撰文 | 石头
备受瞩目的全国“两会已于3月11日正式落下帷幕。今年全国两会期间,来自机器人和智能智能领域的与会人大代表和政协委员带着他们对于智能制造行业的观察、经验和思考,踊跃建言。
在新的一年,关于机器人和智能制造领域的发展风向将吹向何方?两会代表、委员们的提案和建议,值得关注与思考。高工机器人对这些信息进行了梳理。
加快恶劣环境工种的机器人替代人
目前,我国工业机器人产业发展势头较为迅猛,产业规模与市场空间不断扩大,但仍存在三大瓶颈亟需突破:
首先,技术问题,包括要让工业机器人在一般工业、中小企业应用中的相关集成、操作和维护变得更加简单,突破关键技术壁垒。其次,中小企业转型升级需求问题,中小企业对核心技术和装备“买不起、用不起,急需创新模式来解决这一行业现象问题。再者,人才问题,因为中国制造业行业多、需求广,需要一批了解制造业工艺的人才支撑需求与技术的对接。
对此,全国政协委员、埃夫特董事长许礼进提出建议:通过加强科技、模式、制度等三方面的创新推动制造业转型升级。其中科技创新,建议加大对人工智能、工业互联网、智能机器人等核心技术的攻关,强化和加大该方向国家重点研发攻关重点专项,通过“揭榜挂帅集中国家资源突破技术难点、打通技术堵点。
“机器人行业的创新发展,将涌现出新的生产方式和商业模式,而与之相关的制度也应及时跟上,例如在恶劣环境下替代人工的喷涂机器人、打磨抛光机器人,只要经济性、技术性、可靠性满足要求,建议出台制度推荐该工种用机器人替代。许礼进说道,同时建议加快推进机器人在不同场景的成果转化,实现机器人在更多生活服务场景下应用;推动专项课题研究,打造相关产业平台,打通产业链上下游瓶颈。
无独有偶,全国政协委员、中山大学生命科学学院教授刘昕也带来了“关于推动机器人替代高强度体力搬运作业的提案。他表示,要推动“产学研用深度融合提升机器人科技创新能力,探索多种便捷模式推动机器人替代高强度体力搬运工作业,同时,要发展适合我国国情的机器人融资租赁模式创新;重视培育智能搬运机器人社会化服务的新型经营主体。
数据显示 ,我国近年来机器人产业发展呈阶梯式增长,营业性收入年均增长超过20%,机器人产业已基本形成了从零部件到整机再到集成应用的全产业链体系,工业机器人已在国民经济52个行业大类、143个行业中类广泛应用。
在《“十四五机器人产业发展规划》的推动和指引下,到2025年,中国将成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地。我国工业机器人也将继续发力向高端化、智能化、创新化发展。
推动机器人关键核心零部件国产替代
今年的两会期间,全国人大代表、科力尔电机集团董事长聂鹏举准备了19份建议,其中两份与产业相关,分别为推动机器人关键核心零部件国产替代,以及推动电机行业智能制造应用的建议。
伺服电机是机器人的动力系统以及机器人运动的“心脏,在国内伺服电机市场中,日系和欧美系品牌占据了超过70%的市场份额,国内的产业基础还相对薄弱。
聂鹏举表示,我国伺服电机发展要想化潜力为现实,就需要国内企业加快技术攻坚,国家政府加大支持力度,科研院所深化基础技术和材料的研究,产业行业加速标准形成,多方合力开辟一条发展之路,才能实现国产品牌的突围和崛起。
对此,聂鹏举提出了制定伺服电机产业规范条件;出台国有企业率先在机器设备中对伺服电机进行国产替代的奖励政策;鼓励伺服电机产业向高端化发展,防止低水平重复建设;加强伺服电机知识产权保护制度建设;通过工业转型升级、中央基建投资等现有资金渠道支持伺服电机产业化和推广应用;利用中央财政科技计划、企业研发费用加计扣除等政策,支持企业伺服电机研发工作;此外,拓宽伺服电机企业投融资渠道,支持符合条件的企业在海内外资本市场直接融资和进行海内外并购等等。
