截至2024年7月,我國持有的機器人相關有效專利超過19萬項,占全球比重約2/3。與此同時,中國已連續11年成為全球最大工業機器人市場,近3年新增裝機量占全球一半以上。目前,服務機器人在家庭服務、醫療康養等領域實現規模化應用,特種機器人在空海探索、應急救援等領域發揮重要作用。
在一家汽車工廠內,生產線繁忙而有序,一臺臺自適應機器人靜靜地守在引擎蓋打磨工位上,開啟了它們的工作……
手術臺上,醫生正全神貫注地凝視著無影燈下的精密操作區域,汗水沿著額角微微滲出,醫生身旁正是一位特殊的助手——一臺自適應機器人,它能結合機器視覺和先進AI算法,根據需求進行穩定可靠的精細操作……
如今,大量機器人產品已經在工廠、超市、家庭等生活場景大展拳腳,我國機器人產業成績顯著。
機器人被譽為“制造業皇冠頂端的明珠”,其研發、制造、應用是衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標志。當前,全球機器人產業進入快速發展期,我國穩居領頭羊行列。據統計,“十三五”時期以來,我國機器人產業規模快速增長,年均復合增長率約為15%。2020年機器人產業營業收入突破1000億元,工業機器人產量達21.2萬臺(套),連續11年成為全球最大工業機器人市場,近3年來新增裝機量占全球一半以上。在人形機器人領域,2023年我國人形機器人產業規模增長至39.1億元,同比增長85.7%。預計到2026年,我國人形機器人產業規模將突破200億元。
一路前行,我國機器人產業從小到大、從大到強,以空前的廣度和深度融入人們的生產生活。
工業機器人快速發展
2024年11月1日,國際數據公司(IDC)發布了《中國機器人出海市場分析,2024:揚帆出海,破浪前行》報告,深入分析了中國工業機器人和商用服務機器人在全球市場的進展情況。該報告指出,中國機器人廠商正積極拓展海外市場,并取得了顯著的成效。
該報告顯示,2023年,中國工業機器人制造商的海外銷售收入總計約為95.8億元人民幣,主要集中在亞太、歐洲和北美市場,這些地區貢獻了中國工業機器人出口收入的90%。
日本優尼克拉夫特·納格拉有限公司是一家主要生產汽車轉向、變速箱、家電等精密零部件的企業。走進這家工廠,人們看到在變速箱螺釘制作的工藝段上,幾臺機器人正在安裝吸盤,完成供料盤、螺紋加工和打孔等多機位的取料、放料……機器人操作的重復定位精度在0.02毫米以內,比發絲還細。
這幾臺工業機器人正是來自中國節卡機器人股份有限公司。優尼克拉夫特·納格拉有限公司技術部工作人員介紹,節卡機器人能使用6種語言,操作界面簡單易懂,工人只需學習2小時就可以輕松操控。這款機器人還配有專門的應用軟件,通過應用程序即可實現遠程操控,無需通過有線方式連接外部通信設備,十分方便。
隨著中國機器人產業的快速發展,越來越多的國產機器人加速“出海”,受到其他國家企業和民眾的歡迎。
快速發展的工業機器人,是我國智能制造和數字化轉型的縮影。近年來,我國工業機器人實現了由大到強的歷史性跨越。“工業機器人中的精密減速器、高性能伺服驅動器、智能控制器等關鍵核心零部件如今已形成豐富的產品譜系,技術水平和產業化能力大幅提升,國際競爭力顯著增強。”中國電子學會理事長徐曉蘭表示。
當前,我國工業機器人產業已從單項冠軍成長為全能高手,形成了一條從核心零部件到機器人本體、再到系統集成的完整產業鏈。根據相關上市公司公告,新松機器人、埃斯頓、埃夫特、邁赫股份、瑞松科技等多家機器人企業密集收獲汽車自動化生產線重大訂單,綠的諧波、雙環傳動、匯川技術、雷賽智能等公司生產的核心零部件也進入全球頭部企業供應鏈體系。
從市場競爭格局來看,2024年上半年,有4家國產機器人廠商進入全球前十行列,比2023年上半年多1家;內資品牌占國內市場份額攀升至50.1%,創歷史新高,并在2024年第二季度首次超過外資品牌。
人形機器人加速“進化”
身高173厘米,體重60公斤,具有42個自由度……在2024世界機器人大會開幕式上,外形炫酷、全新升級的天工1.2MAX雙手抱起大會徽章,走向舞臺中央,精準地將會徽放在啟動臺上,這是人形機器人首次現場展示長程任務能力。
2024年,人形機器人進化到了什么程度?
