南京浦口区创新校地合作模式助力产业高质量发展

2024-05-14 14:02卜建李道斌王利军
江苏科技信息 2024年7期
关键词:浦口区

卜建 李道斌 王利军

摘要:人形机器人产业是江苏打造全球影响力的产业科技创新中心的重要产业方向。文章在深度分析人形机器人产业国内外发展现状的基础上,结合南京市浦口区发展人形机器人产业的校地合作實践,从集聚创新资源、重点技术攻关、协同创新机制、高端人才引育、发挥科技镇长资源等角度提出校地合作模式的对策建议。

关键词:人形机器人产业;浦口区;校地合作

中图分类号:G322中图分类号文献标志码:A文献标志码

0 引言

智能制造装备是国家确定的战略性新兴产业“高端装备制造业”的重点发展方向之一。2023年10月,工信部在《人形机器人创新发展指导意见》[1]中指出,人形机器人技术已经成为科技竞争的新高地、未来产业的新赛道、经济发展的新引擎,发展潜力大、应用前景广。江苏深入贯彻落实习近平总书记重要讲话精神和党中央决策部署,把数字经济作为产业高质量发展的关键环节,全面推进产业数字化、数字产业化,推动数字经济和实体经济融合发展。

近年来,南京以深化新一代信息技术与制造业融合发展为主线,以智能制造为主攻方向,全力推动制造业高端化迈进、智能化升级、绿色化转型。作为南京市智能制造装备产业的重要组成部分,人形机器人产业在南京已经呈现出一定的聚集态势,培育了包括埃斯顿、亿嘉和等一批细分领域的龙头企业,为进一步推动南京机器人产业高质量发展、培育形成新质生产力、支撑新型工业化、完善现代产业体系添砖加瓦。浦口区以华天科技、芯德半导体等为代表的集成电路产业和以依维柯、志卓电子等为代表的高端交通装备产业已成为实体经济高质量发展的根基,提供人形机器人产业发展良好的产业根基。浦口区还与南京航空航天大学、南京邮电大学、南京工业大学等20余所高校深度开展校地合作,提供人形机器人产业发展良好的资源基础。浦口区还具备发展人形机器人产业的应用场景、优化模型和产业链配套。因此,本文通过“小切口”——浦口校地合作模式的实践研究,为浦口区发展人形机器人、高端制造等未来产业提出对策建议。

1 人形机器人产业发展基本情况

1.1 基本简介

人形机器人指具备人类的外形特征和行动能力的智能机器人,人形机器人以人机交互、运动控制和环境感知为核心技术。传统机器人一般应用于单一场景,通过特定数据库进行训练,例如搬运、送餐、扫地等。而人形机器人基于通用大模型,不限制固定应用领域,运转时可根据人的指令无缝生成相关代码并指挥机器人行动。传统机器人如工业机器人强调动作执行能力,自由度一般4~6个,服务机器人下游应用场景较多,一般对环境感知能力要求较高,而人形机器人以人机交互、运动控制和环境感知为核心技术,且从自由度上看明显高于工业。

人形机器人关键技术模块有3个:运动模块、传感模块和人工智能模块。对于传统机器人,其技术往往侧重于其中一个,如工业机器人侧重于运动控制技术、扫地,送餐服务机器人侧重于导航技术,而人形机器人技术的集成度更高,是现有应用的延伸和演变。

人形机器人产业的技术难点主要集中在以下3个方面:一是在家庭等场景,对人形机器人的需求十分零散。即如何基于通用性AI算法,在预训练完成过后可以对所有已掌握的知识进行输出。二是人形机器人在家庭场景下存在搜集信息处理、养老或看护时的安全性问题。三是人形机器人的终极目的是机器换人,如何通过设计优化、供应链整合、规模效应等进一步降低成本,是其产业落地的关键。

1.2 我国人形机器人产业体系基本情况

我国高度重视并加快布局人形机器人产业。工业和信息化部专门印发《人形机器人创新发展指导意见》(以下简称《指导意见》)[1],推动以大模型等技术突破为引领,加快支撑我国人形机器人产业创新发展,为建设制造强国、网络强国和数字中国提供支撑。《指导意见》强调,到2025年,人形机器人产业的创新体系初步建立,突破一批关键核心技术,确保核心部组件安全有效供给,整机产品水平达到国际先进。到2027年,人形机器人技术创新能力显著提升,形成安全可靠的产业链供应链体系,打造具有国际竞争力的产业生态,综合实力达到世界先进。《指导意见》从加强统筹协同、完善产业政策、加快人才引育、深化交流合作等方面提出保障任务稳步推进的各项措施。《指导意见》还从加强统筹协同、完善产业政策、加快人才引育、深化交流合作等方面提出保障任务稳步推进的各项措施。

