НОВОСТИ
Интерпретация «Сделано в Китае 2025»: Содействие развитию робототехники
Время выпуска:
2022-11-05 16:28
Источник:
«Сделано в Китае 2025» стоит на новой исторической высоте и с стратегической и комплексной точки зрения чётко определяет план действий на первое десятилетие реализации китайской стратегии превращения страны в мощную производственную державу. В документе «высокоточные станки с ЧПУ и роботы» обозначены как одна из ключевых областей для активного продвижения. В документе подчёркивается, что развитие робототехнической отрасли должно «сосредоточиться на спросе на промышленные роботы в таких отраслях, как автомобилестроение, машиностроение, электроника, производство опасных веществ, национальная оборона, химическая промышленность и лёгкая промышленность, а также на применении сервисных роботов в таких сферах, как здравоохранение, бытовые услуги, образование и развлечения. Мы должны активно разрабатывать новые продукты, способствовать стандартизации и модульности в области робототехники и расширять рыночное применение. Необходимо преодолеть технологические барьеры в ключевых компонентах, а также в проектировании и производстве системной интеграции — включая корпуса роботов, редукторы, серводвигатели, контроллеры, датчики и приводы». Кроме того, в дорожной карте технологических инноваций для ключевых областей указано, что основные приоритеты развития китайской робототехнической отрасли в следующем десятилетии будут сосредоточены на двух главных направлениях: во-первых, разработка серии стандартизированных продуктов для корпусов промышленных роботов и ключевых компонентов, тем самым ускоряя индустриализацию и внедрение промышленных роботов и удовлетворяя насущные потребности китайского производственного сектора в трансформации и модернизации; во-вторых, достижение прорыва в ключевых технологиях интеллектуальной робототехники и разработка группы умных роботов для опережающего решения задач, возникающих в результате нового этапа научно-технической революции и промышленной трансформации.
1. Ориентироваться на спрос, повышать инновационный потенциал и расширять рыночное применение.
В соответствии с различными условиями применения Международная федерация робототехники (IFR) классифицирует роботов на два типа: промышленные роботы для производственных сред и сервисные роботы для непроизводственных сред. Промышленные роботы — это общий термин, применяемый к роботам, используемым в промышленном производстве; они представляют собой ключевое оборудование для автоматизации заводов в современном производстве. С другой стороны, сервисные роботы — это непроизводственные роботы, предназначенные для обслуживания людей. Технологии сервисных роботов применяются преимущественно в неструктурированных средах, имеющих относительно сложную структуру. Эти роботы способны получать информацию о внешней среде с помощью собственных датчиков и систем связи, что позволяет им принимать решения и выполнять соответствующие операционные задачи.
1. Китай стал крупнейшим в мире рынком промышленных роботов, и его потенциал ещё предстоит полностью раскрыть.
Промышленные роботы в первую очередь относятся к многосуставным манипуляторам или роботам с несколькими степенями свободы, предназначенным для промышленного применения и используемым в различных аспектах производственных процессов, таких как обработка материалов, сварка, сборка, механическая обработка, окраска и чистое производство. В 2014 году мировые продажи промышленных роботов достигли рекордного уровня — 225 000 единиц, что на 27% больше по сравнению с предыдущим годом. Основным драйвером роста рынка стала азиатский регион, особенно Китай и Южная Корея.
В последние годы китайский рынок робототехники пережил быстрый рост и превратился в один из крупнейших мировых рынков робототехники. В 2014 году продажи промышленных роботов в Китае достигли 56 тысяч единиц, что на 52% больше по сравнению с предыдущим годом и вновь сделало Китай крупнейшим в мире рынком промышленных роботов. Круг пользователей сместился от преимущественно зарубежных компаний и китайско-зарубежных совместных предприятий к отечественным китайским компаниям — и даже к малым и средним предприятиям. Многие компании в прибрежных, промышленно развитых регионах Китая производят товары на экспорт и предъявляют высокие требования к качеству продукции; в результате всё больше таких компаний внедряют роботов для замены рабочих рук. В регионе дельты реки Чжуцзян ежегодный темп роста внедрения промышленных роботов достигает 30%, особенно в таких областях, как сборка, дозирование, обработка материалов и сварка, где наблюдается настоящий бум использования роботов.
