朱真兵 蔡麗娟 牛婷
摘要: 當前,工業生產進入4.0時代,全球工業發展進入了新一輪科技革命和產業變革時期,我國緊緊抓住這一重大歷史機遇,大力發展機器人產業,推動工業生產升級轉型。重慶積極謀篇布局,意圖占領機器人產業發展高地。本文相繼分析了重慶發展機器人產業所面臨的國際國內形勢、重慶機器人產業發展具備的先天優勢和發展基礎,進而詳細解讀了政府激勵政策下重慶機器人產業目前的發展狀況和產業人才培養現狀。
Abstract: At present, industrial production has entered the era of 4.0, and global industrial development has entered a new round of scientific and technological revolution and industrial transformation. China has seized this major historical opportunity, vigorously develops the robot industry, and promotes the upgrading and transformation of industrial production. Chongqing actively seeks the layout, intending to occupy the highland of robot industry development. This paper successively analyzes the international and domestic situation faced by Chongqing's the development of robot industry, the innate advantages and development foundation of the development of Chongqing robot industry, and then interprets the current development situation of Chongqing robot industry and industrial talent training under the government incentive policy.
關鍵詞: 工業4.0;中國制造2025;工業機器人;智能制造
Key words: industry 4.0;Made in China 2025;industrial robot;intelligent manufacturing
中圖分類號:TP242.6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1674-957X(2022)04-0197-03
1 ?當前國際國內機器人產業發展形勢
當前,國際上各國均面臨全球全行業產能過剩、工業技術與產品快速更新、市場需求轉向個性化定制化、勞動力市場短缺、勞動力成本急劇上升等嚴峻形勢,使得現有的制造模式已不可持續,現有技術亦無法支撐全球經濟的快速發展,迫切需要在制造模式、新技術方面尋求大的突破。當前,隨著我國經濟的快速增長,人口紅利已逐漸消失,企業用人成本快速上漲,同時,企業生產方式由簡單、粗放、批量向柔性、智能、精細轉變,因此,傳統的生產模式已成為企業高速發展的瓶頸,迫切需要構建以智能制造為根本特征的新型制造體系,這將產生對工業機器人的大幅需求。為進一步提高我國生產制造業的市場競爭力和領導力,迫切需要對工業進行轉型升級,實現從“中國制造”到“中國智造”的轉變。為此,我國制定了“中國制造2025”工業宏觀發展戰略,發布了一系列與工業轉型升級相關的產業政策,以期在“工業4.0”發展階段讓我國工業制造業實現彎道超車,從而邁入世界先進制造大國行列。在此大背景下,企業希望通過“機器換人”來提高生產自動化水平,提升產品市場競爭力,政府也大力支持企業“機器換人”。因此,在全球工業轉型升級推動下,工業機器人行業現已成為引導國內制造業整體升級的發動機。目前,我國工業機器人產業發展迅速,從中央到地方紛紛出臺政策支持機器人產業發展。作為當前制造業最前沿的技術領域,工業機器人已經成為最熱門的工業應用技術。
