中國自動化學(xué)會專家咨詢工作委員會指定宣傳媒體
新聞詳情
gkongbbs

AI戰(zhàn)略洞察:當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人發(fā)展?fàn)顟B(tài)分析

http://casecurityhq.com 2024-09-04 15:03 來源:清華大學(xué)人工智能國際治理研究院

全球當(dāng)前發(fā)展及特點

隨著制造業(yè)對靈活性和個性化需求的日益增長,工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展呈現(xiàn)出新的趨勢。傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人通常只能在固定的位置和場景下工作,而新一代的工業(yè)機(jī)器人則更側(cè)重于柔性化和人機(jī)協(xié)作。柔性化的工業(yè)機(jī)器人能夠適應(yīng)不同的生產(chǎn)環(huán)境和要求,例如能夠根據(jù)生產(chǎn)線的變化調(diào)整自己的動作和位置,從而提高生產(chǎn)效率和靈活性。此外,人機(jī)協(xié)作也成為工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的重要方向之一,通過設(shè)計更輕巧、更安全的機(jī)器人,使得人與機(jī)器人可以在同一個工作空間中共存,共同完成工作任務(wù)。

隨著制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,企業(yè)對提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的需求不斷增加,推動了工業(yè)機(jī)器人市場的需求持續(xù)增長。根據(jù)預(yù)測,全球工業(yè)機(jī)器人市場將在未來幾年繼續(xù)以每年10%左右的速度增長,到2027年市場規(guī)模有望突破600億美元。尤其是在汽車制造、電子產(chǎn)品裝配和金屬加工等行業(yè),工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為不可或缺的工具。全球主要經(jīng)濟(jì)體,如中國、美國、日本和德國,均在大力推動工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,以保持制造業(yè)的競爭力。

技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動了工業(yè)機(jī)器人功能的不斷提升。從技術(shù)角度看,當(dāng)前全球工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出顯著的智能化趨勢。協(xié)作機(jī)器人、AI驅(qū)動的智能機(jī)器人系統(tǒng)、以及自主移動機(jī)器人(AMR)是未來的發(fā)展方向。當(dāng)前的工業(yè)機(jī)器人不僅具有更高的精度和速度,還融入了人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù),使其能夠完成更復(fù)雜的任務(wù)。這些技術(shù)的融合,使得機(jī)器人可以自主學(xué)習(xí)和適應(yīng)不同的生產(chǎn)環(huán)境,從而提升了制造過程的靈活性和效率。同時,機(jī)器人與人類工人之間的協(xié)作也變得更加安全和高效。尤其在中國,機(jī)器人應(yīng)用已從傳統(tǒng)的汽車制造業(yè)擴(kuò)展到電子、食品、醫(yī)藥等多個行業(yè)領(lǐng)域。

全球工業(yè)機(jī)器人發(fā)展策略

在全球范圍內(nèi),各國政府和企業(yè)也在積極布局工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。各國政府通過制定政策和提供資金支持,促進(jìn)機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。德國的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略旨在將智能機(jī)器人作為核心技術(shù)之一,推動制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。美國在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)上的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在AI算法和高精度控制系統(tǒng)方面,其市場以柔性生產(chǎn)和高端制造為主,政府則通過各種創(chuàng)新項目支持AI和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,以保持其在全球科技領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。美國在《先進(jìn)制造伙伴計劃》基礎(chǔ)上啟動了《國家機(jī)器人計劃》,旨在加速美國工業(yè)機(jī)器人的開發(fā)和使用,建立美國在下一代機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用方面的領(lǐng)先技術(shù)。同時,美國發(fā)布了《先進(jìn)制造領(lǐng)導(dǎo)力戰(zhàn)略》和《高科技戰(zhàn)略2025》等文件,進(jìn)一步明確了工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中的重要地位和發(fā)展方向。數(shù)據(jù)顯示,美國機(jī)器人市場中AI驅(qū)動的高端機(jī)器人系統(tǒng)占比高達(dá)30%,遠(yuǎn)高于全球平均水平。

其次,企業(yè)層面,全球各大機(jī)器人制造商紛紛加大研發(fā)投入,致力于開發(fā)更智能、更高效的機(jī)器人系統(tǒng)。日本的發(fā)那科(FANUC)和安川電機(jī)(Yaskawa)等企業(yè)在機(jī)器人領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)積累,并持續(xù)創(chuàng)新,推出高精度、高可靠性的工業(yè)機(jī)器人。各國還在加強(qiáng)機(jī)器人技術(shù)的國際合作??鐕髽I(yè)通過合資、并購、技術(shù)合作等方式,整合全球資源,推動機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展。

