現(xiàn)在機(jī)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(fù)加的高點(diǎn),但機(jī)器人發(fā)展了半個(gè)多世紀(jì),它在市場(chǎng)上的表現(xiàn)是什么?機(jī)器人是名不副實(shí)還是名實(shí)相符?
機(jī)器人是20世紀(jì)最大的技術(shù)發(fā)明之一,機(jī)器人也可以稱之為制造業(yè)皇冠上的明珠。同時(shí),機(jī)器人已經(jīng)成為世界各國爭(zhēng)相發(fā)展的高新技術(shù)。機(jī)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(jī)器人的重要性已經(jīng)到了無以復(fù)加的地步。而經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,機(jī)器人現(xiàn)在在市場(chǎng)上的表現(xiàn)又是什么?
目前為止機(jī)器人的擁有量不到200萬臺(tái)。而中國一年的汽車產(chǎn)量2000萬臺(tái)。機(jī)器人作為一種產(chǎn)業(yè)或者產(chǎn)品它幾乎可以忽略不計(jì)。機(jī)器人作為這樣一個(gè)重要產(chǎn)品在半個(gè)多世紀(jì)的保有量不到200萬臺(tái),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(jī)器人的快速發(fā)展時(shí)期,特別是全球金融危機(jī)的大背景下,機(jī)器人逆勢(shì)增長(zhǎng),全球的增長(zhǎng)率接近30%,中國的增長(zhǎng)率到50%多,接近60%。近幾年進(jìn)入了機(jī)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(jī)器人全球最大市場(chǎng),2014年中國市場(chǎng)增幅54%,仍然保持全球最大市場(chǎng)。預(yù)計(jì)未來10年乃至15年,中國一直會(huì)保持全球最大機(jī)器人市場(chǎng)的趨勢(shì)。更關(guān)鍵的一點(diǎn),中國保有的機(jī)器人密度和國際平均密度,還沒有達(dá)到一半。這說明中國的潛力巨大。
中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的深度分析
為什么機(jī)器人技術(shù)這么重要,但是機(jī)器人整個(gè)市場(chǎng)表現(xiàn)又這么不理想?很重要的一個(gè)原因是機(jī)器人技術(shù)的嚴(yán)重滯后。成本、價(jià)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(chǎng)表現(xiàn)數(shù)據(jù)可以看到,機(jī)器人全球平均密度是在0.62%,中國只達(dá)到0.3%。實(shí)際上在機(jī)器人替代率里,我們認(rèn)為可以忽略不計(jì)。因?yàn)槿蚱骄?9.38%的工作還是人來做,機(jī)器人在里面的替代率只有0.6%多一點(diǎn),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(jī)器人不能替代,原因在哪兒?這里一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是機(jī)器人技術(shù)。很多領(lǐng)域因?yàn)闄C(jī)器人技術(shù)無法不支撐,不具備條件。機(jī)器人根本不具備替代人工作的條件,而不在于成本和價(jià)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。
現(xiàn)在典型的工業(yè)機(jī)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(jī)器人都沒有。機(jī)器人還缺什么?靈巧性。真正制造業(yè)里很大一類工作,特別是勞動(dòng)密集型工作,幾乎都是靠人的靈巧性,這恰恰是今天機(jī)器人所欠缺的。機(jī)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(jī)器人應(yīng)該是一個(gè)嚴(yán)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(jī)器人的現(xiàn)狀。
今天的機(jī)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(jī)器人無能為力。這個(gè)問題導(dǎo)致了很大一類工作機(jī)器人無法做,包括典型的勞動(dòng)密集型工作。大家說未來機(jī)器人一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)在于3C(通訊、電子、消費(fèi)類),而這里需要?jiǎng)趧?dòng)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(jī)器人做不了。再有工作性質(zhì)不一致的機(jī)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(jī)器人也做不了。真正需要?jiǎng)趧?dòng)力多的行業(yè)機(jī)器人全部無能為力,為什么?技術(shù)問題。
還有一類是機(jī)器人的安全問題。機(jī)器人和人類現(xiàn)在不能協(xié)同工作,機(jī)器人工作必須在一個(gè)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(duì)今天的機(jī)器人而言又是一個(gè)無能為力的。
