導讀： 現在智能制造的時代已經來臨，美國的物聯網、歐洲的工業4.0、中國的制造業2025，這一切都標志著全球進入了新的發展階段，其核心是智能化升級。
OFweek機器人網訊：機器人現在已經成了全球熱點，那么機器人到目前為止發展到了什么程度，遇到的問題是什么，放在國際背景下比較，中國機器人產業的水準如何？本文將做一個全面梳理。
機器人市場依然微小
機器人是20世紀最重要的發明之一，現在機器人已成為世界各國爭相發展的戰略性高新技術，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，機器人進入了一個快速發展時期，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，我們預計未來10年到15年，中國會繼續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％，發展潛力巨大。
但是機器人發展了半個多世紀，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，在中國99.7％還是人來作業。作為一個產業，這么小的規模幾乎可以忽略不計。汽車的全球年產量將近一個億，PC、家電更是幾個億。機器人產業的規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嚴重滯后，產品的功能和性能不能滿足制造業的剛性需求。
首先，目前的工業機器人缺少感知系統，包括視覺、聽覺等感知系統。第二，機器人靈巧性不夠，工業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，又沒有靈巧的操作系統，按照人的標準來看，機器人是嚴重殘缺的人類，基本會被排除在就業范圍之外。這就是機器人技術的現狀。在這種技術水平下，機器人能做的，只能是一些程序化、規定性的工作。需要靈巧性的工作機器人做不了，工作內容不一致、規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，機器人幾乎全部無能為力。
機器人還存在安全問題，機器人和人類現在還不能協同工作，安全性的限制又把很大一部分工作排除在外。
除了制造業，在生活領域，比如養老、助殘、醫療等領域，由于上述技術缺陷，機器人目前也是無能為力的。
因此，機器人的應用只是局限在制造業里很窄的一部分，這就是為什么機器人發展了半個多世紀，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。
機器人技術的突破方向
首先，機器人的作業能力，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，而是需要更直接的交互方式，這樣才能解決機器人在復雜環境下作業的問題。解決機器人和人的共融性問題，解決作業決策相關的機器人自主技術問題，解決機器人交互能力問題。這幾個技術突破之后，機器人才會擺脫現在只在機械設備專業應用的狹窄領域使用的現狀。
機器人智能技術的發展要經歷三個階段，第一階段是計算智能，現在的機器人主要在這個階段，以編程、微機計算為主。第二階段要進入感知智能，通過各種傳感技術的應用，提高機器人對外部可變環境的適應性。第三階段要進入認知智能，這個時間可能比較長遠。
在三個階段中，機器人當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折點上，也就是智能提升的關鍵轉折點上。
中國機器人產業現狀
中國是全球最大的機器人市場，中國的機器人公司現在接近上千家，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式增長。
機器人產業聯盟統計了一個數據，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％；國產機器人從9600臺增長到1.7萬臺，增長77％，其中有5000臺是當年新出現的公司生產的。
數量上去了，速度上去了，我們的質量又怎么樣呢？第一，復雜程度上，多關節機器人，國外公司占了90％；第二，機器人作業難度上，這主要體現在焊接領域，該領域國外機器人占84％；第三，行業應用上，機器人的高端應用集中在汽車行業，該行業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，典型作業是搬運、碼垛等，應用領域多在家電、基礎制造領域。簡言之，中國機器人在技術層面、作業層面、應用行業層面都處于劣勢地位，主導機器人產業的是國外公司。
從機器人技術來講，核心技術包括設計技術、編程技術、控制技術和應用作業技術；關鍵部件主要是伺服系統、高精度減速器，包括視覺、力、激光、編碼器等的感知系統。這些技術的集成，構成了機器人的操作系統。
中國大部分企業在核心技術、核心部件、感知系統、關鍵應用工藝上都是欠缺的，雖然我們的產品、市場發展起來了，但是核心技術、核心部件上，中國存在空心化的風險。
技術的空心化又導致另外兩個風險：應用的低端化，市場的邊緣化。這就是中國機器人產業的“三化”風險。
目前中國機器人的開發區、產業園有30多個，有60多家主要機器人企業，有機器人概念的上市企業超過百家。中國機器人產業的規模已經起來了，現在需要做的是提升技術水平、產品質量、市場應用檔次，這是中國機器人產業最重要的任務。
中國一定要培育出具有國際競爭力的企業，沒有國際級的龍頭企業，不可能在國際競爭中占據優勢；中國政府應該打造機器人產業的相關平臺，包括研究開發平臺、檢驗檢測平臺、標準平臺等發展所需的支撐平臺。
機器人的重新定義
工業4.0讓許多產品都重新定義。雖然產品的名字沒有改變，但是產品內涵發生了翻天覆地的變化，對機器人來講也不例外。
和工業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，這也是第四次工業革命的支撐，它必須滿足物物相連、物物相通，滿足數據、網絡、云的新要求。這就要求機器人要有革命性的變化。
現在智能制造的時代已經來臨，美國的物聯網、歐洲的工業4.0、中國的制造業2025，這一切都標志著全球進入了新的發展階段，其核心是智能化升級。在智能制造的大范疇下，需求模式也發生了變革。為了支撐智能制造，我們需要智能設備，同時我們的設計手段、管理手段要完全的數字化、智能化。
這是一個系統變革的時代，新工業革命的驅動要素是什么？
首先是技術驅動。其中包括網絡技術、智能傳感、大數據、新材料等。
第二是市場引導。產能過剩、定制化、個性化的需求、產品生命周期的縮短，這一切都需要有新的制造模式來支撐，傳統的大批量制造模式在新的市場環境下已經無法滿足客戶需求了。
第三是社會倒逼。無論是環境還是勞動力成本等因素，都倒逼我們進入新的制造模式。
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備。但是新一代機器人將完全擺脫設備屬性，成為人類真正的伙伴。無論是制造業、日常生活、特殊領域，新一代機器人與傳統的工業機器人相比，在內涵、功能上都會發生翻天覆地的變化。
首先，在應用領域上，制造業只是應用領域之一，醫療、國防安全、服務與生活領域，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展戰略。從技術層面，機器人是多種高新技術的綜合集成，機器人技術的發展幾乎代表了一個國家的技術實力。
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，它對制造業、國防安全、日常生活有支撐作用，這是機器人和其他技術的一大區別。
第四，機器人的持續性，任何一個產品都有發展周期，但是機器人會隨著人類社會的發展而持續發展，這個產業沒有終點。
(作者為新松機器人自動化股份公司總裁、中國機器人產業聯盟理事長。本文由本刊記者韓舒淋采訪整理) |
