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我国机器人已建立起产业化的研发体系
2014-11-11 08:48:52 来源:中国经济网—《经济日报》
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——访国家“863”计划先进制造领域智能机器人主题专家组组长赵杰

新一轮工业革命大背景下,我国将如何迎接机器人时代?记者专访了国家“863”计划智能机器人主题专家组组长、哈尔滨工业大学机器人研究所所长赵杰教授。

记者:新一轮工业革命大背景下,机器人产业正在如何影响全球产业格局?

赵杰:机器人技术的快速发展及应用将成为未来经济的重要推动力,它不仅能推动产业结构转型升级和产业发展,更重要的是能带来一场生产方式的深刻变革,从而扭转虚拟经济与实体经济的倒挂现象。

机器人正在成为新工业革命的一个切入点和重要增长点,将影响全球制造业格局,其研发、制造、应用已经成为衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。在这一必争领域,发达国家正在积极布局。2013年,美国制定了机器人发展规划及路线图,力求巩固其在机器人领域的领先地位,为其制造业回流提供支撑。欧盟则启动了总投资达28亿欧元的“地平线2020”研究计划,是迄今全球最大的民用机器人研究计划。

记者:目前,对机器人的定义可谓众说纷纭。请您从科学家的角度谈谈什么是机器人?机器人将给人类生产生活带来哪些影响?它对我国经济转型升级有什么样的意义?

赵杰:机器人实际就是一个工具。每个人脑海里的机器人和实际的机器人都会有差别,很多人把它想象成电影里的样子,但实际上它并不局限于某一个形态,其本质是一种智能化设备,是可以帮助人类做很多工作的工具。

不论你欢不欢迎,我们都将步入机器人时代。不久的将来,家家都有机器人,厂厂都有机器人,机器人会活动在每个人的身边。但是,机器人不能完全代替人,机器就是机器,是人类发明的工具。随着工业化进程的加快,我国已是世界公认的制造业大国,同时劳动力成本不断上升,人口红利消失,传统产业转型升级已经成为当务之急,发展以工业机器人为核心的智能制造技术将成为必由之路。目前,我国的工业机器人平均装机量远低于世界水平,IFR数据显示,2013年全世界工业机器人密度(每万名工人使用工业机器人数量)为58,而中国仅为23。低机器人密度和高人力成本、劳动力结构性短缺,使中国机器人市场拥有巨大潜力。以我国拥有1亿个制造业工人计算,未来要达到意大利目前中等水平,就需要新增百万台以上的机器人;要达到德国那样的相对高端水平,需要量就更多。未来市场巨大。

记者:在国际机器人产业的竞争中,我国处于什么水平?

赵杰:同国外先进国家相比,我国机器人技术研究层面上应该说差距并不大,主要差距表现在产业上。

目前我国工业机器人的生产规模仍然不大,多数是单件小批生产,国内研制的工业机器人由于关键零部件依赖进口,部分核心技术研究还有待成熟化,在成本和性能方面不具备竞争优势,加上国外厂商高端工业机器人拥有先发的规模优势,并采取整机价格降低策略,造成未来一段时间内国内市场高端机器人应用还是国外产品一统天下的局面。以2013年新增装机为例,国产自主工业机器人装机量近9600台,约占该年新增装机量的26%,但主体是单价较低的三、四轴工业机器人为主,主要用于对性能要求相对较低的领域。另外,国外主要机器人企业不再满足于将我国作为产品销售和技术服务市场,国外机器人龙头企业在国内建立生产基地,凭借已有的技术优势,抢占产业发展制高点,把中国市场看作了“决胜未来的战场”,国内自主品牌生产企业发展的市场空间将进一步被压缩。如不尽快赶上,我国机器人产业发展与国外的差距有进一步被拉大的风险。

记者:为什么会有这样的差距呢?

