中國機器人產(chǎn)業(yè)近來發(fā)展勢頭迅猛,已連續(xù)多年成為全球最大的機器人應用市場,機器人企業(yè)也在短短幾年間從幾十家發(fā)展到幾百家。
然而雞年伊始,新松機器人自動化股份公司總裁曲道奎就在接受采訪時表示,中國3000多家機器人企業(yè)中,只有10%的機器人企業(yè)有競爭力,其余90%什么都不像,只是充一個概念。
究竟是什么阻擋了中國機器人企業(yè)前進的步伐?
以下是新松總裁曲道奎對中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的深度分析:
機器人已經(jīng)成為全球熱點,但目前為止發(fā)展到什么程度?機器人發(fā)展遇到的問題是什么?在國際機器人產(chǎn)業(yè)大背景下,中國機器人產(chǎn)業(yè)的進展如何?我們遇到的問題是什么?下面談一談目前中國機器人產(chǎn)業(yè)的最新進展。
今天要講四個部分,第一是機器人產(chǎn)業(yè)遇到的重大挑戰(zhàn)。第二,中國機器人產(chǎn)業(yè)的深度分析,包括市場、技術(shù)以及應用。第三,機器人的重新定義和機器人未來發(fā)展。第四,小結(jié)。
機器人遇到的重大挑戰(zhàn)
機器人現(xiàn)在遇到了一個重大挑戰(zhàn)。這里用機器人與市場來說明這個問題?,F(xiàn)在機器人的名氣,無論是從技術(shù)上還是從未來戰(zhàn)略上都到了無以復加的高點,但真正機器人發(fā)展了半個多世紀,它在市場上的表現(xiàn)又是什么?機器人是名不副實還是名實相符?
機器人是20世紀最大的技術(shù)發(fā)明之一,機器人也可以稱之為制造業(yè)皇冠上的明珠。同時,機器人已經(jīng)成為世界各國爭相發(fā)展的高新技術(shù)。機器人未來將改變我們的制造模式,將改變我們的生活方式。機器人的重要性已經(jīng)到了無以復加的地步。而經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展,機器人現(xiàn)在在市場上的表現(xiàn)又是什么?
半個多世紀的發(fā)展,目前為止機器人的擁有量不到200萬臺。而中國一年的汽車產(chǎn)量2000萬臺。機器人作為一種產(chǎn)業(yè)或者產(chǎn)品它幾乎可以忽略不計。機器人作為這樣一個重要產(chǎn)品在半個多世紀的保有量不到200萬臺,這與它名氣的差距之大令人驚訝。
這是為什么?2009-2014年,世界機器人的快速發(fā)展時期,特別是全球金融危機的大背景下,機器人逆勢增長,全球的增長率接近30%,中國的增長率到50%多,接近60%。近幾年進入了機器人快速發(fā)展的新階段。這里中國尤為突出,2013年中國成為機器人全球最大市場,2014年中國市場增幅54%,仍然保持全球最大市場。預計未來10年乃至15年,中國一直會保持全球最大機器人市場的趨勢。更關(guān)鍵的一點,中國保有的機器人密度和國際平均密度,還沒有達到一半。這說明中國的潛力巨大。
中國機器人產(chǎn)業(yè)的深度分析
我們再分析一下,為什么機器人技術(shù)這么重要,但是機器人整個市場表現(xiàn)又這么不理想?很重要的一個原因是機器人技術(shù)的嚴重滯后。成本、價格這是一方面的因素,而真正的因素可能在技術(shù)上。
從市場表現(xiàn)數(shù)據(jù)可以看到,機器人全球平均密度是在0.62%,中國只達到0.3%。實際上在機器人替代率里,我們認為可以忽略不計。因為全球平均99.38%的工作還是人來做,機器人在里面的替代率只有0.6%多一點,在中國99.7%還是人作業(yè)。由此可以分析為什么這么大的工作量機器人不能替代,原因在哪兒?這里一個關(guān)鍵點是機器人技術(shù)。很多領(lǐng)域因為機器人技術(shù)無法不支撐,不具備條件。機器人根本不具備替代人工作的條件,而不在于成本和價格,在于產(chǎn)品功能和性能不能滿足真正制造業(yè)大批量剛性需求。
機器人現(xiàn)在能做什么?
現(xiàn)在典型的工業(yè)機器人,缺少了感知系統(tǒng)。一般的視覺、力覺還有其他感知,現(xiàn)在的機器人都沒有。
機器人還缺什么?
缺少靈巧性。真正制造業(yè)里很大一類工作,特別是勞動密集型工作,幾乎都是靠人的靈巧性,這恰恰是今天機器人所欠缺的。機器人既沒有感知系統(tǒng),又沒有靈巧的操作系統(tǒng),按照人類來講,機器人應該是一個嚴重的殘疾人,這樣在人類中基本排除在就業(yè)范圍之外,這就是今天機器人的現(xiàn)狀。
今天的機器人在這種現(xiàn)狀下能做什么工作?
