Interpretación de "Hecho en China 2025": Promoviendo el Desarrollo de Robots

De pie en una nueva altura histórica, "Hecho en China 2025" presenta claramente el plan de acción para los primeros diez años de la implementación de la estrategia de poder manufacturero de mi país desde la perspectiva estratégica general.

De pie en una nueva altura histórica y procediendo de la situación estratégica general, "Hecho en China 2025" presenta claramente el plan de acción para los primeros diez años de la implementación de la estrategia de poder manufacturero de mi país, y toma "máquinas herramienta CNC de alta gama y robots" como una de las áreas clave a promover vigorosamente, se propone que el desarrollo de la industria robótica debe "centrarse en las necesidades de aplicaciones de robots industriales como automóviles, maquinaria, electrónica, fabricación de mercancías peligrosas, defensa nacional e industria militar, industria química, industria ligera, y aplicaciones de robots de servicio como salud y medicina, servicios familiares, educación y entretenimiento, y desarrollar activamente nuevos productos. Promover la estandarización y el desarrollo modular de robots, y expandir las aplicaciones del mercado. Superar los cuellos de botella técnicos de componentes clave como el cuerpo del robot, reductor, motor servo, controlador, sensor y controlador, y tecnología de diseño y fabricación de integración de sistemas." En la hoja de ruta de innovación tecnológica en áreas clave, está claro que el enfoque de desarrollo de la industria robótica de China en la próxima década se centra principalmente en dos direcciones: una es desarrollar una serie de productos del cuerpo del robot industrial y piezas clave, promover la industrialización y aplicación de robots industriales, y satisfacer las necesidades urgentes de la transformación y modernización de la industria manufacturera de China; la segunda es superar las tecnologías clave de robots inteligentes y desarrollar una serie de robots inteligentes. Responder activamente a los desafíos de la nueva ronda de transformación científica e industrial.

1. orientado a la demanda, mejorar las capacidades de innovación, expandir las aplicaciones del mercado

Según diferentes entornos de aplicación, la Federación Internacional de Robótica (IFR) divide los robots en dos categorías: robots industriales en entornos de fabricación y robots de servicio en entornos no manufactureros. El robot industrial es el término general de los robots utilizados en la producción industrial, y es un equipo importante de automatización de fábricas en la industria manufacturera moderna. El robot de servicio es un robot no productivo que sirve a los seres humanos. La tecnología de robots de servicio se utiliza principalmente en entornos no estructurados con estructuras complejas. Puede obtener información del entorno externo según sus propios sensores y comunicación, para tomar decisiones y completar tareas correspondientes.

1, China se ha convertido en el mayor mercado de robots industriales del mundo, el potencial aún está por descubrir

Los robots industriales se refieren principalmente a manipuladores de múltiples articulaciones o robots de múltiples grados de libertad que enfrentan el campo industrial, que se utilizan para manipulación, soldadura, ensamblaje, procesamiento, pintura y producción limpia en el proceso de producción industrial. En 2014, las ventas globales de robots industriales alcanzaron un récord histórico, alcanzando 225000 unidades, un aumento del 27% interanual. La fuerza impulsora del crecimiento del mercado proviene principalmente de la región asiática, especialmente de China y Corea del Sur.

En los últimos años, la demanda de robots en China ha crecido rápidamente y se ha convertido en un mercado importante para los robots en el mundo. En 2014, las ventas de robots industriales de China alcanzaron 56000 unidades, un aumento del 52%, convirtiéndose nuevamente en el mayor mercado de robots industriales del mundo. Los usuarios han evolucionado de empresas totalmente extranjeras y empresas conjuntas chino-extranjeras a empresas nacionales e incluso pequeñas y medianas empresas. Muchas empresas en las desarrolladas áreas industriales costeras de China se utilizan para la exportación, lo que requiere una alta calidad del producto. Cada vez más empresas utilizan robots en lugar de trabajadores industriales. En la región del Delta del Río Perla, la tasa de crecimiento anual promedio del uso de robots industriales ha alcanzado el 30%, especialmente en los campos de ensamblaje, dispensación, manipulación, soldadura, etc., lo que ha provocado un auge en el uso de robots.

Aunque China ha sido el mayor mercado de robots industriales del mundo desde 2013, la densidad de robots industriales en la industria manufacturera sigue siendo muy baja. En 2013, la densidad de robots industriales en China era de solo 30 unidades/10,000 trabajadores industriales, menos de la mitad de la media global. En comparación con Corea del Sur (437 unidades/10,000 trabajadores industriales), Japón (323 unidades/10,000 trabajadores industriales) y Alemania (282 unidades/10,000 trabajadores industriales) con un alto grado de automatización industrial, la brecha es aún mayor. El mercado nacional de robots industriales aún tiene un gran potencial.