中國的工業(yè)機(jī)器人發(fā)展策略是一個全面而系統(tǒng)的體系。首先,中國加大了對核心技術(shù)的研發(fā)投入,包括高精度減速器、伺服電機(jī)、傳感器等關(guān)鍵技術(shù)的突破,形成自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系。其次完善了人才培養(yǎng)體系,培養(yǎng)既懂技術(shù)又懂市場的復(fù)合型專業(yè)人才,并加強(qiáng)國際人才交流。市場需求的擴(kuò)大是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本動力,通過政策引導(dǎo)和市場培育,推動傳統(tǒng)制造業(yè)的升級和新興產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用;中國積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定,推動國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)體系的完善,以保障產(chǎn)業(yè)健康;同時,政府通過專項基金、稅收優(yōu)惠等手段提供支持,旨在降低企業(yè)成本與風(fēng)險。國際合作方面,中國堅持開放合作,積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與管理經(jīng)驗,并推動中國品牌的國際影響力。最后,通過產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng),建設(shè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)和集群,提升產(chǎn)業(yè)集中度和競爭力。通過以上多方面的策略協(xié)同,中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)不斷提升核心競爭力,助力了制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

中美兩國發(fā)展對比及中國所面臨的瓶頸

美國在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)積累深厚,特別是在高端市場,美國企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新和高端產(chǎn)品方面占據(jù)優(yōu)勢。美國工業(yè)機(jī)器人不僅在技術(shù)上領(lǐng)先,而且在人形機(jī)器人、智能機(jī)器人等前沿領(lǐng)域也走在世界前列。美國政府通過資助科研項目、支持技術(shù)創(chuàng)新等方式大力支持機(jī)器人技術(shù)發(fā)展,其政策環(huán)境更偏向于鼓勵私營部門的創(chuàng)新和發(fā)展,政府在其中起到引導(dǎo)和支持作用。政府與企業(yè)積極投入資金進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品創(chuàng)新。這種高強(qiáng)度的研發(fā)投入使得美國在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域取得了顯著的成果,包括在視覺、觸覺等方面的智能化技術(shù)方面已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位。美國工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛,除了傳統(tǒng)的汽車制造和電子制造外,還在航空航天、醫(yī)療健康、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有所應(yīng)用。美國市場更加注重機(jī)器人技術(shù)的創(chuàng)新性和靈活性,特別是在定制化和高附加值應(yīng)用方面。此外,隨著智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的不斷發(fā)展,美國工業(yè)機(jī)器人在智能工廠、智慧物流等領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷拓展。

相比之下,中國工業(yè)機(jī)器人市場近年來保持著更快的增長速度,尤其是在全球市場增長放緩的背景下。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(IFR)的數(shù)據(jù),2022年中國新增工業(yè)機(jī)器人數(shù)量達(dá)到了55.3萬臺,顯示出強(qiáng)勁的增長勢頭。中國工業(yè)機(jī)器人的密度(每萬名員工對應(yīng)的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量)在2022年達(dá)到了392臺,排名全球第五。這表明中國工業(yè)機(jī)器人市場不僅在總量上有顯著增長,而且在普及率上也達(dá)到了較高水平。政策支持方面,中國政府高度重視機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,通過一系列政策措施推動產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。比如,“中國制造2025”戰(zhàn)略明確提出要大力發(fā)展智能制造裝備和產(chǎn)品,其中包括工業(yè)機(jī)器人。此外,還有稅收優(yōu)惠、研發(fā)資金支持等政策。這些政策為中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的外部環(huán)境。從市場需求角度來看,中國的工業(yè)機(jī)器人市場需求主要集中在制造業(yè),特別是汽車制造、電子產(chǎn)品組裝等領(lǐng)域。近年來,隨著產(chǎn)業(yè)升級和智能制造的推進(jìn),對工業(yè)機(jī)器人的需求更加多樣化,包括物流倉儲、食品加工等行業(yè)也開始廣泛應(yīng)用。

然而,全球工業(yè)機(jī)器人市場的發(fā)展也面臨一些挑戰(zhàn)。高端核心技術(shù)仍然被少數(shù)發(fā)達(dá)國家所壟斷,許多國家在關(guān)鍵零部件方面依賴進(jìn)口。中國的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展也需要克服瓶頸。雖然市場需求旺盛,政府政策支持,為行業(yè)發(fā)展提供了良好的外部環(huán)境,但中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品以中低端為主,核心技術(shù)仍落后于國際先進(jìn)水平。此外,中國的工業(yè)機(jī)器人市場仍被外資品牌所主導(dǎo),尤其是在高端市場。數(shù)據(jù)顯示,中國本土企業(yè)在高端減速器、伺服電機(jī)等關(guān)鍵零部件的市場占有率不到30%。此外,盡管中國在機(jī)器人數(shù)量上已居世界前列,但機(jī)器人系統(tǒng)的整體性能和可靠性與日本、德國等發(fā)達(dá)國家相比仍有差距。此外,機(jī)器人的高成本也限制了其在中小企業(yè)中的普及。盡管如此,隨著技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,工業(yè)機(jī)器人的成本有望逐漸下降,市場滲透率將進(jìn)一步提高。

中國已經(jīng)成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場,連續(xù)多年占據(jù)全球銷量的首位。政府的大力支持、龐大的制造業(yè)基礎(chǔ)和日益增長的自動化需求,使得中國在這一領(lǐng)域取得了顯著的進(jìn)展。然而,中國在高端機(jī)器人技術(shù)和核心零部件領(lǐng)域仍存在短板,仍需加強(qiáng)自主創(chuàng)新和技術(shù)突破。

版權(quán)所有 中華工控網(wǎng) Copyright?2024 Gkong.com, All Rights Reserved