Хотя с 2013 года Китай является крупнейшим в мире рынком промышленных роботов, плотность их использования в китайском производственном секторе остаётся относительно низкой. В 2013 году плотность промышленных роботов в Китае составляла всего 30 единиц на 10 тысяч промышленных работников — менее половины среднемирового показателя; при этом разрыв ещё больше, если сравнивать с странами с более высоким уровнем промышленной автоматизации, такими как Южная Корея (437 единиц на 10 тысяч промышленных работников), Япония (323 единицы на 10 тысяч промышленных работников) и Германия (282 единицы на 10 тысяч промышленных работников). Отечественный рынок промышленных роботов по-прежнему обладает огромным потенциалом.
Как крупная страна-производитель, Китай долгое время отставал в области применения промышленных роботов. За исключением автомобильной промышленности, широкомасштабный и массовый сектор общей обрабатывающей промышленности в основном внедрял роботов стихийно, фрагментарно или спорадически. По мере дальнейшего развития автоматизации на производстве в Китае промышленные роботы также будут быстро внедряться в другие отрасли промышленности, такие как электроника, металлические изделия, резина и пластмассы, пищевая промышленность, строительные материалы, гражданский взрывчатые вещества, аэрокосмическая отрасль и медицинское оборудование.
Степень внедрения промышленных роботов является важным показателем уровня промышленной автоматизации в той или иной стране. Развитие промышленных роботов в Китае должно быть сосредоточено на ускорении реализации инициатив по интеллектуальному производству в стране, а также на укреплении сотрудничества между поставщиками и пользователями роботов. С одной стороны, это предполагает повышение инновационного потенциала китайских производителей роботов, содействие стандартизации, модульности и системности в разработке роботов, снижение затрат на их использование, а также улучшение уровня интеграции и применения, тем самым расширяя сферу рыночного применения. С другой стороны, необходимо активно запускать пилотные программы для роботов отечественных брендов, уделяя особое внимание ряду образцовых демонстрационных проектов, которые добились выдающихся результатов, оказали мощное стимулирующее воздействие и продемонстрировали высокий уровень взаимосвязи. Начав с этих ключевых примеров, мы сможем способствовать более широкому внедрению промышленных роботов и таким образом трансформировать и модернизировать традиционные отрасли производства.
2. Индустрия сервисных роботов Китая должна быть ориентирована на спрос и развиваться с акцентом на ключевые области.
Сервисные роботы включают как специализированные сервисные роботы, так и бытовые сервисные роботы. Сфера применения сервисных роботов чрезвычайно широка; их основные задачи включают техническое обслуживание, ремонт, транспортировку, уборку, обеспечение безопасности, спасательные операции, мониторинг, а также медицинскую помощь, уход за пожилыми людьми, реабилитацию и оказание помощи людям с ограниченными возможностями. Сервисные роботы представляют собой новый тип интеллектуального оборудования и стратегически важный высокотехнологичный продукт; в будущем их рыночный потенциал будет даже выше, чем у промышленных роботов.
Глобальный рынок сервисных роботов продемонстрировал быстрый рост за последние пять лет. Согласно статистике Международной федерации робототехники (IFR), в 2013 году глобальные продажи профессиональных сервисных роботов и роботов для личного и домашнего использования достигли, соответственно, 21 000 единиц и 4 миллиона единиц, при рыночной стоимости 3,57 миллиарда долларов США и 1,7 миллиарда долларов США — годовые темпы роста составили 4% и 28%. В ближайшие годы мировой рынок сервисных роботов, как ожидается, продолжит стремительное расширение. Благодаря значительным прорывам в области робототехнологий, обеспечивающим взаимное обучение и облачные платформы для обмена знаниями, производственные затраты на небольшие бытовые роботы-помощники резко снизятся, открыв путь к зарождающемуся рынку, оценочная стоимость которого к 2020 году составит не менее 41,6 миллиарда долларов США. С другой стороны, хотя роботы для помощи людям с ограниченными возможностями пока находятся на ранней стадии развития, прогнозируется их быстрый рост в течение следующих двух десятилетий.
