Интерпретация «Сделано в Китае 2025»: содействие развитию робототехники

Находясь на новой исторической высоте, инициатива «Сделано в Китае 2025» ясно излагает план действий на первые десять лет реализации моей страной стратегии развития обрабатывающей промышленности с точки зрения общей стратегической перспективы.

Занимая новые исторические высоты и исходя из общей стратегической ситуации, план «Сделано в Китае 2025» четко излагает план действий на первые десять лет реализации моей страной стратегии развития обрабатывающей промышленности и рассматривает «высококачественные станки с ЧПУ и роботы» в качестве одной из ключевых областей, подлежащих активному развитию. Предлагается, чтобы развитие робототехнической отрасли было сосредоточено на потребностях промышленных роботов в таких областях, как автомобилестроение, машиностроение, электроника, производство опасных товаров, оборона и военная промышленность, химическая промышленность, легкая промышленность, а также на применении сервисных роботов в таких областях, как медицина и здравоохранение, семейные услуги, образование и развлечения, а также активное развитие новых продуктов. Способствовать стандартизации и модульной разработке роботов, а также расширению рыночных применений. Преодолеть технические барьеры ключевых компонентов, таких как корпус робота, редуктор, серводвигатель, контроллер, датчик и привод, а также технологии системной интеграции и производства." В дорожной карте технологических инноваций в ключевых областях четко указано, что основное внимание в развитии робототехники в Китае в ближайшее десятилетие будет уделяться двум направлениям: во-первых, разработка серии продуктов для корпусов промышленных роботов и ключевых компонентов, содействие промышленной переработке и применению промышленных роботов и удовлетворение неотложных потребностей в трансформации и модернизации обрабатывающей промышленности Китая; во-вторых, прорыв ключевых технологий интеллектуальных роботов и разработка ряда интеллектуальных роботов. Активно реагировать на вызовы нового раунда научно-технической и промышленной трансформации.

1. ориентированный на спрос, повышение инновационных возможностей, расширение рыночных приложений

В соответствии с различными условиями применения Международная федерация робототехники (IFR) делит роботов на две категории: промышленные роботы в производственных средах и сервисные роботы в непроизводственных средах. Промышленный робот - это общее название роботов, используемых в промышленном производстве, и он является важным оборудованием для автоматизации производства в современной обрабатывающей промышленности. Сервисный робот - это непродуктивный робот, обслуживающий людей. Технология сервисных роботов в основном используется в неструктурированной среде со сложной структурой. Он может получать информацию о внешней среде с помощью собственных датчиков и связи, чтобы принимать решения и выполнять соответствующие задачи.

1. Китай стал крупнейшим в мире рынком промышленных роботов, потенциал которого еще предстоит освоить

Промышленные роботы в основном относятся к многозвенным манипуляторам или роботам со многими степенями свободы, ориентированным на промышленную область, которые используются для обработки, сварки, сборки, обработки, окраски и чистого производства в процессе промышленного производства. В 2014 году мировые продажи промышленных роботов достигли рекордного уровня в 225 000 единиц, что на 27% больше по сравнению с предыдущим годом. Движущей силой роста рынка является в основном азиатский регион, особенно Китай и Южная Корея.

В последние годы спрос на роботов в Китае быстро растет, и он стал важным рынком роботов в мире. В 2014 году продажи промышленных роботов в Китае достигли 56 000 единиц, увеличившись на 52%, и вновь стали крупнейшим в мире рынком промышленных роботов. Пользователи расширились от предприятий со 100% иностранным капиталом и китайско-иностранных совместных предприятий до отечественных предприятий и даже малых и средних предприятий. Многие предприятия в развитых прибрежных промышленных районах Китая используются для экспорта, что требует высокого качества продукции. Все больше предприятий используют роботов вместо промышленных рабочих. В дельте реки Чжуцзян средний ежегодный темп роста использования промышленных роботов достиг 30%, особенно в таких областях, как сборка, дозирование, обработка, сварка и т. д., что вызвало бум в использовании роботов.

Хотя Китай с 2013 года является крупнейшим в мире рынком промышленных роботов, плотность промышленных роботов в обрабатывающей промышленности по-прежнему очень низка. В 2013 году плотность промышленных роботов в Китае составляла всего 30 единиц на 10 000 промышленных рабочих, что менее чем вдвое меньше мирового среднего показателя. По сравнению с Южной Кореей (437 единиц на 10 000 промышленных рабочих), Японией (323 единицы на 10 000 промышленных рабочих) и Германией (282 единицы на 10 000 промышленных рабочих) с высокой степенью автоматизации производства разрыв еще больше. Внутренний рынок промышленных роботов по-прежнему обладает огромным потенциалом.

