Giải thích về "Made in China 2025": Thúc đẩy Phát triển Robot

Đứng ở một tầm cao lịch sử mới và xuất phát từ tình hình chiến lược tổng thể, "Made in China 2025" đã nêu rõ kế hoạch hành động cho mười năm đầu tiên thực hiện chiến lược sức mạnh sản xuất của đất nước tôi, và lấy "máy công cụ CNC cao cấp và rô-bốt" làm một trong những lĩnh vực trọng điểm cần được đẩy mạnh, đề xuất rằng việc phát triển ngành công nghiệp rô-bốt nên "tập trung vào nhu cầu ứng dụng rô-bốt công nghiệp như ô tô, máy móc, điện tử, sản xuất hàng hóa nguy hiểm, quốc phòng và quân đội, công nghiệp hóa chất, công nghiệp nhẹ và ứng dụng rô-bốt dịch vụ như y tế và sức khỏe, dịch vụ gia đình, giáo dục và giải trí, và tích cực phát triển sản phẩm mới. Thúc đẩy việc tiêu chuẩn hóa và phát triển mô-đun rô-bốt, và mở rộng ứng dụng thị trường. Khắc phục các điểm nghẽn kỹ thuật của các bộ phận chính như thân rô-bốt, bộ giảm tốc, động cơ servo, bộ điều khiển, cảm biến và bộ điều khiển, cũng như công nghệ thiết kế và sản xuất tích hợp hệ thống." Trong lộ trình đổi mới công nghệ ở các lĩnh vực trọng điểm, rõ ràng là trọng tâm phát triển của ngành công nghiệp rô-bốt Trung Quốc trong thập kỷ tới chủ yếu theo hai hướng: một là phát triển một loạt sản phẩm thân rô-bốt công nghiệp và các bộ phận chính, thúc đẩy công nghiệp hóa và ứng dụng rô-bốt công nghiệp, và đáp ứng nhu cầu cấp thiết của việc chuyển đổi và nâng cấp ngành công nghiệp sản xuất của Trung Quốc; thứ hai là đột phá các công nghệ then chốt của rô-bốt thông minh và phát triển một số rô-bốt thông minh. Tích cực ứng phó với những thách thức của vòng đổi mới khoa học và công nghiệp mới.

1. định hướng nhu cầu, nâng cao năng lực đổi mới, mở rộng ứng dụng thị trường

Theo các môi trường ứng dụng khác nhau, Liên đoàn Rô-bốt Quốc tế (IFR) chia rô-bốt thành hai loại: rô-bốt công nghiệp trong môi trường sản xuất và rô-bốt dịch vụ trong môi trường phi sản xuất. Rô-bốt công nghiệp là thuật ngữ chung của rô-bốt được sử dụng trong sản xuất công nghiệp, và nó là một thiết bị tự động hóa nhà máy quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất hiện đại. Rô-bốt dịch vụ là rô-bốt phi sản xuất phục vụ con người. Công nghệ rô-bốt dịch vụ chủ yếu được sử dụng trong môi trường không cấu trúc với cấu trúc phức tạp. Nó có thể thu thập thông tin về môi trường bên ngoài theo cảm biến và giao tiếp của chính nó, để đưa ra quyết định và hoàn thành các nhiệm vụ tương ứng.

1, Trung Quốc đã trở thành thị trường rô-bốt công nghiệp lớn nhất thế giới, tiềm năng vẫn còn cần khai thác

Rô-bốt công nghiệp chủ yếu đề cập đến các bộ phận thao tác đa khớp hoặc rô-bốt đa bậc tự do hướng đến lĩnh vực công nghiệp, được sử dụng để xử lý, hàn, lắp ráp, chế biến, sơn và sản xuất sạch trong quá trình sản xuất công nghiệp. Năm 2014, doanh số bán rô-bốt công nghiệp toàn cầu đạt mức cao kỷ lục, đạt 225.000 đơn vị, tăng 27% so với cùng kỳ năm trước. Lực đẩy cho sự tăng trưởng thị trường chủ yếu đến từ khu vực châu Á, đặc biệt là Trung Quốc và Hàn Quốc.

