Интерпретация «Сделано в Китае 2025»: Содействие развитию роботов

Встав на новую историческую высоту и исходя из общей стратегической ситуации, «Сделано в Китае 2025» чётко формулирует план действий на первые десять лет реализации стратегии нашей страны по укреплению производственной мощи, выделяя «высокотехнологичные станки с ЧПУ и роботы» как одну из ключевых областей, требующих активного продвижения. Предлагается, чтобы развитие робототехнической отрасли «сосредоточивалось на потребностях применения промышленных роботов в таких отраслях, как автомобилестроение, машиностроение, электроника, производство опасных грузов, оборонная и военная промышленность, химическая промышленность, лёгкая промышленность, а также на приложениях сервисных роботов, таких как медицина и здравоохранение, бытовое обслуживание, образование и развлечения, и активно развивать новые продукты». Необходимо содействовать стандартизации и модульной разработке роботов, расширяя их рыночное применение. Также следует преодолеть технические ограничения ключевых компонентов, таких как корпус робота, редуктор, сервопривод, контроллер, датчики и приводы, а также технологии системной интеграции и проектирования и производства. В дорожной карте технологических инноваций в ключевых областях ясно указано, что основные направления развития китайской робототехнической отрасли в следующем десятилетии будут ориентированы главным образом на два пути: первый — это разработка серии продуктов для корпусов промышленных роботов и ключевых деталей, содействие индустриализации и внедрению промышленных роботов, удовлетворяя насущные потребности трансформации и модернизации китайской обрабатывающей промышленности; второй — это прорыв в ключевых технологиях интеллектуальных роботов и создание ряда интеллектуальных роботов, активно реагирующих на вызовы нового этапа научно-промышленной трансформации.

1. Ориентированные на спрос, повышающие инновационные возможности, расширяющие рыночные применения

Согласно различным условиям применения, Международная федерация робототехники (IFR) делит роботов на две категории: промышленные роботы — для производственных сред и сервисные роботы — для непроизводственных сред. Промышленный робот — это общий термин для роботов, используемых в промышленном производстве; это важное оборудование автоматизации заводов в современной производственной отрасли. Сервисный робот — это непроизводственный робот, обслуживающий людей. Технология сервисных роботов применяется в основном в неструктурированной среде со сложной структурой. Она позволяет получать информацию о внешней среде с помощью собственных датчиков и средств связи, чтобы принимать решения и выполнять соответствующие задачи.

1. Китай стал крупнейшим в мире рынком промышленных роботов, однако потенциал ещё предстоит раскрыть.

Промышленные роботы в основном относятся к многосуставным манипуляторам или роботам с несколькими степенями свободы, предназначенным для промышленной сферы; они используются для погрузочно-разгрузочных работ, сварки, сборки, обработки, окраски и обеспечения чистого производства в процессе промышленного производства. В 2014 году мировые продажи промышленных роботов достигли рекордно высокого уровня — 225 тысяч единиц, что на 27% больше по сравнению с предыдущим годом. Основной движущей силой роста рынка является, в первую очередь, азиатский регион, особенно Китай и Южная Корея.

В последние годы спрос на роботов в Китае растёт быстрыми темпами и превратился в важный мировой рынок робототехники. В 2014 году продажи промышленных роботов в Китае достигли 56 тысяч единиц, что на 52% больше по сравнению с предыдущим годом, вновь сделав Китай крупнейшим в мире рынком промышленных роботов. Среди пользователей произошел переход от полностью иностранных предприятий и китайско-зарубежных совместных предприятий к отечественным компаниям и даже малым и средним предприятиям. Многие компании в развитых прибрежных промышленных зонах Китая используют роботов для экспорта, что требует высокого качества продукции. Все больше предприятий заменяют промышленных рабочих роботами. В регионе дельты Жемчужной реки среднегодовой темп роста использования промышленных роботов достиг 30%, особенно в таких областях, как сборка, дозирование, обработка, сварка и т.д., что вызвало настоящий бум в применении роботов.

Хотя Китай с 2013 года является крупнейшим в мире рынком промышленных роботов, плотность их использования в обрабатывающей промышленности по-прежнему очень низка. В 2013 году плотность промышленных роботов в Китае составляла всего 30 единиц на 10 тысяч промышленных работников — менее половины глобального среднего показателя. По сравнению с Южной Кореей (437 единиц на 10 тысяч промышленных работников), Японией (323 единицы на 10 тысяч промышленных работников) и Германией (282 единицы на 10 тысяч промышленных работников), где уровень промышленной автоматизации очень высок, разрыв ещё больше. Отечественный рынок промышленных роботов по-прежнему обладает большим потенциалом.

