工業機器人產業發展現實問題及對策

劉 飛

長沙理工大學社會治理創新研究中心 長沙 410076

1 工業機器人概述

工業機器人日漸深入應用在各行各業,工業機器人開始走向舞臺中央。我國傳統制造企業眾多,人口紅利優勢逐漸下降,傳統制造產業轉型升級迫在眉睫,為工業機器人產業發展開辟了廣闊空間。工業機器人在一些高強度等環境中能夠克服惡劣的環境較好地完成工作,是人類從事更有意義工作的好幫手。工業機器人是智能制造的關鍵因素,其發展是我國從制造大國走向制造強國的重要推手。工業機器人產業的發展不僅帶動了技術創新,而且加速了人才培養進度,激發了科研院所與企業之間協同攻關工業機器人技術難題的熱情。工業機器人應用領域持續擴展,是大勢所趨,但不能忽略我國工業機器人在自主創新能力方面的不足,以及在政策、產業、學術、研究、應用方面的銜接較弱,在人才培養方面有待加強等,都應該高度重視,千方百計助力機器人產業高質量發展。

2 工業機器人產業發展重要意義

機器人的本質在于應用計算機、互聯網、自動化等技術完成工作任務,與人類勞動存在天然的替代屬性。

工業機器人逐步成為我國經濟社會發展中越來越重要的支撐之一,在我國關于工業機器人制度與政策的大力支持與傳統制造企業轉型升級的強大需求下,工業機器人產業開始迅猛發展,市場反應快速,對于提升一些簡單重復繁重的崗位作用明顯,愈來愈成為傳統制造企業的首要選擇。

智能制造的大力推行,促進了工業機器人在技術創新方面取得進步,也強化了智能制造與工業機器人的深度融合,加強了工業機器人在人才培養、應用推廣等方面的能力,為中國制造高質量發展提供了強有力的保障,在產業發展方面發揮著越來越重要的作用。

3 工業機器人產業發展有利條件

“十四五”期間機器人產業發展規劃明確提出,到2025年,我國成為全球機器人技術創新策源地、高端制造集聚地和集成應用新高地。工業機器人在社會多個崗位中成功實現了人機協作,有效提高了工作效率,為工業機器人深入各個領域發展提供了可借鑒的經驗。工業機器人在技術創新等領域取得的較大成績,堅定了行業從業者對產業發展的決心,并且逐步替代了國外核心零部件,為國產工業機器人再上新臺階積累了更多重要要素。同時,我們也應該看到我國工業機器人還有很多亟待解決的問題,如工業機器人的自主創新能力不強,在核心關鍵技術方面原始創新能力積累不足,工業機器人人才較為缺乏,并且人才培養機制尚未完善。工業機器人在政、產、學、研、用方面銜接不緊密,沒有技術攻關的聯合體系,在政策、產業、學術、研究、應用方面沒有形成完整的協作機制,進而影響了工業機器人的健康有序發展。

隨著“中國制造2025”戰略及制造強國在國家層面的大力推進,智能制造也在如火如荼推進,促進了工業機器人在多個場景、領域中的應用,無人工廠、黑燈工廠在全國各地不斷涌現,這其中工業機器人是重要的應用之一,工業機器人產業發展迎來了發展良機,其中協作機器人也在各個領域成為人類的得力助手。人力成本的逐年攀升,機器換人成了熱門話題,工業機器人上中下游產業鏈需求快速增長,在核心零部件等方面取得了較大的進步,零部件國產化加速,極大地推動了工業機器人產業的發展。

機器換人順應時代發展要求。隨著社會工業化進程的推進,曾經的人口紅利大國已經不再有優勢,人力資源逐步減少,勞動力增長緩慢,老齡化進程加速,現階段加速開發工業機器人勢在必行,針對高溫、高危、強度大的工作任務,使用工業機器人代替人類進行工作,工業機器人的發展在本質上是資本對勞動的替代。機器換人為傳統制造企業轉型升級注入強大活力,助力傳統制造企業邁向附加值更高的產業發展,工業機器人產業為制造業轉型發展注入了強大動力。機器換人順應了時代發展潮流,是時代所需,是社會發展的未來,與機器人共舞必將共創美好未來。

機器人應用場景需求增多。工業機器人的發展得益于“中國制造2025”、制造強國等國家戰略的大力實施,為工業機器人的發展開辟了道路,同時智能制造等也在國家的大力支持下對工業機器人的需求猛增,社會對工業機器人的強大需求為其創造了良好的產業需求。在制造業轉型升級過程中,機器換人的擔憂和崗位創造的討論關系國計民生,對新工業發展和制造業回歸有著十分重要的現實意義。工業機器人在做簡單重復等方面的工作能夠很好的勝任,促進工作效率得到了極大地提升,并且使用便捷,較為穩定。協作機器人在不斷朝著柔性化方向發展,應用場景也在不斷拓展,應用領域持續深化,并且協作機器人幫助人類延伸了生產領域。隨著應用需求的增多,工業機器人產品種類也逐漸齊全,工業機器人多元化成為趨勢,傳統制造企業轉型升級需求巨大,工業機器人產業迎來了發展良機。