只能在結(jié)構(gòu)工作環(huán)境下做程序化、規(guī)定性的工作。真正需要靈巧性的、或者在需要變通的環(huán)境,機器人無能為力。這個問題導致了很大一類工作機器人無法做,包括典型的勞動密集型工作。
大家說未來機器人一個重要發(fā)展趨勢在于3C(通訊、電子、消費類),而這里需要勞動者從事的工作是什么?是要用真正的雙手或者手指,做靈巧性的工作,但是機器人做不了。再有工作性質(zhì)不一致的機器人做不了的。還有一大類特種性的工作,沒有一定規(guī)范,機器人也做不了。真正需要勞動力多的行業(yè)機器人全部無能為力,為什么?技術(shù)問題。
還有一類是機器人的安全問題。機器人和人類現(xiàn)在不能協(xié)同工作,機器人工作必須在一個籠子里圍著,由于安全性的限制又把很大一類工作排除在外。除了制造業(yè)外,現(xiàn)在在生活領(lǐng)域,養(yǎng)老、助殘、醫(yī)療等領(lǐng)域,對今天的機器人而言又是一個無能為力的。剛才很多專家在談未來機器人在這個領(lǐng)域怎么發(fā)展,但在今天這確實是一個解決不了的大問題。
特種領(lǐng)域機器人的作用。一個是人類的替代、一個是人類能力的拓展,在這個領(lǐng)域現(xiàn)在機器人所做的也是剛剛開始。今天因為眾多技術(shù)的限制使機器人只是局限在制造業(yè)很窄的一部分里,這也回答了為什么今天機器人發(fā)展了半個世紀全球只有200萬臺,作為一個產(chǎn)業(yè)來講可以說是微乎其微的。針對這個情況,下一步機器人技術(shù)突破主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
一是機器人的作業(yè)能力,從靈巧性入手;二是機器人的自主決策能力要增加;三是機器人的交互能力,不像過去靠編程、靠鍵盤,而是通過其他交互方式,通過這個來解決機器人在復雜環(huán)境下的作業(yè),解決機器人與人的共融性,還要解決與作業(yè)決策相關(guān)的自主意識問題,要重點解決機器人的交互能力問題。這幾個技術(shù)突破以后,機器人才會擺脫現(xiàn)在只是作為一種機械設備在專用領(lǐng)域應用的現(xiàn)狀,從而進入廣泛的市場。
機器人的智能技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在可能要經(jīng)歷三個階段。
第一階段,計算智能?,F(xiàn)在的機器人主要體現(xiàn)在編程、計算,以軌跡計算為主。
第二階段,進入感知智能,各種傳感要進來,提高機器人對外部環(huán)境的適應性。
第三階段,認知智能,這個比較長遠。
這三個階段,當下機器人重點發(fā)展的是第二階段“感知智能”,可以實現(xiàn)機器人在制造領(lǐng)域或者外部環(huán)境的適應性。認知智能還需要長時間的積累,眼前重需要點突破的是感知智能領(lǐng)域。
現(xiàn)在機器人具備兩大屬性,第一個屬性是機器人的機器屬性或者機械屬性,機器人發(fā)展到目前重點發(fā)展的是這個屬性。第二是人的屬性,智能、智慧、靈巧性。今天可以說機器人正處在一個由機器向人的轉(zhuǎn)折點上,也就是智能的提升。
中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。中國成為機器人最大市場,中國的機器人公司一夜之間從幾十家發(fā)展到幾百家。我掌握的數(shù)據(jù)是,現(xiàn)在中國有一定影響力的機器人公司可能有700~800家,這是短短三五年的爆發(fā)式發(fā)展。
中國機器人的量上去了,發(fā)展速度上去了,我們的質(zhì)在哪兒?中國機器人的內(nèi)涵是什么?