《中國機器人產業發展報告(2021年)》顯示,2020年我國工業機器人市場為全球貢獻了40%左右的產業份額,連續多年穩居世界最大機器人消費國地位。預計,到2021年中國機器人市場規模預計將達到839億元。2020年,全國機器人產業園數量已超過85家,呈現出“全面開花,區域集中”的特點[1]。我國西部地區機器人產業規模近年來整體增速較快,2020年銷售總收入超過64億元,已逐漸縮小與京津冀、中部地區的差距,平均銷售利潤率達到11.5%。目前,西部地區已形成重慶、成都、西安等重點區域的機器人產業集聚,打造各類智能制造基地與高端產業園區。
2 ?重慶機器人產業發展現狀
2.1 重慶發展機器人產業具有良好的軟硬件基礎
作為老工業基地,重慶也是西南地區重要的生產制造中心。重慶具有發展機器人產業的良好基礎,提供了非常好的發展機器人產業的市場空間。
重慶發展機器人產業具有如下優勢:
①龐大的本地市場提供了機器人產業發展的根基。汽車產業和電子制造產業是機器人及智能制造產業應用最大的兩個領域,它們恰好也是重慶的兩大支柱產業。據中國汽車工業協會統計,2020年重慶汽車整體產量已達158萬輛,處在全國汽車產量第七位的領先位置。2020年重慶筆電產量突破7000萬臺,產值突破3000億元。連續7年產量占據全球第一的位置,全球每3臺筆電就有一臺重慶造。同時,重慶也是全球重要的手機制造基地。據中商產業研究院數據庫顯示,2020年重慶市生產各類手機13450.47萬臺,處于全國手機產量第3位。
汽車行業是工業機器人最早開展應用也是目前應用面最為成熟的領域,電子制造業則是當前工業機器人應用增長速度最快的熱門領域。重慶同時擁有這兩大行業,且目前市場規模均較為龐大,隨著工業轉型升級加速,各產業對機器人的需求進一步增強,在這樣的市場大需求背景下,為重慶機器人產業發展提供了強力的市場支撐。
②重慶有完善的配套產業。重慶是西南地區一個老工業基地,經過多年的發展,重慶的汽車、電子和裝備制造較為發達,產業體系發展較為完備。因此,重慶有著雄厚的工業基礎,熟練工人隊伍強大,原材料較豐富,機械加工實力雄厚,技術人才較為完善。
③重慶交通物流便利。作為西南重鎮,重慶的交通樞紐地位明顯。目前,已建成大型國際樞紐機場-江北機場,設有中國內陸首個保稅港區-重慶兩路寸灘保稅港區,及長江上游最大的貿易港口-重慶港,因此,重慶水陸空運輸物流都較為發達。另外,2011年首趟中歐班列從重慶發出開往德國杜伊斯堡,打通了中歐物流創新發展的新通道。自開通以來,重慶與中東歐國家進一步加強在經貿物流領域的合作,為重慶和中東歐國家友好往來奠定了堅實基礎。現在,中歐班列(重慶)已發展成為中歐班列中最具帶動性和影響力的品牌,更是重慶踐行“一帶一路”倡議值得自豪的品牌。“陸海新通道”作為重慶內陸開放高地建設又一成功實踐,是共建“一帶一路”建設重要合作成果和關鍵平臺。它連接起西部地區之間、西部地區與東南亞之間的貨物流通、資金融通和信息溝通,為“一帶一路”建設增添了活力。
④重慶已初步形成機器人產業生態。重慶相繼建成并投入運營國家機器人檢測評定中心、兩江機器人展示中心、重慶智能機器人研究院等多功能平臺,這些項目的實施,有力地支持了機器人標準制定、市場開拓、檢測評定、展示交易和應用研發。
2.2 重慶制造業轉型升級需要“機器換人”,給機器人產業發展帶來巨大的市場機遇
2002年以來在多重利好條件下,重慶的經濟增速持續保持兩位數的增長速度,近年來更是連續占據全國經濟發展速度前三甲的位置。但是也應該看到,重慶經濟亦呈現出了增速較往年有所下降并仍面臨下行壓力的現象。不僅如此,受國際國內形勢影響,重慶支柱產業的支撐力明顯減弱,亟需提檔升級。
近年來,隨著我國經濟快速發展,汽車已逐漸成為每個家庭的基本配置。各大汽車廠商的市場競爭日趨手熱化,但經過這幾年的高增長,汽車市場容量已相繼探底,汽車產業增速已明顯拉低。汽車產業作為重慶的一大支柱產業,因此,重慶汽車產業了深受市場影響,產業增速也逐漸放緩,同時,重慶汽車產業還需要與時俱進,進行產業電動化、智能化改造,以提高產品科技含量,進一步降低成本,增強市場競爭力。