深圳、北京、上海和南京等地在谋篇布局人形机器人产业方面走在前列。2023年5月31日,深圳市印发《深圳市加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案(2023—2024年)》[2],强调要开展通用型具身智能机器人的研发和应用,并在人形机器人制造业领域,加快组建创新中心等;同年8月16日,北京市工信局在出台的《北京市促进机器人产业创新发展的若干措施》[3]中,提出为人形机器人产业领域设立100亿元的产业发展基金,首期规模约20亿元,产业基金将用于支持人形机器人创新在产业孵化、成果转化、企业并购重组以及企业如何发展壮大;此外,北京还将组织实施“挂牌倍增计划”,为人形机器人产业企业的上市做好“店小二”;同年10月26日,上海市经信委会同科委、发改委等5个部门共同发布《上海市促进智能机器人产业高质量创新发展行动方案(2023—2025年)》[4],文件指出要打造10家位居人形机器人行业一流的头部品牌、100个标杆示范应用场景、1000亿元的人形机器人产业及相关产业规模,推动人形机器人制造业重点产业的机器人密度约500台/万人,人形机器人行业应用的深度和广度进一步得到提升。2022年2月22日,南京市印发《南京市制造业智能化改造和数字化转型实施方案(2022—2024年)》[5],提出到2024年底,全市规上工业企业将全面实施智改数转,制造业数字化、网络化、智能化水平显著提升,产业综合实力进一步增强。依照方案,南京市将有千余家规上工业企业完成自动化改造,国产具有自主品牌的工业机器人销售也将超3万台(套)。

1.3 国内外人形机器人产业发展基本情况

日本自1973年造出第一台人形机器人后,研究从未中断。日本人形机器人具有很高的智能化水平,2021年,日本的丰田公司推出第四代家用机器人[6]——“巴士男孩”,该家用机器人可以自主完成地板擦洗、取拿家具等一些家务劳动。美国比较重视军用人形特种机器人研究,2011年,美国国防高级研究计划局(DARPA)以“机动性与操纵能力最大化”项目作为切入点,在军用敏捷机器人领域开展相关的研究工作;欧系以德国为主角,在人机交互、机器视觉、机器互联等领域领先全球;韩国起步略晚,目前在轻量化人形肢体方面形成特色。目前,国外发展较好的人形机器人公司包括特斯拉Optimus、波士顿动力的Atlas、索菲亚机器人等。人形机器人产品分为两类:一类是侧重于运动控制的机器人,例如波士顿动力的Atlas;另一类为侧重于人机交互的机器人,例如索菲亚机器人。

我国的人形机器人研究已有近30年的历史,局部技术已有一定的积累,但真正可商用的人形机器人产品尚待进一步的技术突破。目前小米、优必选等国内知名企业正在全力研发人形服务机器人;合肥、杭州、苏州等城市正将服务机器人作为主导产业加速布局,将人形机器人、各种服务机器人核心部件、机器人操作系统、协作机器人和移动复合机器人等作为产业重点突破方向。当前,服务机器人所需的共性和核心技术、电机驱动技术、稳定性平衡控制技术、金属3D打印技术已日趋成熟,未来用于家庭、社会、农业、医疗等方面的机器人需求将层出不穷,各种新的应用场景正成为产业争夺的焦点。

2 南京市浦口区发展人形机器人产业的校地合作实践

近年来,浦口区以校地融合为抓手,聚焦集成电路行业技术型人才培养,建有紫金山产才融合(集成电路)示范基地、浦口区校地联合人才培育中心、中国半导体行业协会集成电路分会人才储备基地、江苏省集成电路学会封测专委会、南京市集成电路封测人才培养共同体等,为推进人形机器人等智能制造产业创新发展提供了强有力的支撑。

