机器人产业跑出“加速度”
2024-12-16曹珊珊
截至2024年7月,我国持有的机器人相关有效专利超过19万项,占全球比重约2/3。与此同时,中国已连续11年成为全球最大工业机器人市场,近3年新增装机量占全球一半以上。目前,服务机器人在家庭服务、医疗康养等领域实现规模化应用,特种机器人在空海探索、应急救援等领域发挥重要作用。
在一家汽车工厂内,生产线繁忙而有序,一台台自适应机器人静静地守在引擎盖打磨工位上,开启了它们的工作……
手术台上,医生正全神贯注地凝视着无影灯下的精密操作区域,汗水沿着额角微微渗出,医生身旁正是一位特殊的助手——一台自适应机器人,它能结合机器视觉和先进AI算法,根据需求进行稳定可靠的精细操作……
如今,大量机器人产品已经在工厂、超市、家庭等生活场景大展拳脚,我国机器人产业成绩显著。
机器人被誉为“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。当前,全球机器人产业进入快速发展期,我国稳居领头羊行列。据统计,“十三五”时期以来,我国机器人产业规模快速增长,年均复合增长率约为15%。2020年机器人产业营业收入突破1000亿元,工业机器人产量达21.2万台(套),连续11年成为全球最大工业机器人市场,近3年来新增装机量占全球一半以上。在人形机器人领域,2023年我国人形机器人产业规模增长至39.1亿元,同比增长85.7%。预计到2026年,我国人形机器人产业规模将突破200亿元。
一路前行,我国机器人产业从小到大、从大到强,以空前的广度和深度融入人们的生产生活。
工业机器人快速发展
2024年11月1日,国际数据公司(IDC)发布了《中国机器人出海市场分析,2024:扬帆出海,破浪前行》报告,深入分析了中国工业机器人和商用服务机器人在全球市场的进展情况。该报告指出,中国机器人厂商正积极拓展海外市场,并取得了显著的成效。
该报告显示,2023年,中国工业机器人制造商的海外销售收入总计约为95.8亿元人民币,主要集中在亚太、欧洲和北美市场,这些地区贡献了中国工业机器人出口收入的90%。
日本优尼克拉夫特·纳格拉有限公司是一家主要生产汽车转向、变速箱、家电等精密零部件的企业。走进这家工厂,人们看到在变速箱螺钉制作的工艺段上,几台机器人正在安装吸盘,完成供料盘、螺纹加工和打孔等多机位的取料、放料……机器人操作的重复定位精度在0.02毫米以内,比发丝还细。
这几台工业机器人正是来自中国节卡机器人股份有限公司。优尼克拉夫特·纳格拉有限公司技术部工作人员介绍,节卡机器人能使用6种语言,操作界面简单易懂,工人只需学习2小时就可以轻松操控。这款机器人还配有专门的应用软件,通过应用程序即可实现远程操控,无需通过有线方式连接外部通信设备,十分方便。
随着中国机器人产业的快速发展,越来越多的国产机器人加速“出海”,受到其他国家企业和民众的欢迎。
快速发展的工业机器人,是我国智能制造和数字化转型的缩影。近年来,我国工业机器人实现了由大到强的历史性跨越。“工业机器人中的精密减速器、高性能伺服驱动器、智能控制器等关键核心零部件如今已形成丰富的产品谱系,技术水平和产业化能力大幅提升,国际竞争力显著增强。”中国电子学会理事长徐晓兰表示。
当前,我国工业机器人产业已从单项冠军成长为全能高手,形成了一条从核心零部件到机器人本体、再到系统集成的完整产业链。根据相关上市公司公告,新松机器人、埃斯顿、埃夫特、迈赫股份、瑞松科技等多家机器人企业密集收获汽车自动化生产线重大订单,绿的谐波、双环传动、汇川技术、雷赛智能等公司生产的核心零部件也进入全球头部企业供应链体系。
从市场竞争格局来看,2024年上半年,有4家国产机器人厂商进入全球前十行列,比2023年上半年多1家;内资品牌占国内市场份额攀升至50.1%,创历史新高,并在2024年第二季度首次超过外资品牌。
人形机器人加速“进化”
身高173厘米,体重60公斤,具有42个自由度……在2024世界机器人大会开幕式上,外形炫酷、全新升级的天工1.2MAX双手抱起大会徽章,走向舞台中央,精准地将会徽放在启动台上,这是人形机器人首次现场展示长程任务能力。
2024年,人形机器人进化到了什么程度?