同樣,重慶電子制造產業通過開展出項物流創新、保稅物流創新、勞動力保障創新和加工貿易創新的發展模式,逐漸建立起從無到有,由弱到強的重慶“筆電”大產業,至今已發展成“品牌+代工+配套”的產業體系,形成“3+6+200”的筆記本電腦產業集群,已成為全球電腦制造基地。但是,重慶筆電產業“大而不強、全而不精”,對品牌商有著較大的依賴,且以中低端為主,產品附加值不高,而市場上對個性化、高端化的定制需求越來越多,要想實現更大的發展,需要進行產業轉型升級,完成從筆電制造到筆電創造轉變。
2.3 政府產業政策密集出臺,加推機器人產業迅速壯大
重慶作為西部地區機器人產業最重要的集聚城市,正努力建設國家重要先進制造業中心,目前已制定機器人產業發展戰略,將重點圍繞著產業鏈部署創新鏈,圍繞著創新鏈布局產業鏈,加快集聚制造業的高端創新資源,著力抓補鏈成群,精心打造以工業機器人為代表的重點產業集群。
《重慶市人民政府關于機器人產業發展的指導意見》指出,政府將設立重慶市機器人產業發展專項資金,支持機器人產品的示范應用及產業化,支持整機與零部件研發。《重慶市制造業裝備智能化提升行動(2014-2018)》提出,擬在重慶市形成整機配套、研發制造服務的全產業鏈的智能制造裝備產業集群。《重慶市發展智能制造實施方案(2019-2022)》指出,到2022年,將推動5000家企業實施智能化改造,建成50個智能工廠和500個數字化車間。2021年《重慶市推動機器人產業高質量發展工作方案(2021-2025年)》指出,到2023年全市機器人產業銷售收入力爭突破500億元,到2025年力爭突破800億元,建成國內一流水平的機器人應用示范基地,打造一批具有共生、互生、再生、富有活力和可持續發展的機器人產業新業態。
作為工業機器人應用最早的汽車產業和近年來機器人應用最為活躍的電子產業,重慶集汽車、電子制造產業于一體,是國內重要的汽車、電子產品生產基地。目前,在全國轉換生產方式,加快經濟轉型時期,重慶也正大力推動產業智能化升級。汽車和電子制造業的升級轉型蘊育著需要數量較為龐大的各型工業機器人,這些飽滿的機器人訂單量,促使本地機器人企業加快產品的創新、研發和生產力度,促成重慶機器人產業進入良性循環發展狀態,讓機器人這一新興產業在重慶迸發出足夠的活力。
現在,重慶已有五個行政區均發力布局發展機器人產業。其中,機器人產業的研發監測企業主要落戶兩江新區,工業機器人及相關配套企業主要落戶璧山區,江津區以服務機器人產業為中心展開謀劃,永川區和大足區則規劃重點打造數控機床、智能裝備。
為了重點打造機器人及智能制造產業,兩江新區規劃了占地約1平方公里的機器人產業園。該園區重點構建“一區六平臺”的產業生態,集合生產制造區、標準檢測、融資租賃、展示體驗、教育培訓、成果孵化、應用研發等功能平臺[2]。目前,兩江機器人產業園已初步形成較為完整的產業鏈,可開展機器人研發、整機制造、檢測、系統集成、零部件配套、人才培訓和應用服務。園區現已引進能進行機器人本體制造的機器人領先企業日本發那科、日本川崎、德國庫卡、瑞士ABB及國內機器人產業龍頭華數等,還引進有國內領先電機企業登奇機電技術,及以微鏈為代表的機器人系統集成商,初步構建起“高端工業機器人聚集、關鍵零部件起步、產業生態日漸完善”的產業格局。
作為永川區機器人產業聚集地,永川高新區經過幾年的建設,已逐漸打造成為重慶又一個機器人產業發展熱點區域,2017年科技部認定永川高新區為國家工業機器人高新技術產業化基地。目前,該園區已集聚包括西門子、華數、廣數等行業龍頭企業在內的機器人及智能裝備產業企業100余家,形成了“支柱產業+新型制造業”雙輪驅動的態勢[3]。
近年來,重慶各個產業園區和一批高新技術企業持續在機器人創新、研發方面發力。作為重慶與日本在機器人產業方面合作的典范,重慶川崎自入駐園區以來,已陸續推出了多款深受市場歡迎的機器人產品。這些產品先后用于國內外筆記本電腦、汽車和手機生產等企業,現如今,重慶川崎已具有年產1000臺機器人的生產能力。
另外,由于看到了重慶在發展機器人產業方面具有的先天條件,世界四大機器人企業中的日本發那科、瑞士ABB和德國庫卡都已相繼來渝建廠擴大生產能力。在他們的帶動和引領下,重慶目前已集聚300多家機器人企業、研發機構,初步形成集研發、零部件配套、整機制造、系統集成、檢測、人才培訓和應用服務為一體的完整產業鏈[4]。
但是,與廣東、江蘇等機器人產業發展較為發達的省市相比,重慶機器人產業的發展相對單一,需要政府從多方面大力支持龍頭企業和院校/研究所探索研究新領域[5]。重慶大學等本地院校則充分利用高等院校科研實力針對當前重慶機器人應用中的熱點難點問題展開深入的研究[6-7],以此助力重慶機器人產業的發展。
