智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合,貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié),具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。加快發(fā)展智能制造,是培育我國經(jīng)濟(jì)增長新動能的必由之路,是搶占未來經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展制高點的戰(zhàn)略選擇,對于推動我國制造業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,打造我國制造業(yè)競爭新優(yōu)勢,實現(xiàn)制造強國具有重要戰(zhàn)略意義。
2016年12月8日,工業(yè)和信息化部、財政部聯(lián)合印發(fā)《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》(以下簡稱《規(guī)劃》)?!兑?guī)劃》從六個點和八個專項行動闡述了我國當(dāng)前智能制造發(fā)展現(xiàn)狀和形勢,以及未來5年智能制造重點任務(wù)部署、實施的總體布局。
產(chǎn)業(yè)升級助推智能機(jī)器人發(fā)展
中國勞動力價格上漲推高生產(chǎn)成本,被認(rèn)為是智能工業(yè)機(jī)器人快速推進(jìn)生產(chǎn)和研發(fā)的原因之一。自2008年1月1日,新勞動法實施以來,中國各地上調(diào)了最低工資水平,沿海地區(qū)勞動力成本不斷攀升,出現(xiàn)民工荒,中國人口紅利漸失,一些生產(chǎn)型企業(yè)開始外遷。
目前,由于國內(nèi)人力成本的不斷上漲,勞動力就業(yè)思維的變化調(diào)整,一度以廉價代工形成的中國制造業(yè)產(chǎn)能優(yōu)勢也開始松動,大有逐漸向東南亞等勞動力成本更低的國家轉(zhuǎn)移的趨勢。發(fā)改委宏觀經(jīng)濟(jì)研究院副院長馬曉河表示,中國想靠大量出口拉動國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的時代已經(jīng)結(jié)束,所以定要將城鎮(zhèn)化、新型工業(yè)化作為下一輪經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動力。下一步的中國的制造業(yè)應(yīng)該向著高端化、分層化、低碳化的工業(yè)發(fā)展,減少低端生產(chǎn),增加高端生產(chǎn)。
實際上,我國的機(jī)器人研發(fā)起步并不晚,據(jù)中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長宋曉剛介紹,早在20世紀(jì)70年代,我國就開始研發(fā)機(jī)器人。1985年,工業(yè)機(jī)器人被列入了國家“七五”科技攻關(guān)計劃研究重點。1990年,工業(yè)噴漆機(jī)器人PJ-1如期完成,也是我國第一臺噴漆機(jī)器人。與此同時,其他幾種機(jī)器人的樣機(jī)也順利完成,并分別在一汽、二汽和南京汽車廠建立了自動噴漆生產(chǎn)線、駕駛室焊接線、弧焊工作站等作為應(yīng)用示范點。
從20世紀(jì)90年代初期起,在國家“863”計劃支持下,我國工業(yè)機(jī)器人又在實踐中邁進(jìn)一大步,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的點焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運、包裝碼垛等7種工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品相繼問世,還實施了100多項機(jī)器人應(yīng)用工程、建立了20余個機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地。
以現(xiàn)在的國內(nèi)機(jī)器人應(yīng)用來看,汽車、電子工業(yè)是主要的應(yīng)用領(lǐng)域。但隨著科技技術(shù)的進(jìn)步,工業(yè)機(jī)器人在軍事、精細(xì)外科和危險作業(yè)等領(lǐng)域的逐步展開,工業(yè)機(jī)器人將具有不可替代的作用。
2013年底,工信部出臺了《關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,意見指出,工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的自動化裝備,代表著未來智能裝備的發(fā)展方向。推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用和發(fā)展,對于改善勞動條件,提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率,帶動相關(guān)學(xué)科發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新能力提升,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和工業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。并要求企業(yè)圍繞市場需求,選擇汽車、船舶、電子、民爆、國防軍工等重點領(lǐng)域進(jìn)行突破核心技術(shù)。該意見同時指出,到2020年我國將形成較為完善的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系,培育出3-5家有國際競爭力的龍頭企業(yè)和8-10個配套產(chǎn)業(yè)集群。