寫毛筆字、打詠春拳、彈揚琴、泡工夫茶,琴棋書畫,十八般武藝,無所不能。上得了廳堂,下得了庫房,搬得了重物,還能走進工廠。他們也可以有和人一樣的皮膚、表情,喜怒哀樂隨時表達。機器人能像人類一樣,行走、奔跑,克服地形障礙,還可以比人更靈活,360度轉身,翻騰、卷腹站立,扛住擊打。
作為未來產業的重要領域,機器人產業發展前景廣闊,受到市場關注。行業人士指出,人形機器人或是最容易適應世界的機器人,2024年有望成為人形機器人商業化元年。國際投資銀行高盛預測,到2035年,人形機器人市場規模有望達到1540億美元。
多地正瞄準人形機器人的萬億級新賽道,著力突破一批關鍵技術,面向汽車制造、醫療、家政等領域,加快人形機器人落地應用。
2023年11月,國內首家瞄準人形機器人核心技術、產品研發和應用生態建設的創新中心——北京具身智能機器人創新中心在北京經濟技術開發區成立,拉開了北京、上海、廣東等創新資源富集地區在這一新賽道領跑的序幕。
2024年以來,浙江、山東、安徽、四川等制造大省快速跟進,多地成立集產學研用于一體的創新中心,發揮技術攻堅、本體集成和應用示范場景儲備的比較優勢,加快鍛長板、補短板。
2024年3月,浙江在寧波成立了浙江人形機器人創新中心,重點開展人形機器人智能感控技術研究和整機系統研發。杭州明確提出對智能機器人“大腦”“小腦”建設、核心零部件和整機制造關鍵技術攻關等方向提供政策和資金支持;規劃到2026年,智能機器人全產業鏈工業產值突破500億元,實現整機新產品50項,其中達到產業化水平的人形機器人整機產品不少于3項。
在山東,人形機器人“行者泰山”以7.2公里/小時的速度穩定奔跑,達到了國內領先水平,并創下了業界人形機器人兩個月時間的開發速度之最。為支持培育壯大人形機器人產業,山東對人形機器人整機生產企業最高給予800萬元獎勵,對人形機器人核心零部件配套生產企業擇優給予最高300萬元獎補。
安徽圍繞人形機器人“大腦-小腦-肢體-測評”進行全方位全鏈條技術布局,目前安徽省人形機器人重點實驗室、安徽省人形機器人產業創新中心兩大省級平臺獲批成立。
在四川,“人形機器人關鍵技術研發與應用示范”等首批7個省人工智能科技重大專項已于2024年3月啟動。
政策支持助力產業發展
近些年,我國高度重視前瞻布局未來產業發展,陸續推出加快和支持機器人產業的政策舉措。
2021年12月,工業和信息化部、國家發展改革委等15部門聯合印發的《“十四五”機器人產業發展規劃》提出,到2025年,我國成為全球機器人技術創新策源地、高端制造業集聚地和集成應用新高地;到2035年,我國機器人產業綜合實力達到國際領先水平,機器人成為經濟發展、人民生活、社會治理的重要組成部分。
2023年1月,工業和信息化部等17部門聯合印發的《“機器人+”應用行動實施方案》提出,面向社會民生改善和經濟發展需求,遴選出有一定基礎、應用覆蓋面廣、輻射帶動作用強的重點領域,聚焦典型應用場景和用戶使用需求,開展從機器人產品研制、技術創新、場景應用到模式推廣的系統性推進工作。
2024年7月,工業和信息化部召開的座談會強調要加快培育新支柱新賽道,聚焦人形機器人等領域。
一段時間以來,京津冀、上海、廣州等地瞄準機器人產業聚集地目標,推動創新、制造、服務等資源共享,實現機器人產業鏈、供應鏈、創新鏈同步躍升。
京津冀區域是我國重要的機器人產業高地之一。近年來,依托軟件與信息技術服務業、制造業等產業基礎,以及豐富的產業創新資源,北京、天津和河北的機器人產業協同發展格局不斷深化,形成了3個地區的機器人產業錯位競爭、優勢互補的良好局面。
