日本机器人战略解读:不被边缘化

文 | 王喜文

日本机器人战略解读:不被边缘化

文 | 王喜文

工学博士，博士后，高级工程师。曾在北京第一机床厂工作过两年，后开发10年计算机软件，2009年8月进入工业和信息化部国际经济技术合作中心工作，历任信息部副主任、主任、电子商务研究所所长、工业4.0研究所所长。

上世纪80年代以来，日本机器人以制造业工厂应用为主，迅速普及。尤其是，主要需求领域的汽车与电子制造产业中，机器人的安装使用，带动了生产效率的大幅增长。可以说，是机器人应用，造就了世界制造中“日本第一”的辉煌时代。

日本机器人的实力，最开始是在工业领域的普及而受到全球认可的。目前，日本仍然保持工业机器人产量、安装数量世界第一的地位。2012年，日本机器人产值约为3400亿日元，占据全球市场份额的50%，安装数量（存量）约30万台，占全球市场份额的23%。而且，机器人的主要零部件，包括机器人精密减速机、伺服电机、重力传感器等，占据90%以上的全球市场份额。

目前，日本在机器人生产、应用、主要零部件供给、研究等各方面依然在全世界处于遥遥领先的优势，依然保持“机器人大国”地位。但是，制造业是日本机器人的主要应用领域。“自律化”、“信息终端化”、“网络化”的变化中，日本机器人传统上是以作用于生产的稳定性与节约劳动力成本等为出发点的，主要是在制造业的生产过程自动化中，大量采用了机器人。例如，如今的汽车产业、电子制造产业的大规模量产技术中，大量采用着各种机器人。

而Google所代表的互联网企业不断拓展新商业模式，进军制造业。就制造业而言，美国还设立了工业互联网联盟；德国推出了工业4.0战略，举全国之力，推动新生产过程的开发、全产业链的优化。这些趋势之中，关键是模块化和意在获取国际标准。

所以，日本政府担忧，假设日本在机器人开发中的着眼点依然落后于这一趋势的话，机器人领域也将边缘化，制造领域领先的商业模式也将走向衰落。同时，使机器人作为系统得以应用，关键就是系统集成，而目前日本机器人应用大多仅限于汽车、电子制造领域等大型企业。汽车与电子制造领域之外的制造业与服务业等新的领域，中小企业等的需求日益增多，系统集成商的数量和质量都显得不足，这方面也需要尽早解决。

日本的机器人革命

日本政府认为，为实现机器人革命，必须改变对机器人的认识。

机器人革命是指，随着传感器、人工智能等技术进，以往并未定义成机器人的物体也将机器人化（例如，汽车、家电、手机、住宅也将成为机器人之一。）， 同时从制造业工厂到大众日常生活等各个领域，都要广泛应用机器人，并通过机器人的普及应用通过解决社会问题、强化制造业与服务业领域的国际竞争力，产生新附加值，带动社会进步，更加便利，更加富有。

机器人革命首先是，要实现任何人都可以熟练使用的“易用性”。根据各种领域的实际需求，灵活改变机器人。以往，机器人应用的主要领域是以汽车、电子制造产业等大企业为主，主要是嵌入到大规模的生产线中的工业机器人。未来的机器人，将更多的应用于三品产业（食品、化妆品、医药品）行业，以及更广泛的制造领域、各种各样应用环境的服务领域、中小企业等。为此，未来的机器人发展，不是那种大型的用于焊接与喷漆的生产线专用机器人，而是研发更小的、广泛应用的机器人，同时适用于中小企业的性价比较高的机器人。

同时，在已经应用机器人的领域，也应制定较高的目标。除了现有技术之外，还要能够支持产品生命周期较短的产品制造，能够简单进行频繁切换的机器人等。

此外，为了让机器人能够广泛应用，机器人供应商、系统集成商、用户之间的关系也要重新定位。与以往不同，这三者完全可以形成一种可共赢，可获取高附加值的关系。届时，他们能够发挥各自的创造力，形成凝聚力与竞争力，一边兼顾到成本结构，一边共同致力于提升竞争力所需的技术开发。

上述“简单易用的机器人”，也就是在通用平台之下，通过模块组合满足各种需求的模块型机器人将成为主流。

其次，机器人正朝向与信息技术相融合的趋势发展。要开创“自律化”，“数据终端化”，“网络化”等世界领先技术的机器人，并加以广泛应用。由此，在全世界范围内，不断地获取数据、获得应用，形成数据驱动型的创新。机器人在这一过程中，在制造、服务领域带动产生新附加值的同时，还将成为在各种信息传达、娱乐和日常通信领域带来极大变革的关键设备。