Как крупная страна-производитель, Китай долгое время находился в отсталом положении в области применения промышленных роботов. Помимо автомобильной промышленности, применение роботов в общей производственной отрасли в основном носит стихийный, децентрализованный или фрагментированный характер. С развитием автоматизации производства в Китае промышленные роботы также будут быстро внедряться в другие отрасли промышленности, такие как электроника, металлоизделия, резина и пластмассы, пищевая промышленность, строительные материалы, гражданские взрывчатые вещества, авиация, медицинское оборудование и другие отрасли.

Степень применения промышленных роботов является важным показателем уровня промышленной автоматизации в той или иной стране. Развитие промышленных роботов в моей стране должно быть направлено на ускорение потребностей интеллектуального производства нашей страны, а также на сотрудничество как с предложением, так и со спросом на роботы. С одной стороны, необходимо улучшать инновационные возможности предприятий-производителей роботов в нашей стране, способствовать стандартизированному, модульному и системному развитию роботов, снижать эксплуатационные расходы и повышать уровень их комплексного применения, чтобы расширить сферу рыночного использования; с другой стороны, активно проводить пилотные проекты по внедрению роботов независимых брендов и реализовывать ряд типовых демонстрационных проектов с выдающимся эффектом, способствуя использованию промышленных роботов для трансформации и модернизации традиционного производства.

2. Китайская индустрия сервисных роботов должна быть ориентирована на спрос и сосредоточиться на развитии.

Сервисные роботы включают специальные сервисные роботы и бытовые сервисные роботы. Сервисные роботы имеют широкий спектр применений, главным образом занимаясь техническим обслуживанием, ремонтом, транспортировкой, уборкой, охраной, спасением, мониторингом, медицинским уходом, уходом за пожилыми людьми, реабилитацией и помощью инвалидам. Сервисный робот — это новый тип интеллектуального оборудования и стратегический высокотехнологичный продукт, который в будущем будет иметь более обширное рыночное пространство, чем промышленные роботы.

Глобальные сервисные роботы продемонстрировали быстрый рост за последние пять лет. Согласно статистике Международной федерации робототехники (IFR), в 2013 году глобальные продажи профессиональных сервисных роботов и роботов для личного/бытового использования достигли соответственно 21 000 и 4 миллионов единиц, при рыночной стоимости 3,57 млрд и 1,7 млрд долларов США, что на 4% и 28% выше соответственно. Глобальный рынок сервисных роботов продолжит стремительно расти в ближайшие годы. Благодаря значительному прорыву в области технологии облачных роботов, обеспечивающих взаимное обучение и обмен знаниями, стоимость производства небольших семейных вспомогательных роботов значительно снизилась, и к 2020 году они сформируют развивающийся рынок с совокупным объёмом не менее 41,6 млрд долларов США. С другой стороны, хотя вспомогательные устройства для людей с ограниченными возможностями начинают внедряться медленно, можно прогнозировать их быстрый рост в следующие 20 лет.

В настоящее время технические исследования и разработки сервисных роботов в мире в основном ведутся США, Японией, Китаем, Германией и Южной Кореей. Развитие сервисных роботов в моей стране отстаёт от промышленных роботов. По сравнению с Японией, США и другими странами, исследования и разработки в области сервисных роботов начались в моей стране поздно, и абсолютный разрыв с развитыми странами по-прежнему остаётся довольно значительным. Однако по сравнению с промышленными роботами разница между отечественными и зарубежными технологиями невелика. Сервисные роботы, как правило, развиваются с учётом конкретных потребительских рынков, и местным предприятиям легче развиваться, сочетаясь с особенностями окружающей среды и культуры, чтобы занять выгодную рыночную позицию и сохранить определённое конкурентное преимущество; с другой стороны, зарубежные сервисные роботы также относятся к новым отраслям, и большинство компаний, занимающихся сервисными роботами, были созданы относительно недавно. Поэтому индустрия сервисных роботов в Китае сталкивается с большими возможностями и пространством для развития.

С точки зрения тенденций развития, ожидается, что профессиональные сервисные роботы в моей стране будут индустриализованы раньше, чем личные/бытовые роботы, особенно медицинские роботы, роботы для проверки опасных и специальных сред и т.д. Поскольку Китай входит в стареющее общество, спрос на медицинское лечение, уход и реабилитацию растёт. В то же время, благодаря повышению стремления людей к качеству жизни, личные/бытовые роботы в будущем получат более широкое рыночное пространство.

