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国产工业机器人的今天与明天

2018-01-31王宁

中国设备工程 2018年15期
关键词:工业机器人

王宁

前不久,京东首次公开位于上海嘉定区的亚洲一号无人仓。占地40000平方米的无人仓,主要由仓储和分拣两部分组成,整个流程中到处都是机器人和机械臂的身影。在无人仓的大型分拣区,300个“小红人” 映入眼帘,它们井然有序地进行取货、扫码、运输、投货。依靠视觉识别和智能导航技术,“小红人”能以最优线路完成商品的拣选。据现场人员介绍,这些机器人的运动速度为每秒3米,在电量低于30%后还能自行前往充电处充电。据仓库管理人员介绍,仓内机器人包括AGV(物流行业的自动分拣运输机)叉车,六轴机器人,以及自动供包机器人等十几种不同工种。

如此智能化的工作方式令人惊叹,而京东能有今天的成就绝不是一蹴而就的,它与我国工业机器人的总体发展一样,经历了由小到大、由弱变强的发展过程,而且发展的势头还远没有结束。随着智能科技时代的来临,工厂智能化已成为不可逆的发展趋势。

我国工业机器人产销两旺

镜头聚焦

在广东广州,广汽乘用车生产车间生产线,一排机器手臂组装出汽车的不同部位,每隔几秒钟,一台汽车便完成一个组装环节;在北京亦庄,北京跨境电商智能一号机器人库,库内物流机器人自主作业,将商品运往不同区域,实现从收货、分拣,到查验、派送全流程的智能化操作……

“全球每10个工业机器人中,就有3个在中国使用。”国际机器人联合会工业机器人供应商主席安德烈亚斯·保尔这样描述中国工业机器人市场。

近年来,我国工业机器人产销两旺,进入高速增长期。工业和信息化部装备工业司副司长罗俊杰在出席相关会议时介绍说,2017年,中国工业机器人产量预计突破12万台,规模约占全球产量的1/3。

如今,我国机器人产业蓬勃发展,在工业机器人领域已连续5年成为全球第一大应用市场。同时,我国工业机器人产业加速向高端产品、人工智能领域迈进,我国正从机器人应用大国转变为创新大国。

“这与我国的经济发展和制造业转型升级是相吻合的。”中国机器人产业联盟执行理事长宋晓刚表示,在我国制造业由大变强的过程中,降低成本、提高质量、提高效率的市场需求,刺激了工业机器人产业的快速发展。同时,我国工业基础的进步也为机器人产业发展奠定了坚实的基础。

广阔开放的中国市场吸引了全球巨头的关注。近年来,全球工业机器人巨头纷纷在我国建立产业基地。与此同时,我国国产工业机器人的成长也在加速。罗俊杰曾在第二届国际机器人检测认证高峰论坛上公开表示:近5年,中国机器人产业规模保持20%的高速增长。根据统计局数据显示,2017年全年国内工业机器人的产量累积超过13万套,累积增长68.1%,规模约占全球产量的1/3。

我国工业机器人的前景广泛,但是有机遇就会有挑战。业内人士指出,面对中国工业机器人的未来发展仍需要寻找问题,探索出路。

需要警惕低水平重复建设

镜头聚焦

两台机器人分别控制双层托盘,让其不断地倾斜、转动,另一台机器人控制机械臂在托盘上十个障碍物间不停地穿行而不受阻碍。这段工业机器人演示视频让人看得眼花缭乱。“这可是人家2009年的技术,我们现在也无法做到”,资深机器人从业者马龙感慨地说。

近些年,我国各级政府出台了一系列扶持政策措施,机器人产业取得了较大进步。天津市科学研究所工程师赵绘存介绍,我国机器人产业发展正呈现加快向中高端转型的新特点,在核心零部件和系统集成方面都有了显著提升,有些方面已经接近或超过国际水平。

但业内专家也指出,由于精密减速机、控制器、伺服系统以及高性能驱动器等关键零部件核心技术不足,国产自主品牌工业机器人在国际市场的整体竞争力还不高。我国的高端机器人仍然依赖于进口。

罗俊杰曾公开表示,我国机器人产业呈现快速发展态势,但不少机器人企业小、散、弱,处在中低端;减速器、控制器、伺服电机等一些关键零部件创新能力薄弱,低水平重复性建设存隐忧,亟待集中力量解决。

这一瓶颈在市场中表现得更为突出。工业机器人领域的部分企业坦言,尽管我们已连续多年成为全球最大的机器人销售市场,但不可否认的是,瑞士ABB、德国库卡、日本安川电机、日本发那科等“工业机器人四大家族”占据了我国工业机器人市场60%以上的份额;至于六轴以上的多关节机器人,国外品牌占据的市场份额甚至更大,超过了80%。

由于算法、软件的差距,最终产品的售价也天差地别。以伺服系统为例,即使核心元器件几乎完全一样,成本其实相差无几,但国外的产品售价贵10倍。而部分客户宁愿买二手进口机器人,缴纳一笔不菲的“重新开机费”,也不愿意使用国产机器人。

