高质量发展机器人产业


  高质量发展机器人产业机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”它能为人类带来许多方便之处!

  机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作,例如生产业、建筑业,或是危险的工作。

  机器人能力的评价标准包括:智能,指感觉和感知,包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等;机能,指变通性、通用性或空间占有性等;物理能,指力、速度、可靠性、联用性和寿命等。因此,可以说机器人就是具有生物功能的实际空间运行工具,可以代替人类完成一些危险或难以进行的劳作、任务等。

  北京市社会科学院李晓壮提出,推动制造业高质量发展应构建四大体系:加快构建制造业科技创新体系,科技创新是助推制造业高质量发展原生动力。加快构建制造业人才支撑体系,推动制造业高质量发展,核心是科技创新,关键在人。加快构建现代服务型制造体系,现代服务型制造体系是助推制造业高质量发展的软引擎。

  我国一些企业仍然停留在传统制造业阶段,满足于生产、加工、销售,单纯追求产品销售量而产生的利润,忽视前置的专利价值、后置的解决方案等“服务价值”,制造业与服务业相互脱钩,只做一锤子买卖。种种迹象表明,现代制造业的高质量发展,不仅需要现代制造业的“硬件”支撑,更需要现代服务业“软件”给力。

  构建现代服务型制造体系,一是延伸布局,即需要推动从制造业向服务业价值链纵横延伸布局,推进制造业向高附加值的现代服务型制造业转型。二是高度融合,即深度开发产品前置和后置“服务价值”,借助互联网、大数据、人工智能等现代信息技术,提高现代服务型制造水平。三是精细精准,提高企业现代化服务业价值链精细化程度,为“顾客”提供更加精准化的服务。

  加快构建制造业制度环境体系,推动制造业高质量发展需要积极向上、既有活力又有秩序的制造业制度环境体系支撑。

  工业和信息化部部长苗圩出席会议时指出,加快发展机器人产业是制造业高质量发展的重要方向,要构建开放协同的全球产业生态,共同推动全球机器人产业健康可持续发展。

  苗圩表示,伴随着全球机器人快速发展,中国机器人产业也取得长足进步,2018年,中国工业机器人产量达到14.8万台(套),全球产量占比超过38%;服务机器人产品类型日益丰富,已深入家居生活及日常工作的各个方面。

  五年来,全球机器人领域创新创业更加活跃,技术演进和迭代步伐明显加快,产业和市场规模快速扩张,应用领域不断拓展,有力支撑了制造业智能转型,改善了人类的生活方式。

  今年以来,受国际经济发展环境影响,全球工业机器人增长放缓,同时,机器人产业在发展过程中仍面临诸多问题和挑战,关键核心技术需要进一步提升,应用场景和领域需要进一步拓展,风险防控和法律法规体系需要进一步完善。但总体来看,作为新一轮科技革命与制造业融合创新的重要载体,机器人仍然是推动新旧动能转换、推动经济高质量发展的重要动力。随着全球产业转型升级步伐加快、消费升级加速,特别是机器人技术创新和应用领域拓展、供给能力的提升和需求规模的扩大,机器人产业将继续保持快速发展。

  哈尔滨工业大学常务副校长、中国科学院院士韩杰才撰写的《构筑机器人创新生态促进制造业高质量发展》

  构筑机器人创新生态促进制造业高质量发展

  作者:哈尔滨工业大学常务副校长、中国科学院院士韩杰才

  机器人在推动制造业高质量发展中的地位

  机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”,其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。我们不仅要把我国机器人水平提高上去,而且要尽可能多地占领市场。

  随着人口红利的消失,机器人在现代制造业中发挥着越来越重要的作用,中国从2017年开始成为世界机器人增长最大的市场。据预计,在2022年中国机器人市场规模将达到805.2亿美元,全球占比高达38.3%。中国机器人市场涵盖了全部20个行业类别、60多类主要场景。工业机器人应用领域已经率先从汽车、电子、食品包装等传统领域,向新能源、环保设备、高端装备、仓储物流等新兴领域加快转变,机器人应用场景也在从传统汽车及3C制造向新场景和新行业延伸。如何扩大并深耕场景,提升行业应用范围和水平,是机器人行业未来非常重要的爆发增长点。

  机器人已经具备成为独立工业母机的可能性,发展智能工业机器人为我国制造业换道超车提供了机遇。工作母机处于产业链核心环节,是现代工业的心脏,是整个工业体系的基石和摇篮。机器人的出现打破了人们对于工业母机的认识,随着视觉、语音等人工智能技术在机器人上的应用,机械系统和电子系统高度融合,工业机器人正在替代传统机床成为新一代独立工作母机。在机械系统和电子系统层面,目前六轴机器人很大程度上已经具有了工业母机的特性,FANUC和ABB展示的用机器人制造机器人生产线就证明了这一点。

  关键核心技术缺失制约机器人产业高质量发展

  改革开放四十多年来,我国完成了第一次工业革命和第二次工业革命的补课,奋力追赶上了第三次工业革命的快速发展期,同步迈入了第四次工业革命,走完了发达国家几百年走过的工业化历程。但与欧美发达国家相比,基础薄弱、原创能力不强、关键核心技术“卡脖子”等仍是发展的短板。纵观近年来蓬勃发展的中国机器人产业,普遍面临关键核心技术缺失的“头重脚轻根底浅”窘境。消除中国机器人产业“虚火”,助推国产机器人企业角逐国际市场竞争,必须在软硬件系统都掌握独立的核心技术,形成极强的独立技术壁垒,才能真正实现机器人这种新一代工业母机产品的输出,迈步走向世界。