Как крупная промышленная держава, Китай отставал в применении промышленных роботов. Помимо автомобильной промышленности, применение роботов в общем машиностроении в основном находится в стихийном, децентрализованном или фрагментированном состоянии. С развитием автоматизации производства в Китае промышленные роботы также будут быстро внедряться в других отраслях промышленности, таких как электроника, металлопродукция, резина и пластмассы, продукты питания, строительные материалы, гражданские взрывы, авиация, медицинское оборудование и другие отрасли.

Степень применения промышленных роботов является важным показателем уровня автоматизации производства в стране. Развитие промышленных роботов в моей стране должно быть сосредоточено на ускорении потребностей в развитии интеллектуального производства моей страны и сотрудничестве как с поставщиками, так и с потребителями роботов. С одной стороны, повышать инновационные возможности отечественных предприятий-производителей роботов, способствовать стандартизированной, модульной и системной разработке роботов, снижать эксплуатационные расходы и повышать уровень интеграции приложений, чтобы расширить сферу рыночного применения; с другой стороны, активно внедрять пилотные приложения роботов независимых брендов и осваивать ряд показательных проектов применения с выдающимся эффектом для содействия использованию промышленных роботов в целях преобразования и модернизации традиционного производства.

2. Робототехническая промышленность Китая должна быть ориентирована на спрос и ориентирована на развитие.

Сервисные роботы включают специальные сервисные роботы и бытовые сервисные роботы. Сервисные роботы имеют широкий спектр применений, в основном занимаясь техническим обслуживанием, ремонтом, транспортировкой, уборкой, охраной, спасением, мониторингом, медицинским обслуживанием, уходом за престарелыми, реабилитацией и помощью инвалидам. Сервисный робот - это новый тип интеллектуального оборудования и стратегический высокотехнологичный продукт, который в будущем будет иметь больший рыночный объем, чем промышленные роботы.

Глобальные сервисные роботы показали быстрый рост за последние пять лет. Согласно статистике Международной федерации робототехники (IFR), в 2013 году мировые продажи профессиональных сервисных роботов и персональных/бытовых сервисных роботов достигли 21 000 и 4 миллионов соответственно, а рыночная стоимость составила 3,57 миллиарда долларов США и 1,7 миллиарда долларов США соответственно, увеличившись на 4% и 28% соответственно. Мировой рынок сервисных роботов будет продолжать быстро расти в ближайшие годы. С крупным прорывом в области облачной робототехники взаимного обучения и обмена знаниями стоимость производства небольших вспомогательных роботов для семьи значительно снизилась, и к 2020 году будет сформирован новый рынок с совокупной стоимостью не менее 41,6 миллиарда долларов США. С другой стороны, хотя вспомогательные машины для инвалидов развиваются медленно, можно предсказать, что в ближайшие 20 лет произойдет быстрый рост.

В настоящее время научно-исследовательские работы в области сервисных роботов в мире возглавляют США, Япония, Китай, Германия и Южная Корея. Развитие сервисных роботов в моей стране отстает от промышленных роботов. По сравнению с Японией, США и другими странами, научно-исследовательские работы в моей стране в области сервисных роботов начались поздно, и абсолютный разрыв с развитыми странами по-прежнему относительно велик. Однако по сравнению с промышленными роботами разрыв между отечественными и зарубежными разработками невелик. Сервисные роботы обычно разрабатываются в сочетании с конкретными рынками спроса, и местным предприятиям легче развиваться в сочетании с конкретной средой и культурой, чтобы занять хорошее рыночное позиционирование и сохранить определенное конкурентное преимущество; с другой стороны, зарубежные сервисные роботы также являются новыми отраслями, и большинство компаний, занимающихся сервисной робототехникой, были созданы относительно недавно. Поэтому робототехническая промышленность Китая имеет большие возможности и пространство для развития.

С точки зрения тенденций развития, ожидается, что профессиональные сервисные роботы в моей стране будут индустриализированы раньше, чем персональные/бытовые роботы, особенно медицинские роботы, роботы для инспекции опасных и специальных сред и т. д. Поскольку Китай вступает в общество старения, растет потребность в медицинском обслуживании, уходе и реабилитации. В то же время, благодаря повышению качества жизни людей, персональные/бытовые роботы будут иметь более широкое рыночное пространство в будущем.