写毛笔字、打咏春拳、弹扬琴、泡工夫茶,琴棋书画,十八般武艺,无所不能。上得了厅堂,下得了库房,搬得了重物,还能走进工厂。他们也可以有和人一样的皮肤、表情,喜怒哀乐随时表达。机器人能像人类一样,行走、奔跑,克服地形障碍,还可以比人更灵活,360度转身,翻腾、卷腹站立,扛住击打。
作为未来产业的重要领域,机器人产业发展前景广阔,受到市场关注。行业人士指出,人形机器人或是最容易适应世界的机器人,2024年有望成为人形机器人商业化元年。国际投资银行高盛预测,到2035年,人形机器人市场规模有望达到1540亿美元。
多地正瞄准人形机器人的万亿级新赛道,着力突破一批关键技术,面向汽车制造、医疗、家政等领域,加快人形机器人落地应用。
2023年11月,国内首家瞄准人形机器人核心技术、产品研发和应用生态建设的创新中心——北京具身智能机器人创新中心在北京经济技术开发区成立,拉开了北京、上海、广东等创新资源富集地区在这一新赛道领跑的序幕。
2024年以来,浙江、山东、安徽、四川等制造大省快速跟进,多地成立集产学研用于一体的创新中心,发挥技术攻坚、本体集成和应用示范场景储备的比较优势,加快锻长板、补短板。
2024年3月,浙江在宁波成立了浙江人形机器人创新中心,重点开展人形机器人智能感控技术研究和整机系统研发。杭州明确提出对智能机器人“大脑”“小脑”建设、核心零部件和整机制造关键技术攻关等方向提供政策和资金支持;规划到2026年,智能机器人全产业链工业产值突破500亿元,实现整机新产品50项,其中达到产业化水平的人形机器人整机产品不少于3项。
在山东,人形机器人“行者泰山”以7.2公里/小时的速度稳定奔跑,达到了国内领先水平,并创下了业界人形机器人两个月时间的开发速度之最。为支持培育壮大人形机器人产业,山东对人形机器人整机生产企业最高给予800万元奖励,对人形机器人核心零部件配套生产企业择优给予最高300万元奖补。
安徽围绕人形机器人“大脑-小脑-肢体-测评”进行全方位全链条技术布局,目前安徽省人形机器人重点实验室、安徽省人形机器人产业创新中心两大省级平台获批成立。
在四川,“人形机器人关键技术研发与应用示范”等首批7个省人工智能科技重大专项已于2024年3月启动。
政策支持助力产业发展
近些年,我国高度重视前瞻布局未来产业发展,陆续推出加快和支持机器人产业的政策举措。
2021年12月,工业和信息化部、国家发展改革委等15部门联合印发的《“十四五”机器人产业发展规划》提出,到2025年,我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造业集聚地和集成应用新高地;到2035年,我国机器人产业综合实力达到国际领先水平,机器人成为经济发展、人民生活、社会治理的重要组成部分。
2023年1月,工业和信息化部等17部门联合印发的《“机器人+”应用行动实施方案》提出,面向社会民生改善和经济发展需求,遴选出有一定基础、应用覆盖面广、辐射带动作用强的重点领域,聚焦典型应用场景和用户使用需求,开展从机器人产品研制、技术创新、场景应用到模式推广的系统性推进工作。
2024年7月,工业和信息化部召开的座谈会强调要加快培育新支柱新赛道,聚焦人形机器人等领域。
一段时间以来,京津冀、上海、广州等地瞄准机器人产业聚集地目标,推动创新、制造、服务等资源共享,实现机器人产业链、供应链、创新链同步跃升。
京津冀区域是我国重要的机器人产业高地之一。近年来,依托软件与信息技术服务业、制造业等产业基础,以及丰富的产业创新资源,北京、天津和河北的机器人产业协同发展格局不断深化,形成了3个地区的机器人产业错位竞争、优势互补的良好局面。
