二、突破技術(shù)瓶頸,提升產(chǎn)業(yè)化能力
機(jī)器人集現(xiàn)代制造技術(shù)、新型材料技術(shù)和信息控制技術(shù)為一體,是智能制造的代表性產(chǎn)品,其研發(fā)、制造、應(yīng)用成為衡量一個國家科技創(chuàng)新和制造業(yè)水平的重要標(biāo)志,引起了世界制造強(qiáng)國的高度重視。
我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可追溯到上世紀(jì)八十年代,當(dāng)時科技部將工業(yè)機(jī)器人列入了科技攻關(guān)計劃,原機(jī)械工業(yè)部牽頭組織了點焊、弧焊、噴漆、搬運等型號的工業(yè)機(jī)器人攻關(guān),其他部委也積極立項支持,形成了中國工業(yè)機(jī)器人第一次高潮。其后,主要是由于市場需求的原因,機(jī)器人自主研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)歷了長期的停滯。2010年以后,我國機(jī)器人裝機(jī)容量逐年遞增,開始面向機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展包括研發(fā)試驗、機(jī)器人本體和零部件產(chǎn)業(yè)化、系統(tǒng)集成技術(shù)、服務(wù)等,每一個環(huán)節(jié)都很重要。我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展是一個任重道遠(yuǎn)的過程,整體來看,目前中國大部分機(jī)器人企業(yè)集中在集成領(lǐng)域,加工組裝企業(yè)占多數(shù)。在核心及關(guān)鍵技術(shù)的原創(chuàng)性研究、高可靠性基礎(chǔ)功能部件、系統(tǒng)工藝應(yīng)用解決方案以及主機(jī)批量生產(chǎn)等方面,距發(fā)達(dá)國家還有相當(dāng)?shù)牟罹。關(guān)鍵部件方面,精密減速器、伺服電機(jī)及驅(qū)動器等關(guān)鍵部件大量依賴進(jìn)口。雖然多年來國家對這方面也做了較大的投入支持,由于原來市場規(guī)模和產(chǎn)業(yè)化程度不高,不足以帶動核心部件的發(fā)展,致使效果不理想。
由此可見,我國機(jī)器人技術(shù)實力不足制約了產(chǎn)業(yè)化規(guī)模,而規(guī)模較小也反過來制約了技術(shù)的發(fā)展,這些都影響了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。若想提高國產(chǎn)機(jī)器人的市場競爭力,一方面要擴(kuò)大國產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)量,提高國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)的產(chǎn)能;另一方面,要推動國產(chǎn)機(jī)器人關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化,提高關(guān)鍵零部件生產(chǎn)能力,滿足國產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)能擴(kuò)張的需要。
近兩年,國家對智能制造和機(jī)器人高度重視。工信部、發(fā)改委、科技部等多部門都在力推機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,從頂層設(shè)計、財稅金融、示范應(yīng)用、人才培養(yǎng)等多個方面著手推進(jìn)自主品牌機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展,扶持政策愈來愈全面、細(xì)化。我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)路線圖以及機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“十三五”規(guī)劃相關(guān)工作也在穩(wěn)步推進(jìn)。這對我國機(jī)器人企業(yè)突破技術(shù)瓶頸、提高產(chǎn)業(yè)化能力將起到極大的促進(jìn)作用。
目前對于我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)而言,已經(jīng)不是重視或不重視的問題,而是以什么樣的眼光來看待這個產(chǎn)業(yè),以什么樣的思維來培育和有序發(fā)展這個產(chǎn)業(yè)的問題。對于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的市場需求、技術(shù)創(chuàng)新模式、資金支持方式等多方面問題,各地政府對該產(chǎn)業(yè)的扶持政策都有望走向細(xì)化。
三、加快下一代機(jī)器人研發(fā)生產(chǎn),搶占機(jī)器人技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的下一個制高點
隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,根據(jù)功能不同,機(jī)器人又被分為一般機(jī)器人和智能機(jī)器人。其中,一般機(jī)器人是指只具有一般編程能力和操作功能的機(jī)器人,目前我國生產(chǎn)的機(jī)器人大多數(shù)屬于這一類;智能機(jī)器人并沒有統(tǒng)一的定義,大多數(shù)專家認(rèn)為智能機(jī)器人至少要具備以下幾大功能特征:一是具備對不確定作業(yè)條件的適應(yīng)能力;二是具備復(fù)雜對象的靈活操作能力;三是具備與人緊密協(xié)調(diào)合作的能力;四是具備與人自然交互的能力;五是具備人機(jī)合作安全特征。無論是現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還是服務(wù)機(jī)器人,最終都將發(fā)展為具有學(xué)習(xí)能力的智慧型機(jī)器人。我們一般將智能機(jī)器人又稱為下一代機(jī)器人。隨著3D視覺感知/認(rèn)知、力覺傳感器等技術(shù)的不斷進(jìn)步和與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的深度融合,下一代機(jī)器人的智能化程度將進(jìn)一步提高,對外界的感知能力將進(jìn)一步增強(qiáng),可以完成動態(tài)、復(fù)雜的作業(yè)使命,實現(xiàn)多機(jī)協(xié)同,并與人類協(xié)同作業(yè)。
為進(jìn)一步搶占國際市場,提升制造業(yè)在全球的競爭性地位,各經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國躍躍欲試,紛紛制定發(fā)展規(guī)劃,以圖搶占先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展先機(jī)。目前,德國政府推行“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,構(gòu)建“智能工廠”,打造“智能生產(chǎn)”,其重點課題之一是人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器之間的交互合作。美國2013年提出了“美國機(jī)器人發(fā)展路線圖”,將圍繞制造業(yè)攻克機(jī)器人的強(qiáng)適應(yīng)性和可重構(gòu)的裝配、仿人靈巧操作、基于模型的集成和供應(yīng)鏈的設(shè)計、自主導(dǎo)航、非結(jié)構(gòu)化環(huán)境的感知、教育訓(xùn)練、機(jī)器人與人共事的本質(zhì)安全性等關(guān)鍵技術(shù)。2015年初,日本政府公布了《日本機(jī)器人新戰(zhàn)略》,并在其五年行動計劃中,明確提出要“研究開發(fā)下一代機(jī)器人中要實現(xiàn)的數(shù)據(jù)終端化、網(wǎng)絡(luò)化、云計算等技術(shù)”。韓國政府近年來陸續(xù)發(fā)布多項政策,旨在扶植第三代智能機(jī)器人的研發(fā)與應(yīng)用,2012年韓國公布的《機(jī)器人未來戰(zhàn)略戰(zhàn)網(wǎng)2022》,其政策焦點為支持韓國企業(yè)進(jìn)軍國際市場,搶占智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的先機(jī)。在美、日、歐等技術(shù)強(qiáng)國的大力推進(jìn)下,近5年來下一代機(jī)器人樣機(jī)、示范應(yīng)用、乃至實用系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。
從我國目前來看,下一代工業(yè)機(jī)器人需求市場尚未完全成熟,但具有戰(zhàn)略意義的共性技術(shù)研發(fā)、儲備又尤為迫切。當(dāng)前我國發(fā)展下一代機(jī)器人產(chǎn)業(yè),應(yīng)首先注重夯實機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ),著力推動現(xiàn)有機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,加快自主品牌機(jī)器人在國內(nèi)市場的推廣應(yīng)用。探索新的技術(shù)研發(fā)模式,鼓勵科研院所與企業(yè)發(fā)揮各自優(yōu)勢,多方建立下一代工業(yè)機(jī)器人前沿、共性技術(shù)研發(fā)與儲備的國家級平臺,從中國的國情、需求出發(fā),突破下一代機(jī)器人核心技術(shù),研制出下一代機(jī)器人樣機(jī)系統(tǒng)、產(chǎn)品,并推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,搶占下一代機(jī)器人國際制高點。對于應(yīng)用于不同領(lǐng)域的機(jī)器人產(chǎn)品,實施不同的發(fā)展戰(zhàn)略:一方面以企業(yè)為核心,以共性技術(shù)平臺為支撐,優(yōu)先發(fā)展下一代工業(yè)機(jī)器人,推進(jìn)產(chǎn)需對接,搶占發(fā)展制高點;另一方面,以市場為導(dǎo)向,把握國內(nèi)需求特點,發(fā)展醫(yī)療、養(yǎng)老助殘等服務(wù)機(jī)器人和特殊服役環(huán)境下作業(yè)的特種機(jī)器人。
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