此外，机器人概念也将发生变化。未来应该从新的新创新潮流以及发展可能性的角度上，来灵活把握机器人概念。以往，机器人主要是指，具备传感器、智能控制系统、驱动系统等3个要素的机械。随着数字化的进展、云计算等网络平台的充实、以及人工智能技术的进步，一些机器人即便没有驱动系统，也能通过独立的智能控制系统驱动，来联网访问现实世界的各种物体或人类。未来，随着物联网世界的进化，机器人仅仅通过智能控制系统，就能够应用于社会的各个场景之中。那样一来，只有兼具3个所有要素的机械才能称为机器人的定义，才有可能发生改变。也就是说，下一代机器人，将会涵盖更广泛的概念。

同时，随着机器人的深度应用，一些社会制度也需要适时调整。尽管机器人的进化日新月异，但是相对于能够识别各种状况作出判断的人类来说，机器人能做的事情依然存在很大的局限性，需要中长期的进一步进化。为此，只有将营造人类与机器人协同生活的社会作为必要的前提条件，才能将机器人的能力最大限度的发挥出来。这也对实现“机器人无障碍社会”非常重要。

实现机器人无障碍社会，老人、儿童，都将在日常生活中与机器人互动。人类借助机器人的协助，在日常生活中，从繁杂的工作中释放出来，同时，信息通信手段得以进一步充实，也会大幅提升生活的质量。此外，就地方政府管理而言，通过运用机器人，能够保障区域安全，提升区域满意指数，也能够解决安保人员缺乏的问题，提升地方的安全性和便捷性。还有，在老龄化严重的情况下，医疗护理的重要性日益凸显，如果机器人得到深度应用，就可以提供许多目前尚实现不了的高级医疗手段，提供负担较轻但是质量较高的护理服务，从而每个人都将实际感受到机器人应用带来的效果。继而，机器人在社会的各种场景得到应用的话，也将培育出机器人参与协同工作的各种新的业态（维修、娱乐、保险等）。

据了解，日本机器人革命主要有三大目标——

成为世界机器人创新基地——巩固机器人产业培育能力。

成为世界第一的机器人应用国家——展示（机器人随处可见）。

迈向世界领先的机器人新时代 。

实现目标的主要路径

实现世界第一的机器人创新基地，需要一体化推进环境建设，需要不断培育给社会带来变革的机器人创新体制。

具体而言，为了实现机器人革命，日本政府计划设置“机器人革命促进会”，具体协调各个相关机构各自明确自身的职责，共享其进展情况，具体协调推进机器人新战略。该促进会负责，产、学、官的合作以及用户与厂商的对接，相关信息的采集与发布，起草日美自然灾害应对机器人的共同开发等国际合作方案，起草国际标准战略，制定管理制度改革提案，数据安全规则，推动示范项目的共享与普及。

同时，引领机器人革命，需要建设开创前沿的各种新机器人技术的应用的实验（机器人实验）环境。设置既能保障机器人实验所需的充分空间，又不受现有制度约束可以实验的自由实验场地。从而，汇集代表性的机器人革命的国内外挑战者。还要不断提供满足开展各种实验的潜在需求，为未来形成创新基地创造条件。

培育机器人系统集成、软件等信息技术人才，开展机器人革命的关键性人才。

首先是，以系统集成商为主，通过实际项目，为其增加实际现场安装机器人的机会，通过实际项目培训来培育系统集成人才。同时，应用机器人的生产线设计需要具备技术与经验的高级人才，要充分增加这些高级人才的储备。

此外，要运用职业培训以及职业资格制度，支持系统集成人才培育，研究机构或者大学的相关人才的教育培育，新创业人才的扶持政策等，也要立足于中长期视角，制定机器人的培育与安装实施的专业人才的培育政策。培育专业人才之际，还要充分注意信息安全的保障。

此外，通过初等中等教育以及科学会馆等社会教育施设的应用，广泛普及机器人知识，让大众学会在日常生活中与机器人相处的方法，同时，理解机器人的工作原理，养成与机器人共同协调、共同生活的机器人文化。

在变化极快的机器人与人工智能领域中，为了使日本技术在将来仍然保持最高端、最主流的地位，需要着手开展机器人与人工智能的下一代技术的研发。届时，数据驱动型社会中，研究机器人的头部、眼睛、手指的核心技术（人工智能、感知与识别、驱动（伺服电机）以及控制等）的同时，还要不断关注到没有被现有机器人技术体系所纳入的广泛领域（能源源、材料、通信、安全、大数据、人机接口等）中的创新。此外，开发的技术还要快速地实用化。

通过技术的开发与实用化，提升机器人的功能的同时，改变机器人操作性、易用性也很重要。例如，通过语音识别技术的高级化，有望实现对人类而言，直观地、简易地，谁都可以操作的机器人。

技术开发之际，在并行开展大多要素技术的研发的同时，还需要通过举办工作组研讨会或挑战项目等，加强技术间合作与信息共享，促进开放创新。

未来，多个机器人合作，成为一个系统。因此，除了每个设备之外，还要重点推进中间件（机器人操作系统）等软件与接口、通信等设备间合作，以及这些功能的认定与标准化工作。