Como un gran país manufacturero, China ha estado en una posición rezagada en la aplicación de robots industriales. Aparte de la industria automotriz, la aplicación de robots en la industria manufacturera general está básicamente en un estado espontáneo, descentralizado o fragmentado. Con el desarrollo de la automatización de fábricas en China, los robots industriales también se promoverán rápidamente en otras industrias industriales, como electrónica, productos metálicos, caucho y plásticos, alimentos, materiales de construcción, explosivos civiles, aviación, equipos médicos y otras industrias.

El grado de aplicación de robots industriales es un indicador importante del nivel de automatización industrial en un país. El desarrollo de robots industriales en mi país debe centrarse en acelerar las necesidades de desarrollo de la fabricación inteligente de mi país, y cooperar con la oferta y la demanda de robots. Por un lado, mejorar las capacidades de innovación de las empresas de fabricación de robots de mi país, promover el desarrollo estandarizado, modular y sistemático de robots, reducir los costos de uso y mejorar el nivel de aplicaciones integradas, para expandir el alcance de la aplicación del mercado; por otro lado, llevar a cabo activamente aplicaciones piloto de robots de marca independiente, y captar una serie de proyectos de demostración de aplicación típicos con efectos sobresalientes, para promover el uso de robots industriales para transformar y modernizar la fabricación tradicional.

2. La industria de robots de servicio de China debe estar orientada a la demanda y centrarse en el desarrollo.

Los robots de servicio incluyen robots de servicio especiales y robots de servicio doméstico. Los robots de servicio tienen un amplio rango de aplicaciones, principalmente dedicados a mantenimiento, reparación, transporte, limpieza, seguridad, rescate, monitoreo, atención médica, cuidado de ancianos, rehabilitación y asistencia a personas con discapacidad. El robot de servicio es un nuevo tipo de equipo inteligente y un producto estratégico de alta tecnología, que tiene un espacio de mercado más grande que los robots industriales en el futuro.

Los robots de servicio globales han mostrado un crecimiento rápido en los últimos cinco años. Según las estadísticas de la Federación Internacional de Robótica (IFR), en 2013, las ventas globales de robots de servicio profesional y robots de servicio personal/doméstico alcanzaron 21000 y 4 millones respectivamente, con valores de mercado de 3.57 mil millones de dólares estadounidenses y 1.7 mil millones de dólares estadounidenses respectivamente, un aumento del 4% y 28% respectivamente. El mercado global de robots de servicio seguirá creciendo rápidamente en los próximos años. Con el gran avance de la tecnología de robots en la nube de aprendizaje mutuo y compartición de conocimientos, los pequeños robots auxiliares familiares han reducido significativamente el costo de producción y formarán un mercado emergente con un total acumulado de al menos 41.6 mil millones de dólares estadounidenses para 2020. Por otro lado, aunque las máquinas auxiliares para discapacitados comienzan lentamente, se puede predecir que habrá un crecimiento rápido en los próximos 20 años.

En la actualidad, la investigación y desarrollo técnico de robots de servicio en el mundo está liderada principalmente por Estados Unidos, Japón, China, Alemania y Corea del Sur. El desarrollo de robots de servicio en mi país se queda atrás de los robots industriales. En comparación con Japón, Estados Unidos y otros países, la investigación y desarrollo de mi país en el campo de los robots de servicio comenzó tarde, y la brecha absoluta con los países desarrollados sigue siendo relativamente grande. Sin embargo, en comparación con los robots industriales, la brecha entre lo nacional y lo extranjero es pequeña. Los robots de servicio se desarrollan generalmente en combinación con mercados de demanda específicos, y las empresas locales son más fáciles de desarrollar en combinación con un entorno y cultura específicos para ocupar una buena posición en el mercado, para mantener una cierta ventaja competitiva; por otro lado, los robots de servicio extranjeros también son industrias emergentes, y la mayoría de las empresas de robots de servicio se han establecido durante un tiempo relativamente corto, por lo tanto, la industria de robots de servicio de China enfrenta mayores oportunidades y espacio de desarrollo.

Desde la perspectiva de las tendencias de desarrollo, se espera que los robots de servicio profesional de mi país se industrialicen antes que los robots personales/domésticos, especialmente los robots médicos, robots de inspección en entornos peligrosos y especiales, etc. A medida que China entra en una sociedad envejecida, la demanda de atención médica, enfermería y rehabilitación está aumentando. Al mismo tiempo, debido a la mejora de la búsqueda de calidad de vida de las personas, los robots personales/domésticos tendrán un espacio de mercado más amplio en el futuro.