我找到幾個關(guān)鍵數(shù)據(jù)說明中國機器人存在的巨大問題。包括三個方面:
一是機器人技術(shù)層面,機器人的復雜程度,多關(guān)節(jié)機器人國外公司占了90%。
二是機器人作業(yè)難度,現(xiàn)在機器人更多體現(xiàn)在焊接,在焊接領(lǐng)域國外占了84%。
三是行業(yè)應用,真正機器人的高端應用主要集中在汽車行業(yè),在這個領(lǐng)域國外公司占了90%。
中國企業(yè)在哪兒?或者中國機器人種類,在作業(yè)的大多是在搬運、碼垛,在應用領(lǐng)域可能在家電領(lǐng)域或者金屬制造領(lǐng)域。通過兩個90%和一個84%說明中國機器人在技術(shù)層面,也就是我們機器人的復雜度;在機器人作業(yè)層面,在機器人的應用行業(yè)現(xiàn)在都處于比較大的劣勢,也就是說國外市場是主導地位。
將來很可能在產(chǎn)業(yè)鏈中中國處在低端,我們是低端應用領(lǐng)域。另外就是市場邊緣化,很多主流市場,中國企業(yè)可能進不去,這是一個很大問題。所以現(xiàn)在的問題是高端市場產(chǎn)業(yè)鏈低端化,市場的邊緣化。
機器人的核心技術(shù)、核心部件設計技術(shù)、編程程序技術(shù)、控制技術(shù)、應用作業(yè)技術(shù),這是幾大核心技術(shù)。關(guān)鍵部件有驅(qū)動器、伺服系統(tǒng)、高精度的減速器等。從感知系統(tǒng),從視覺、力這一類東西來講都是感知系統(tǒng)。右邊的圖是機器人的集成和應用。這里中國的很多企業(yè)或者大部分企業(yè)在核心技術(shù)、核心部件、感知系統(tǒng)關(guān)鍵的工藝技術(shù)都是欠缺的,所以這里存在一個大風險,存在技術(shù)將來的空心化,我們的市場發(fā)展起來了,但真正的核心部件存在空心化,另外在應用里我們很可能低端化,在主流市場很可能存在邊緣化,存在這“三化”的風險。
中國機器人產(chǎn)業(yè),大的開發(fā)區(qū)、產(chǎn)業(yè)園現(xiàn)在有30多個,有機器人概念的上市企業(yè)超過百家,和機器人有關(guān)的大小企業(yè)已經(jīng)上千家,主要的七八百家,這說明中國的機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模已經(jīng)發(fā)展起來了。真正需要做的是怎么提高和改變我們的技術(shù)、我們的產(chǎn)品、我們的市場應用?,F(xiàn)在中國的質(zhì)量提升是擺在我們機器人產(chǎn)業(yè)面前最大的問題,由數(shù)量、速度轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲馁|(zhì)量、內(nèi)涵,這是中國機器人發(fā)展的最大問題。
中國機器人產(chǎn)業(yè)到底應該發(fā)展到什么程度?
中國是全球最大的市場,同時中國也成為了全球機器人競爭最激烈的戰(zhàn)場。中國機器人產(chǎn)業(yè)里的企業(yè)數(shù)量近幾年飛速發(fā)展,但我們的質(zhì)量需要有一個大的提升。
中國機器人產(chǎn)業(yè)存在三個大的潛在風險:一個是技術(shù),很可能要空心化;二是應用的低端化;三是市場邊緣化。
這三大潛在風險,中國的機器人產(chǎn)業(yè)、中國機器人企業(yè)必須重視起來,要解決好。四是當務之急中國要培育具有市場競爭力的企業(yè)。作為一個國家沒有國際級的民族企業(yè)不可能在國際上占據(jù)優(yōu)勢或者競爭地位。
中國政府現(xiàn)在要打造機器人相關(guān)的大平臺,研究開發(fā)平臺、檢驗檢測平臺,還包括其他的標準平臺,這都是中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要支撐的相關(guān)平臺。
機器人的重新定義和新一代機器人的發(fā)展
工業(yè)4.0帶來一個新的概念,對產(chǎn)品的重新定義,雖然產(chǎn)品名字沒有改變,但是產(chǎn)品內(nèi)涵發(fā)生了翻天覆地的變化。剛才有提問什么是機器人,這是非常難回答的。我們看看機器人發(fā)生了什么變化。
首先看工業(yè)4.0和機器人。
工業(yè)4.0是炒的非常熱的一個概念,但是很多人不知道伴生工業(yè)4.0的M2.0,現(xiàn)在工業(yè)4.0要伴生第二次機器革命,這當中典型代表是新機器人。傳統(tǒng)機器人的使命是支撐前三次工業(yè)革命,作為大設備的支撐。第四次工業(yè)革命必須有新一代機器人支撐,必須滿足物物相連、物物相通,滿足數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡、云這些新的要求,所以就有一個大的變化,我們稱之為新一代機器人。
現(xiàn)在一個智能制造時代已經(jīng)來臨,這個時代來臨有幾個基本特征。第一,美國的再工業(yè)化,美國物聯(lián)網(wǎng)的革命,包括歐盟的工業(yè)4.0以及日本的復興戰(zhàn)略和日本的機器人新革命,這一切都標志著全球進入了一個新的發(fā)展階段。這個階段我們稱之為大智能的變革,核心是智能。首先我們在智能制造這個大范疇內(nèi)需要一個大模式的變革。第二,為支撐智能制造需要有智能設備,它生產(chǎn)的又是智能產(chǎn)品,同時設計手段包括管理手段的數(shù)字化、智能化,這是大的系統(tǒng)的變革時代。
在這個時代,推動這個時代進步的動力在哪兒?或者新工業(yè)革命發(fā)展的驅(qū)動要素又是什么?