2. Пробить технический барьер и улучшить способность к индустриализации

Робот объединяет современные технологии производства, новые материалы и технологии информационного управления, являясь представительным продуктом интеллектуального производства. Его исследования и разработки, производство и применение уже стали важным символом, позволяющим оценить уровень научных и технологических инноваций и производственного потенциала страны. Он привлёк огромное внимание мировых производственных держав.

Развитие робототехнической отрасли нашей страны можно проследить с 1980-х годов. В то время Министерство науки и технологий включило промышленных роботов в план научно-технических исследований. Бывшее Министерство машиностроительной промышленности взяло на себя руководство по организации точечной сварки, дуговой сварки, окрашивания, манипуляций и других видов промышленных роботов. Другие министерства и ведомства также активно инициировали проекты по их поддержке, что стало первым пиком развития промышленных роботов в Китае. С тех пор, главным образом из-за рыночного спроса, самостоятельные исследования, разработки и индустриализация роботов переживали длительный период застоя. После 2010 года установленная мощность роботов в Китае ежегодно росла, и страна начала развивать полную производственную цепочку робототехники.

Развитие робототехнической отрасли включает исследования и разработки, а также тестирование, индустриализацию корпусов и деталей роботов, технологии системной интеграции, услуги и т.д., причём каждый из этих этапов крайне важен. Развитию цепочки китайской робототехнической промышленности ещё предстоит долгий путь. В целом, большинство китайских роботостроительных предприятий сосредоточены именно в области интеграции, при этом предприятия по обработке и сборке составляют подавляющее большинство. Между Китаем и развитыми странами по-прежнему сохраняется значительный разрыв в таких сферах, как фундаментальные и ключевые технологические исследования, высоконадёжные базовые функциональные компоненты, решения для применения системных процессов, а также массовое производство основного оборудования. Что касается ключевых компонентов, то такие важные элементы, как прецизионные редукторы, сервоприводы и приводы, в значительной степени зависят от импорта. Несмотря на то, что государство уже много лет активно инвестирует в эту сферу, из-за низкого объёма рынка и уровня индустриализации этого недостаточно для стимулирования развития ключевых компонентов, что приводит к неудовлетворительным результатам.

Можно заметить, что недостаток робототехнических технологий в Китае ограничивает масштабы индустриализации, а малые масштабы, в свою очередь, сдерживают развитие технологий, что сказывается на процессе роботизированной индустриализации. Если мы хотим повысить конкурентоспособность отечественных роботов на рынке, с одной стороны, следует расширять выпуск отечественных роботов и увеличивать производственные мощности отечественных роботостроительных предприятий; с другой стороны, необходимо способствовать локализации ключевых компонентов отечественных роботов, повышать производственные возможности этих ключевых деталей и удовлетворять потребности в расширении производственных мощностей отечественных роботов.

За последние два года государство уделяет большое внимание интеллектуальному производству и роботам. Министерство промышленности и информационных технологий, Государственная комиссия по развитию и реформам, Министерство науки и технологий и другие ведомства активно содействуют развитию робототехнической отрасли, продвигая её развитие независимых брендов на уровне стратегического планирования, а также в таких аспектах, как финансы, налоги и кредитование, демонстрационные проекты, подготовка кадров и другие направления. При этом поддерживающие меры становятся всё более комплексными и детализированными. Кроме того, план развития робототехнической отрасли Китая и соответствующая работа над «Пятилетним планом» в области робототехники неуклонно продвигаются вперёд. Это сыграет важную роль в том, чтобы помочь китайским роботостроительным предприятиям преодолеть технические ограничения и улучшить способность к индустриализации.

В настоящее время для робототехнической отрасли Китая уже не вопрос, важно ли это или нет, а скорее то, с какой точки зрения рассматривать эту отрасль и какое мышление развивать, чтобы упорядоченно её формировать и развивать. Что касается рыночного спроса, модели технологических инноваций, методов финансовой поддержки и других аспектов робототехнической отрасли, ожидается, что политика местных властей в отношении этой отрасли будет уточнена.

3. Ускорить разработку и производство роботов нового поколения и занять следующие лидирующие позиции в области робототехники и промышленного развития.