Những năm gần đây, nhu cầu rô-bốt tại Trung Quốc tăng nhanh và đã trở thành thị trường quan trọng của rô-bốt trên thế giới. Năm 2014, doanh số bán rô-bốt công nghiệp của Trung Quốc đạt 56.000 đơn vị, tăng 52%, một lần nữa trở thành thị trường rô-bốt công nghiệp lớn nhất thế giới. Người dùng đã phát triển từ các doanh nghiệp hoàn toàn thuộc sở hữu nước ngoài và liên doanh Trung-ngoại sang các doanh nghiệp trong nước và thậm chí cả các doanh nghiệp vừa và nhỏ. Nhiều doanh nghiệp ở các khu công nghiệp ven biển phát triển ở Trung Quốc được sử dụng để xuất khẩu, đòi hỏi chất lượng sản phẩm cao. Ngày càng nhiều doanh nghiệp sử dụng rô-bốt thay thế công nhân công nghiệp. Tại khu vực Đồng bằng sông Châu Giang, tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm của việc sử dụng rô-bốt công nghiệp đã đạt 30%, đặc biệt là trong các lĩnh vực lắp ráp, phân phối, xử lý, hàn, v.v., đã tạo nên một sự bùng nổ trong việc sử dụng rô-bốt.

Mặc dù Trung Quốc đã là thị trường rô-bốt công nghiệp lớn nhất thế giới kể từ năm 2013, nhưng mật độ rô-bốt công nghiệp trong ngành công nghiệp sản xuất vẫn rất thấp. Năm 2013, mật độ rô-bốt công nghiệp ở Trung Quốc chỉ là 30 đơn vị/10.000 công nhân công nghiệp, chưa bằng một nửa mức trung bình toàn cầu. So với Hàn Quốc (437 đơn vị/10.000 công nhân công nghiệp), Nhật Bản (323 đơn vị/10.000 công nhân công nghiệp) và Đức (282 đơn vị/10.000 công nhân công nghiệp) có mức độ tự động hóa công nghiệp cao, thì khoảng cách còn lớn hơn. Thị trường rô-bốt công nghiệp trong nước vẫn còn tiềm năng rất lớn.

Là một quốc gia sản xuất lớn, Trung Quốc đã ở vị trí lạc hậu trong việc ứng dụng rô-bốt công nghiệp. Ngoài ngành công nghiệp ô tô, việc ứng dụng rô-bốt trong ngành công nghiệp sản xuất nói chung về cơ bản ở trạng thái tự phát, phân tán hoặc phân mảnh. Với sự phát triển của tự động hóa nhà máy ở Trung Quốc, rô-bốt công nghiệp cũng sẽ được thúc đẩy nhanh chóng trong các ngành công nghiệp khác, chẳng hạn như điện tử, sản phẩm kim loại, cao su và nhựa, thực phẩm, vật liệu xây dựng, nổ dân dụng, hàng không, thiết bị y tế và các ngành công nghiệp khác.

Mức độ ứng dụng rô-bốt công nghiệp là một chỉ số quan trọng đánh giá mức độ tự động hóa công nghiệp của một quốc gia. Việc phát triển rô-bốt công nghiệp trong nước tôi nên tập trung vào việc đẩy nhanh nhu cầu phát triển sản xuất thông minh của nước tôi, và hợp tác với cả cung và cầu rô-bốt. Một mặt, nâng cao năng lực đổi mới của các doanh nghiệp sản xuất rô-bốt trong nước, thúc đẩy sự phát triển tiêu chuẩn hóa, mô-đun và có hệ thống của rô-bốt, giảm chi phí sử dụng và cải thiện ứng dụng tích hợp. Mức độ, để mở rộng phạm vi ứng dụng thị trường; mặt khác, tích cực triển khai các ứng dụng thí điểm rô-bốt thương hiệu độc lập và nắm bắt một số dự án trình diễn ứng dụng điển hình có hiệu quả nổi bật, để thúc đẩy việc sử dụng rô-bốt công nghiệp nhằm chuyển đổi và nâng cấp sản xuất truyền thống.