另关于电机行业的相关提案指出,随着电机性能和性能成本的逐渐提高,传统的制造模式和设计的降耗提效问题日益突出,推进电机智能化生产、开发适合电机智能化生产的新工艺成为当前提高电机产品性能和效率的重要途径。
“如何实现精益生产,是实现智能制造的关键所在。在升级优化智能制造时,电机行业需综合考虑各部分的规划和协同设备等因素。聂鹏举指出,工业4.0赋能下产生的新工艺和信息化技术,能有效帮助电机行业解决痛点问题,实现自身的优化升级。推动电机智能制造,可以在实现电机高质量、高效率的基础上,兼顾多种规格、小批量、柔性化的生产模式,帮助企业更好地适应市场环境和满足生产需求。
长期以来,核心零部件这块“难啃的硬骨头是国产机器人厂商在持续攻坚的重要领域。随着近年工业机器人发展的逐步提速,国产核心零部件厂商的技术研发水平正不断提升,高工机器人产业研究所(GGII)数据显示,2021年减速器国产化率为40.63%,伺服系统国产化率27.22%,控制器国产化率33.56%,进口替代的步伐正稳步前行。
深化工业数据开发利用
近年来,我国在工业大数据引领和催化方面发展迅速,在集成应用和生态培育等多领域成效初现。但相对于为制造业切实解决问题和创造价值的高阶目标,当前工业数据的开发利用仍存在不少挑战。
全国政协委员、红杉中国创始及执行合伙人沈南鹏分析指出,首先,从基础层来看,工业数据的采集和如何形成闭环支持生产流程,仍是限制数据价值释放的重要短板。其次,从平台层来看,工业制造的领域知识和智能建模等数据处理能力的提供者存在脱节,专家经验无法有效固化到软件平台。此外,从应用层来看,多集中在“可见场景,对“不可见的复杂、不确定性工业场景应对不足。
实际上,当前工业大数据价值创造还处在起步阶段,服务制造业快速迭代、持续优化潜力巨大。
为更好解决工业企业实际问题,进一步提升制造业数智化水平,沈南鹏在提案中建议加快推动工业传感器和通信协议兼容适配,以技术改造和新技术强化数据支撑能力。
第一,建议有关部门牵头,支持解决异构数据联网的技术试点示范,鼓励优先在增量国产工业设备中推动不同协议和接口兼容;第二,在重点制造行业遴选一批智能示范工厂,推动以关键工序数控化、生产线柔性适应等技术改造工程,组织发布以智能调度和精准控制促进生产制造等业务流程改进的优秀案例集;第三,整合行业资源,推进数据脱敏、差分隐私、同态加密等隐私计算技术在工业数据安全共享的落地应用。
数据驱动工厂,算法控制智造。通过行业经验知识,建立合适智能工厂、车间、计划调度控制执行、仓储模型,对所需的实时数据,动态智能决策,这应该是工业大数据的关键应用。目前,智能制造也正朝着分布式决策和自主感知(机器学习等)进化。
作为加快数字产业化和产业数字化的“利器,工业互联网也是在数字经济的加速跃迁中实现迭代成长的。凭借赋能千行百业的能力,工业智能正在从产线走向产业链、从企业的单点式应用走向产业链各环节之间的数据价值发现。
加快智能建造在建筑业的推广应用
“随着人工智能、机器人、5G、新材料等技术与建筑业的融合,智能建造的时代正在到来。全国政协委员、碧桂园集团董事会主席杨国强递交了《关于加快应用智能建造产品技术、助力“双碳目标、推动建筑业高质量发展》的提案。这是他连续四年在两会上提交与“智能建造相关的提案。
杨国强从三个方面提出建议,一是大力支持建筑机器人及智能施工设备推广应用,二是加快建立和完善智能建造创新监管机制与评定体系,三是加快建立智能建造相关标准体系。
现阶段,传统建筑业因劳动强度大、工作环境差、安全风险高等特点对年轻人吸引力持续下降,建筑行业“招工难“用工荒现象不断加剧,同时国家“双碳目标也对建筑业高质量发展提出了新的挑战。