С развитием робототехники роботы делятся на универсальных и интеллектуальных в соответствии с различными функциями. Среди них универсальные роботы — это те, которые обладают лишь общими возможностями программирования и эксплуатационными функциями. В настоящее время большинство производимых в нашей стране роботов относятся именно к этой категории; единого определения интеллектуальных роботов не существует, и большинство специалистов считают, что интеллектуальные роботы должны обладать как минимум следующими функциями: во-первых, способностью адаптироваться к неопределённым условиям работы; во-вторых, гибкостью при управлении сложными объектами; в-третьих, умением тесно координировать действия и сотрудничать с людьми; в-четвёртых, способностью к естественному взаимодействию с человеком; в-пятых, наличием характеристик безопасности при взаимодействии человека и компьютера. Будь то современный промышленный робот или сервисный робот, со временем они обязательно перерастут в интеллектуальных роботов, обладающих способностью к обучению. Мы обычно называем интеллектуальными роботов роботами следующего поколения. Благодаря непрерывному прогрессу в области 3D-визуального восприятия/познания, силовых датчиков и других технологий, а также благодаря глубокой интеграции с новым поколением информационных технологий, такими как промышленный интернет, облачные вычисления и большие данные, интеллектуальность роботов следующего поколения будет ещё больше повышаться, а их способность воспринимать окружающий мир — усиливаться. Это позволит им выполнять динамичные и сложные операционные задачи, реализовывать мультиаппаратное сотрудничество и работать совместно с людьми.

Чтобы ещё больше завоевать международный рынок и укрепить конкурентные позиции обрабатывающей промышленности в мире, различные экономические державы стремятся поочерёдно разрабатывать и формулировать планы развития, чтобы воспользоваться возможностью развития передовых робототехнических технологий. В настоящее время правительство Германии реализует стратегию «Индустрия 4.0», строит «умные заводы» и создаёт «умное производство». Одной из ключевых тем является взаимодействие и сотрудничество между людьми и машинами, а также между самими машинами. Соединённые Штаты в 2013 году представили «Американскую дорожную карту развития робототехники», которая будет сосредоточена на производственной отрасли с целью преодоления таких ключевых технологий, как высокая адаптивность и конфигурируемая сборка роботов, дexterous операции с человекоподобными роботами, интеграция на основе моделей и проектирование цепочек поставок, автономная навигация, восприятие неструктурированной среды, образование и обучение, а также обеспечение необходимой безопасности при взаимодействии роботов с людьми. В начале 2015 года японское правительство объявило о «Новой стратегии японской робототехники», и в своём пятилетнем плане действий чётко указало, что необходимо «исследовать и развивать технологии передачи данных, сетевого взаимодействия, облачных вычислений и другие технологии, которые должны быть реализованы в роботах следующего поколения». В последние годы правительство Южной Кореи последовательно приняло ряд политических мер, направленных на поддержку исследований, разработок и внедрения третьего поколения интеллектуальных роботов. В 2012 году Южная Корея объявила о «Стратегической сетевой платформе будущего робототехники до 2022 года». Основное внимание её политики уделяется поддержке южнокорейских предприятий в выходе на международный рынок и использованию возможности индустриализации интеллектуальной робототехники. Благодаря энергичному продвижению таких технологических держав, как США, Япония и Европа, за последние пять лет продолжают появляться прототипы роботов нового поколения, демонстрационные приложения и даже практические системы.

С точки зрения нашей страны, рынок спроса на промышленных роботов нового поколения ещё не полностью созрел, однако исследования и разработки, а также подготовка общих технологий, имеющих стратегическое значение, приобретают особую актуальность. В настоящее время для развития отрасли робототехники следующего поколения в Китае необходимо прежде всего укреплять техническую основу индустрии роботов, активно содействовать процессу индустриализации уже существующих роботов и ускорять внедрение и применение роботов собственных брендов на внутреннем рынке. Необходимо изучать новые модели исследований и разработок, поощрять научно-исследовательские институты и предприятия максимально использовать свои преимущества, создавать национальную платформу для промышленных роботов следующего поколения, проводить исследования, разработки и накапливать передовые и общие технологии, исходя из национальных условий и потребностей Китая, добиваться прорыва в ключевых технологиях роботов нового поколения, разрабатывать прототипные системы и продукты роботов следующего поколения, а также способствовать их индустриализации и завоеванию международных лидерских позиций в области роботов нового поколения. Что касается роботизированной продукции, используемой в различных сферах, то здесь реализуются различные стратегии развития: с одной стороны, приоритет отдается развитию промышленных роботов нового поколения с опорой на предприятия и общие технологические платформы, стимулируется взаимодействие производства и спроса, что позволяет закрепиться на лидирующих позициях; с другой стороны, ориентируясь на рыночные требования и учитывая специфику внутреннего спроса, развивается сфера сервисных роботов, таких как медицинские, роботы для помощи пожилым людям, а также специальные роботы, эксплуатируемые в особых условиях обслуживания.