2. Ngành công nghiệp rô-bốt dịch vụ của Trung Quốc nên định hướng nhu cầu và tập trung vào phát triển.

Rô-bốt dịch vụ bao gồm rô-bốt dịch vụ đặc biệt và rô-bốt dịch vụ gia đình. Rô-bốt dịch vụ có phạm vi ứng dụng rộng rãi, chủ yếu tham gia vào bảo trì, sửa chữa, vận chuyển, vệ sinh, an ninh, cứu hộ, giám sát, chăm sóc y tế, chăm sóc người già, phục hồi chức năng và hỗ trợ người khuyết tật. Rô-bốt dịch vụ là một loại thiết bị thông minh mới và là một sản phẩm công nghệ cao chiến lược, có không gian thị trường lớn hơn rô-bốt công nghiệp trong tương lai.

Rô-bốt dịch vụ toàn cầu đã cho thấy sự tăng trưởng nhanh chóng trong năm năm qua. Theo thống kê của Liên đoàn Rô-bốt Quốc tế (IFR), năm 2013, doanh số bán rô-bốt dịch vụ chuyên nghiệp và rô-bốt dịch vụ cá nhân/gia đình toàn cầu đạt 21.000 và 4 triệu đơn vị, với giá trị thị trường lần lượt là 3,57 tỷ USD và 1,7 tỷ USD, tăng 4% và 28%. Thị trường rô-bốt dịch vụ toàn cầu sẽ tiếp tục tăng trưởng nhanh chóng trong những năm tới. Với bước đột phá lớn của công nghệ rô-bốt đám mây học tập lẫn nhau và chia sẻ kiến thức, rô-bốt hỗ trợ gia đình nhỏ đã giảm đáng kể chi phí sản xuất và sẽ hình thành một thị trường mới nổi với tổng cộng ít nhất 41,6 tỷ USD vào năm 2020. Mặt khác, mặc dù máy hỗ trợ người khuyết tật khởi đầu chậm, nhưng có thể dự đoán sẽ có sự tăng trưởng nhanh chóng trong 20 năm tới.

Hiện nay, nghiên cứu và phát triển kỹ thuật rô-bốt dịch vụ trên thế giới chủ yếu do Hoa Kỳ, Nhật Bản, Trung Quốc, Đức và Hàn Quốc dẫn đầu. Việc phát triển rô-bốt dịch vụ trong nước tôi còn chậm hơn so với rô-bốt công nghiệp. So với Nhật Bản, Hoa Kỳ và các nước khác, nghiên cứu và phát triển của nước tôi trong lĩnh vực rô-bốt dịch vụ bắt đầu muộn, và khoảng cách tuyệt đối với các nước phát triển vẫn còn tương đối lớn. Tuy nhiên, so với rô-bốt công nghiệp, khoảng cách giữa trong và ngoài nước là nhỏ. Rô-bốt dịch vụ thường được phát triển kết hợp với các thị trường nhu cầu cụ thể, và các doanh nghiệp địa phương dễ dàng phát triển kết hợp với môi trường và văn hóa cụ thể để chiếm lĩnh vị thế thị trường tốt, từ đó duy trì một lợi thế cạnh tranh nhất định; mặt khác, rô-bốt dịch vụ nước ngoài cũng là ngành công nghiệp mới nổi, và hầu hết các công ty rô-bốt dịch vụ được thành lập trong thời gian tương đối ngắn, Do đó, ngành công nghiệp rô-bốt dịch vụ của Trung Quốc đang đối mặt với nhiều cơ hội và không gian phát triển hơn.

Từ góc độ xu hướng phát triển, rô-bốt dịch vụ chuyên nghiệp của nước tôi dự kiến sẽ được công nghiệp hóa trước rô-bốt cá nhân/gia đình, đặc biệt là rô-bốt y tế, rô-bốt kiểm tra môi trường nguy hiểm và đặc biệt, v.v. Khi Trung Quốc bước vào xã hội già hóa, nhu cầu về điều trị y tế, điều dưỡng và phục hồi chức năng ngày càng tăng. Đồng thời, do sự cải thiện của việc theo đuổi chất lượng cuộc sống của người dân, rô-bốt cá nhân/gia đình sẽ có không gian thị trường rộng lớn hơn trong tương lai.