2.1 校地携手共进,结出丰硕成果

2.1.1 校地共建平台蓬勃发展

目前,浦口区建成市级新型研发机构17家,已成为诸多产业领域科技成果转移转化的重要通道、集聚研发创新力量的有效载体。累计孵化及引进科技型企业329家,累計申请专利734件(发明专利304件),承担各类科技项目35项。早在2019年,南京浦口经开区就与清华大学建立了较深厚的合作关系,依托清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,与欧阳明高院士、孙富春教授等人才团队共建研究院和产学研攻关平台。5年多以来,双方深化校地合作、校企合作,成果越来越丰硕,截至目前,浦口经济开发区已累计吸引20余位清华学子到区内开展高端制造产业领域的创新创业。

2.1.2 多元合作打通创新通道

浦口区依托“浦口科技创新服务联盟”平台,对接南京大学、东南大学等多所高校,累计发布高校科技成果15期230项,促成多项产学研合作协议。打造“浦科派”科技服务品牌,开展“科技兴区下午茶”“科技人才训练营”等特色活动20余场,搭建了在人形机器人产业领域的技术交流和成果转化供需平台。组织“首届高校集成电路院长浦口行”活动,承办第四届江苏企业(研发机构)创新大赛新型研发机构专场选拔赛,委托南京大学举办科技型企业创新能力提升培训班,为企业提供专业化培训和指导。多元举措为人形机器人产业的发展提供了创新的“源头活水”。

2.1.3 高层次载体平台建设赋能科技创新

浦口区与南京大学共建江苏集创原子团簇科技研究院,研究成果原子团簇宏观量制造装置入选2020年南京市十大原始创新成果,获批2022年度市级重大科技专项和“高水平新型研发机构”培育名单。浦口区还引进清华大学科研力量,共建清研华科新能源研究院,打造辐射长三角与中部地区的新能源动力系统研发中试公共服务平台,孵化企业37家,获批 “江苏汽车产业院士协同创新中心”和“南京新能源汽车产业创新中心”。高层次载体平台的搭建助推区内企业智能化改造、数字化转型、信息化建设的同时,持续优化优质的营商环境。

2.2 构建良好生态圈,助力高质量发展

2.2.1 一体化协同发力,着力推进产业集聚

南京市工信局在《南京市推进产业强市行动计划(2023—2025年)》[7]中,将智能制造装备产业集群作为六大产业集群之一,以期抢占国内智能制造产业的制高点,计划提出支持江北新区、南京经开区、江宁开发区、雨花台区、江宁区、溧水区、六合区、浦口区等创新特色园区载体建设,明晰产业发展路径。到2025年,将南京打造为国内智能制造领域的“排头兵”,浦口区认真、全面贯彻落实该政策,推进人形机器人产业规模化发展。

2.2.2 订单式培养模式,不断增强创新活力

浦口区依托南京邮电大学集成电路学院在师资队伍、学科平台和人才培养上的优势,共建产教融合学院,搭建完善的人才培养、人才引进、科技研发和社会服务体系。浦口高新区与南京工业大学乔旭团队、江苏省产研院三方共建江苏省产业技术研究院绿色智慧化工技术与装备研究所,为江苏乃至全国化工、新材料产业高质量发展提供人才和技术支撑。

2.2.3 加快智改数转步伐,拓展特色应用场景

截至2022年年底,浦口区共实施“智改数转”类项目89个,其中实施“智改数转”技改项目69个,累计培育规上企业星级上云8家,累计培育市级认定智能制造示范工厂2家、省级认定智能制造示范车间9家,培育两化融合贯标企业1家,项目实施覆盖规上企业74家。浦口以应用场景为牵引,做好“智改数转”大文章,为浦口区发展人形机器人产业铺路架桥。

3 存在问题

虽然以南京市为代表的人形机器人产业形成了一定的规模,构建了良好生态圈,但还存在着企业影响力偏弱、产业链尚未健全和人才吸引力不足的问题,具体分析如下。

3.1 企业影响力偏弱

南京目前已经形成中国(南京)智谷、中国(南京)软件谷、麒麟科创园、江心洲生态科技岛、江北新区产业技术研创园人工智能产业链5大重点人工智能产业园区。集聚了亿嘉和、华捷艾米、硅基智能、地平线、旷云、小视科技、科大讯飞等一批人工智能领域优质企业,但仍缺少在全国具有影响力的头部企业,与北京、上海、深圳相比有一定差距,缺少像阿里、百度、腾讯、商汤科技、寒武纪等大型互联网+人工智能企业以及独角兽、明星企业。工业机器人龙头企业南京埃斯顿辐射带动产业链上下游的能力有待加强。人形机器人其本体本质上是协作机器人,南京市在协作机器人和移动机器人方面有全国影响力的公司尚待培育。