В настоящее время исследования и разработки сервисных роботов на международной арене ведутся преимущественно пятью странами: США, Японией, Китаем, Германией и Южной Кореей. В Китае развитие сервисных роботов отстаёт от развития промышленных роботов. По сравнению с такими странами, как Япония и США, Китай начал заниматься исследованием и разработкой сервисных роботов позже, и абсолютный разрыв между Китаем и развитыми странами остаётся значительным. Однако по сравнению с промышленными роботами разрыв между Китаем и другими странами относительно меньше. Сервисные роботы, как правило, должны разрабатываться с учётом конкретных рыночных потребностей; поэтому отечественные предприятия лучше всего подходят для использования местных условий и культурного контекста, что позволяет им закрепиться на рынке и сохранить конкурентное преимущество. С другой стороны, сервисные роботы зарубежных стран также представляют собой развивающуюся отрасль, и большинство таких компаний были созданы лишь недавно. В результате китайская индустрия сервисных роботов сталкивается с существенными возможностями и значительным потенциалом для роста.
С точки зрения тенденций развития, ожидается, что профессиональные сервисные роботы в Китае добьются индустриализации раньше, чем персональные/бытовые роботы — особенно это касается медицинских роботов и роботов для обследования и исследования опасных или специфических сред. По мере того как Китай вступает в эпоху стареющего общества, спрос на медицинское обслуживание, уход и реабилитацию будет возрастать. В то же время, поскольку стремление людей к повышению качества жизни продолжает расти, персональные/бытовые роботы в будущем будут пользоваться ещё более широким рыночным потенциалом.
II. Преодолеть технологические ограничения и укрепить возможности индустриализации.
Роботы объединяют современные технологии производства, передовые материалы и технологии информационного управления, что делает их ведущим продуктом интеллектуального производства. Их исследования и разработки, производство и применение стали важными показателями, характеризующими уровень научно-технических инноваций и производственного потенциала страны, привлекая к себе пристальное внимание ведущих мировых производственных держав.
Развитие робототехнической отрасли Китая можно проследить с 1980-х годов, когда Министерство науки и технологий включило промышленных роботов в свои научно-исследовательские программы. Бывшее Министерство машиностроения взяло на себя ведущую роль в организации исследований различных типов промышленных роботов, включая роботов для точечной сварки, дуговой сварки, покраски и обработки материалов. Другие государственные министерства также активно инициировали и поддерживали соответствующие проекты, положив тем самым начало первому буму в области промышленной робототехники в Китае. Впоследствии, вследствие рыночного спроса, самостоятельные исследования, разработки и индустриализация роботов пережили длительный период застоя. С 2010 года установленная мощность роботов в Китае ежегодно увеличивается, и страна начала уделять особое внимание развитию всей производственной цепочки робототехники.
Развитие робототехнической отрасли включает исследования и разработки, испытания, индустриализацию робототехнических систем и компонентов, технологии системной интеграции и предоставление услуг — каждый из этих этапов имеет критически важное значение. Развитие китайской робототехнической промышленной цепочки — это длительный и трудоёмкий путь. В целом, в настоящее время большинство китайских робототехнических компаний сосредоточены в секторе интеграции, при этом предприятия по обработке и сборке составляют подавляющее большинство. Что касается оригинальных исследований в области ключевых и критически важных технологий, высоконадёжных базовых функциональных компонентов, прикладных решений на уровне системы и массового производства готовых машин, Китай по-прежнему имеет значительный отрыв от развитых стран. Что касается ключевых компонентов, такие критически важные детали, как прецизионные редукторы, сервоприводы и драйверы, по-прежнему в значительной степени зависят от импорта. Несмотря на то, что государство за последние годы сделало существенные инвестиции в эту область, из-за изначально небольшого размера рынка и низкого уровня индустриализации эти усилия оказались недостаточными для стимулирования развития ключевых компонентов, что привело к не вполне оптимальным результатам.