2. Преодолеть технические барьеры и повысить уровень индустриализации

Робот объединяет современные технологии производства, новые материалы и технологии информационного управления и является представительным продуктом интеллектуального производства. Его исследования и разработки, производство и применение стали важным символом оценки уровня научно-технических инноваций и производства страны. Это привлекло большое внимание мировых промышленных держав.

Развитие робототехнической отрасли моей страны восходит к 1980-м годам. В то время Министерство науки и техники включило промышленных роботов в план научно-технических исследований. Бывшее Министерство машиностроения взяло на себя ведущую роль в организации точечной сварки, сварки в среде защитных газов, покраски, обработки и других типов промышленных роботов. Другие министерства и комиссии также активно инициировали проекты по их поддержке, что привело к первому пику развития промышленных роботов в Китае. С тех пор, в основном из-за рыночного спроса, независимые исследования и разработки, а также индустриализация роботов пережили длительный период стагнации. После 2010 года установленная мощность роботов в Китае увеличивалась из года в год, и началось развитие всей промышленной цепочки роботов.

Развитие робототехнической отрасли включает в себя исследования и разработки, тестирование, индустриализацию корпусов и деталей роботов, технологии системной интеграции, услуги и т.д., и каждое звено очень важно. Развитие китайской цепочки робототехники еще предстоит пройти долгий путь. В целом, большинство китайских предприятий робототехники сосредоточены в области интеграции, причем обрабатывающие и сборочные предприятия составляют большинство. Существует значительный разрыв с развитыми странами в области оригинальных исследований по ключевым технологиям, высоконадежных базовых функциональных компонентов, прикладных решений для системных процессов и массового производства основных продуктов. В отношении ключевых компонентов, таких как прецизионные редукторы, серводвигатели и приводы, наблюдается сильная зависимость от импорта. Хотя государство также в течение многих лет оказывало значительную инвестиционную поддержку в этой области, из-за небольшого размера рынка и уровня индустриализации этого недостаточно для стимулирования развития ключевых компонентов, что приводит к неудовлетворительным результатам.

Таким образом, нехватка робототехнических технологий в Китае ограничивает масштабы индустриализации, а малые масштабы, в свою очередь, ограничивают развитие технологий, что влияет на процесс индустриализации робототехники. Для повышения рыночной конкурентоспособности отечественных роботов, с одной стороны, необходимо расширить выпуск отечественных роботов и увеличить производственные мощности отечественных роботостроительных предприятий; с другой стороны, необходимо содействовать локализации ключевых компонентов отечественных роботов, повышать производственные мощности ключевых компонентов и удовлетворять потребности в расширении мощностей отечественных роботов.

В последние два года государство уделяет большое внимание интеллектуальному производству и робототехнике. Министерство промышленности и информатизации, Национальная комиссия по развитию и реформам, Министерство науки и техники и другие ведомства содействуют развитию робототехнической отрасли, способствуя развитию робототехнической отрасли отечественных брендов с точки зрения верхнеуровневого проектирования, финансов, налогообложения и финансов, демонстрационных применений, подготовки кадров и других аспектов, а политика поддержки становится все более всеобъемлющей и детализированной. Дорожная карта развития робототехнической отрасли Китая и соответствующая работа по «13-му пятилетнему плану» также неуклонно продвигается вперед. Это сыграет большую роль в содействии тому, чтобы китайские робототехнические предприятия преодолели технологические барьеры и повысили свои возможности в области индустриализации.

В настоящее время для китайской робототехнической отрасли вопрос уже не в том, уделяется ли ей внимание или нет, а в том, какое видение выбрать для этой отрасли и как упорядоченно развивать её. Что касается рыночного спроса, модели технологических инноваций, методов финансовой поддержки и других вопросов робототехнической отрасли, ожидается уточнение политики поддержки отрасли со стороны местных органов власти.

3. ускорить разработку и производство роботов следующего поколения и занять новые высоты в робототехнике и промышленном развитии.