2. Khắc phục điểm nghẽn kỹ thuật và nâng cao năng lực công nghiệp hóa

Rô-bốt tích hợp công nghệ sản xuất hiện đại, công nghệ vật liệu mới và công nghệ điều khiển thông tin, và là sản phẩm tiêu biểu của sản xuất thông minh. Nghiên cứu & phát triển, sản xuất và ứng dụng của nó đã trở thành một biểu tượng quan trọng để đo lường đổi mới khoa học và công nghệ và trình độ sản xuất của một quốc gia. nó đã thu hút sự chú ý rất lớn của các cường quốc sản xuất trên thế giới.

Sự phát triển ngành công nghiệp robot của đất nước tôi có thể bắt nguồn từ những năm 1980. Vào thời điểm đó, Bộ Khoa học và Công nghệ đã đưa robot công nghiệp vào kế hoạch nghiên cứu khoa học và công nghệ. Cục Công nghiệp máy móc cũ đã dẫn đầu trong việc tổ chức hàn điểm, hàn hồ quang, sơn, xử lý và các loại robot công nghiệp khác. Các bộ và ủy ban khác cũng tích cực khởi xướng các dự án để hỗ trợ họ, tạo nên đỉnh cao đầu tiên của robot công nghiệp Trung Quốc. Kể từ đó, chủ yếu là do nhu cầu thị trường, việc nghiên cứu và phát triển độc lập cũng như công nghiệp hóa robot đã trải qua một thời gian dài trì trệ. Sau năm 2010, công suất lắp đặt robot tại Trung Quốc tăng lên từng năm và bắt đầu phát triển toàn bộ chuỗi ngành công nghiệp robot.

Sự phát triển ngành công nghiệp robot bao gồm R&D và thử nghiệm, công nghiệp hóa thân máy và các bộ phận, công nghệ tích hợp hệ thống, dịch vụ, v.v., và mỗi khâu đều rất quan trọng. Sự phát triển chuỗi ngành công nghiệp robot của Trung Quốc còn một chặng đường dài phía trước. Nhìn chung, hầu hết các doanh nghiệp robot của Trung Quốc tập trung vào lĩnh vực tích hợp, với các doanh nghiệp chế biến và lắp ráp chiếm đa số. Vẫn còn một khoảng cách đáng kể so với các nước phát triển về nghiên cứu ban đầu về các công nghệ cốt lõi và then chốt, các thành phần chức năng cơ bản độ tin cậy cao, các giải pháp ứng dụng quy trình hệ thống và sản xuất hàng loạt máy chủ. Về các thành phần chính, các thành phần chính như bộ giảm tốc chính xác, động cơ servo và bộ truyền động phụ thuộc nhiều vào nhập khẩu. Mặc dù nhà nước cũng đã đầu tư hỗ trợ lớn vào lĩnh vực này trong nhiều năm, nhưng do quy mô thị trường và mức độ công nghiệp hóa thấp nên chưa đủ để thúc đẩy sự phát triển của các thành phần cốt lõi, dẫn đến kết quả không như mong muốn.

Có thể thấy rằng sự thiếu hụt công nghệ robot ở Trung Quốc đang hạn chế quy mô công nghiệp hóa, và quy mô nhỏ cũng hạn chế sự phát triển của công nghệ, ảnh hưởng đến quá trình công nghiệp hóa robot. Nếu muốn nâng cao sức cạnh tranh thị trường của robot trong nước, một mặt cần mở rộng sản lượng robot trong nước và tăng năng lực sản xuất của các doanh nghiệp robot trong nước; mặt khác, cần đẩy mạnh nội địa hóa các bộ phận chính của robot trong nước, nâng cao năng lực sản xuất các bộ phận chính và đáp ứng nhu cầu mở rộng năng lực robot trong nước.