從產業發展環境看,京津冀地區配套政策清晰,同時不斷加強區域交流合作,機器人產業鏈被列入6大跨區域產業鏈之一。北京于2023年5月發布《北京市機器人產業創新發展行動方案(2023-2025年)》,提出發展機器人“1+4”產品體系,加緊布局人形機器人研發與應用;2023年8月出臺《北京市促進機器人產業創新發展的若干措施》,提出要促進京津冀機器人產業協同發展,對符合條件的企業給予資金獎勵。天津于2018年發布《天津市機器人產業發展三年行動方案》。河北于2023年3月出臺《河北省支持機器人產業發展若干措施》,大力推動機器人產業發展。同時,京津冀地區持續舉辦機器人世界大會、天津機器人大會、京津冀機器人協調發展高峰論壇、京津冀產業鏈供應鏈大會、機器人產業主題推介會等會議,定期舉辦創新創業大賽為地區機器人產業招才引智提供良好的交流平臺。
科技創新加速突破
跳舞、跑步、握手……要說第七屆中國國際進口博覽會上誰是最忙碌的明星,“人形機器人”可算之一。從中國館展示的國家地方共建具身智能機器人創新中心的人形機器人“天工1.0LITE”、宇樹科技的H1人形機器人、優必選WalkerS人形機器人,到新聞中心為媒體記者提供服務的傅利葉咨詢服務人形機器人,都展現出了各自的性能、動作靈活度以及交互能力。
2023年以來,從人形機器人加快產業化落地到工業機器人市場繼續領跑全球,我國機器人領域基礎研發能力迅速提升,市場應用加速拓展,功能種類更加豐富,產業規模持續壯大。
截至2024年7月,我國持有的機器人相關有效專利超過19萬項,占全球比重約2/3。目前,服務機器人在家庭服務、醫療康養等領域實現規模化應用,特種機器人在空海探索、應急救援等領域發揮重要作用。
說起機器人產業,大家都知道中國市場巨大,但核心技術和關鍵零部件受制于人、高端機器人市場被外資企業占據的短板一直存在。而在2024年的世界機器人大會上,這一局面已經開始改變。
“我國機器人關鍵技術和零部件的研發已取得很多突破。研發方面,我們堅持以點代面、小步快跑的原則,一方面抓住優勢領域實現快速突破,另一方面強化基礎研究推動整體提升。”工業和信息化部副部長辛國斌對這些新突破如數家珍:機器人本體優化設計及性能評估、高速高精度控制等方面取得積極進展;人工智能方面,我國語音識別、圖像識別等技術已達到國際先進水平;關鍵零部件方面,國產控制器已接近國際水平,伺服電機已配套約50%的自主品牌機器人,RV減速器實現批量應用,諧波減速器銷量達到全球第二;特種機器人方面,特種無人機、深海機器人等領域形成了一批具備核心競爭優勢的自主創新產品,成功研究開發了固定翼無人機智能集群系統、世界上最大噸位深海挖溝機;服務機器人方面,目前我國已研發出應用于腫瘤治療的消融醫療輔助機器人、應用于高難度脊椎手術的骨科機器人等創新產品。
近年來,我國科技創新加速突破,多元信息融合感知、人機自然交互等前沿技術不斷取得突破,減速器、控制器、伺服系統等關鍵部件日益完善,焊接、噴涂等工業機器人,手術、物流等服務機器人整機性能和安全水平持續提升,機器人自主創新核心技術正逐漸轉化為現實的新質生產力,引領機器人產業創新能力持續提升。
機器人產業發展至今,已從最初簡單的機械臂進化為高度智能化的系統,從單一工業用途向廣泛社會應用拓展。如今,新一代信息技術、生物技術、新材料與機器人技術深度融合,為全球機器人產業創造了前所未有的變革機遇。各大機器人企業正加速向高端化、智能化、綠色化方向轉型升級,在加快發展新質生產力的道路上大步向前。
中國新時代 2024年12期