С развитием робототехники роботы делятся на универсальные и интеллектуальные в зависимости от функций. Универсальные роботы — это роботы, обладающие лишь общими возможностями программирования и операционными функциями. В настоящее время большинство производимых в моей стране роботов относятся к этой категории; нет единого определения интеллектуальных роботов, и большинство экспертов считают, что интеллектуальные роботы должны обладать, по крайней мере, следующими функциями: во-первых, способностью адаптироваться к неопределенным условиям работы; во-вторых, способностью гибко управлять сложными объектами; в-третьих, способностью тесно координировать и взаимодействовать с людьми; в-четвертых, способностью к естественному взаимодействию с людьми; в-пятых, характеристиками безопасности взаимодействия человек-компьютер. Как современный промышленный робот, так и сервисный робот в конечном итоге превратятся в интеллектуального робота с функцией обучения. Обычно мы называем интеллектуальных роботов роботами следующего поколения. С постоянным прогрессом в области 3D-зрения/познания, датчиков усилия и других технологий, а также глубокой интеграции с новыми информационными технологиями, такими как промышленный интернет, облачные вычисления и большие данные, интеллект роботов следующего поколения будет улучшен, а способность воспринимать окружающий мир будет значительно усилена. Они смогут выполнять динамические и сложные операционные задачи, реализовывать многомашинное сотрудничество и работать вместе с людьми.

Для дальнейшего завоевания международного рынка и повышения конкурентоспособности обрабатывающей промышленности в мире различные экономические державы стремятся разработать планы развития, чтобы воспользоваться возможностями развития передовых робототехнических технологий. В настоящее время правительство Германии реализует стратегию «Индустрия 4.0», строит «умные фабрики» и создает «умное производство». Одной из ключевых тем является взаимодействие и сотрудничество между человеком и машиной, а также между машинами. В 2013 году Соединенные Штаты представили «Дорожную карту развития американской робототехники», которая будет сосредоточена на обрабатывающей промышленности для преодоления таких ключевых технологий, как высокая адаптивность и реконфигурируемая сборка роботов, ловкое управление гуманоидами, интеграция на основе моделей и проектирование цепочки поставок, автономная навигация, восприятие неструктурированной среды, образование и обучение, а также неотъемлемая безопасность роботов, работающих с людьми. В начале 2015 года правительство Японии объявило «Новую стратегию японской робототехники», и в своем пятилетнем плане действий четко указало, что необходимо «исследовать и разрабатывать конечные устройства данных, сети, облачные вычисления и другие технологии, которые будут реализованы в роботах следующего поколения». В последние годы правительство Южной Кореи последовательно выпускало ряд мер, направленных на поддержку исследований, разработок и применения интеллектуальных роботов третьего поколения. В 2012 году Южная Корея объявила о «Стратегической боевой сети будущего робототехники 2022». Основной упор в ее политике делается на поддержку южнокорейских предприятий в выходе на международный рынок и использовании возможностей индустриализации интеллектуальных роботов. Благодаря активному продвижению технологических держав, таких как США, Япония и Европа, за последние пять лет постоянно появляются прототипы роботов следующего поколения, демонстрационные приложения и даже практические системы.

С точки зрения нашей страны, рынок спроса на промышленных роботов следующего поколения еще не полностью созрел, но исследования и разработки, а также резервирование общих технологий, имеющих стратегическое значение, особенно актуальны. В настоящее время для развития робототехнической отрасли следующего поколения в Китае следует в первую очередь сосредоточиться на укреплении технологической базы робототехнической отрасли, сосредоточиться на продвижении процесса индустриализации существующих роботов и ускорить продвижение и применение роботов отечественных брендов на внутреннем рынке. Исследовать новые модели научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, поощрять научно-исследовательские институты и предприятия к полной реализации своих преимуществ, создать национальную платформу для роботов следующего поколения, исследований и разработок и резервирования передовых и общих технологий, исходя из национальных условий и потребностей Китая, прорыв в области ключевых технологий роботов следующего поколения, разработка прототипов и продуктов роботов следующего поколения и продвижение процесса индустриализации, захват международных высот в области роботов следующего поколения. Для роботизированных продуктов, используемых в разных областях, применяются различные стратегии развития: с одной стороны, с предприятиями в качестве ядра и общих технологических платформ в качестве поддержки приоритет отдается развитию промышленных роботов следующего поколения, стимулируется стыковка производства и спроса и достигаются ведущие позиции в развитии; с другой стороны, ориентируясь на рынок, учитывая особенности внутреннего спроса, разрабатываются сервисные роботы, такие как медицинские, роботы для ухода за престарелыми и специальные роботы, работающие в особых условиях обслуживания.