Как видно из этого, недостаточная технологическая мощь китайской робототехнической отрасли препятствует масштабированию индустриализации. В то же время относительно небольшие размеры отрасли сами по себе ограничивают дальнейший технологический прогресс — оба эти фактора замедляют темпы индустриализации робототехники. Чтобы повысить рыночную конкурентоспособность отечественных роботов, с одной стороны, необходимо расширять выпуск отечественных роботов и наращивать производственные мощности китайских робототехнических компаний; с другой стороны, нужно ускорить локализацию ключевых компонентов для отечественных роботов и увеличить производственные мощности этих важнейших деталей, тем самым удовлетворяя потребности в расширении отечественного производства роботов.
За последние два года китайское правительство придаёт большое значение интеллектуальному производству и робототехнике. Множество государственных ведомств — включая Министерство промышленности и информатизации, Государственную комиссию по развитию и реформам и Министерство науки и технологий — активно содействуют развитию робототехнической отрасли. Они способствуют росту отечественных брендов робототехники с различных сторон: начиная от верхнего уровня проектирования и заканчивая бюджетно-налоговой политикой, финансовой поддержкой, демонстрационными применениями и подготовкой кадров. Политика поддержки становится всё более комплексной и детализированной. Также稳步推进中国机器人产业路线图和机器人产业«第十三个五年规划»的制定工作。 Эти усилия значительно облегчат китайским робототехническим компаниям преодоление технологических барьеров и укрепление их способностей к индустриализации.
Для китайской индустрии робототехники сегодня вопрос уже не в том, стоит ли уделять ей внимание или нет — скорее, в том, как мы должны относиться к этой отрасли и с каким настроем способствовать её упорядоченному развитию. Что касается различных аспектов индустрии робототехники — включая рыночный спрос, модели технологических инноваций и механизмы финансовой поддержки — местные органы власти, как ожидается, уточнят свои политики поддержки этого сектора.
В-третьих, ускорить исследования, разработку и производство роботов следующего поколения и занять следующую стратегическую высоту в области робототехнических технологий и промышленного развития.
С развитием робототехнических технологий роботы классифицируются на две основные категории в зависимости от их функций: роботы общего назначения и интеллектуальные роботы. Роботы общего назначения оснащены лишь базовыми возможностями программирования и операционными функциями; в настоящее время большинство роботов, производимых в Китае, относятся именно к этой категории. Что касается интеллектуальных роботов, единого общепризнанного определения не существует. Однако большинство экспертов сходятся во мнении, что интеллектуальные роботы должны обладать, по крайней мере, следующими ключевыми функциональными характеристиками: во-первых, они должны уметь адаптироваться к неопределённым условиям работы; во-вторых, они должны обладать гибкостью для обработки сложных объектов; в-третьих, они должны быть способны тесно координировать свою работу и сотрудничать с людьми; в-четвёртых, они должны уметь естественно взаимодействовать с человеком; и в-пятых, они должны обладать функциями безопасности при совместной работе с людьми. Будь то современные промышленные роботы или сервисные роботы, все они со временем превратятся в интеллектуальные роботы, наделённые способностью к обучению. Обычно мы называем такие интеллектуальные роботы «роботами нового поколения». По мере того как такие технологии, как трёхмерное зрительное восприятие и когнитивные способности, датчики силы и другие передовые сенсорные технологии продолжают развиваться и глубоко интегрироваться с информационными технологиями нового поколения — включая промышленный интернет, облачные вычисления и большие данные — роботы нового поколения станут ещё более интеллектуальными, с существенно расширенными перцептивными возможностями. Они смогут выполнять динамичные и сложные задачи, осуществлять многороботное взаимодействие и работать в синергии с людьми.
