本报记者 高志民
哈工大机器人(合肥)国际创新研究院、中智科学技术评价研究中心与社会科学文献出版社日前联合发布《机器人产业蓝皮书:中国机器人产业发展报告(2020~2021)》。蓝皮书显示:为防止新冠肺炎疫情扩散,机器人替代人工的需求被激发,越来越多的服务机器人被应用于医疗、配送等领域,服务机器人的市场空间进一步扩大。
同时,家务机器人、教育机器人因刚性市场需求提高而逐步在市场放量,娱乐机器人、养老助残机器人产业化仍存在一定瓶颈;在技术驱动下,公共服务机器人中的酒店机器人和餐饮机器人在下游应用场景中加速落地,逐步向政务等市场延伸;专业安防机器人与人工智能技术相结合,在某些细分场景中初步具备自主能力;特种机器人在国内院校及企业加大研发力度的背景下,在部分特定场景中实现应用突破,如水上、水下、管道、消防等领域……
▲中国机器人专利申请量已达全球第一
蓝皮书指出,截至2019年底,中国受理机器人相关专利总量为162485件,占全球已公开的机器人相关专利申请总量的44%,已赶超日本、美国、韩国、德国跃居全球第一。从中国受理机器人各分支技术的专利数量占比可看出,上游零部件专利申请量相对较多,达到37%。其中,控制系统和末端执行器相关专利占比较高,而减速器相关专利的申请量占比仅1%,可见减速器技术依然是制约中国机器人技术高质量发展的技术瓶颈之一。
▲中国机器人已形成七大产业集聚区
蓝皮书指出,目前,国内已形成七大机器人产业集聚区。其中,处于沿海地区的长三角地区及粤港澳大湾区机器人企业数量众多,京津冀地区、长三角地区及粤港澳大湾区高端人才优势明显,东北地区具备的深厚工业基础为机器人产业发展提供了土壤,中部地区凭借区位等优势已形成产业集群,西北和西南地区在相关政策引导下不断吸引项目落地。未来,七大机器人产业集聚区将立足优势资源,加快产业集聚步伐。
▲面临不同发展问题
蓝皮书指出,各大机器人产业集聚区因产业发展基础、地方支持政策、配套产业链、专业人才等条件不同,呈现差异化发展的产业集聚特征,也相应面临着不同的发展问题。
京津冀地区高度重视机器人产业发展,但整体未形成差异化、协同化发展路径;长三角地区凭借其完备的产业链吸引国际巨头布局,对本土厂商造成较大的市场竞争压力,且当地政策偏应用型导向;粤港澳大湾区中小型制造业企业多,智能制造及自动化改进市场潜力大,但需求碎片化,亟须机器人企业提升解决方案能力;东北地区拥有数量较多的机器人相关重点高校、实验室及企业,但暂未形成产学研协同创新效应,部分技术研发成果产业转化率低;中部和西北地区机器人产业发展较晚,高端人才及科研机构数量有限,制约产业高速发展;西南地区通过政策扶持等措施培育本土企业、吸引集团公司在本区域设立分公司,但企业体量及聚集产业规模相对较小,机器人产业集聚效应有待形成。
▲产业人才:从外部引进向自我培养转变
蓝皮书指出,人才是机器人产业快速发展的重要支撑,为避免人才问题成为阻碍国内机器人产业前进的瓶颈,产业各界将会越来越重视专业人才的数量及质量。在机器人市场、用人企业对人才专业性的需求度和依赖度提升的背景下,多元化、国际化、专业化成为人才培养思路。针对国内机器人产业人才培养路径的变化,政府将注重高素质产业人才队伍建设,加强产业人才培养顶层设计,明确人才评价标准;企业将转变原有“外部引进”为主的人才引进策略,加强与高校、培训机构等单位的沟通、合作,进行人才的自我培养;高校、科研机构将紧跟产业市场需求,加强与企业的深入交流,完善教育体系和开设相关专业。
▲智能机器人软件潜力巨大
智能机器人凭借其“智能性”扩展了机器人的应用范围与想象空间,而软件正是机器人“智能性”的核心体现。随着自动驾驶、智能工厂等概念的兴起,机器人核心软件发展潜力巨大。
根据预测,到2025年,自动驾驶汽车产值可以达到1.9万亿美元。ROS系统公布后,美国西南研究院将ROS加入大型自动驾驶地面车辆发展计划中,并利用许多ROS工具进行后期开发。2013年,汽车公司宝马在上海研究院开始做基于ROS、针对中国市场的自动驾驶项目。2016年2月,福特公司宣布选择其自动驾驶车辆采用ROS接口。2016年3月,百度人工智能首席科学家吴恩达宣布在百度的自动驾驶车技术中应用机器人操作系统ROS。2015年,丰田汽车的子公司Toyota Research Institute和ROS共同开展针对机器人及自动驾驶技术的研究。还有许多厂家仍未公布自动驾驶技术,但是自动驾驶采用ROS已经成为行业研究热点。ROS的实现可能会颠覆过去的汽车业务,从汽车业务的市场规模来看,自动驾驶汽车可以说是机器人操作系统最大的应用领域。
▲工业界的机器人需求强烈
蓝皮书指出,工业界对工业机器人智能化有着更强烈的需求,而智慧工厂是未来工厂的终极目标。以工业机器人应用为主,各种复杂机器人之间既独立又相互协作配合工作,通过融合物联网和数字技术实现工厂高效作业。相对于传统的机械运动轨迹的实现,智能工厂需要加入更多的智能算法,而机器人应用软件所集成的大量算法模块,为机器人的开发与应用提供了便利。
▲个人/家用和公共服务机器人市场潜力大
蓝皮书指出,伴随国内机器人技术不断发展及劳动力成本的提升,2019年中国个人/家用和公共服务机器人市场规模为22亿美元,同比增长33.3%。其中,国内个人/家用服务机器人市场销售额较2018年增长31.6%,高于全球27.8%的市场增速。国内医用机器人市场销售额6.2亿美元,同比增长34.8%,高于全球32%的市场增速。国内特种机器人市场规模约7.5亿美元,同比增长19.0%。
伴随技术提升,服务机器人成本呈下降趋势,社会劳动力成本上升带动机器人换人需求。据中国电子学会预测,到2021年,随着室内配送等新兴市场需求发展,国内个人/家用和公共服务机器人市场规模有望接近40亿美元。