  近年来我国将机器人关键核心技术作为科技发展重点领域,相继攻克了减速器、伺服控制、伺服电机等关键核心零部件领域的部分难题,但相比之下,国产机器人核心零部件竞争力仍旧不强,存在精度差、寿命短、故障多等问题,市场应用端当前还是大部分依赖进口,其中占工业机器人生产成本70%以上的三大核心零部件——减速器、伺服系统和控制器,国产产品市场份额还不到5%。要有效弥补科技创新的短板,必须发挥我们的制度优势,加大研发资源投入,充分释放青年人才队伍红利,强化核心技术攻关,完善创新制度设计,构建面向全球的创新体系和生态,持续提升中国科技创新能力。

  构筑创新生态驱动机器人产业高质量发展

  创新生态通常指为创新活动提供的条件和环境,是创新要素相互连接形成的网络。创新生态的构成主体一般包括大学和科研机构、企业、金融机构、政府和各类中介形成的功能综合体。其中,政府提供政策法规、条件支持、政务管理和服务;大学和科研院所提供知识、技术、人才支撑;金融机构提供资金融通;中介机构推动知识传播、技术扩散和成果转化;企业是创新生态的关键主体,建设“以企业为主体、以市场为导向,产学研深度融合的技术创新体系”已经成为社会共识。机器人是智能制造的共性技术和基础产业,是支撑制造业高质量发展的关键环节。哈尔滨工业大学发挥学校在机器人领域的技术、人才、项目优势,与黑龙江省、哈尔滨市联合成立了哈工大机器人集团(HRG)。在实践探索中我们认识到:构筑机器人创新生态,有助于促进制造业高质量发展。

  一是以供给侧改革补齐创新短板,完善机器人产业创新链。创新链包括“基础研究—共性技术研究—商业应用研究—产品开发—工艺优化—规模生产”等功能环节。HRG按照平台模式和生态模式,建立广泛连接和开放合作的创新系统,全面打通资源导入渠道,优化资源配置,实现创新链上下游各环节的业务协作。在生态构建和创新链协同中,突出了以企业为主体、以市场为导向,有利于产学研合作的深度融合。实现创新链全链条全要素赋能,全面提高创新质量。

  二是以共享共赢实现产业价值重塑,促进机器人产业链协同。产业链是生产制造各环节前后衔接构成的业务链条,包括从原材料到最终产品的全过程。产业链协同主要表现为利益协同、技术协同和空间协同,相关研究视角包括价值链、企业链、供需链和空间链。机器人产业链主要包括“技术研发—核心技术和零部件—本体制造—系统集成—售后服务”等环节。HRG积极为产业链关联企业提供要素赋能,协调上下游企业的合作配套关系,优化业务布局和区域协作,形成功能互补、利益共赢的事业共同体。机器人产业的竞争是全球化竞争,不只是企业之间的技术和产品的竞争,还包括国家的产业链、供应链、创新体系之间的竞争。

  三是以利益共享推动风险共担,实现机器人产业资本链融合。一般来讲,资本链包括“募集资金—投资—项目培育—资本退出”等资本流动过程。资本链涉及投资人和投资机构、融资企业、资本市场等主体。资本是动员、组织和配置创新资源的关键力量。机器人产业是技术密集型和资本密集型项目,构筑机器人创新生态,需要促进创新链和产业链与资本链深度融合。通过资本的力量,可以更好地动员和整合资源,促进成果转化。HRG在机器人领域通过借助资本力量,有效导入创新创业资源,成功孵化了上百个优质产业项目,打通了科技创新、成果转化、产业培育的业务逻辑。

  四是以协同创新引领创新生态发展,加快机器人产业体系建设。构筑机器人创新生态,要致力于机器人领域的产业体系建设。党的十九大报告提出“加快建设实体经济、科技创新、现代金融、人力资源协同发展的产业体系”。产业体系所包含的四方面内容构成了一个有机整体,是“转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力”的系统工程,缺少任何一个方面都不完整。HRG通过“创新+创业+产业”联动发展的业务逻辑,形成了包括产业研究院、孵化体系、产业基地、专项投资基金在内的“科创产”综合体业务模式,并在合肥、岳阳、中山等多个地区成功落地。围绕机器人产业,形成了实体经济、科技创新、现代金融、人力资源协同发展的局面,为地方经济发展构建了区域性机器人产业体系。

  机器人是智能制造的重要支撑,是实现“互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”的主导力量。构筑机器人创新生态,开放共享创新生态平台,实现新技术交叉融合;打通创新链、对接产业链、融合资本链,促进实体经济、科技创新、现代金融、人力资源协同发展,实现规模效应和集聚效应;建立以企业为主体、以市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系,整体推进科技创新、成果转化、产业培育工作,优化创新体制机制,打造经济增长新动能,促进制造业高质量发展。

  韩杰才,哈尔滨工业大学常务副校长、中国科学院院士。他长期从事超高温复合材料、红外光学晶体与薄膜材料的研究,揭示了材料超高温烧蚀机理和规律,发展了细观热烧蚀理论,提出了多元氧化物和固溶体抑制氧化烧蚀的机制,实现了材料氧化抑制与高温强韧化的协同,并应用于高超声速飞行器防热系统。发明了大尺寸蓝宝石晶体专用生长方法及生长装备、四面体非晶碳复合增透保护膜及制备工艺,用于多个工程型号,并长期致力于推动新材料、机器人科技成果的转化和产业化。曾获国家自然科学奖二等奖、国家技术发明奖二等奖、首届全国创新争先奖等。

  来源:学习时报