日本機器人戰略解讀:不被邊緣化

文 | 王喜文

日本機器人戰略解讀:不被邊緣化

文 | 王喜文

工學博士，博士后，高級工程師。曾在北京第一機床廠工作過兩年，后開發10年計算機軟件，2009年8月進入工業和信息化部國際經濟技術合作中心工作，歷任信息部副主任、主任、電子商務研究所所長、工業4.0研究所所長。

上世紀80年代以來，日本機器人以制造業工廠應用為主，迅速普及。尤其是，主要需求領域的汽車與電子制造產業中，機器人的安裝使用，帶動了生產效率的大幅增長。可以說，是機器人應用，造就了世界制造中“日本第一”的輝煌時代。

日本機器人的實力，最開始是在工業領域的普及而受到全球認可的。目前，日本仍然保持工業機器人產量、安裝數量世界第一的地位。2012年，日本機器人產值約為3400億日元，占據全球市場份額的50%，安裝數量（存量）約30萬臺，占全球市場份額的23%。而且，機器人的主要零部件，包括機器人精密減速機、伺服電機、重力傳感器等，占據90%以上的全球市場份額。

目前，日本在機器人生產、應用、主要零部件供給、研究等各方面依然在全世界處于遙遙領先的優勢，依然保持“機器人大國”地位。但是，制造業是日本機器人的主要應用領域。“自律化”、“信息終端化”、“網絡化”的變化中，日本機器人傳統上是以作用于生產的穩定性與節約勞動力成本等為出發點的，主要是在制造業的生產過程自動化中，大量采用了機器人。例如，如今的汽車產業、電子制造產業的大規模量產技術中，大量采用著各種機器人。

而Google所代表的互聯網企業不斷拓展新商業模式，進軍制造業。就制造業而言，美國還設立了工業互聯網聯盟；德國推出了工業4.0戰略，舉全國之力，推動新生產過程的開發、全產業鏈的優化。這些趨勢之中，關鍵是模塊化和意在獲取國際標準。

所以，日本政府擔憂，假設日本在機器人開發中的著眼點依然落后于這一趨勢的話，機器人領域也將邊緣化，制造領域領先的商業模式也將走向衰落。同時，使機器人作為系統得以應用，關鍵就是系統集成，而目前日本機器人應用大多僅限于汽車、電子制造領域等大型企業。汽車與電子制造領域之外的制造業與服務業等新的領域，中小企業等的需求日益增多，系統集成商的數量和質量都顯得不足，這方面也需要盡早解決。

日本的機器人革命

日本政府認為，為實現機器人革命，必須改變對機器人的認識。

機器人革命是指，隨著傳感器、人工智能等技術進，以往并未定義成機器人的物體也將機器人化（例如，汽車、家電、手機、住宅也將成為機器人之一。）， 同時從制造業工廠到大眾日常生活等各個領域，都要廣泛應用機器人，并通過機器人的普及應用通過解決社會問題、強化制造業與服務業領域的國際競爭力，產生新附加值，帶動社會進步，更加便利，更加富有。

機器人革命首先是，要實現任何人都可以熟練使用的“易用性”。根據各種領域的實際需求，靈活改變機器人。以往，機器人應用的主要領域是以汽車、電子制造產業等大企業為主，主要是嵌入到大規模的生產線中的工業機器人。未來的機器人，將更多的應用于三品產業（食品、化妝品、醫藥品）行業，以及更廣泛的制造領域、各種各樣應用環境的服務領域、中小企業等。為此，未來的機器人發展，不是那種大型的用于焊接與噴漆的生產線專用機器人，而是研發更小的、廣泛應用的機器人，同時適用于中小企業的性價比較高的機器人。

同時，在已經應用機器人的領域，也應制定較高的目標。除了現有技術之外，還要能夠支持產品生命周期較短的產品制造，能夠簡單進行頻繁切換的機器人等。

此外，為了讓機器人能夠廣泛應用，機器人供應商、系統集成商、用戶之間的關系也要重新定位。與以往不同，這三者完全可以形成一種可共贏，可獲取高附加值的關系。屆時，他們能夠發揮各自的創造力，形成凝聚力與競爭力，一邊兼顧到成本結構，一邊共同致力于提升競爭力所需的技術開發。

上述“簡單易用的機器人”，也就是在通用平臺之下，通過模塊組合滿足各種需求的模塊型機器人將成為主流。

其次，機器人正朝向與信息技術相融合的趨勢發展。要開創“自律化”，“數據終端化”，“網絡化”等世界領先技術的機器人，并加以廣泛應用。由此，在全世界范圍內，不斷地獲取數據、獲得應用，形成數據驅動型的創新。機器人在這一過程中，在制造、服務領域帶動產生新附加值的同時，還將成為在各種信息傳達、娛樂和日常通信領域帶來極大變革的關鍵設備。