3.2 产业链尚未健全

就人形机器人产业而言,在上游减速器方面,大速比大扭矩精密减速器目前已经有国产替代产品,南高齿等公司有相关技术能力但尚未开发出配套机器人的高精度高可靠减速机。在通用型精密零部件方面,如导轨,南京工艺装备股份有限公司有很强的技术开发能力,但产能有待进一步释放。南京埃斯顿的伺服电机、机器人控制器均已批量生产,但目前作为独立通用核心零部件对外销售规模还存在一定的限制。各类新型力触觉、视觉传感器有影响力的企业不多。

3.3 人才吸引力不足

机器人技术[8]需要应用到精密减速器、高性能伺服電机、驱动系统、控制系统等技术,专业性较强且需要一定的经验积累,单纯靠外部引入,代价大且不太好实现。因此,若要在上述的人形机器人综合技术领域有所突破,必须要培育专业化的本土人才。有一个现实的问题是,南京市相关领域有造诣的高校毕业生,又会为北上广深优厚的待遇和机会所吸引,留在本地的较少。一系列的原因导致南京在发展人形机器人领域还是缺少专业化的人才。

4 启示与建议

综合以上人形机器人产业分析情况,结合浦口区的实践,浦口区可以加大力度集聚创新资源、推进重点领域技术攻关、建立有效协同创新机制、加强智能制造人才引育等方面发力创新校地合作模式。

4.1 更大力度集聚创新资源

在前期基础上,继续充分利用全球产业科技创新合作大会、江苏产学研合作大会、南京国际科技合作交流大会等,在国际上发出拓展人形机器人发展及发展空间的“中国声音”,广泛吸纳国际上的创新资源,促进国内人才与国际人才的交流,鼓励国外企业及研发机构在区(园)内设立研究中心和生产制备基地;同时,支持区(园)内企业积极走出去,设置飞地和离岸机构,推动新技术、新产品拥抱全球市场,开发国际业务。利用南京航空航天大学、西安交通大学、上海交通大学人形机器人等高校资源、研发优势,招引更多科技项目落地浦口。

4.2 推进重点领域技术攻关

持续以智能制造产业需求为导向,以人形机器人核心技术研发为抓手,组织浦口区(园)内标杆企业攻克人形机器人领域的“卡脖子”技术,重点聚焦芯片自研、综合操作系统、综合驱动传动装置等机器人的关键核心领域开展技术攻关;推进人工智能、6G、云计算、大数据等新一代信息技术与人形机器人深度融合,并加强创新前沿成果的落地和转化;重点培育一批具有全国影响力的人形机器人头部企业和一批专精特新中小企业,将浦口区打造成为人形机器人产业发展的示范区、集聚区。

4.3 建立有效协同创新机制

充分发挥浦口经开区、高新区、农创园和盐创园等平台载体产业集聚优势,注重科研成果的精准对接,重点引进一批以人形机器人为重点研究方向的新型研发机构。强化顶层制度设计,建立科技、工信、发改、财政等部门联席机制,为上下游企业提供更多政策支持、资金支持和智力支持,整合和转化服务需求,推动重点行业应用落地,推进重点产业场景应用。

4.4 加强智能制造人才引育

健全人才服务体系,优化招才引智软环境,确保人才引得来、留得住。充分发挥浦口本土科教资源优势,引导企业集聚到原始创新最前端,推动基础研究和应用基础协同开展,共建科研平台,共享创新资源。积极开展校地、校企、区域之间人才交流培养、科技创新、成果转化等方面合作,吸纳高校人才落地园区创新创业,促进科技成果转移转化。

4.5 发挥科技镇长资源优势

充分发挥南京科技镇长团浦口团团员自身专业优势、平台优势和渠道优势,通过镇长团朋友圈、校友圈、创新圈资源,积极引导高校、科研院所人才到企业担任科技副总、科技特派员服务企业一线。充分利用派出单位人才、技术、项目、信息等优质资源,深入推进产学企合作,开展项目申报辅导、科技政策宣讲、科技金融对接、人才公益招聘、知识产权运维等服务,为传统企业的数智化转型提供“全面赋能”。

4.6 加快产业学院谋篇布局

结合浦口区产业发展实际,加大校地合作力度,延伸产学研合作的内涵和外延,推进更多产业学院落地浦口。构建政校企优势互补、资源共享、互惠双赢的人才培养新模式,推动教育链、人才链与产业链、创新链深度融合。充分发挥地方优势产业的企业集聚效应,着力构建“双循环”人才培养模式,精准匹配“产学融创”功能。

