日本國(guó)家機器人革(gé)命推進小組發布了《機器(qì)人新戰略》,擬通(tōng)過實施(shī)五年行動計劃(huá)和六大重要舉措達成三大(dà)戰略目標,使日本實現機器人革命,以應對日(rì)益突出的老齡化、勞動人口減少、自(zì)然災害頻(pín)發等問(wèn)題,提升(shēng)日本製造業的國際競爭力,獲取大數據(jù)時(shí)代(dài)的全球化(huà)競爭優勢。在此(cǐ)背景下,我國作(zuò)為工業機器(qì)人年(nián)需求量(liàng)居全球(qiú)首(shǒu)位的國家,如(rú)何看待日本《機器人新戰略》並從中獲得啟示,以加快我國機器人產業(yè)發展(zhǎn)和製造業升級、搶占新一輪科技變革的先機,就(jiù)成為一個值得研究的重要課(kè)題。
出台(tái)背景(jǐng)
全(quán)球機器人產業規模快速擴大。據國際機器人聯合會統計,2014年全球工業機器人銷量為22.5萬台,比2013年(nián)增長27%。2005~2014年近10年間,全球新裝工業機器人年(nián)均增速約為(wéi)14%。據預計,到(dào)2025年(nián),工業機器人全球裝機量將達到1500萬~2500萬台,年均增速為25%~30%,每年將產生0.6萬~1.2萬億美元的經濟影響;醫(yī)療類、增強人體機能類和家用類等服務機器人每年將產生1.1萬(wàn)~3.3萬億美元的經濟影響。
據了解,多國把機(jī)器人產業作為促增長(zhǎng)的重要抓手。
美國政府於2011年正式啟(qǐ)動“先進製造業夥伴計劃1.0”,計劃投(tóu)入7000萬元支持新一代機器人研發,重(chóng)點發展工業、醫療、宇航機(jī)器人等。2014年又啟動“先(xiān)進製造(zào)業(yè)夥伴計劃2.0”,瞄準1.0計(jì)劃製定的目標,提出了三大(dà)戰略措(cuò)施。2012年製定了“美國先進(jìn)製造業國家戰略計劃”,提出要發展(zhǎn)包括機器人在內的先進智能製造技術,力圖搶占全球先進製(zhì)造業製高點。
2014年韓國發布了第二個智能機器人開發五年計劃,目標(biāo)是到2018年,不斷擴大機器人產(chǎn)業市場規模,從當前的22億美元增加到79億(yì)美元,機(jī)器人公司數量從402家增加到600家。
2014年(nián)歐委會和(hé)歐洲機器人協會下屬的180個公(gōng)司及研(yán)發機構(gòu)共同啟動全球最大(dà)的民用機(jī)器人研(yán)發計劃“SPARC”。計劃到2020年,歐委會投(tóu)資7億歐元,協會(huì)投資21億歐元(yuán),共同推動機器人研發。英國(guó)2014年發布機器人戰略RAS2020,目的是通過發展使其機器(qì)人產業能夠和全球領先的(de)國(guó)家競爭(zhēng),到2025年產值達到1200億美元,全球市場份額達到10%。
日本迫切需(xū)要繼續推進機器(qì)人產業。日本(běn)已經快速步入出生率低、老齡化社會,2013年日(rì)本65歲以上老年人口超過3190萬人,占總(zǒng)人口的25.1%,導(dǎo)致勞動人口減少、社會保障費用支出過大等社會問題。此外,日本還麵臨機器人大(dà)國地位需要鞏固、工業國際競爭(zhēng)力下降、自然災(zāi)害(hài)頻發、社會基礎設施老化等問題。應對上述問(wèn)題都亟須日本進一步推進機器人產業的創新和應用。
主要內容