2. Superar el Cuello de Botella Técnico y Mejorar la Capacidad de Industrialización

El robot integra tecnología de fabricación moderna, tecnología de nuevos materiales y tecnología de control de información, y es un producto representativo de la fabricación inteligente. Su I+D, fabricación y aplicación se han convertido en un símbolo importante para medir la innovación científica y tecnológica y el nivel de fabricación de un país. ha atraído la gran atención de las potencias manufactureras del mundo.

El desarrollo de la industria robótica de mi país se remonta a la década de 1980. En ese momento, el Ministerio de Ciencia y Tecnología incluyó los robots industriales en el plan de investigación científica y tecnológica. El antiguo Ministerio de Industria de Maquinaria tomó la iniciativa de organizar robots industriales de soldadura por puntos, soldadura por arco, pintura, manipulación y otros tipos. Otros ministerios y comisiones también iniciaron proyectos para apoyarlos, formando el primer clímax de los robots industriales de China. Desde entonces, principalmente debido a la demanda del mercado, la investigación y desarrollo independiente y la industrialización de los robots han experimentado un largo período de estancamiento. Después de 2010, la capacidad instalada de robots en China ha aumentado año tras año, y ha comenzado a desarrollar toda la cadena industrial de robots.

El desarrollo de la industria robótica incluye I+D y pruebas, la industrialización de cuerpos y partes de robots, tecnología de integración de sistemas, servicios, etc., y cada eslabón es muy importante. El desarrollo de la cadena industrial de robots de China es un largo camino por recorrer. En general, la mayoría de las empresas de robots de China están concentradas en el campo de la integración, con empresas de procesamiento y ensamblaje que representan la mayoría. Aún existe una brecha considerable con respecto a los países desarrollados en términos de investigación original sobre tecnologías clave y centrales, componentes funcionales básicos de alta fiabilidad, soluciones de aplicación de procesos de sistemas y producción en masa de equipos. En términos de componentes clave, componentes clave como reductores de precisión, motores servo y accionamientos dependen en gran medida de las importaciones. Aunque el estado también ha realizado grandes inversiones en esta área durante muchos años, debido al bajo tamaño del mercado y al nivel de industrialización, no es suficiente para impulsar el desarrollo de componentes centrales, lo que resulta en resultados insatisfactorios.

Se puede ver que la falta de tecnología robótica en China restringe la escala de la industrialización, y la pequeña escala también restringe el desarrollo de la tecnología, lo que afecta el proceso de industrialización robótica. Si queremos mejorar la competitividad en el mercado de los robots nacionales, por un lado, debemos expandir la producción de robots nacionales y aumentar la capacidad de producción de las empresas de robots nacionales; por otro lado, debemos promover la localización de las piezas clave de los robots nacionales, mejorar la capacidad de producción de las piezas clave y satisfacer las necesidades de expansión de la capacidad de los robots nacionales.

En los últimos dos años, el estado ha dado gran importancia a la fabricación inteligente y a los robots. El Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma, el Ministerio de Ciencia y Tecnología y otros departamentos están impulsando el desarrollo de la industria robótica, promoviendo el desarrollo de la industria robótica de marcas independientes desde el diseño de alto nivel, finanzas, impuestos y finanzas, aplicaciones de demostración, capacitación de personal y otros aspectos, y las políticas de apoyo se están volviendo cada vez más completas y detalladas. La hoja de ruta de la industria robótica de China y el trabajo relacionado con el "13º Plan Quinquenal" de la industria robótica también están avanzando de manera constante. Esto jugará un gran papel en la promoción de las empresas robóticas de China para superar el cuello de botella técnico y mejorar la capacidad de industrialización.

En la actualidad, para la industria robótica de China, ya no se trata de si se le da importancia o no, sino de qué tipo de visión se tiene sobre la industria y qué tipo de pensamiento se cultiva y desarrolla la industria de manera ordenada. En cuanto a la demanda del mercado, el modelo de innovación tecnológica, los métodos de apoyo financiero y otros problemas de la industria robótica, se espera que las políticas de apoyo de los gobiernos locales para la industria se refinen.

3. acelerar el desarrollo y la producción de la próxima generación de robots y apoderarse de las próximas alturas de mando de la tecnología robótica y el desarrollo industrial.