Trong hai năm qua, nhà nước rất coi trọng sản xuất thông minh và robot. Bộ Công nghiệp và Công nghệ Thông tin, Ủy ban Phát triển và Cải cách Quốc gia, Bộ Khoa học và Công nghệ và các bộ phận khác đều đang thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp robot, thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp robot của các thương hiệu độc lập từ thiết kế cấp cao, tài chính, thuế và tài chính, ứng dụng trình diễn, đào tạo nhân sự và các khía cạnh khác, và các chính sách hỗ trợ ngày càng toàn diện và chi tiết hơn. Lộ trình công nghiệp robot của Trung Quốc và công việc liên quan đến “Kế hoạch 5 năm lần thứ 13” của ngành công nghiệp robot cũng đang tiến triển ổn định. Điều này sẽ đóng một vai trò to lớn trong việc thúc đẩy các doanh nghiệp robot của Trung Quốc vượt qua những trở ngại kỹ thuật và nâng cao khả năng công nghiệp hóa.

Hiện nay, đối với ngành công nghiệp robot của Trung Quốc, không còn là vấn đề có coi trọng hay không, mà là tầm nhìn như thế nào để nhìn vào ngành và tư duy như thế nào để phát triển ngành một cách có trật tự. Về nhu cầu thị trường, mô hình đổi mới công nghệ, phương pháp hỗ trợ tài chính và các vấn đề khác của ngành công nghiệp robot, các chính sách hỗ trợ của chính quyền địa phương đối với ngành này được kỳ vọng sẽ được tinh chỉnh.

3. đẩy nhanh việc phát triển và sản xuất robot thế hệ tiếp theo và nắm bắt đỉnh cao công nghệ và phát triển công nghiệp robot tiếp theo.

Với sự phát triển của công nghệ robot, robot được chia thành robot thông thường và robot thông minh theo các chức năng khác nhau. Trong đó, robot thông thường đề cập đến robot chỉ có khả năng lập trình và chức năng hoạt động chung. Hiện nay, hầu hết các robot được sản xuất ở nước tôi thuộc loại này; không có định nghĩa thống nhất về robot thông minh, và hầu hết các chuyên gia tin rằng robot thông minh phải có ít nhất các chức năng sau Đặc điểm: Thứ nhất, nó có khả năng thích ứng với các điều kiện hoạt động không chắc chắn; thứ hai, nó có khả năng vận hành linh hoạt các vật thể phức tạp; thứ ba là có khả năng phối hợp và hợp tác chặt chẽ với con người; thứ tư là có khả năng tương tác với con người một cách tự nhiên; thứ năm là có đặc điểm an toàn của sự hợp tác giữa người và máy tính. Cho dù đó là robot công nghiệp hiện đại hay robot phục vụ, cuối cùng nó sẽ phát triển thành robot thông minh có khả năng học hỏi. Chúng ta thường gọi robot thông minh là robot thế hệ tiếp theo. Với sự tiến bộ liên tục của nhận thức/nhận biết thị giác 3D, cảm biến lực và các công nghệ khác và sự tích hợp sâu rộng với công nghệ thông tin thế hệ mới như Internet công nghiệp, điện toán đám mây và dữ liệu lớn, trí thông minh của robot thế hệ tiếp theo sẽ được cải thiện hơn nữa, và khả năng nhận thức thế giới bên ngoài sẽ được nâng cao hơn nữa. Nó có thể hoàn thành các nhiệm vụ vận hành động và phức tạp, thực hiện hợp tác đa máy và làm việc cùng với con người.