“国内已经可以实现建筑机器人、建筑信息模型(BIM)、新型装配式建筑等产品和技术在工程项目的协同作业,应用于勘察、规划与设计、生产、施工、监管与验收、运维与管理等建筑施工环节,能够很好地提高建筑工程的安全、质量和效率,也能够大幅减少工地上的建筑垃圾和废弃物,减少碳排放,助力实现双碳目标。杨国强如是说。
杨国强认为,推广应用建筑机器人和智能施工设备,应当从鼓励行业重点企业出发,以建筑场景需求为牵引,针对生产、建造环节的应用场景着手。“在现有智能建造试点示范的成功经验基础上,拓展试点范围,推动建筑机器人及智能施工设备投入工程项目建设,提升工程施工智能化水平。
截至目前,建筑机器人领域已有较多的入局者。如ABB、大界机器人、博智林机器人、一造科技、蔚建科技、盈创建筑等,另外,绿地控股先前也以3亿元入股深蓝科技,也开始了建筑机器人的探索。
智能建造作为一个极具发展潜力的新兴领域,随着相关技术的迭代、产品系列的丰富,以及大量人才的储备和国家利好政策的引导,建筑机器人在建筑行业大有可为。
当前,建筑机器人的发展也受到了政府部门的重视。今年2月24日,住建部副部长张小宏在相关会议中指出,要进一步推动智能建造与新型建筑工业化协同发展,促进建筑业转型升级。并重点提到推动建筑机器人典型应用,研发关键技术,编制相关标准,形成一批标志性建筑机器人产品,辅助和替代“危、繁、脏、重的人工作业,提高工程建设机械化、智能化水平。
加快智能制造与农牧产业深度融合
“机械化是有出路的,能够叠加机器人和智能化,这是新发展方向。全国政协委员、新希望集团董事长刘永好在今年两会上,带来了8个提案,其中包括《关于支持农业机器人创新应用,加快智能制造与农牧产业深度融合的提案》。
刘永好指出,我国农业机器人的应用受市场投资、机械成本、推广度不够等综合因素,尚处于起步阶段。不少农牧行业的龙头企业,在畜牧养殖、食品加工场景机器人与农业的结合方面取得了较大进展,现已推动自动投喂、智能屠宰、智慧防疫等将智能制造与农牧深度融合的应用场景探索。
但是,目前农业机器人发展现状距离农业农村现代化的目标还有不少差距,存在着农机链条还不完善、智能技术水平参差不齐、农机智能化发展聚合度不够、智慧农业科研体系不健全,尚未形成完备的智慧农业“研发-推广-应用良性循环的科学体系等亟待解决的痛点堵点。
刘永好在提案中建议:将畜牧、食品加工、冷链运输等机器人纳入农业机械购置补贴,鼓励农业机器人设备使用、场景示范应用;支持有条件的地区创建农业机器人创新应用先行区,试点打造智能农场;支持企业与政府、高校、科研机构联合成立机器人产业创新基金,完善智慧农业机械科研体系;支持培养和引进“机器人+应用人才,建设实训基地,提升人机协作能力,以机器人为基础,提升农业机器人应用基础水平。
当前,农业机器人已成为世界热点。随着全球农业生产的集约化和规模化进程不断加快,用于农业生产的各种机器人逐渐成为农业技术、装备研发的重要内容。农业机器人的出现和应用不仅一定程度缓解劳动力短缺和结构不合理的问题,也改变传统农业劳动方式、促进现代农牧发展。这使得农业机器人越来越受到世界各国的重视。
据了解,北美和欧洲在精准农业和农业机器人的使用方面处于世界领先水平,但亚太地区(主要是中国和印度)也在快速增长。数据显示,2017-2021年期间,人工智能在农业中应用的年复合增长率为22.68%。2016年为27.6亿美元,预计2020年为111亿美元,2025年为308亿美元,主要包括农业无人机,无人拖拉机、智能收获机、智能除草机、挤奶机器人、农业自动化与控制系统等。
中国工程院院士赵春江曾指出,农业机器人的广泛应用是人工智能农业领域市场快速发展的重要因素。未来的农场将是无人农场,其对农业机器人的大量需求也将逐渐释放。
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