2021年03月02日 星期二
服务机器人,即将迎来爆点?
第59版:科技 2021-01-18

服务机器人,即将迎来爆点?

陈冰

上图:在1 月8 日举行的国际机器人检测认证与长三角产业创新大会上,中国工程院院士谭建荣指出,机器人是一个多学科交叉的高技术领域,其有五大关键技术,即伺服电机、减速器、运动关节、控制器以及执行器,而目前中国机器人最需要突破的领域也就在这五大关键技术之上。

未来十年到十五年,全球机器人产业将形成新的国际竞争战略格局,中国将成为产业格局中的重要力量,当前以欧美日韩为主导的国际格局一定会打破,形成中美欧日韩主导的全球机器人的产业新格局。

记者|陈 冰

从全球范围来看,工业的发展进程是衡量国家发展进程的重要指标,随着计算机科学和人工智能技术的兴起,机器人产业在全球范围内开始蓬勃发展。特别在新冠肺炎疫情肆虐之下,机器人行业彰显了巨大价值,工业机器人高度自动化的生产线需求被加速激发。作为“抗疫战士” 的服务机器人,则在疫情防控中发挥着重要作用,消毒、杀菌、测温……

目前,全球机器人1/3 产量在中国,中国机器人1/3 产量在上海——经历连续多年的高速增长,特别是疫情下的逆市上扬,机器人产业已成为“上海制造” 的一张新名片。未来三年,上海机器人产业将持续“爆单”,预计将新增1 万台工业机器人,产能提升20%。

新变局催生新机遇,机器人的质量如何把控、有哪些新型应用领域、如何在应用场景中真正落地、助推智能经济发展?一系列亟待解决的问题促使机器人行业从业人员不断思考。在1 月8 日举行的国际机器人检测认证与长三角产业创新大会上,200 多名国内外行业专家、学者和企业家就后疫情时代机器人产业发展分享了各自的观点。

无疑,机器人行业正面临着风险与机遇的双重挑战。

中国机器人迎来关键时刻

新一轮科技革命及新冠疫情,进一步加速了产业和社会的智能化建设,机器人产业必将成为今后战略性新兴产业投资的重点和我国经济发展新的增长点、增长极。

哈尔滨工业大学机器人研究所所长赵杰指出,中国机器人迎来了一个攻坚克难的关键时期。一方面,当前国际形势特别是在高科技领域竞争加剧。“美国出台了一系列的限制案,包括组织学术交流、限制产品出口等等,这种卡堵双管齐下的态势,实际上对我们整个科技包括机器人产业来说都非常严峻”。

另一方面,鉴于中国目前是全球最大的机器人市场和工业机器人市场,国际机器人的龙头企业纷纷将争夺中国市场作为决胜未来的战略,在中国以独资、合资等多种方式建厂,使得原来在国际市场上的竞争,实际上变成了在国内市场上和巨头们的正面竞争。

在双重压力没有缓解的情况下,先进国家机器人在产品性能和产业规模方面占领了非常明显的先发优势,同时外资品牌还在持续降价,这就使得国产机器人行业面临非常大的发展压力。“以前我们强调有全球最大的市场,也曾经在某些行业试图探索由市场换技术的策略,但是实践证明,这种策略的弊端已经逐渐显示出来了——市场换技术的策略进一步强化了我们对技术和产品的长期依赖,这些因素使得我们中国机器人产业迎来了一个攻坚克难的关键时期。” 赵杰说。

当然,挑战和机遇总是相向而行。

眼下,我国的机器人产业正处于重大发展机遇期。上至国家,下至地方政府,对机器人产业的扶持政策持续出台,特别是科创板的推出,对机器人龙头企业起到了非常大的推动作用。更重要的是,机器人是多学科交叉的产物,机器与人工智能、大数据、工业计算、5G、工业物联网这些新技术进行融合以后,会产生很多新的技术,这些新技术的涌现,让所有国家都处在了同一个起跑线上,这就给了中国机器人产业弯道超车的一个巨大机会。

此外,机器人的应用场景在不断拓展,这些应用场景的拓展带来了很多新的需求,适应这些新需求而产生出来的产品,带来了中国企业跟国外企业并跑的新机遇。赵杰说:“我们已经连续八年成为全球最大的工业机器人市场,未来十年甚至更长的时间中国还将持续保持工业全球最大的需求市场,我们工业机器人的密度与发达国家相比还存在数倍差距,这些都为我们中国机器人的发展和机器人产业的发展带来了非常好的一个机遇。”

