(四)新型智能機(jī)器人市場(chǎng)需求增加
新型智能機(jī)器人,尤其是具有智能性、靈活性、合作性和適應(yīng)性的機(jī)器人需求持續(xù)增長。第一,下一代智能機(jī)器人的精細(xì)作業(yè)能力被進(jìn)一步提升,對(duì)外界的適應(yīng)感知能力不斷增強(qiáng)。在機(jī)器人精細(xì)作業(yè)能力方面,波士頓咨詢集團(tuán)調(diào)查顯示,最近進(jìn)入工廠和實(shí)驗(yàn)室的機(jī)器人具有明顯不同的特質(zhì),它們能夠完成精細(xì)化的工作內(nèi)容,如組裝微小的零部件,預(yù)先設(shè)定程序的機(jī)器人不再需要專家的監(jiān)控。第二,市場(chǎng)對(duì)機(jī)器人靈活性方面的需求不斷提高。雷諾目前使用了一批29公斤的擰螺絲機(jī)器人,它們?cè)趦H有的1.3米長機(jī)械臂中嵌入6個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭的機(jī)器臂均能靈活操作。第三,機(jī)器人與人協(xié)作能力的要求不斷增強(qiáng)。未來機(jī)器人能夠靠近工人執(zhí)行任務(wù),新一代智能機(jī)器人采用聲吶、攝像頭或者其他技術(shù)感知工作環(huán)境是否有人,如有碰撞可能它們會(huì)減慢速度或者停止運(yùn)作。
三、主要國家機(jī)器人發(fā)展情況
(一)日本
2005-2014年日本工業(yè)機(jī)器人內(nèi)銷及出口結(jié)構(gòu)變化情況
日本工業(yè)機(jī)器人發(fā)展主要經(jīng)歷四個(gè)歷史階段。第一階段為搖籃期(1967-1970年),川崎重工業(yè)公司從美國UNImation公司引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù),建立生產(chǎn)車間,并且于1968年制造出第一臺(tái)川崎機(jī)器人。第二階段為實(shí)用期(1970-1980年),日本工業(yè)機(jī)器人經(jīng)歷短暫的搖籃期后迅速進(jìn)入發(fā)展時(shí)期,工業(yè)機(jī)器人十年間的增長率達(dá)到30.8%。第三階段為普及提高期(1980-1990年),日本政府開始在各個(gè)領(lǐng)域廣泛推廣使用機(jī)器人,1982年日本的機(jī)器人產(chǎn)量約2.5萬臺(tái),高級(jí)機(jī)器人數(shù)量占全球總量的56%,到1986年其機(jī)器人保有量已經(jīng)達(dá)到10萬臺(tái),機(jī)器人產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值超過3000億日元,到了1990年其生產(chǎn)總值超過6000億日元。第四階段為平穩(wěn)成長期(1990-2013),受到金融危機(jī)和日元貶值的影響,日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在90年代中后期進(jìn)入低迷期,2005-2009年,日本工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模呈下降態(tài)勢(shì),2009年生產(chǎn)總值不到3000億日元,但是2011年生產(chǎn)總值開始回升。截至2014年,日本工業(yè)機(jī)器人保有量占全球機(jī)器人保有量的30%。
日本機(jī)器人產(chǎn)品以工業(yè)機(jī)器人為主。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)的統(tǒng)計(jì),2014年日本工業(yè)機(jī)器人的全球市場(chǎng)份額排名第一,工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)和安裝總量為12.7萬臺(tái),銷售量約2.8萬臺(tái),銷售額超過500億日元。2014年,日本的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品按應(yīng)用領(lǐng)域劃分為四類,分別是噴涂機(jī)器人、原材料運(yùn)輸機(jī)器人、裝配機(jī)器人、清潔機(jī)器人。按照工業(yè)分支應(yīng)用的比例為:自動(dòng)化零部件工業(yè)占35.1%;電機(jī)械制造工業(yè)占27.3%;塑料制品工業(yè)占9.7%。數(shù)據(jù)顯示工業(yè)機(jī)器人在汽車和電子領(lǐng)域的應(yīng)用比例高達(dá)62.4%,這兩類產(chǎn)業(yè)是推動(dòng)日本國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)增速的引擎。
在出口方面,2005-2014年十年間,日本工業(yè)機(jī)器人出口量顯著高于內(nèi)銷。2014年出口的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品數(shù)量超過9.8萬臺(tái),出口的工業(yè)機(jī)器人占總銷量的77.2%,出口額約3100億日元,比2013年的3013.4億日元增長了2.8%。日本工業(yè)機(jī)器人出口國多集中在亞洲國家,尤其是中國、韓國和菲律賓。