此外，機器人概念也將發生變化。未來應該從新的新創新潮流以及發展可能性的角度上，來靈活把握機器人概念。以往，機器人主要是指，具備傳感器、智能控制系統、驅動系統等3個要素的機械。隨著數字化的進展、云計算等網絡平臺的充實、以及人工智能技術的進步，一些機器人即便沒有驅動系統，也能通過獨立的智能控制系統驅動，來聯網訪問現實世界的各種物體或人類。未來，隨著物聯網世界的進化，機器人僅僅通過智能控制系統，就能夠應用于社會的各個場景之中。那樣一來，只有兼具3個所有要素的機械才能稱為機器人的定義，才有可能發生改變。也就是說，下一代機器人，將會涵蓋更廣泛的概念。

同時，隨著機器人的深度應用，一些社會制度也需要適時調整。盡管機器人的進化日新月異，但是相對于能夠識別各種狀況作出判斷的人類來說，機器人能做的事情依然存在很大的局限性，需要中長期的進一步進化。為此，只有將營造人類與機器人協同生活的社會作為必要的前提條件，才能將機器人的能力最大限度的發揮出來。這也對實現“機器人無障礙社會”非常重要。

實現機器人無障礙社會，老人、兒童，都將在日常生活中與機器人互動。人類借助機器人的協助，在日常生活中，從繁雜的工作中釋放出來，同時，信息通信手段得以進一步充實，也會大幅提升生活的質量。此外，就地方政府管理而言，通過運用機器人，能夠保障區域安全，提升區域滿意指數，也能夠解決安保人員缺乏的問題，提升地方的安全性和便捷性。還有，在老齡化嚴重的情況下，醫療護理的重要性日益凸顯，如果機器人得到深度應用，就可以提供許多目前尚實現不了的高級醫療手段，提供負擔較輕但是質量較高的護理服務，從而每個人都將實際感受到機器人應用帶來的效果。繼而，機器人在社會的各種場景得到應用的話，也將培育出機器人參與協同工作的各種新的業態（維修、娛樂、保險等）。

據了解，日本機器人革命主要有三大目標——

成為世界機器人創新基地——鞏固機器人產業培育能力。

成為世界第一的機器人應用國家——展示（機器人隨處可見）。

邁向世界領先的機器人新時代 。

實現目標的主要路徑

實現世界第一的機器人創新基地，需要一體化推進環境建設，需要不斷培育給社會帶來變革的機器人創新體制。

具體而言，為了實現機器人革命，日本政府計劃設置“機器人革命促進會”，具體協調各個相關機構各自明確自身的職責，共享其進展情況，具體協調推進機器人新戰略。該促進會負責，產、學、官的合作以及用戶與廠商的對接，相關信息的采集與發布，起草日美自然災害應對機器人的共同開發等國際合作方案，起草國際標準戰略，制定管理制度改革提案，數據安全規則，推動示范項目的共享與普及。

同時，引領機器人革命，需要建設開創前沿的各種新機器人技術的應用的實驗（機器人實驗）環境。設置既能保障機器人實驗所需的充分空間，又不受現有制度約束可以實驗的自由實驗場地。從而，匯集代表性的機器人革命的國內外挑戰者。還要不斷提供滿足開展各種實驗的潛在需求，為未來形成創新基地創造條件。

培育機器人系統集成、軟件等信息技術人才，開展機器人革命的關鍵性人才。

首先是，以系統集成商為主，通過實際項目，為其增加實際現場安裝機器人的機會，通過實際項目培訓來培育系統集成人才。同時，應用機器人的生產線設計需要具備技術與經驗的高級人才，要充分增加這些高級人才的儲備。

此外，要運用職業培訓以及職業資格制度，支持系統集成人才培育，研究機構或者大學的相關人才的教育培育，新創業人才的扶持政策等，也要立足于中長期視角，制定機器人的培育與安裝實施的專業人才的培育政策。培育專業人才之際，還要充分注意信息安全的保障。

此外，通過初等中等教育以及科學會館等社會教育施設的應用，廣泛普及機器人知識，讓大眾學會在日常生活中與機器人相處的方法，同時，理解機器人的工作原理，養成與機器人共同協調、共同生活的機器人文化。

在變化極快的機器人與人工智能領域中，為了使日本技術在將來仍然保持最高端、最主流的地位，需要著手開展機器人與人工智能的下一代技術的研發。屆時，數據驅動型社會中，研究機器人的頭部、眼睛、手指的核心技術（人工智能、感知與識別、驅動（伺服電機）以及控制等）的同時，還要不斷關注到沒有被現有機器人技術體系所納入的廣泛領域（能源源、材料、通信、安全、大數據、人機接口等）中的創新。此外，開發的技術還要快速地實用化。

通過技術的開發與實用化，提升機器人的功能的同時，改變機器人操作性、易用性也很重要。例如，通過語音識別技術的高級化，有望實現對人類而言，直觀地、簡易地，誰都可以操作的機器人。

技術開發之際，在并行開展大多要素技術的研發的同時，還需要通過舉辦工作組研討會或挑戰項目等，加強技術間合作與信息共享，促進開放創新。

未來，多個機器人合作，成為一個系統。因此，除了每個設備之外，還要重點推進中間件（機器人操作系統）等軟件與接口、通信等設備間合作，以及這些功能的認定與標準化工作。