4 工業機器人產業發展現實問題

與大部分科技產業相同,工業機器人產業的發展始終跟在人們的想象力與需求后面,國產替代進口任重道遠,想要在工業機器人領域尋求突破達到國產化、自主化,仍面臨眾多挑戰。既使基礎核心部件實現國產化,但整體上國產品牌工業機器人相對落后,技術、人才遇到瓶頸。

(1) 自主創新能力亟待提升。盡管人工智能等技術為工業機器人的發展起到了較大的推動作用,但工業機器人在自主創新方面仍然較為落后,相關技術研究尚淺。雖然我國在核心零部件方面有了一些較為重要的突破,但關鍵核心技術仍較少,在很長一段時間內仍被外國相關企業壟斷。缺乏自主創新體系,缺少實際市場調研,尚未深入研究應用需求,較為缺乏自主創新所需的各類要素,創新意識不強,自主創新缺乏針對性,沒有自主創新短期、中期、長期路線圖,產品設計盲目跟風,尚未建立企業之間聯合創新合作機制,政府尚未搭建技術創新攻關平臺,這些在很大程度上都不利于企業自主創新能力的提升。

(2) 政、產、學、研、用尚未形成協作體系。工業機器人是綜合性很強的學科,對政、產、學、研、用有很高的要求,如果有一環出現問題,就極有可能導致工業機器人出現問題。政府針對工業機器人領域的政策制度出現遲緩,就可能無法監管到工業機器人有序穩定發展,也無法保證工業機器人的產品品質與性能。工業機器人產業界在市場需求的前期調研、產品開發、市場實際應用滿意度等方面由于缺乏相關專業人才,很難聚集各類資源,導致產業界亂象叢生。學術界對工業機器人的具體定義還較為模糊,并且由于前期對工業機器人的積淀較淺,所以很難支撐工業機器人技術快速發展,也不能為相關技術的發展方向提供明確的指導。工業機器人相關的科研機構等由于體制問題,與市場銜接不足,很難研發出市場實際需要的產品,各類資源無法充分釋放,對工業機器人技術與產品的開發應用很難起到推動作用;市場實際應用工業機器人方面,沒有形成完善的工業機器人市場體系,導致應用場景不明確,應用范圍較窄,針對一些行業無法大批量生產,很大程度上影響了企業利潤增長與長期發展。

(3) 中高端產業人才缺乏。當前,我國工業機器人中高端技術研發人才尤為緊缺。這是由于前期機器人市場的野蠻生長,導致在機器人產業人才培養方面的準備遠遠不足,學校與企業之間人才培養體系尚未建立,不能很好的培養學生在企業中的實踐能力。工業機器人生產企業人才保障與激勵機制缺失,不利于激發工業機器人中高端人才在技術攻關等方面的創新動力,在企業內部沒有建立技術人才師徒制的培養體系。國家現有的在工業機器人人才方面的制度政策還未更新,人才保障方面的制度政策很難適應當前工業機器人產業人才的實際需求。國家層面的工業機器人人才培養與管理體系尚未完善健全,無法使企業與人才很好銜接,人才成長環境欠佳,不利于培養更多工業機器人領域中高端人才。

(4) 產品服務同質化嚴重。我國機器人產業由于前期發展過快,對市場需求把握不準,再加上企業創新能力不足與企業資源要素不全,導致生產出來的工業機器人產品無法與市場實際需求匹配,不能滿足市場。國產工業機器人產品,大多是技術含量較低的三軸、四軸產品,主要是搬運和上下料機器人。不少機器人企業產品線單一,且同質化嚴重,無法突破技術壁壘,進而很難打開市場,同類產品投入的人力物力等較多,嚴重影響企業的技術創新。不少企業在工業機器人產品宣傳上也幾乎相同,產品品質相差無幾,很難給市場在產品性能等方面的區別度。工業機器人產品在使用功能、應用場景等方面幾乎相同,但是核心技術沒有微創新,性能沒有提升,在市場上投放的工業機器人產品沒有實質性的解決市場痛點,產品很難得到市場的認可,也很難在市場上立足,進而導致產業增幅可能下滑。