Để tiếp tục nắm bắt thị trường quốc tế và nâng cao vị thế cạnh tranh của ngành sản xuất trên thế giới, các cường quốc kinh tế đang rất tích cực thử nghiệm và xây dựng kế hoạch phát triển một sau một để nắm bắt cơ hội phát triển công nghệ robot tiên tiến. Hiện nay, chính phủ Đức đang thực hiện chiến lược “Công nghiệp 4.0”, xây dựng “nhà máy thông minh” và tạo ra “sản xuất thông minh”. Một trong những chủ đề chính của nó là sự tương tác và hợp tác giữa người và máy, và giữa máy móc với nhau. Hoa Kỳ đã đưa ra “Lộ trình phát triển robot của Mỹ” vào năm 2013, sẽ tập trung vào ngành sản xuất để khắc phục các công nghệ then chốt như khả năng thích ứng mạnh mẽ và lắp ráp cấu hình lại của robot, hoạt động khéo léo của người máy, tích hợp dựa trên mô hình và thiết kế chuỗi cung ứng, điều hướng tự động, nhận thức về môi trường không cấu trúc, giáo dục và đào tạo, và sự an toàn thiết yếu của robot làm việc với con người. Đầu năm 2015, chính phủ Nhật Bản đã công bố “Chiến lược mới cho Robot học Nhật Bản”, và trong kế hoạch hành động 5 năm, họ đã nêu rõ cần “nghiên cứu và phát triển thiết bị đầu cuối dữ liệu, mạng, điện toán đám mây và các công nghệ khác cần được hiện thực hóa trong thế hệ robot tiếp theo”. Trong những năm gần đây, chính phủ Hàn Quốc đã liên tiếp ban hành một số chính sách nhằm hỗ trợ nghiên cứu, phát triển và ứng dụng robot thông minh thế hệ thứ ba. Năm 2012, Hàn Quốc đã công bố “Mạng chiến đấu chiến lược tương lai về Robot 2022”. Trọng tâm chính sách là hỗ trợ các doanh nghiệp Hàn Quốc thâm nhập thị trường quốc tế và nắm bắt cơ hội công nghiệp hóa robot thông minh. Với sự thúc đẩy mạnh mẽ của các cường quốc công nghệ như Mỹ, Nhật Bản và châu Âu, các nguyên mẫu robot thế hệ tiếp theo, các ứng dụng trình diễn và thậm chí cả các hệ thống thực tế đã liên tục xuất hiện trong 5 năm qua.

Từ quan điểm hiện nay của nước ta, thị trường nhu cầu đối với robot công nghiệp thế hệ tiếp theo vẫn chưa hoàn toàn trưởng thành, nhưng việc nghiên cứu và phát triển cũng như dự trữ các công nghệ chung có ý nghĩa chiến lược lại đặc biệt cấp thiết. Hiện nay, để phát triển ngành công nghiệp robot thế hệ tiếp theo ở Trung Quốc, trước tiên chúng ta nên tập trung vào việc củng cố nền tảng kỹ thuật của ngành công nghiệp robot, tập trung vào việc thúc đẩy quá trình công nghiệp hóa robot hiện có và đẩy nhanh việc thúc đẩy và ứng dụng robot thương hiệu độc lập trên thị trường trong nước. Khám phá các mô hình nghiên cứu và phát triển công nghệ mới, khuyến khích các viện nghiên cứu khoa học và doanh nghiệp phát huy hết thế mạnh của mình, thiết lập một nền tảng quốc gia cho robot công nghiệp thế hệ tiếp theo, nghiên cứu và phát triển cũng như dự trữ các công nghệ tiên tiến và chung, xuất phát từ điều kiện và nhu cầu của Trung Quốc, đột phá công nghệ cốt lõi của robot thế hệ tiếp theo, phát triển các hệ thống và sản phẩm nguyên mẫu robot thế hệ tiếp theo và thúc đẩy quá trình công nghiệp hóa, nắm bắt đỉnh cao quốc tế của robot thế hệ tiếp theo. Đối với các sản phẩm robot được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau, các chiến lược phát triển khác nhau được thực hiện: một mặt, với các doanh nghiệp làm nòng cốt và các nền tảng công nghệ chung làm hỗ trợ, ưu tiên phát triển robot công nghiệp thế hệ tiếp theo, thúc đẩy sự kết nối giữa sản xuất và nhu cầu và nắm bắt đỉnh cao phát triển; mặt khác, định hướng thị trường, nắm bắt đặc điểm nhu cầu trong nước, phát triển robot phục vụ như chăm sóc y tế, hỗ trợ người già và robot đặc chủng hoạt động trong môi trường dịch vụ đặc biệt.