3 ?重慶機器人人才需求分析
3.1 重慶傳統產業進行智能制造轉型升級急需大量機器人高技能人才
汽車制造由于其行業的特殊性,是作為機器人產業最早應用的行業。電子產業由于其龐大的勞動力需求,是當前智能制造轉型升級的主戰場,也是當前機器人應用最熱門的領域。市場容量龐大的兩大支柱產業進行工業轉型升級,意味著對機器人的需求量將非常巨大。由此帶來重慶對機器人方面的專業人才也相當巨大。
一方面,重慶機器人產業發展迅速,但另一方面,由于機器人技術為近年在我國興起的新行業,院校和培訓機構輸出的專業人才供給嚴重不足。目前,專業人才缺口問題已越發凸顯,并且已經成為阻礙重慶工業機器人產業大發展的最重要因素。即使企業完成智能化改造升級,后續也會產生高昂的機器人后期運行維護成本和適時的技術改造升級費用問題,這些也是各企業智能化改造時必需考慮周全的要素,也是阻礙工業轉型升級的主要原因。同時,各大汽車、電子制造企業進行智能升級后,由于工業機器人技術專業開發時間不長,相關的專業人才市場供應量不足,使得很多企業還面臨著先進生產線所需的大量工業機器人技術運用維護人才嚴重不足,甚至已影響生產線正常運轉的問題。
3.2 高職院校陸續開設工業機器人專業,培養機器人專門人才
隨著國家工業轉型升級的深入展開,國家、社會對機器人相關人才的培養日益重視,由此帶動國內高職院校相應調整專業設置,紛紛申報開設工業機器人技術專業。2016年,全國有238所院校申報開設工業機器人技術專業。到2020年,全國有752所高職院校成功申報工業機器人技術專業,重慶市則有24所。
從2015年開始,工業機器人技術專業正式納入高職高專招生專業目錄。由于開設工業機器人技術專業的時間短,相關專業當下都處在探索的階段,教什么、怎么教、實訓平臺怎么開發,沒有固定的模式。重慶市各高職院校,如重慶工業職業技術學院,重慶工程職院、重慶電子工程職院、重慶科創職院、重慶交職院和重慶電訊職院分別攜手機器人巨頭ABB、FUNAC和KUKA,及國內機器人龍頭企業江蘇匯博、天津博諾、華數機器人和社平科技,校企合作建立機器人人才培訓中心和先進制造學院。通過開展深度的校企合作,為當前社會培養出急需的高素質高技能機器人專門人才,為重慶區域經濟高質量發展提供人才支撐。
4 ?結論
當前我國工業發展進入了生產瓶頸期,迫切需要加快轉變經濟發展方式,而國際上工業發展也開始了新一輪科技革命和產業變革,在這樣的歷史性交匯之際,重慶緊跟時代步伐,抓緊實施智能制造轉型升級戰略。汽車與電子制造業作為重慶的兩大支柱產業,現在取得了較為顯著的成績,但也面臨著諸多現實生產問題,迫切需要通過轉型升級提高產品競爭力,持續保持市場領導力。由此,給重慶機器人產業的發展帶來了巨大的發展機遇。通過政府促進工業發展新變化,大力培養市場急需的滿足企業要求的機器人專門人才,為重慶區域經濟高質量發展提供人才支持,為實現中華民族偉大復興的中國夢共同奮斗。
參考文獻:
[1]呂楊.機器人應用迎來產業發展新機遇.第五屆全國紡織機器人應用高峰論壇舉行[J].紡織服裝周刊,2021(19):6.
[2]王和平.人工智能背景下高科技產業園設計研究 ——以浦口高新區高科技產業園為例[D].南京:南京工業大學,2020.
[3]萬科.基于國家戰略的區域產能質量、產業鏈、技術創新協同研究——以鄂湘贛新型顯示產業為例[D].南昌:南昌大學,2018.
[4]吳越,羅運超,唐思琪.重慶市機器人及人工智能產業發展研究[J].中國商論,2019(10):210-211.
[5]侯智,施乃勇.專利視角下重慶市機器人產業現狀及對策研究[J].機器人產業,2021(3):23-27.
[6]孫小飛,余濤,陳銳.基于ROS的自動分揀機器人系統設計[J].制造業自動化,2021,43(7):141-146.
[7]JUN L, MINGYUE X, SHUYU ?C, et al. An Improved DPoS Consensus Mechanism in Blockchain based on PLTS for the Smart Autonomous Multi-Robot System[J]. Information Sciences,2021,575:528-541.