从产业发展环境看,京津冀地区配套政策清晰,同时不断加强区域交流合作,机器人产业链被列入6大跨区域产业链之一。北京于2023年5月发布《北京市机器人产业创新发展行动方案(2023-2025年)》,提出发展机器人“1+4”产品体系,加紧布局人形机器人研发与应用;2023年8月出台《北京市促进机器人产业创新发展的若干措施》,提出要促进京津冀机器人产业协同发展,对符合条件的企业给予资金奖励。天津于2018年发布《天津市机器人产业发展三年行动方案》。河北于2023年3月出台《河北省支持机器人产业发展若干措施》,大力推动机器人产业发展。同时,京津冀地区持续举办机器人世界大会、天津机器人大会、京津冀机器人协调发展高峰论坛、京津冀产业链供应链大会、机器人产业主题推介会等会议,定期举办创新创业大赛为地区机器人产业招才引智提供良好的交流平台。
科技创新加速突破
跳舞、跑步、握手……要说第七届中国国际进口博览会上谁是最忙碌的明星,“人形机器人”可算之一。从中国馆展示的国家地方共建具身智能机器人创新中心的人形机器人“天工1.0LITE”、宇树科技的H1人形机器人、优必选WalkerS人形机器人,到新闻中心为媒体记者提供服务的傅利叶咨询服务人形机器人,都展现出了各自的性能、动作灵活度以及交互能力。
2023年以来,从人形机器人加快产业化落地到工业机器人市场继续领跑全球,我国机器人领域基础研发能力迅速提升,市场应用加速拓展,功能种类更加丰富,产业规模持续壮大。
截至2024年7月,我国持有的机器人相关有效专利超过19万项,占全球比重约2/3。目前,服务机器人在家庭服务、医疗康养等领域实现规模化应用,特种机器人在空海探索、应急救援等领域发挥重要作用。
说起机器人产业,大家都知道中国市场巨大,但核心技术和关键零部件受制于人、高端机器人市场被外资企业占据的短板一直存在。而在2024年的世界机器人大会上,这一局面已经开始改变。
“我国机器人关键技术和零部件的研发已取得很多突破。研发方面,我们坚持以点代面、小步快跑的原则,一方面抓住优势领域实现快速突破,另一方面强化基础研究推动整体提升。”工业和信息化部副部长辛国斌对这些新突破如数家珍:机器人本体优化设计及性能评估、高速高精度控制等方面取得积极进展;人工智能方面,我国语音识别、图像识别等技术已达到国际先进水平;关键零部件方面,国产控制器已接近国际水平,伺服电机已配套约50%的自主品牌机器人,RV减速器实现批量应用,谐波减速器销量达到全球第二;特种机器人方面,特种无人机、深海机器人等领域形成了一批具备核心竞争优势的自主创新产品,成功研究开发了固定翼无人机智能集群系统、世界上最大吨位深海挖沟机;服务机器人方面,目前我国已研发出应用于肿瘤治疗的消融医疗辅助机器人、应用于高难度脊椎手术的骨科机器人等创新产品。
近年来,我国科技创新加速突破,多元信息融合感知、人机自然交互等前沿技术不断取得突破,减速器、控制器、伺服系统等关键部件日益完善,焊接、喷涂等工业机器人,手术、物流等服务机器人整机性能和安全水平持续提升,机器人自主创新核心技术正逐渐转化为现实的新质生产力,引领机器人产业创新能力持续提升。
机器人产业发展至今,已从最初简单的机械臂进化为高度智能化的系统,从单一工业用途向广泛社会应用拓展。如今,新一代信息技术、生物技术、新材料与机器人技术深度融合,为全球机器人产业创造了前所未有的变革机遇。各大机器人企业正加速向高端化、智能化、绿色化方向转型升级,在加快发展新质生产力的道路上大步向前。