赵杰:导致这些问题的原因在于关键元部件依赖进口,特别是在高性能交流伺服电机和高精密减速器方面的差距尤为明显,造成国产工业机器人成本居高不下,严重制约了机器人产业的成熟及国际竞争力的形成;部分研究机构或企业为争取国家项目资助,过度追求高指标、高性能,忽视了我国多数机器人市场对高性价比机器人的需求,使得工业机器人成本过高,甚至高于国外同类产品,造成产品无法推广应用;工业机器人诸多技术方面仍然停留在仿制层面,创新能力不足,制约了机器人市场的拓展;基础、技术研究与应用及产业需求脱节现象严重,使得一些机器人核心技术处于实验室阶段,制约了机器人产业化进程。

记者:您认为我们应如何在激烈的国际竞争中抢占机器人产业的制高点?

赵杰:要解决这些问题,抢占机器人产业的制高点,需要国家在资金、税收、产品销售补贴等各个方面出台相应鼓励政策,在资金、政策上持续支持,鼓励企业采用国产机器人,并且需要政府主导形成工业机器人研制、生产、制造、销售、集成、服务等有序而细化的产业链;要建立真正的产学研用联盟,形成强大的研究、开发、生产、应用队伍;现阶段应走出追求高指标的误区,着眼点放在高性价比方面;还要结合国情,不断探索机器人应用的新领域和新模式。比如,中国工业机器人与发达国家相比差距较大,但我国的服务型机器人起步时间和国外差不多,而且,随着老龄化社会的加快形成,未来市场也大。对于机器人产业来说,未来的8至10年是个窗口期,我们要抓住机会发展上去。记者:在这个窗口期,我国机器人产业会出现什么趋势?

赵杰:首先是市场需求巨大。2013年我国已成为全球最大的机器人市场,新增装机量占全球新增装机量的约五分之一,预计未来5年之内还将以每年25%的比例增长。

第二是应用领域广泛。汽车行业将不再是工业机器人最大需求行业,电子制造行业、食品药品行业等多个行业将成为工业机器人需求的领跑者,呈现出沿海高于内地需求,民企高于国企需求,中低端高于高端高性能机器人需求的趋势。

第三是制造产业链条中的低技术含量、低产品附加值制造产业成为我国工业机器人应用的重点。我国持续了近30年、以依赖低廉劳动力成本为主要竞争手段的劳动密集型产业发展模式,随着我国劳动力成本快速上涨、人口红利优势丧失,遇到了严峻挑战,出现了劳动力结构性短缺和用工荒现象,使用工业机器人代替劳动力符合中国新的比较优势。

记者:这些都是机器人的应用领域,对于机器人产业来说,是不是还可以带动其他相关产业的发展?

赵杰:是的。整个机器人产业链主要分为上游核心零部件、中游设备制造商和下游行业应用商3个层面,可以说机器人对上下游相关产业都有很强的带动作用。

机器人产业不仅可以促进应用机器人的行业转型升级,深刻改变其生产模式、行业面貌和产业布局,还可以对机器人减速器、交直流伺服电机和控制器这些核心零部件的生产厂家,以及数控机床、新材料等上游产业产生巨大带动作用。

记者:很显然,我们要想在机器人产业抢占制高点,还必须重视前瞻性的基础前沿研究,请问机器人的前沿研究国际现状如何?中国在机器人前沿研究领域是如何布局的?

赵杰:网络化、数字化、智能化已成为当前机器人技术发展的重要趋势。

我国机器人经过近30年的发展,已经初步建立起了从机器人应用基础研究到产业化的研发体系,在工业与服务机器人产业化、特种机器人技术攻关与系统应用、机器人前沿技术储备等3个层面都取得了长足的发展。

同时,着眼国际制高点的新一代机器人技术正在实施布局,拟人、四足等仿生机器人,以及新机构、环境感知、智能控制、人机合作等单元技术方面都取得了多项创新成果,并已着手谋划新一代机器人研究,为我国参与国际竞争提供技术储备。

此外,国家多个部委也正在组织制订我国机器人技术路线图及机器人产业“十三五”规划。


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