目前日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)是如何拓展應(yīng)用領(lǐng)域。一方面,日本近年工業(yè)機(jī)器人在食品、藥品、化妝品“三品產(chǎn)業(yè)”領(lǐng)域有較快發(fā)展,與汽車和電子產(chǎn)業(yè)不同,“三品產(chǎn)業(yè)”的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)更高,解決衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)需要更先進(jìn)的技術(shù)支持。另一方面,日本服務(wù)型機(jī)器人開發(fā)領(lǐng)域雖然取得重要進(jìn)展,但是產(chǎn)品量產(chǎn)的服務(wù)型機(jī)器人還很少。例如,醫(yī)療介護(hù)和災(zāi)害救援的機(jī)器人已經(jīng)研發(fā)出來,但是推廣普及仍然缺乏技術(shù)和制度的支持。
(二)美國
美國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展主要經(jīng)歷四個(gè)歷史階段。第一階段是20世紀(jì)60年代至70年代,其工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)處于研究階段,1962年美國研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人,但由于當(dāng)時(shí)本土的失業(yè)率高達(dá)6.65%,政府擔(dān)心機(jī)器人導(dǎo)致就業(yè)情況惡化,并未把工業(yè)機(jī)器人列入重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目,美國市場(chǎng)的少量企業(yè)僅與大學(xué)合作進(jìn)行初步的研發(fā)工作。第二階段是20世界70年代后期至80年代,美國政府與企業(yè)對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用認(rèn)識(shí)有了改變,制定機(jī)器人重點(diǎn)技術(shù)路線,機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展集中于航空、核工程、海洋等特殊領(lǐng)域的高級(jí)機(jī)器人的開發(fā),機(jī)器人的主要用戶是政府和軍方,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)化在此階段遠(yuǎn)不及日本。第三階段是20世紀(jì)80年代中后期至90年代初期,美國政府真正開始重視工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)和推廣,美國標(biāo)準(zhǔn)局和職業(yè)安全與衛(wèi)生管理局開始商討并且建立美國機(jī)器人國家標(biāo)準(zhǔn)。隨著機(jī)器人制造商的生產(chǎn)技術(shù)日臻成熟,功能簡單的一代機(jī)器人逐漸不能滿足實(shí)際需要,美國開始重視開發(fā)具備視覺、觸覺、力感等功能的二代機(jī)器人。第四階段是90年代后期,美國在機(jī)器人軟件領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。在語音識(shí)別技術(shù)上,美國科技公司蘋果、谷歌和微軟都在加緊布局;在圖像識(shí)別領(lǐng)域,F(xiàn)acebook等公司的人像識(shí)別、圖像分析技術(shù)初露端倪。
美國是全球工業(yè)機(jī)器人第三大市場(chǎng)。受到生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)以及美國重振制造業(yè)的戰(zhàn)略影響,2014年美國機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到2.6萬臺(tái),較2013年增長了11%。但是機(jī)器人本體利潤少、技術(shù)含量低,美國制造機(jī)器人本體的制造商較少,更多的企業(yè)注重于技術(shù)方面的研發(fā)。截至2015年,美國共申請(qǐng)1.6萬余件相關(guān)專利。在機(jī)器人技術(shù)分類方面,除了機(jī)械手、控制單元、焊接、機(jī)床零件等基礎(chǔ)技術(shù)除外,美國的高智能、高難度的國防機(jī)器人、太空機(jī)器人已經(jīng)開始投入實(shí)際應(yīng)用。
2012-2014年美國工業(yè)機(jī)器人新裝機(jī)量情況