5 结语

人形机器人作为智能制造装备领域的新兴力量,集成了人工智能、高端制造、新材料等先进技术,有望成为变革人类生产生活方式、重塑全球产业发展格局的重要力量。南京高校资源充足,有南京大学、东南大学、南京航空航天大学、南京邮电大学、南京理工大学等名校。2021年10月26日,《2021—2022中国人工智能计算力发展评估报告》[9]显示,南京从2020年的第10位提升至第4位,超过上海,首次排进全国前5,仅次于北京、杭州、深圳。在CSrankings2021年全球“人工智能”子类排名中,南京大学位列全球第2。此外,一些大学相继成立人工智能学院和创新研究院,为人工智能产业链打下坚实的发展基础。浦口区可以充分利用好校地合作这一模式,助力人形机器人产业高质量发展,为江苏打造有全球影响力的产业科技创新中心作出贡献。

参考文献

[1]工业和信息化部.工业和信息化部关于印发《人形机器人创新发展指导意见》的通知[EB/OL].(2023-10-20)[2024-01-10].https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202311/content_6913398.htm.

[2]中共深圳市委办公厅,深圳市人民政府办公厅.中共深圳市委办公厅、深圳市人民政府办公厅关于印发《深圳市加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案(2023—2024年)》的通知[EB/OL].(2023-05-31)[2024-01-10].https://www.sz.gov.cn/cn/ydmh/zwdt/content/post_10623376.html.

[3]北京市经济和信息化局.北京市经济和信息化局关于印发《北京市促进机器人产业创新发展的若干措施》的通知[EB/OL].(2023-08-16)[2024-01-10].https://www.beijing.gov.cn/ywdt/gzdt/202310/t2023 1017_3280521.html.

[4]上海市经济和信息化委员会,上海市发展和改革委员会,上海市科学技术委员会,等.上海市促进智能机器人产业高质量创新发展行动方案(2023—2025年)[EB/OL].(2023-11-03)[2024-01-10].https://www.shanghai.gov.cn/hqzxsj2/20231027/59 71e8e1e2fc408495ea22b9c4dd3ec6.html.

[5]南京市人民政府辦公厅.关于印发《南京市制造业智能化改造和数字化转型实施方案(2022—2024年)》的通知[EB/OL].(2022-03-04)[2024-01-10].http://invest.nanjing.gov.cn/gkml/202203/t20220311_3316455.html.

[6]王桂芝.国外人形机器人发展及军事应用分析[J].机器人技术与应用,2023(3):6-8.

[7]南京市工业和信息化局《南京市推进产业强市行动计划(2023—2025年)》[EB/OL].(2023-06-16)[2024-01-10].https://www.nanjing.gov.cn/zzb/ywdt/njxx/202306/t20230616_3937175.html.

[8]张萍,马青.长三角地区机器人产业发展现状及对策研究[J].科技和产业,2018(7):38-42.

[9]国际数据公司(IDC),浪潮信息.2021—2022中国人工智能计算力发展评估报告[EB/OL].(2021-10-26)[2024-01-10].http://www.199it.com/archives/1333876.html.

(编辑 何 琳编辑)

Nanjing Pukou district innovative school-local cooperation model to promote high-quality

development:taking humanoid robot industry as an example

Bu Jian1, Li  Daobin2, Wang  Lijun3*

(1.Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China;

2.Nanjing Municipal Science and Technology Bureau of Pukou, Nanjing 211899, China;

3.Jiangsu Information Institute of Science and Technology, Nanjing 210042, China)

Abstract:  The humanoid robot industry is a key industrial direction for Jiangsu in building an industrial technology innovation center with global influence. Based on an in-depth analysis of the development of humanoid robot industry at home and abroad, and the practice of school-local cooperation in Pukou district, the suggestions on the mode of school-local cooperation are put forward from gathering innovative resources, making key technological breakthrough, cultivating high-Level talents, leveraging the resources of science and technology town.

Key words: humanoid robot industry; Pukou district; school-local cooperation

作者简介:卜建(1980— ),男,工程师,博士;研究方向:高等教育管理,产学研政策研究。

*通信作者:王利军(1984— ),男,副研究员,硕士;研究方向:科技政策,成果评价。

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