Con el desarrollo de la tecnología robótica, los robots se dividen en robots generales y robots inteligentes según diferentes funciones. Entre ellos, los robots generales se refieren a robots que solo tienen capacidades de programación generales y funciones operativas. En la actualidad, la mayoría de los robots producidos en mi país pertenecen a esta categoría; no hay una definición unificada de robots inteligentes, y la mayoría de los expertos creen que los robots inteligentes deben tener al menos las siguientes características: Primero, tienen la capacidad de adaptarse a condiciones de operación inciertas; segundo, tienen la capacidad de operar de manera flexible objetos complejos; el tercero es tener la capacidad de coordinar y cooperar estrechamente con las personas; el cuarto es tener la capacidad de interactuar con las personas de manera natural; el quinto es tener las características de seguridad de la cooperación humano-computadora. Ya sea un robot industrial moderno o un robot de servicio, eventualmente se desarrollará en un robot inteligente con capacidad de aprendizaje. Generalmente nos referimos a los robots inteligentes como la próxima generación de robots. Con el continuo progreso de la percepción/cognición visual 3D, sensores de fuerza y otras tecnologías y la profunda integración con la nueva generación de tecnologías de información como Internet industrial, computación en la nube y big data, la inteligencia de la próxima generación de robots se mejorará aún más, y la capacidad de percepción del mundo exterior se mejorará aún más. Puede completar misiones de operación dinámicas y complejas, realizar cooperación entre múltiples máquinas y trabajar junto con los seres humanos.

Para apoderarse aún más del mercado internacional y mejorar la posición competitiva de la industria manufacturera en el mundo, diversas potencias económicas están ansiosas por probar y formular planes de desarrollo uno tras otro para aprovechar la oportunidad de desarrollo de la tecnología robótica avanzada. En la actualidad, el gobierno alemán implementa la estrategia "industria 4.0", construye "fábricas inteligentes" y crea "producción inteligente". Uno de sus temas clave es la interacción y cooperación entre personas y máquinas, y entre máquinas y máquinas. Estados Unidos propuso la "Hoja de Ruta para el Desarrollo de Robots Americanos" en 2013, que se centrará en la industria manufacturera para superar tecnologías clave como la fuerte adaptabilidad y el ensamblaje reconfigurable de robots, operación hábil humanoide, integración basada en modelos y diseño de cadenas de suministro, navegación autónoma, percepción de entornos no estructurados, educación y capacitación, y la seguridad esencial de los robots que trabajan con personas. A principios de 2015, el gobierno japonés anunció la "Nueva Estrategia para la Robótica Japonesa", y en su plan de acción de cinco años, declaró claramente que es necesario "investigar y desarrollar terminales de datos, redes, computación en la nube y otras tecnologías que se realizarán en la próxima generación de robots". En los últimos años, el gobierno de Corea del Sur ha emitido sucesivamente una serie de políticas destinadas a apoyar la investigación, desarrollo y aplicación de la tercera generación de robots inteligentes. En 2012, Corea del Sur anunció la "Red de Batalla Estratégica del Futuro de los Robots 2022". Su enfoque político es apoyar a las empresas de Corea del Sur para ingresar al mercado internacional y aprovechar la oportunidad de la industrialización de robots inteligentes. Con la promoción vigorosa de potencias tecnológicas como Estados Unidos, Japón y Europa, los prototipos de robots de próxima generación, aplicaciones de demostración e incluso sistemas prácticos han seguido surgiendo en los últimos cinco años.

Desde el punto de vista actual de nuestro país, el mercado de demanda para la próxima generación de robots industriales aún no está completamente maduro, pero la investigación y desarrollo y la reserva de tecnologías comunes con significado estratégico son particularmente urgentes. En la actualidad, para desarrollar la próxima generación de la industria robótica en China, debemos centrarnos primero en consolidar la base técnica de la industria robótica, enfocarnos en promover el proceso de industrialización de los robots existentes y acelerar la promoción y aplicación de robots de marca independiente en el mercado nacional. Explorar nuevos modelos de investigación y desarrollo tecnológico, alentar a los institutos de investigación científica y a las empresas a aprovechar al máximo sus respectivas ventajas, establecer una plataforma nacional para la próxima generación de robots industriales, investigación y desarrollo y reserva de tecnologías de vanguardia y comunes, comenzando desde las condiciones y necesidades nacionales de China, superar la tecnología central de la próxima generación de robots, desarrollar sistemas y productos prototipo de la próxima generación de robots, y promover el proceso de industrialización, apoderándose de las alturas de mando internacionales de la próxima generación de robots. Para los productos robóticos utilizados en diferentes campos, se implementan diferentes estrategias de desarrollo: por un lado, con las empresas como núcleo y plataformas de tecnología común como apoyo, se da prioridad al desarrollo de la próxima generación de robots industriales, se promueve la conexión entre producción y demanda, y se apoderan de las alturas de desarrollo; por otro lado, orientado al mercado, se capturan las características de la demanda nacional, desarrollando robots de servicio como atención médica, asistencia a ancianos y robots especiales que operan en entornos de servicio especiales.