5 工業機器人產業發展對策

工業機器人產業的蓬勃發展,始終離不開健全自主持續體系機制,推動人工智能技術賦能工業機器人產業發展,加大人才培養力度,提升差異化發展格局等切合實際的行動路徑,來更好推動工業機器人產業高質量發展。

(1) 健全自主創新體系機制。加快打造工業機器人產業的基礎生態,實現科技自立自強,才能夠在工業機器人領域站穩腳跟,占有市場一席之地。因而,應深入調查研究,合理制定自主創新制度,激發創新活力,全面提高創新能力,合理搭建資源共享平臺,從點滴處提升科研創新投入產出率,積極打造創新環境。根據市場需求,明確技術創新重點領域方向,支持工業機器人相關生產企業在家電、汽車、電子等領域搭建創新研發平臺,推動工業機器人相關企業在技術攻關方面等方面的合作,形成合力填補產業技術空白,爭分奪秒向技術尖端邁進,為企業更好促進產業健康有序發展打下堅實基礎。建立適合工業機器人產業發展的場景應用規范標準,堅持引進來與走出去相結合,推動工業機器人生產企業在技術、應用、人才方面的體制機制創新,不斷豐富自主創新的內涵,同時,要強化對自主創新的監管,積極朝著技術向善的方向發展,推動工業機器人生產企業高質量發展。

(2) 推動人工智能技術賦能工業機器人產業發展。工業機器人向著高精尖發展,離不開人工智能技術的有力支撐。人工智能技術賦能工業機器人在更多領域實現應用,工業機器人當中的協作機器人的柔性化應用背后,是成千上百次的人工智能算法訓練,不斷朝向更加人性化的方向邁進,重點聚焦前沿技術、共性關鍵技術,研究組建面向全行業的機器人創新中心,使協作機器人被廣泛稱為人機協作的典型代表,并且在應用領域方面有了更加廣闊的應用空間。因此,要建立健全人工智能技術在工業機器人產品開發中的開發體系,加大人工智能技術在工業機器人中的滲透,推動人工智能技術結合工業機器人實際場景,開發出更符合人性化的工業機器人,從而不斷提高人機協作效率。鼓勵工業機器人生產企業深入對接應用人工智能技術,來不斷提升工業機器人的技術含量,增加工業機器人產品附加值,凸顯產品優勢,贏得市場認可。

(3) 加大人才培養力度。工業機器人產業發展離不開人才作為有力支撐。要持續培養工業機器人創新人才,并且分類實施各類人才制度政策,在人才生活住房保障等方面,要考慮到人才配偶的工作變動、孩子上學、醫療問題,父母的基本養老等問題,企業技術攻關獎勵等,這是企業必須面對并且要全面考慮付諸實施的人才全面保障制度。同時,政府應深入工業機器人企業調研,了解工業機器人企業需求,根據企業在發展經營中遇到的困難,針對性地提供制度政策,并且要在稅收、房租方面提供優惠政策,在各類補助獎勵方面根據個人情況推行一人一策的激勵措施,做精做細,切實減輕企業經營負擔,協同攻關科研難題。這樣可以使工業機器人領域人才專心工作,更好地進行科研攻關。

(4) 提升差異化發展格局。同一品質的產品同質化過剩就會帶來出現產業集群不良競爭,長期以往,國內擁有自主品牌的工業機器人在市場上極有可能會逐漸減少,這在很大程度上會損害國產工業機器人品牌的美譽度,且極有可能丟失產品市場占有率。機器人產業作為戰略性新興產業的典型代表,也必將面向國家重大需求和發展戰略,產業不僅要做大,更要做強,同時還要確保關鍵技術自主可控。提升工業機器人產品的差異化程度能夠在很大程度上避免工業機器人產業出現較大增長下滑,加強科研院所與工業機器人企業之間多方面的深入合作,共同制訂有序、穩定的協作制度,推動工業機器人核心零部件生產企業與重要企業深度融合發展。在國家大力支持推動制造強國戰略的大背景下,發展工業機器人恰逢其時。所以,深入市場調研,挖掘市場需求,探索技術創新點與市場增長點,持續攻關突破技術難點,積極拓展機器人的應用場景,不斷擴大工業機器人在經濟社會各個領域的影響力,通過深入市場調研,總結歸納梳理出有市場需求的差異化產品,經過技術創新開發有市場需求的差異化產品,不斷打破工業機器人產業產品同質化的僵局,主動出擊贏得市場。

6 結束語

工業機器人大國不是夢,我國要做機器人強國。工業機器人產業發展關系著“中國制造2025”與制造強國戰略的推進,在市場的巨大需求下,只有多方加強合作,才能推動工業機器人產業較好地滿足市場需求,穩定行業發展,努力為經濟社會高質量發展貢獻力量。