特種領(lǐng)域機(jī)器人的作用。一個(gè)是人類的替代、一個(gè)是人類能力的拓展,在這個(gè)領(lǐng)域現(xiàn)在機(jī)器人所做的也是剛剛開始。今天因?yàn)楸姸嗉夹g(shù)的限制使機(jī)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(jī)器人發(fā)展了半個(gè)世紀(jì)全球只有200萬臺(tái),作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)來講可以說是微乎其微的。針對(duì)這個(gè)情況,下一步機(jī)器人技術(shù)突破主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
一是機(jī)器人的作業(yè)能力,從靈巧性入手;二是機(jī)器人的自主決策能力要增加;三是機(jī)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(gè)來解決機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境下的作業(yè),解決機(jī)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(shí)問題,要重點(diǎn)解決機(jī)器人的交互能力問題。這幾個(gè)技術(shù)突破以后,機(jī)器人才會(huì)擺脫現(xiàn)在只是作為一種機(jī)械設(shè)備在專用領(lǐng)域應(yīng)用的現(xiàn)狀,從而進(jìn)入廣泛的市場(chǎng)。
機(jī)器人的智能技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在可能要經(jīng)歷三個(gè)階段。第一階段,計(jì)算智能。現(xiàn)在的機(jī)器人主要體現(xiàn)在編程、計(jì)算,以軌跡計(jì)算為主。第二階段,進(jìn)入感知智能,各種傳感要進(jìn)來,提高機(jī)器人對(duì)外部環(huán)境的適應(yīng)性。第三階段,認(rèn)知智能,這個(gè)比較長(zhǎng)遠(yuǎn)。這三個(gè)階段,當(dāng)下機(jī)器人重點(diǎn)發(fā)展的是第二階段。
階段“感知智能”,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人在制造領(lǐng)域或者外部環(huán)境的適應(yīng)性。認(rèn)知智能還需要長(zhǎng)時(shí)間的積累,眼前重需要點(diǎn)突破的是感知智能領(lǐng)域。
現(xiàn)在機(jī)器人具備兩大屬性,第一個(gè)屬性是機(jī)器人的機(jī)器屬性或者機(jī)械屬性,機(jī)器人發(fā)展到目前重點(diǎn)發(fā)展的是這個(gè)屬性。第二是人的屬性,智能、智慧、靈巧性。今天可以說機(jī)器人正處在一個(gè)由機(jī)器向人的轉(zhuǎn)折點(diǎn)上,也就是智能的提升。
中國成為機(jī)器人最大市場(chǎng),中國的機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)器人的內(nèi)涵是什么?有關(guān)數(shù)據(jù)表明,2014年國外機(jī)器人公司在中國增長(zhǎng)47%。中國本土企業(yè)的增長(zhǎng)77%。去年機(jī)器人企業(yè)繼續(xù)保持了這個(gè)發(fā)展速度,不考慮增量,中國原有存量公司的增幅是25%。這說明一年之間新的增量公司做了很大貢獻(xiàn),也就是新一年產(chǎn)生了很多新公司。
我找到幾個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)說明中國機(jī)器人存在的巨大問題。包括三個(gè)方面,一是機(jī)器人技術(shù)層面,機(jī)器人的復(fù)雜程度,多關(guān)節(jié)機(jī)器人國外公司占了90%。二是機(jī)器人作業(yè)難度,現(xiàn)在機(jī)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(yīng)用,真正機(jī)器人的高端應(yīng)用主要集中在汽車行業(yè),在這個(gè)領(lǐng)域國外公司占了90%。中國企業(yè)在哪兒?或者中國機(jī)器人種類,在作業(yè)的大多是在搬運(yùn)、碼垛,在應(yīng)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(gè)90%和一個(gè)84%說明中國機(jī)器人在技術(shù)層面,也就是我們機(jī)器人的復(fù)雜度;在機(jī)器人作業(yè)層面,在機(jī)器人的應(yīng)用行業(yè)現(xiàn)在都處于比較大的劣勢(shì),也就是說國外市場(chǎng)是主導(dǎo)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(yīng)用領(lǐng)域。另外就是市場(chǎng)邊緣化,很多主流市場(chǎng),中國企業(yè)可能進(jìn)不去,這是一個(gè)很大問題。所以現(xiàn)在的問題是高端市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)鏈低端化,市場(chǎng)的邊緣化。