赵杰预测,未来十年到十五年,全球机器人产业将形成新的国际竞争战略格局,中国将成为产业格局中的重要力量,当前以欧美日韩为主导的国际格局一定会打破,形成中美欧日韩主导的全球机器人的产业新格局。

此外,服务机器人将成为世界机器人强国争夺新兴产业主导地位的重要战场,谁取得了这个主导地位,谁就占据了全球机器人产业的龙头。“现在,服务机器人产业总体上没有爆发,但其市场一旦爆发,会远远高于工业机器人。我相信,一旦服务机器人产业爆发出来,中

国同样是全球最大的服务机器人需求市场。”

服务机器人迎来“黄金发展期”

按照应用场景分类,机器人可分为工业机器人、服务机器人和特种机器人。突如其来的新冠疫情加速了服务机器人的成长,以消毒、巡检安防、医疗康复为代表的服务机器人细分市场迎来爆发式增长。达闼机器人有限公司董事长汪兵坦言:“订单来不及做,需求超乎想象。”

陪护、教育、医疗……相比工业机器人,服务机器人与生活息息相关,市场规模几近“无限大”。

在中国市场,服务机器人已经渗透进各行各业,例如家用扫地机器人,早已被大众所接受和使用;在医疗领域,机器人和医疗领域的结合也日渐紧密。新冠疫情更是催生出对消毒机器人、测温机器人的大量需求;具有中国特色的物流快递行业,也有服务机器人的身影,智能配送车、智能配送无人机,已经逐渐走入人们的视野……

中国在服务机器人上具有哪些优势?上海机器人产业技术研究院院长郑军奇说,与技术驱动的工业机器人不同,服务机器人很大程度上是由市场驱动的——谁能给出固定的应用场景、获得大规模的市场检验机会,谁就能获得快速发展的机会,而我国恰恰是市场应用场景最多的国家。

此次创新大会上发布的《服务机器人十大应用场景白皮书》,指出了服务机器人的热门及潜在方向。从市场潜力度和技术成熟度两个坐标看,巡检安防机器人、餐饮加工机器人、环境提升机器人等排名较为靠前,而垃圾分类机器人、书籍分类机器人则有很大成长空间。

以巡检安防机器人为例,它能够全方位守护和保证公共安全,满足各类行业在不同应用场景下的公共安全需求,包括变电厂、发电厂、开放式或半开放式广场、全封闭式和半封闭式园区的巡检预警,不仅能代替传统的人力完成巡检,还能发现典型问题,提高巡逻质量,扩大巡逻范围。

环境提升机器人则可以根据实际需求对指定的环境进行清扫、保洁垃圾收运及消毒净化,机器人可以自主导航避障,自主移动,实现作业过程中人机分离,能够有效切断管理传染源和传播病毒,做到全方位无死角更彻底的消毒净化,解决人工清洁和消毒净化作业效率低、不彻底等问题,保障从业人员的安全。上海的擎朗消毒机器人、钛米机器人、高仙机器人,不仅在疫情期间大放异彩,更是行业中的佼佼者。

在人类所有的工程实践活动中,建筑业历史最为悠久。然而,机器人技术进入建筑行业领域,却是在最近几年才得到了较大的发展。建筑机器人一般可以分为建筑施工机器人和建筑3D 打印机器人两大类,其中建筑施工机器人又可分为砌墙机器人、墙面打磨机器人、地面磨平机器人等诸多类型的机器人,对于建筑机器人来说,机器人控制的精确度和机械结构的可靠性比人工高出许多,另一方面,机器人也比人工高效。“之前,搞建筑的人和搞机器人的是两拨毫无交集的人,现在通过应用场景白皮书的发布,能够让彼此知道需求在哪里,让各行各业都有服务机器人应用的可能。” 郑军奇说。

除了拥有丰富的应用场景,中国机器人标准也走在世界前列。郑军奇表示,由上海机器人研发与转化功能型平台牵头,国家机器人标准总体组已启动智能化标准的研究工作,目前已颁发250 余张机器人产品包括体系的证书,制定并完成