為滿足美國制造廠商的現(xiàn)代化生產(chǎn)線需求,美國本土加速機(jī)器人的安裝工作,2010-2013年,美國機(jī)器人銷售額的年均復(fù)合增長率為18%。2014年1月,美國工業(yè)機(jī)器人保有量為22萬臺(tái),制造業(yè)的工業(yè)機(jī)器人密度達(dá)到152臺(tái)/萬人,部分自動(dòng)化工業(yè)領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人密度甚至達(dá)到1111臺(tái)/萬人。
補(bǔ)充:美國當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月3日,IBM官方宣布了他們的最新成果——首個(gè)人造神經(jīng)元,可用于制造高密度、低功耗的認(rèn)知學(xué)習(xí)芯片。這意味著人工智能的底層硬件基石已完成。
(三)韓國
韓國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)起步晚、發(fā)展速度快。韓國在上世紀(jì)90年代初期建立了工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系,政府的推動(dòng)作用對(duì)于韓國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了重要作用。2004年韓國政府啟動(dòng)“無所不在的機(jī)器人伙伴”項(xiàng)目后機(jī)器人產(chǎn)業(yè)步入快速發(fā)展期。2008年,《智能機(jī)器人促進(jìn)法》將機(jī)器人列為國家級(jí)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),對(duì)于人才培育、質(zhì)量把控和平臺(tái)搭建方面進(jìn)行了頂層設(shè)計(jì)。2012年,韓國知識(shí)經(jīng)濟(jì)部發(fā)布了十年為期的《機(jī)器人未來戰(zhàn)略2022》,計(jì)劃投資3500韓元使機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模拓展10倍。2013年,韓國知識(shí)經(jīng)濟(jì)部基于該戰(zhàn)略制定了《第二次智能機(jī)器人行動(dòng)計(jì)劃(2014-2018年)》,提出2018年韓國機(jī)器人國內(nèi)生產(chǎn)總值要達(dá)到20萬億韓元,出口達(dá)到70億美元,占據(jù)全球20%市場(chǎng)份額的目標(biāo)。
2005-2014年韓國工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模變化情況
目前韓國是全球工業(yè)機(jī)器人第四大市場(chǎng)。2014年,韓國機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到歷史第二高的2.47萬臺(tái),較2013年增長16%,僅低于2011年的2.55萬臺(tái)。韓國工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)占全球5%的市場(chǎng)份額,機(jī)器人產(chǎn)品主要集中在汽車零部件,特別是電子零部件領(lǐng)域。
(四)德國
2012-2014年德國工業(yè)機(jī)器人新裝機(jī)量情況
德國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展極為迅速。德國政府在工業(yè)機(jī)器人發(fā)展初期起到重要引領(lǐng)作用,20世紀(jì)70年代中后期,德國政府強(qiáng)制規(guī)定“改善勞動(dòng)條件計(jì)劃”,在某些有毒、有害的崗位施行機(jī)器換人的計(jì)劃。近幾年,德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)能源部聯(lián)手推行“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,將物聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)引入制造業(yè),打造智能化生產(chǎn)模式。
德國是歐洲最大的機(jī)器人市場(chǎng),也是世界第五大機(jī)器人市場(chǎng)。2014年其工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模超過2萬臺(tái),較2013年增加10%。2010-2014年,德國工業(yè)機(jī)器人年均增長率約為9%,主要推動(dòng)力是汽車產(chǎn)業(yè)。根據(jù)德國機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)(VDMA)統(tǒng)計(jì),2014年德國工業(yè)機(jī)器人密度為282臺(tái),是法國的兩倍、英國的四倍。(
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