首先是(shì)對機器人未來發展的判斷。日本研(yán)究認為機器人的發展趨勢先是自(zì)主化。機器人從被操縱(zòng)作業向自主學習、自主作業(yè)方向發(fā)展。信息化。機器人從被單向控製向自己存(cún)儲、自己應用數據方向發展,像計算機(jī)、手(shǒu)機一樣替代其他設備成為信息終端。網絡化。機器(qì)人從獨立個體(tǐ)向相互(hù)聯網、協同合(hé)作方向發展(zhǎn)。另外發生機器人革命。一(yī)是隨著傳感器、人工智能等技術進步,汽(qì)車、家電、手機、住宅(zhái)等以往並未定義成機器人的物體也將機器人(rén)化;二是從工廠到日常生活,機器人將得(dé)到(dào)廣泛(fàn)應(yīng)用;三是通(tōng)過強化製造與服(fú)務領域機器人的國際競爭力,解決社會問題,產生新附(fù)加值,使人民生活更加便利、社會更加富(fù)有。
其(qí)次,日本機器人的發展方向有五個。一是易用性(xìng),在通(tōng)用平台下(xià),能(néng)夠滿(mǎn)足多種需求的模塊化機器人將被大規模應(yīng)用。以前機器人應(yīng)用的主(zhǔ)要領(lǐng)域是汽車、電子製造產業等,未來機器人將更多地應用於食品、化(huà)妝品、醫藥等產業,以及更(gèng)廣泛的製造領域、服務領域和中小(xiǎo)企業。為此,未來要研發體積更小、應用更(gèng)廣泛、性價比較高(gāo)的機器人。二是在機器人現有應用領域,要發展(zhǎn)能夠滿足(zú)柔性製(zhì)造的頻繁切換工作部件簡便的機器人。三是機器人供應商、係統集成商和用戶之間的關係要重(chóng)新調整。四(sì)是研製世界領先的(de)自主化(huà)、信息化和網絡化的機器人。五是機器人概念(niàn)將發生變化。以往機器人要具備(bèi)傳感器、智能控製係統、驅動係統等三個要素,未來機器人可能僅有基於人工智能(néng)技術的智能\控製(zhì)係統。
日本製訂三(sān)大戰略目標發展(zhǎn)機器人產業。一是使日本成為世界機器人創(chuàng)新基地。二是日本的機器人應用廣度世界第一。三是日(rì)本邁向領先世界的機器人新時代。到2020年的5年間,要(yào)最大限度應用各種政(zhèng)策,擴大機器人研發投資,推進1000億日元(yuán)規(guī)模的機器人扶持項目。
相應的六大(dà)重要舉措包括:一(yī)是一體化推進創新環境建設。成立“機器(qì)人革命促進會”,負責產(chǎn)學政合作以及用戶與廠商的對接、相關信息的采集與發布;起草日美自然災害應(yīng)對機器人共同(tóng)開發的(de)國際合作方案和國際標準化戰(zhàn)略;製定(dìng)管理製度改革提案和數據安全規則。同時,建設各種前沿機器人技術的實驗環境,為未來形成創新基地創造條件。與日本科技創新推(tuī)進小組合作製定科技創新整體戰略。
二是加強(qiáng)人才隊伍建設。通過係統集成商牽頭運作實際項目和運(yùn)用(yòng)職業培訓、職業資格製度來培育(yù)機器人係統集成、軟件等技術人才;加大培養(yǎng)機器人生產線設計和應用人才;立足於(yú)中長期視(shì)角,製定大學和研究(jiū)機構相關人才的培育;通過初、中等(děng)教育以及科(kē)技館等社會設施,廣泛普及機器(qì)人知(zhī)識,讓(ràng)人們學會在日(rì)常生活中(zhōng)如(rú)何與機器人相處,理解機器人的工作(zuò)原理,形成與機器人共同工作和生(shēng)活的機(jī)器人文化。
三是關注下一代技術和標準。一是推進人工(gōng)智能(néng)、模式識別、機構(gòu)、驅動、控製、操作係統和中間件等方(fāng)麵的下一代(dài)技術研發,同(tóng)時(shí)還要關注沒有被現有機器人(rén)技術體係(xì)所納(nà)入的領域(yù)中的創新。二是爭取國際標準,並以此為(wéi)依據來推進技(jì)術的實用化。