五十余项团体标准、行业标准、国家标准及国际标准,其中一半以上是国家标准。“标准的制定对于提升机器人产品的安全性、可靠性,特别是与人工智能等新兴技术的融合具有重要作用,是产业发展不可缺少的一环。在标准自修订这个赛道我们是跑得比较快的。比方说我们在协作机器人的标准上就比较完备,虽然标准完备并不意味着水平最高,但在协作机器人这个赛道上,中国企业完全有可能脱颖而出。”

中国机器人产业联盟执行理事长宋晓刚也指出,我国机器人产业目前已经开始进入高质量发展的阶段,高质量发展当中机器人的检测、试验、评定、认证,是整个产业技能当中非常重要的一个环节。国家机器人检测评定中心通过四年多的建设,我国机器人的标准、规范、检测、认证、评定已经初步形成了一个相对完善的体系,有助于提升我国在高端装备制造领域的核心竞争力和国际话语权。

比如说刚刚发布的《中国机器人CR 认证目录》。对于机器人来说,CR 认证是验证机器人产品质量的重要标志,是验证机器人安全性和可靠性的重要证书。随着认证产品类型越来越多,应用场景越来丰富,用户方需求越来越清晰,为了使认证产品更好地符合应用场景的要求,传递机器人企业和用户之间的信任,更好地支撑机器人产业的良性发展,中国机器人CR 认证目录应运而生。它将有效提高机器人产业标准化工作建设和产品质量,推动国内机器人产业快速、健康、有序发展。

长三角携手打造机器人产业联盟

尽管未来可期,但不可否认的是,服务机器人目前距离爆发仍缺“临门一脚”。在中国工程院院士谭建荣看来,要真正走进人们生活,现有机器人的“大脑” 还不够灵活。“人工智能技术和产品实际制造技术还没有融合起来。” 谭建荣说,要“引爆” 服务机器人产业,还需补上两项技术短板,即机器视觉检测和数字孪生技术。

围绕服务机器人,上海已经布局了一批平台和机构:复旦大学智能机器人研究院、上海大学机器人研究所、上海电器科学研究院、上海电气中央研究院、上海科技大学先进机器人实验室、上海交通大学医疗机器人研究院和上海交通大学机器人研究所等,瞄准的都是产业关键核心技术的突破。

上海市科学技术委员会副主任王晔指出,上海机器人研发与转化功能型平台是名列前茅的研发与成果转化平台之一,是上海科创中心建设当中的一支重要核心力量,在加速技术成果转化、引领重点产业创新方面取得了突出成就。

作为撬动未来产业格局的重要力量,长三角的相关创新资源也被整合纳入产业发展的快车道。依托上海机器人研发与转化功能型平台,长三角机器人产业平台创新联盟于1月8 日宣布正式成立。

长三角机器人产业平台创新联盟依托坐落普陀的“上海机器人研发与转化功能型平台”,联动宁波、合肥、苏州、湖州等长三角地区机器人相关的创新及产业资源,进一步优化区域创新布局和协同创新生态,着力将长三角地区建设成我国机器人产业发展强劲活跃的增长地和资源配置的亚太门户,推动长三角科技创新共同体建设,加速“引爆”服务机器人市场。

2020 年协作机器人产业发展蓝皮书

由高工机器人产业研究所(GGII)联合节卡机器人发布的《2020 年协作机器人产业发展蓝皮书》显示,2020 年,全球协作机器人厂商数量超过110 家,中国市场超过75 家,且还在持续增长。到2023 年中国市场协作机器人厂商数量在100 家左右。

2019 年中国协作机器人销量8200 台,同比增长29.75%;市场规模10.7 亿元,同比增长15.05%;2014-2019 年,协作机器人销量及市场规模年均复合增长率分别为68.71% 和53.39%。

从整体竞争格局来看,内资厂商市场占比逐年提升,外资厂商主要以优傲为代表,其他外资厂商贡献的份额较小,传统的工业机器人巨头虽然都有推出协作机器人产品,但并未将协作机器人作为主打的产品,而以JAKA 节卡机器人为代表的国产协作机器人厂家,其销量和市场份额已经快速攀升至第二位。

服务机器人10 大应用场景

巡检安防机器人

医疗康复机器人

环境提升机器人

物流配送机器人

信息传播机器人

消防救援机器人

餐饮加工机器人

个人辅助机器人

教育机器人

建筑机器人

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