張 逸 潘建龍
(大連理工大學自動化專業,遼寧 大連 116024)
日本素有“機器人王國”之稱,是全球機器人技術發展最具有影響力的國家之一。機器人技術起源于美國,但卻在日本得到極大的產業化。自上世紀80年代以來,無論是機器人的生產、出口還是使用方面日本都居世界之首。日本是全球最大的機器人消費市場,據統計,目前全世界投入使用的機器人大約有95萬臺,其中日本就占了38%,位居各國之首。日本機器人產業現處于“平穩成長期”階段,但在新的國際環境以及日本國內環境下,日本機器人產業面臨著諸多發展瓶頸及挑戰。
從上世紀60年代后半期開始,日本從美國引進機器人技術,經歷了短暫的搖籃期(1967-1970),迅速跨過實用期(1970-1980),邁入全面普及的提高期(1980-1990),之后迎來了平穩成長期(1990-2012)。60年代末日本處于高速經濟發展時期,年經濟增長率達11%,勞動力嚴重不足,工業機器人在日本國內企業受到救世主般的歡迎。1985年,機器人產業生產總值超過3000億日元,之后生產規模逐漸擴大,到1991年生產總值翻一番達到6000億日元。90年代進入平穩成長期,但是隨著泡沫經濟的破裂,以及90年代中期歐洲和北美工業機器人產業的崛起,日本機器人產業一度迎來了低迷期,幾經波折,日本機器人又煥發生機,2006年生產總值達到7303億日元創歷史新高。受2008年全球金融危機的影響,2009年生產總值大幅回落,不到3000億日元。2010年又迅速回升,2011年生產總值回升到6044億日元。
日本生產的機器人以工業機器人為主,日本工業機器人的應用領域主要集中在汽車和電子機械行業,約占70%。在汽車和電子機械行業,日本率先大量使用工業機器人,使日本的汽車和電子產品制造成本大幅度降低,產量猛增,質量提高,從而使日本產汽車和電子產品進軍世界各國市場。
日本機器人產業的快速發展,與日本政府的支持分不開。1971年頒布了《機電法》,1978年頒布了《機情發》,1980年制定了《財政投融資租賃制度》,同年制定了《中小企業設備現代化貸款制度和設備借貸制度》,1984年制定了《FMS機器租賃制度》等普及促進政策;1984年制定了《機電一體化稅制》,1985年制定了《高技術稅制》,同年設立了國際機器人FA技術中心,1991年由通產省工業技術院發動了大型研究開發項目——微機器技術研究開發項目等研發促進政策。這些早期政策為日本機器人產業發展創造了良好環境,為后期的發展打下了堅實的基礎。
日本政府對中、小企業采取了諸多經濟優惠措施,2014年日本政府擬把機器人作為經濟增長戰略的重要支柱,希望通過發掘機器人的潛力實現日本經濟的增長。2014年6月下旬由內閣會議決定的新經濟增長戰略中寫入促進護理、農業、建設第一線利用機器人的相關內容,并設立“實現機器人革命會議”加快技術開發。
日本70%的工業機器人應用于汽車與電子機械行業。作為生產設備的工業機器人易受經濟波動的影響。1990年前后,日本工業機器人的出口比例為20%,隨著日本汽車和電子行業海外投資的增長,近幾年出口比例超過70%。2008年全球經濟危機之后,日本機器人產業的市場結構發生重大轉變。日本工業機器人國內銷售量逐漸減少,出口亞洲比率迅速增加。伴隨著中國和其他周邊國家對機器人需求的增長,亞洲特別是中國成為了日本機器人產業的重要市場之一。
日本機器人產業雖然在2010年之后有所恢復,但日本還是深感危機。機器人技術應用過于集中于汽車與電子機械行業,使該產業易受國外經濟大環境的影響。如何擴大工業機器人的應用領域是當今日本機器人產業面臨的重大課題。近幾年,工業機器人在食品、藥品、化妝品所謂“三品產業”領域的應用有較快的發展。與汽車和電子行業的應用不同,這些產業衛生標準更高,而解決這些衛生標準等諸多問題需要有更先進的技術支持。當前,傳統的高性能自動化機械機器人已普及,研究開發多功能高智能工業機器人也是面臨的一大課題。在人與機器人合作的生產系統中,如何提高機器人的安全性也是一重大課題。
應用于制造業以外的機器人大多都可歸入服務型機器人范疇。在服務型機器人開發領域,日本同樣領導著世界潮流,索尼、日立等30多家企業和早稻田大學、九州大學等十多所大學,在服務型機器人開發方面取得重要進展。但目前作為產品量產的服務型機器人還很少。被賦予眾望的醫療·福祉·介護機器人以及災害救援用機器人已研發出,但推廣普及還需要更多的技術支持與相應的制度支持。與人接觸不可避免的福祉·介護領域機器人的相關安全認證系統的配備也是急待解決的課題。服務型機器人的應用領域非常廣泛,服務型機器人的研究開發、普及是實現日本機器人產業再發展的一突破口。
日本機器人產業現處于“平穩成長期”階段。2008年全球經濟危機之后,日本機器人產業的市場結構發生重大轉變。國際機器人產業競爭激烈,日本深感危機,2014年日本政府擬把機器人作為經濟增長戰略的重要支柱,以保持其機器人王國與經濟大國的地位。擴大工業機器人的應用領域,研究開發、普及服務型機器人是實現日本機器人產業再發展的突破口。當今不穩定的國際經濟大環境,以及日本國內經濟不景氣,少子化、老齡化等諸問題日益嚴峻,日本機器人產業面臨著諸多發展瓶頸與挑戰。
[1]方林.越做越精的日本機器人[J].寧波經濟.2013,(8):51.
[2]艷濤.日本機器人緣何領先[J].機器人技術與應用.2009,(6):1-3.