首先,技術(shù)驅(qū)動。機器人今天的現(xiàn)狀是技術(shù)不能提供支撐,很多功能、性能滿足不了需求。新一代機器人首先在技術(shù)上有了新支撐。包括網(wǎng)絡技術(shù)、傳感、大數(shù)據(jù)、新一代材料等等,在技術(shù)上有翻天覆地的變化。
第二,市場導引。什么意思?產(chǎn)能過剩,產(chǎn)品的個性化、定制化需求,產(chǎn)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(tǒng)的制造模式,大批量、大規(guī)模的制造模式在新市場環(huán)境下已經(jīng)過時了。
第三,社會的倒逼因素。無論是環(huán)境、勞動力成本,還是其他各個要素倒逼我們必須進入新的制造模式。技術(shù)、市場、環(huán)境使我們進入了新的制造業(yè)革命的時代。
這個階段需要的機器人是不是大家剛才談的機器人,不是,完全變化了。傳統(tǒng)的機器人怎么定義的?
可編程的、多功能的、有自由度和靈活性的高端設備,是機械設備的范疇。新一代機器人的定義擺脫了設備概念,已經(jīng)成為了人類真正的伙伴,無論在制造業(yè)還是日常生活,特殊領(lǐng)域,機器人一直伴隨我們,新的機器人和傳統(tǒng)機器人在內(nèi)涵、在功能發(fā)生了翻天覆地變化,這是今天重點要發(fā)展的。按照這個定義,麥肯錫做了大分布。制造業(yè)只是機器人的領(lǐng)域之一,另外在醫(yī)療、國防安全、服務生活領(lǐng)域,這是機器人未來的大空間,未來的大市場,幾萬億美金的市場,是整個機器人市場的新范圍。
按照新的機器人的定義和新的范圍,為什么世界各國都把新機器人作為國家發(fā)展戰(zhàn)略。機器人是多種高新技術(shù)的綜合集成,機器人的發(fā)展幾乎代表一個國家綜合技術(shù)的發(fā)展水平和發(fā)展階段。機器人市場是有幾萬億美金的大市場。
機器人還有一個很大的功能支撐技術(shù),它對制造業(yè)、對國防安全、對日常生活有巨大的支撐作用,這是機器人和其他產(chǎn)品的巨大差別。機器人的持續(xù)性,任何技術(shù)和產(chǎn)品都有它的發(fā)展階段和生命周期,但機器人幾乎看不到它的終點,應該是伴隨人類社會的發(fā)展而發(fā)展和持續(xù)。
按照這樣一個新的變化,我們再看中國機器人在近幾年或者近階段有哪些新變化。
離線編程+精確力控制
除了制造業(yè)機器人的進展,現(xiàn)在又最新推出了服務機器人,現(xiàn)在服務機器人已經(jīng)大批量推向市場,今天我們看到的是餐飲服務機器人,代替服務員點餐送菜。現(xiàn)在同步進行地圖重建,這樣可以使移動機器人具備可行性,過去是要做標識的,這種現(xiàn)在完全實現(xiàn)了實用性。在過去,機器人很難識別前面是人還是障礙物,現(xiàn)在通過人臉識別,就知道這是一個人,對人怎么來進行交互,對障礙物怎么避過去。這實現(xiàn)了在復雜環(huán)境中移動機器人的可用性和實用性。
最后我想利用最新開發(fā)的柔性輕量機器人作為今天的結(jié)束,這個機器人有輕自由度,可以跟人協(xié)同作業(yè),具備感知能力。過去機器人和人必須要獨立、分離,現(xiàn)在利用感知系統(tǒng),機器人完全可以跟人進行交互、協(xié)同。
機器人新的定義或者是重新定義,開辟了機器人發(fā)展新的時代,傳統(tǒng)的機器人我們認為從技術(shù)層面已經(jīng)走到盡頭,但是機器人的產(chǎn)品還會持續(xù)十年、十五年,因為中國產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與國際發(fā)展相比,具有一定的錯位和滯后性。另外機器人現(xiàn)在已經(jīng)不單單是在制造業(yè),已經(jīng)進入人類生活的各個領(lǐng)域,剛才我們看了各種各樣的機器人已經(jīng)都全面走向市場。
更關(guān)鍵的一點,現(xiàn)在傳統(tǒng)的機器人已經(jīng)進入到低附加值的時代。我們現(xiàn)在正處在機器人轉(zhuǎn)折的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點上,傳統(tǒng)機器人需要升級換代,新的機器人產(chǎn)品逐漸成熟進入市場。最后我們說機遇和挑戰(zhàn)并存,但是我們相信我們的機遇要遠遠大于挑戰(zhàn)。