市場和技術(shù)是產(chǎn)業(yè)做強關(guān)鍵
經(jīng)過幾十年的快速發(fā)展,我國制造業(yè)規(guī)模躍居世界第一位,建立起了門類齊全、獨立完整的制造業(yè)體系,但與先進(jìn)國家相比,大而不強的問題突出。由于我國制造業(yè)尚處于機(jī)械化、電氣化、自動化、數(shù)字化并存,不同地區(qū)、不同行業(yè)、不同企業(yè)發(fā)展不平衡的階段,發(fā)展智能制造面臨關(guān)鍵共性技術(shù)和核心裝備受制于人。
業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,市場和技術(shù)是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)做大做強的兩個關(guān)鍵因素,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)如何提高自主創(chuàng)新能力、突破產(chǎn)業(yè)化瓶頸一直是備受關(guān)注的焦點。
國內(nèi)機(jī)器人雖然經(jīng)過30多年的發(fā)展,在機(jī)器人本體、控制系統(tǒng)、電機(jī)等部分上所研發(fā)的機(jī)器與國外無異,但是機(jī)器人中的重要零部件,比如:精密減速器、伺服電機(jī)等產(chǎn)品,國內(nèi)企業(yè)還是依賴進(jìn)口。這是因為機(jī)器人的減速器和電機(jī)對軸承、齒輪的精度要求非常高,而這些部件的加工精度又與數(shù)控機(jī)床等設(shè)備的精度密切相關(guān),在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域,中國尚處于技術(shù)追趕階段。
《關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》一文中,明確提出要開展工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成、設(shè)計、制造、試驗、檢測等核心技術(shù)研究,攻克伺服電機(jī)、精密減速器、伺服驅(qū)動器、末端執(zhí)行器、傳感器等關(guān)鍵零部件技術(shù)并形成生產(chǎn)力。
2015年5月,國務(wù)院正式發(fā)布《中國制造2025》,再次明確指出機(jī)器人作為重點發(fā)展領(lǐng)域,大力開發(fā)工業(yè)機(jī)器人本體和關(guān)鍵零部件系列化產(chǎn)品,成為突破智能機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)。
在許多業(yè)內(nèi)人士看來,這顯示了國家對機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重視,并為未來中國機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化提供了強有力的政策支持。
北京科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院金融工程系主任劉澄表示,未來機(jī)器人的發(fā)展在一定程度上會排擠或者替代傳統(tǒng)勞動力,機(jī)器人極高的生產(chǎn)效率,也會將人類文明提高到一個新的發(fā)展程度,同時推動著勞動者向更加高端的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。
智能機(jī)器人或迎井噴期
隨著中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整升級,制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人是整個轉(zhuǎn)變過程的催化劑,中國的工業(yè)機(jī)器人市場將會進(jìn)一步擴(kuò)大。國際機(jī)器人協(xié)會發(fā)布的行業(yè)調(diào)查報告顯示,2015年全球各地區(qū)工業(yè)機(jī)器人銷量需求增長率排名中,亞洲地區(qū)位居榜首,而中國以59%的增速成為工業(yè)機(jī)器人最大的需求國。
盡管過去五年,我國的工業(yè)機(jī)器人銷量增長迅速,但從使用密度(每萬名工人擁有機(jī)器人數(shù))和應(yīng)用比例指標(biāo)來看,我國與國外成熟市場相比仍處于較低水平:截至2015年,中國機(jī)器人使用密度僅為34臺,國際平均水平為56臺。橫向?qū)Ρ劝l(fā)達(dá)國家,韓國是全球工業(yè)機(jī)器人使用密度最高的國家,每一萬名工人中擁有437臺機(jī)器人,日本為323臺,德國為282臺,美國為152臺。
國際機(jī)器人聯(lián)合會(IFR)2015年發(fā)布預(yù)測報告指出,中國工業(yè)機(jī)器人2016-2018年的銷量將分別達(dá)到7.85萬臺、9.81萬臺、12.27萬臺,年均增長25%左右。這預(yù)示著我國智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在未來幾年,將步入一個井噴式的發(fā)展時期。
專家表示,雖然中國機(jī)器人自動化生產(chǎn)線裝備的市場起步較晚,而國內(nèi)裝備制造業(yè)正處于由傳統(tǒng)裝備向先進(jìn)制造裝備轉(zhuǎn)型的時期,但是人口紅利的消失,高端制造業(yè)回流,低端制造業(yè)轉(zhuǎn)移的現(xiàn)狀迫使中國進(jìn)行一系列的改革。隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)的快速發(fā)展及下游行業(yè)的驅(qū)動,未來對機(jī)器人的需求將會呈現(xiàn)出強勁的發(fā)展態(tài)勢。