Чтобы активнее осваивать международные рынки и повышать глобальную конкурентоспособность своих производственных секторов, ведущие экономические державы стремятся к решительным действиям и уже разработали многочисленные планы развития, направленные на получение передового положения в области разработки передовых робототехнических технологий. В настоящее время правительство Германии реализует стратегию «Индустрия 4.0», создавая «умные заводы» и продвигая «интеллектуальное производство». Одним из ключевых приоритетов является стимулирование интерактивного взаимодействия между людьми и машинами, а также между самими машинами. В 2013 году США представили «Дорожную карту развития робототехники США», которая фокусируется на решении таких ключевых задач, как высокая адаптивность и перенастраиваемая сборка роботов для производства, дexterous манипуляции, подобные человеческим, интеграция на основе моделей и проектирование цепочек поставок, автономная навигация, восприятие в неструктурированных средах, образование и обучение, а также основополагающая безопасность взаимодействия человека и робота. В начале 2015 года японское правительство опубликовало «Новую робототехническую стратегию для Японии», прямо указав в своем пятилетнем плане действий, что оно будет «исследовать и развивать такие технологии, как терминализация данных, сетевое взаимодействие и облачные вычисления для роботов следующего поколения». В последние годы правительство Южной Кореи последовательно внедрило ряд политических мер, направленных на содействие исследованию, разработке и применению интеллектуальных роботов третьего поколения. В 2012 году Южная Корея объявила о «Стратегическом видении будущего робототехники до 2022 года», уделяя особое внимание политике поддержки выхода корейских компаний на международные рынки и помогая им взять инициативу в коммерциализации интеллектуальной робототехники. Под мощным влиянием таких технологических держав, как США, Япония и Европа, за последние пять лет постоянно появляются прототипы, демонстрационные применения и даже практические системы роботов нового поколения.
С точки зрения современного Китая, рынок спроса на промышленных роботов нового поколения ещё не полностью созрел. Однако особенно остро стоит вопрос о развитии и накоплении общих технологий — технологий, имеющих стратегическое значение. Чтобы продвигать отрасль робототехники нового поколения в Китае в настоящее время, мы должны прежде всего укрепить технологическую базу робототехнической отрасли, энергично способствовать индустриализации уже существующих робототехнических продуктов и ускорять внедрение и применение роботов отечественных брендов на китайском рынке. Нам также следует исследовать новые модели научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок, поощрять научно-исследовательские институты и предприятия использовать свои сильные стороны и создавать многосторонние платформы национального уровня для проведения передовых и общих научно-исследовательских разработок и накопления технологий в области промышленной робототехники нового поколения. Исходя из национальных условий и реальных потребностей Китая, мы должны добиваться прорыва в ключевых технологиях для роботов нового поколения, разрабатывать прототипные системы и коммерческие продукты и ускорять процесс их индустриализации, чтобы занять лидирующие позиции на международной арене в области робототехники нового поколения. Что касается робототехнических продуктов, применяемых в различных сферах, мы должны придерживаться дифференцированной стратегии развития: с одной стороны, ставя предприятия в центр и опираясь на платформы общих технологий, мы должны уделять первоочередное внимание развитию промышленных роботов нового поколения, содействовать согласованию предложения и спроса и закреплять лидерские позиции в этой новой отрасли; с другой стороны, руководствуясь рыночным спросом и глубоко понимая внутренние потребительские тенденции, мы должны сосредоточиться на разработке сервисных роботов для здравоохранения, ухода за пожилыми людьми, помощи инвалидам, а также специализированных роботов, предназначенных для эксплуатации в уникальных и сложных условиях.
Связанные новости
Выбор зубьев ковша экскаватора направлен на обеспечение износостойкости.
Зубья для работы с грунтом (используются для выемки земли, песка, щебня и других легких материалов) обычно сочетаются с ковшами, имеющими большие проёмы. Эти зубья обладают большой площадью укладки, что обеспечивает высокий коэффициент заполнения, экономя время эксплуатации и повышая эффективность.
Советы по обслуживанию зубьев ковша экскаватора
После использования этих предметов в повседневной жизни не спешите сразу убирать их или герметично закрывать. Лучший подход — организовать их и надлежащим образом защитить. Важно отметить, что при сортировке следует удалять любые загрязнения, пыль и примеси, а также восстанавливать чистоту их краёв и углов. Таким образом, они будут находиться в отличном состоянии для будущего использования.
Выбор зубьев ковша зависит от условий окружающей среды.
Погрузка глины и щебня, а также дноуглубительные работы в руслах рек являются крайне эффективными при использовании стандартных ковшей экскаваторов. Введение в стандартные ковши: материал обычно представляет собой сталь 16Mn с обычной толщиной листа; посадочные места для зубьев ковша изготавливаются из высококачественных компонентов отечественного производства.