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【深度】AI机器人引燃 “第四次工业革命”的导火索

2016-08-05 09:05
苏子言岁月
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  同样,由于人工智能发展有可能带来的具有人类水平的表情、行为、语音与语调等自然交互能力,再加之移动灵活、操作灵巧的机构设计,基于云计算和物联网等,消费级的AI家庭/个人服务机器人产业才有可能最终落地。

  除了这些具有动作输出的AI机器人(可称之为智能硬件机器人)在制造业与现代服务业中的应用之外,还有大量输出信息的AI机器人,如前述的各种AI聊天机器人和AI虚拟助手(可称之为智能软件机器人),更加广泛地应用于智能服务与智慧生活中,与人类共存共融。

  我国机器人产业发展面临的困局与历史新机遇

  严峻挑战

  在国际金融危机之后,无论是美国的再工业化计划(2011),还是德国的工业4.0计划(2012),以及日本的机器人新战略计划(2015),其核心都是力图重振本土制造业,强化高端优势。为达到上述战略目标,亟须生产与服务流程的进一步信息化(数字化、网络化)与智能化。

  在制造业中,传统的机械加工设备,如关节型工业机器人,目前技术虽已成熟,但全球产业布局已事实上形成日本发那科、日本安川电机、德国库卡和瑞士ABB“四大家族”的格局。

  这些垄断性跨国集团在核心零部件、系统集成、市场占有率等各个产业链环节均具有明显的竞争优势。我国在精密减速器(RV、谐波、行星齿轮)、高精度伺服电机、伺服驱动器、高性能嵌入式控制器等核心零部件方面,一直受制于国外垄断性产品。

  国产关节型工业机器人整机产品,其性价比与平均无故障间隔时间等,至少落后于世界先进水平5~10年。国产AGV系列产品长期处于价值链低中端,市场份额低,激光雷达等关键传感器,还必须从日德美进口。

  此外,传统工业机器人利用示教编程,只能替换某些工位或工种设定的简单及重复性工作。时至今日,富士康的“百万机器人换人”计划进展不够理想,技术上的原因之一就是机械臂的“傻大笨粗”及缺乏智能。

  目前,电子制造业中的工业机器人,主要应用于前端的高精度贴片和后端的装配、搬运等环节。在绝大多数中间环节,由于机械臂不如人类灵巧,移动也不如人类灵活,因此还无法真正实施“机器换人”。要实现“中国制造2025”,迫切需要研制一批具有一定环境适应能力的新一代AI工业机器人。

  在现代服务业,AI服务机器人有望成为继电视机、个人电脑、游戏机、智能手机之后,成为第五大类智能硬件。AI服务机器人包括个人/家庭服务机器人和专业服务机器人(也称特种机器人)。

  近年来,主要发达国家将AI服务机器人的发展上升为国家战略,并制定详尽的技术发展路线图。作为机器人技术的发源地,美国长期关注于军事、医疗等专业服务机器人和清洁等家政服务机器人的研发,一直保持着国际领先的技术水平。

  2013年3月,美国发布了《机器人路线图从互联网到机器人》,将机器人定位于与上世纪互联网同等重要的地位。最近发布的美国《2016总统经济报告》甚至认为,对于美国经济来说,机器人如同蒸汽机的问世一样重要。

  近期,日本将机器人的研发和生产重点转向能够护理病人、料理家务和陪伴老人的家庭服务机器人,以此作为迎接老龄化社会和解决劳动力短缺的重要技术途径。

  韩国也将服务机器人技术列为引领国家未来发展的10大发动机产业,侧重于通过融合服务业与下一代信息技术实现快速扩张,拟重点发展救援、康复和医疗等服务机器人。

  与此同时,欧盟也启动了全球最大的机器人研发计划SPARC,涵盖了农业、健康、交通、安全和家庭服务等领域。

  国际AI服务机器人产业的激烈市场竞争表明,互联网时代的IT巨头,利用雄厚的资本实力,通过并购方式在全球快速整合传统服务机器人企业。服务机器人的多样化应用,使其对人工智能技术的发展具有迫切的需求。与此同时,这些跨国IT企业意识到,未来必须向智能硬件和实体经济发展,因而具有跨界进军的强烈意愿。

  AI服务机器人属于前沿新兴产业,技术的先进性和成熟度决定了企业能否在激烈的市场竞争中占据一席之地。纵观全球领先的AI服务机器人龙头企业,均具备一流的科研团队和强大的研发实力,创始人多为机器人领域的专家、教授,且已掌握关键零部件和核心技术,占据了全球AI服务机器人的绝大部分市场份额。

  中国近期虽出现了许多机器人创新企业,但引领性的关键技术掌握不多,所占全球市场份额很小,高端产业低端化的现象严重,在AI服务机器人全产业链的上游(关键零部件或材料,核心是传感器)、中游(系统集成、操作系统与云平台,核心是人工智能)和下游(包括家用、个人、娱乐、教育、医疗、物流、军事等垂直领域)等各个方面,均面临严峻的挑战。

  总体而言,一方面,中国的工业化进程虽已基本达成,但自动化、信息化(数字化、网络化)的历史任务还未全面完成,工业基础与能力尚待强化,机器人中的先进传感器、精密减速器等核心零部件还受制于人,产品长期处于价值链的中低端。另一方面,智能化的产业发展趋势日益明显,人工智能等共性关键技术急待突破。中国“制造强国”之梦与“互联网+”时代对发展新一代AI机器人的刚性需求,确实存在着历史与现实、补课与超越的双重挤压。

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