機(jī)器人的核心技術(shù)、核心部件設(shè)計(jì)技術(shù)、編程程序技術(shù)、控制技術(shù)、應(yīng)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(dòng)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(jī)器人的集成和應(yīng)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(gè)大風(fēng)險(xiǎn),存在技術(shù)將來的空心化,我們的市場(chǎng)發(fā)展起來了,但真正的核心部件存在空心化,另外在應(yīng)用里我們很可能低端化,在主流市場(chǎng)很可能存在邊緣化,存在這“三化”的風(fēng)險(xiǎn)。
中國機(jī)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(gè),有機(jī)器人概念的上市企業(yè)超過百家,和機(jī)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(jī)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(chǎng)應(yīng)用?,F(xiàn)在中國的質(zhì)量提升是擺在我們機(jī)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(jī)器人發(fā)展的最大問題。
機(jī)器人的未來發(fā)展
新松已經(jīng)成為機(jī)器人產(chǎn)品線最全的企業(yè),包括工業(yè)機(jī)器人、清潔機(jī)器人、特殊機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人、商務(wù)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人,我們完全可以做工業(yè)4.0的解決方案。新松作為全球上市公司,市值已經(jīng)是全球第三大,ABB、法納克、新松,也是這幾年成長(zhǎng)最快的企業(yè)。新松的產(chǎn)品有了比較好的地位,新松三分之二的產(chǎn)品在外資外企中使用,現(xiàn)在出口23個(gè)國家,完全改變了中國產(chǎn)品在低端應(yīng)用,很難走出國門,在這一點(diǎn)我們走在了前面。
中國是全球最大的市場(chǎng),同時(shí)中國也成為了全球機(jī)器人競(jìng)爭(zhēng)最激烈的戰(zhàn)場(chǎng)。中國機(jī)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(gè)大的提升。中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)存在三個(gè)大的潛在風(fēng)險(xiǎn),一個(gè)是技術(shù),很可能要空心化;二是應(yīng)用的低端化;三是市場(chǎng)邊緣化。這三大潛在風(fēng)險(xiǎn),中國的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)、中國機(jī)器人企業(yè)必須重視起來,要解決好。四是當(dāng)務(wù)之急中國要培育具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)。作為一個(gè)國家沒有國際級(jí)的龍頭企業(yè)不可能在國際上占據(jù)優(yōu)勢(shì)或者競(jìng)爭(zhēng)地位。
中國政府現(xiàn)在要打造機(jī)器人相關(guān)的大平臺(tái),研究開發(fā)平臺(tái)、檢驗(yàn)檢測(cè)平臺(tái),還包括其他的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái),這都是中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要支撐的相關(guān)平臺(tái)。
工業(yè)4.0帶來一個(gè)新的概念,對(duì)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。
首先看工業(yè)4.0和機(jī)器人。工業(yè)4.0是炒的非常熱的一個(gè)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(jī)器革命,這當(dāng)中典型代表是新機(jī)器人。傳統(tǒng)機(jī)器人的使命是支撐前三次工業(yè)革命,作為大設(shè)備的支撐。第四次工業(yè)革命必須有新一代機(jī)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(luò)、云這些新的要求,所以就有一個(gè)大的變化,我們稱之為新一代機(jī)器人。
現(xiàn)在一個(gè)智能制造時(shí)代已經(jīng)來臨,這個(gè)時(shí)代來臨有幾個(gè)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(fù)興戰(zhàn)略和日本的機(jī)器人新革命,以至中國制造2025,這一切都標(biāo)志著全球進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。這個(gè)階段我們稱之為大智能的變革,核心是智能。首先我們?cè)谥悄苤圃爝@個(gè)大范疇內(nèi)需要一個(gè)大模式的變革。第二,為支撐智能制造需要有智能設(shè)備,它生產(chǎn)的又是智能產(chǎn)品,同時(shí)設(shè)計(jì)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(shí)代。在這個(gè)時(shí)代,推動(dòng)這個(gè)時(shí)代進(jìn)步的動(dòng)力在哪兒?或者新工業(yè)革命發(fā)展的驅(qū)動(dòng)要素又是什么?
