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回顾:日本机器人新战略浅析

作者: admin发布时间:2021-08-12 15:09

  2015年1月23日,日本政府对外公布了“机器人新战略”,决定未来5年将重点发展机器人产业。为实现这一战略,日本政府将在财政、税收、教育和法律等方面予以扶植。

  报告指出上世纪80年代以来,日本机器人以制造业工厂应用为主,迅速普及。目前,日本仍然保持工业机器人产量、安装数量世界第一。2012年,日本机器人产值约为3400亿日元(约合人民币175亿元),占据全球市场份额的50%,安装数量(存量)约30万台,占全球市场份额的23%。而且,机器人的主要零部件,包括机器人精密减速机、伺服电机、重力传感器等,日本占据全球90%以上的市场份额。日本在机器人生产、应用、主要零部件供给、研究等各方面依然在全世界处于遥遥领先的优势,依然保持“机器人大国”地位。

  近年来,欧美以及中国等纷纷将机器人视为经济增长的推动力。伴随快速发展的数字化、网络技术、云计算技术,物与物相连的物联网社会正在不断实现。欧美各国意识到了这个巨大的变化,开始谋划抢占新一轮科技变革的先机,掌控新机器人应用的主导权。而中国随着劳动力成本的上涨、对产品质量品牌的重视,未来也将大规模应用最高端的工业机器人。

  伴随技术的创新、商业模式的变化,机器人技术也不断地发生着剧变。首先,机器人从单机作业向自主学习、自主行动的机器人发展;其次,机器人向替代计算机或者手机的“信息终端化”演变,有占据日常生活各个角落的趋势;最后,机器人向互联网、协同合作发展,即 “网络化”趋势。

  目前,日本工业机器人水平处于世界领先地位。今后的发展方向是医疗护理、基础设施检修、农业等领域,因为这些领域将面临劳动力严重短缺的局面。随着日本老龄化的快速发展,护理行业的劳动力短缺问题越来越突出。据统计,未来5年,日本专业护理人员短缺量高达30万人。目前,日本企业已经研制成功了护理老人的机器人,这种机器人可以轻松将老人抱起,并协助餐饮、洗浴和按摩等活动,但其价格昂贵,售价高达2000万日元(约合人民币100万元)。今后的研究方向是使其小型化和降低成本,争取5年后售价降至10万至20万日元的水平。

  以Google为代表的互联网企业不断拓展新商业模式,进军制造业。美国设立了工业互联网联盟;德国推出了工业4.0战略,举全国之力,推动新生产过程的开发、全产业链的优化。这些趋势之中,关键是模块化和意在获取国际标准。

  所以,日本政府开始担忧,假设日本在机器人开发中着眼点落后于这一趋势的话,机器人领域也将边缘化,制造领域领先的商业模式也将走向衰落。

  为了应对世界潮流,人才培养是至关重要的。尤其是在当前机器人中附加值较多部分的生产工程设计等系统领域的人才,以及未来重要性将进一步增加的数据应用、人工智能开发等软件人才。但是,日本国内这些领域的人才培育还有所欠缺。近年来,有限的优秀人才不断地直接到国外工作,造成了人才的缺口。所以,人才培育与就业两个层面都是很大的课题。

  同时,使机器人作为系统得以应用,关键就是系统集成,而目前日本机器人应用大多仅限于汽车、电子制造领域等大型企业。汽车与电子制造领域之外的制造业与服务业等新的领域,中小企业等的需求日益增多,系统集成商的数量和质量都显得不足,这方面也需要尽早解决。

  随着传感器、人工智能等技术发展,机器人将走入生活,广泛应用,无处不在,颠覆我们以往对机器人定义,汽车、家电、手机、住宅也将成为机器人之一。我们现有对机器人发展思路需要重新定位和思考。

  首先,机器人要提升“易用性”,实现任何人都可以熟练使用。以往,机器人应用的主要领域是以汽车、电子制造产业等大企业为主,主要是嵌入到大规模的生产线中的工业机器人。未来的机器人,将更多的应用于食品、化妆品、医药品等行业,以及更广泛的制造领域、各种各样应用环境的服务领域、中小企业等。为此,未来不是大力发展大型、用于焊接与喷漆等领域的工业机器人,而是要多研发更小的、广泛应用的机器人,尤其是适用于中小企业的、性价比较高的机器人。机器人供应商、系统集成商、用户之间需形成共赢关系,共同获取高附加值,低成本兼具高技术。同时,通用平台下,通过模块组合满足各种需求的模块化机器人将成为主流。

  其次,机器人向与信息技术相融合方向发展,自主化、数据终端化、网络化机器人成发展趋势。由此,在全世界范围内,不断获取数据、获得应用,形成数据驱动型的创新。机器人在这一过程中,在制造、服务领域带动产生新附加值的同时,还将成为在各种信息传达、娱乐和日常通信领域带来极大变革的关键设备。

  以往机器人概念往往局限在具备传感器、控制系统、驱动系统等3个要素。随着数字化的进展、云计算等网络平台的充实,以及人工智能技术的进步,物联网世界的进化,机器人仅仅通过智能控制系统,就能够应用于社会的各个角落。这样,只有兼具3个所有要素的机械才能称为机器人的定义,将有可能发生改变。下一代机器人,将会涵盖更广泛的概念。

  增加产、学、官合作,增加用户与厂商的对接机会,激发创新,同时推进人才培养、下一代技术研发、开展国际标准化等工作。

  为了在制造、服务、医疗护理、基础设施、自然灾害应对、工程建设、农业等领域广泛使用机器人,在战略性推进机器人开发与应用的同时,打造应用机器人所需的环境。

  要推进机器人相互联网,自主存储数据,加以应用等的规则,并积极申请国际标准。同时,推进平台安全以及标准化,制定着眼于机器人新时代的战略。到2020年,推出多种政策,扩大机器人开发投资,推进1000亿日元规模的机器人扶持项目。届时,机器人并不是简单的替代人类劳动的概念,而是“机器人是与人之间形成互助互补的关系,与人一起创造高附加值的合作伙伴”。

  为实现上述三大核心目标,日本制定了五年计划,旨在确保日本机器人领域的世界领先地位。

  为顺利推行“机器人新战略”,日本政府决定实施政策倾斜,对按照政府战略意图开展机器人研究开发的企业提供一定财政补贴和风险保障。同时,放宽行政限制,允许其他行业的企业从事机器人及相关技术的开发研制。对“无人飞机”和“自动驾驶汽车”等机器人主导的产业,日本政府将修改有关法律,予以扶植和保护。日本政府还决定2015年开始在中等专科学校逐步开设“机器人专业”,加快普及机器人技术和知识,快速培养相关人才。

  机器人从制造业走向公共服务领域,机器人需要在不同地形、不同环境中工作,家庭、商店、医院等多样化的工作环境,服务对象也大多是不熟悉机器人操作的群体。所以,对机器人的操作性能与安全性能方面的要求更高。此外,服务业中,机器人所获取和应用的数据必定包含个人信息,例如病人病历、消费行为等。网络化的机器人在制造业领域或许会带来新的附加价值,而在服务业领域带来便捷性的同时,也有可能泄露个人隐私数据。据了解,日本《机器人新战略》中,充分意识到了机器人的安全性与个人信息问题,将由“日本机器人革命促进会”研究制定“机器人相互联网以及自主采集数据的机器人安全性管理规则”。

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