四是(shì)製定機器人應用領域的戰略規劃。製定到2020年製造業、服(fú)務業、醫療(liáo)護理、基礎設施、自然災(zāi)害應對、工程建設和農業等(děng)機器人(rén)應用領域未來5年的發展重點和目標,並逐項落(luò)實。此外,還有很多潛在的機器人應用(yòng)領域,如娛樂和宇航領域等,未來也要(yào)製定相關行動計劃。
五(wǔ)是推進機(jī)器人的應用(yòng)。一是以係統集成為主,推進機器人的(de)安(ān)裝應用。二是鼓勵各類(lèi)企業參與,除了現有機器人廠商,中小企業、高科技企業和信息技術企業都可參與到機器(qì)人產業之中。三(sān)是機器人被廣(guǎng)泛應用(yòng)社會的管理製度改革,“機器人革命促進會”與日本製度改革推進小組合作製定人類與機器人(rén)協同(tóng)工作所需的新(xīn)規則。
六是確定數(shù)據驅動型社會的競爭策略。未來機器人將成為獲取數(shù)據的關鍵設備,實(shí)現日本機器人隨處可見,搭建從(cóng)現(xiàn)實社會獲取數據的平台,使日本獲取大(dà)數據時代的全球化競爭優勢。
日本(běn)為機器人產業發展製定了(le)五年(nián)計劃。一是完成八項重點任務:成(chéng)立機器人(rén)革命促進會、發展麵向下一代技術、實(shí)施全球標準化戰略、機器人現場測試環境建設、加(jiā)強人才儲備、推進製度改革、加大扶持力度和考慮舉辦機器人奧運會。二是製定(dìng)了製造業、服務業、醫療護理業、基礎設施、自然災害應對、工程建設、農業、林業、漁(yú)業(yè)和食品工業等應用領(lǐng)域未來5年的(de)發展重點(diǎn)和預期目標。
對我國的(de)啟示
盡管我國已經製定多項科研項目、發展專項和指導意見等涉及機(jī)器人(rén)領域,但這些扶持計劃總體上顯得零散,從而導致扶持效果不(bú)太理想,建議由機器人產業主管部門會同(tóng)其他相關部門成立機器人戰略規劃工作小組,共同研究、通盤考慮製定可操作(zuò)性強的機器人發展戰略和規劃,促進我國機器人產業又快又好發展。
加強政產學研用合作與對接、及時(shí)采集和發布相關信息;製定(dìng)國際合作方案、國際標準化戰略和數據(jù)安全規則;推進製(zhì)造業、服(fú)務業(yè)、醫療護理業和農業(yè)等機器人應用領域的應用示範工程;建設各種先進機器人技(jì)術的實驗環境;機器人產業主管部門與科技部一起製定科研整體戰略;加大資金扶(fú)持力度,支持公用技術平台建設和模塊化機器(qì)人的安裝。
除了當前著手攻克伺服電機、精密減速器、伺服驅動器、末端執行器(qì)和傳感器等關鍵(jiàn)零(líng)部件技術之外,也(yě)要(yào)重視(shì)人工智能(néng)、感(gǎn)知、識別、驅動和控製等(děng)下一代技術的研發,另外要(yào)不斷關注沒有被現有機(jī)器人技術體係所納入領域(如能源、大數據、安全(quán)和材料等)中(zhōng)的技術創新。加強技術合作、信息共享和產需對接,盡快推進下一代技術研發成果的實用化,同時積極爭取國際(jì)標準製定權。
將機器人技術進一步納入相關學科建(jiàn)設體係,建議在高校和研究機構設立機器(qì)人技術(shù)專業;著力培養一批高水(shuǐ)平科研帶頭人,加強高端人才的(de)引(yǐn)進,吸引海外留學(xué)人員回國創新創業;運用職業培訓、職(zhí)業資格製度和通過實際項目鍛(duàn)煉來(lái)培育係統集成人才;進一步在中小學校開(kāi)設機(jī)器人興趣課堂(táng),在科技館等公共機構進行機(jī)器人的展示、宣(xuān)傳和推廣。
(本文作者來(lái)自工業和(hé)信息化部賽迪研究院)
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