输药物、样品等。在人手不足的周末以及夜间使用最为频繁,试用初期的5台机器人在一个月进行了上千次准确无误的运送工作,获得试用医院的信任。目前新加坡的医院已引入4台HOSPI机器人。

旅游、餐饮业广泛应用机器人进行辅助服务。日本旅游业市场发达,交流机器人可以缓解餐饮业、旅游业劳动力不足的问题,例如软银推出的“Pepper”以及夏普推出的“Robophone”等低价机器人已被2000余家企业采用,总台数超过1万台,活跃于各个线下店铺,为到店客人提供接待服务。在旅游业中,服务型机器人多被用作前台接待、搬运工以提高业务效率。

我国机器人产业发展加速

我国政府高度重视机器人产业的发展,相继推出“863”计划等高科技研究发展计划,并从人才、政策和资金等方面积极扶持和推动。当前,我国机器人骨干企业发展势头良好,各类机器人新产品不断涌现,行业应用的广度和深度不断提升。中国机器人产业集聚进程加快,全国已形成珠三角、长三角、京津地区、沈哈和成渝等几个机器人研发制造中心。

工业机器人国产速度加快,市场活跃,企业机器人普及率有待提高。2017年国产工业机器人同比增长68.1%,销售台数增长67.7%,继续保持良好的上升势头。而在机器人使用方面,工业机器人主要应用在汽车制造、家用电器制造等大型企业,中小企业工厂利用率低,工业机器人普及率虽在世界平均值之上,但相较韩国、日本、德国等还有一定的差距。

服务型机器人相关企业稳定增长,机器人种类多样性发展。2017年,中国新增服务型机器人相关企业238家,同比增长25.9%。随着电子商务的快速发展,物流自动化水平有所提高。医疗机器人领域的创新活动最为活跃,其次是清洁机器人和娱乐机器人。

日本机器人产业带来的启示

与日本相比,我国机器人产业仍存在核心技术缺失、市场占有率低、标准缺失等问题,需从技术创新、市场应用、标准制定等方面加以引导和推动。

一是加快机器人核心及关键技术的自主创新。产学研结合,强化机器人共性关键技术研究,加强高端机器人技术攻关,实现核心零部件、控制应用系统和制造工艺等关键环节的技术突破,全面提升我国机器人产品在国际上的竞争力。

二是拓展机器人在各行各业的应用。推动机器人示范应用类项目实施,加快产业智能化布局,特别是在新零售、康复医疗以及教育等极具潜力的市场领域;加快机器人操作及维护等专业技能人才培养,促进小企业对于机器人的使用。

三是建立完善机器人标准体系及检测认证平台。加强我国机器人标准的统筹规划与顶层设计,加快国家标准和行业标准的制定,构建和完善机器人产业标准体系,积极参与国际标准的制定,提升在国际机器人标准领域的影响力和话语权。

关键词:日本机器人 日本汽车 产业集聚 机器人研发 工业机器人