首先,技術(shù)驅(qū)動(dòng)。機(jī)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(jī)器人首先在技術(shù)上有了新支撐。包括網(wǎng)絡(luò)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(chǎng)導(dǎo)引。什么意思?產(chǎn)能過剩,產(chǎn)品的個(gè)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(chǎng)環(huán)境下已經(jīng)過時(shí)了。第三,社會(huì)的倒逼因素。無論是環(huán)境、勞動(dòng)力成本,還是其他各個(gè)要素倒逼我們必須進(jìn)入新的制造模式。技術(shù)、市場(chǎng)、環(huán)境使我們進(jìn)入了新的制造業(yè)革命的時(shí)代。
這個(gè)階段需要的機(jī)器人是不是大家剛才談的機(jī)器人,不是,完全變化了。傳統(tǒng)的機(jī)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(shè)備,是機(jī)械設(shè)備的范疇。新一代機(jī)器人的定義擺脫了設(shè)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(jī)器人一直伴隨我們,新的機(jī)器人和傳統(tǒng)機(jī)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(diǎn)要發(fā)展的。按照這個(gè)定義,麥肯錫做了大分布。制造業(yè)只是機(jī)器人的領(lǐng)域之一,另外在醫(yī)療、國防安全、服務(wù)生活領(lǐng)域,這是機(jī)器人未來的大空間,未來的大市場(chǎng),幾萬億美金的市場(chǎng),是整個(gè)機(jī)器人市場(chǎng)的新范圍。
按照新的機(jī)器人的定義和新的范圍,為什么世界各國都把新機(jī)器人作為國家發(fā)展戰(zhàn)略。機(jī)器人是多種高新技術(shù)的綜合集成,機(jī)器人的發(fā)展幾乎代表一個(gè)國家綜合技術(shù)的發(fā)展水平和發(fā)展階段。機(jī)器人市場(chǎng)是有幾萬億美金的大市場(chǎng)。機(jī)器人還有一個(gè)很大的功能支撐技術(shù),它對(duì)制造業(yè)、對(duì)國防安全、對(duì)日常生活有巨大的支撐作用,這是機(jī)器人和其他產(chǎn)品的巨大差別。機(jī)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(jī)器人幾乎看不到它的終點(diǎn),應(yīng)該是伴隨人類社會(huì)的發(fā)展而發(fā)展和持續(xù)。
按照這樣一個(gè)新的變化,我們?cè)倏粗袊鴻C(jī)器人在近幾年或者近階段有哪些新變化。
以新松為例,新松最新的數(shù)字化工廠,用機(jī)器人生產(chǎn)機(jī)器人,包括生產(chǎn)系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、智能制造系統(tǒng),完全形成了工業(yè)4.0制造模式。新松最新的智能化生產(chǎn)機(jī)器人的工廠,包括了智能物流系統(tǒng)、信息化管理的倉儲(chǔ)系統(tǒng)、機(jī)器人裝配機(jī)器人的智能制造過程。離線編程精確力控制。實(shí)時(shí)記錄機(jī)器人的力矩,對(duì)打磨軌跡和界面進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄和反饋。機(jī)器人通過視覺自動(dòng)定位實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)抓取。兩個(gè)機(jī)器人通過力傳感器進(jìn)行自動(dòng)精密裝配。機(jī)器人在裝配過程中力矩和位置的變化。綠色是允許的范圍內(nèi)怎么實(shí)現(xiàn)。
我們最新開發(fā)的復(fù)合機(jī)器人。過去是分離的,現(xiàn)在解決了機(jī)器人在移動(dòng)過程中完成精密的操作的問題,把過去的兩種機(jī)器人復(fù)合在一起,這種機(jī)器人推出時(shí)間很短,但是市場(chǎng)上已經(jīng)有大批量的訂單過來了。
除了制造業(yè)機(jī)器人的進(jìn)展,現(xiàn)在又最新推出了服務(wù)機(jī)器人,現(xiàn)在服務(wù)機(jī)器人已經(jīng)大批量推向市場(chǎng),今天我們看到的是餐飲服務(wù)機(jī)器人,代替服務(wù)員點(diǎn)餐送菜?,F(xiàn)在同步進(jìn)行地圖重建,這樣可以使移動(dòng)機(jī)器人具備可行性,過去是要做標(biāo)識(shí)的,這種現(xiàn)在完全實(shí)現(xiàn)了實(shí)用性。在過去,機(jī)器人很難識(shí)別前面是人還是障礙物,現(xiàn)在通過人臉識(shí)別,就知道這是一個(gè)人,對(duì)人怎么來進(jìn)行交互,對(duì)障礙物怎么避過去。這實(shí)現(xiàn)了在復(fù)雜環(huán)境中移動(dòng)機(jī)器人的可用性和實(shí)用性。
機(jī)器人新的定義或者是重新定義,開辟了機(jī)器人發(fā)展新的時(shí)代,傳統(tǒng)的機(jī)器人我們認(rèn)為從技術(shù)層面已經(jīng)走到盡頭,但是機(jī)器人的產(chǎn)品還會(huì)持續(xù)十年、十五年,因?yàn)橹袊a(chǎn)業(yè)的發(fā)展與國際發(fā)展相比,具有一定的錯(cuò)位和滯后性。另外機(jī)器人現(xiàn)在已經(jīng)不單單是在制造業(yè),已經(jīng)進(jìn)入人類生活的各個(gè)領(lǐng)域,剛才我們看了各種各樣的機(jī)器人已經(jīng)都全面走向市場(chǎng)。更關(guān)鍵的一點(diǎn),現(xiàn)在傳統(tǒng)的機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入到低附加值的時(shí)代。我們現(xiàn)在正處在機(jī)器人轉(zhuǎn)折的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)上,傳統(tǒng)機(jī)器人需要升級(jí)換代,新的機(jī)器人產(chǎn)品逐漸成熟進(jìn)入市場(chǎng)。
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