面对此类问题,专家提醒,当前,我国机器人产业需要警惕低水平重复建设、盲目发展的苗头,一些企业主要依靠各种政府补贴生存,这种状况急需改变。

最好的解决问题的方法就是认识问题,每个机器人企业都应该把握时机,应对挑战。

已服务37个行业

镜头聚焦

在不久前召开的中国机器人产业发展大会上,中国机器人产业联盟发布的数据显示,2017年国产工业机器人销量继续增长,上半年累计销售18519台,按可比口径计算较上年增长22.9%。“应用行业的扩展有力地支撑了国产工业机器人市场的持续增长。”中国机器人产业联盟理事长曲道奎介绍说,如今国产工业机器人已服务于国民经济37个行业大类,102个行业中类,同比拓展了3个行业大类,11个行业中类。尽管与“四大家族”相比仍然存在差距,但专家、从业者都比较看好国产机器人的未来。

差异化的市场竞争既是挑战,同时也为我国机器人企业提供了发展契机。从技术上看,硬件的发展已有几十年历史;软件方面,我国拥有数量庞大的IT从业人口。

深圳长盈精密技术股份有限公司总经理陈苗圃表示,中国制造业转型浪潮对机器人应用有着巨大需求,人们日常衣食住行用领域也对机器人创新应用有着渴望。在很多细分市场,中国机器人企业与国际企业相比具有一定领先优势,可以更贴切地满足客户应用需求。

专家指出,从长远来看,机器人产业核心关键的平台技术、共性技术还需要国家主导研发,为企业发展提供技术创新支持。但在应用方面,可以完全推动市场化,让企业来判断市场需求,充分利用市场资源来进行自我调整。

“我们的市场规模全球最大,制造业门类全球最完整,这就是中国工业机器人产业发展的主战场。”宋晓刚建议,自主品牌应瞄准各个细分行业,进行新产品开发和新技术研究,围绕市场需求,走差异化道路,这也是我国自主品牌的未来竞争之路。

很多业内专家表示,未来机器人将实现由“机器”向“机器人”的重大转变,新一代机器人将更加智能,这为我国机器人产业迈向中高端提供了实现路径。“这就像智能手机对传统手机的超越,工业机器人换一种新玩法,我们就有了很好的赶超机会。”尔智机器人总裁温中蒙说。

人工智能技术的发展,让“智能+机器人”成为行业新的发展趋势,由于新技术的导入,机器人完全可以跟人进行合作、协作、共融。

由于能嫁接视觉、语音等人工智能技术,协作机器人也被认为是目前机器人实现智能化最现实的一条路径,在新零售、康复医疗、教育等领域有很重要的应用潜力。

“协作机器人近几年才起步,国内外基本处于同一水平,这就给我们提供了超车机会。”温中蒙认为,我国是机器人应用的最大市场,能提供足够多的应用环境来检测、提升产品性能,进而将市场优势转化为技术优势和产业优势。

他还提到,政府和市场关注机器人产业,有利于行业发展,但也要理性客观,而不是盲目支持。现在,各种机器人升级发展的理论和路径很多,但并非都经得起推敲,我们应该更加专注于技术本身,以市场需求为导向,聚焦代表产业发展趋势的领域,如此才可能在新一代机器人产业升级中占得先机。

机器人产业大有可为

镜头聚焦

当前,我国正处在“中国制造2025”的攻坚期,智能制造被列为推动新一代新兴技术与制造技术融合发展的主攻方向,而机器人产业发展成为中国制造业转型升级的重要抓手。在《中国制造2025》中,机器人产业赫然列入重点战略。

按照工信部等国家相关部门发布的《机器人产业发展规划(2016-2020年)》,到2020年,我国要形成较为完善的机器人产业体系,培育3家以上具有国际竞争力的龙头企业,打造5个以上机器人配套产业集群,完成30个以上典型领域机器人综合应用解决方案,并形成相应的标准和规范,实现机器人在重点行业的规模化应用。

如今,我国已在语音、图像等专有识别技术方面处于国际先进水平,一些龙头企业在市场竞争中脱颖而出,成为具有一定影响力的机器人公司;一些企业在细分领域具备了一定国际竞争力。

这也在一定程度上反映了工业机器人未来的发展方向。智能人机交互是促进信息技术智能化发展的重要驱动力,人机关系正从传统的人适应机器转变为机器试图理解人的交互意图,包括语音交互、眼动交互、手势交互、脑机交互等。

科沃斯机器人股份有限公司董事长钱东奇指出,随着人工智能技术日新月异,工业机器人将从助手变为同事,最终成为行业专家。在未来的应用场景中,人类和机器人的互动可能不再通过手机等设备,而是可以直接通过语言沟通对话。

宋晓刚认为,人机交互反映了工业机器人智能化水平的提高,接下来就是把工业机器人与大数据、人工智能融合在一起,造出智能机器人。这既是工业机器人自身的升级换代过程,也满足了制造业的转型升级需要。

智能技术创新应用在一定基础上会扩大人们对机器人的认知,现代化的工业机器人不仅是工业链条上的发动机,也是创新型国家的动力,迎接新机遇是大局。我国工业机器人的未来也一定会走出一条光明大道。

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