机器人产业:蓄势赋能

2024-11-21 00:00:00陈丹贾彦彦
财经 2024年23期

近期,2024年诺贝尔物理学奖正式揭晓,奖项授予约翰·霍普菲尔德和杰弗里·辛顿,以表彰他们在机器学习特别是人工神经网络方面的开创性贡献。伴随人工智能技术的不断突破及深化应用,我们或将亲历一场席卷全球的机器人革命。

其实早在3000多年前,机器人的雏形就已经存在于人类的想象中。1920年,捷克著名作家卡雷尔·恰佩克在其戏剧《罗素姆万能机器人》中首次创造了“机器人”(Robot)一词;1959年,“机器人之父”约瑟夫·恩格尔伯格创造出世界上第一个工业级机器人,让科幻变成了现实,从此人类历史迎来了又一次工业高速发展期,也为开启智能生产生活奠定一定基础。

经过百余年的发展迭代,机器人已从最初简单的机械臂进化为高度智能化的系统,从单一工业用途向广泛社会应用拓展。如今,人工智能、大数据、云计算、新材料、新型传感等先进技术不断取得突破,与机器人技术的深度融合,为机器人产业发展创造了前所未有的变革机遇。杭州作为国家创新型城市、数字经济之城,抢抓新风口,立足新赛道,把握新机遇,大力培育壮大新质生产力,加速布局未来产业新赛道,全市机器人产业发展迎来新的活力与机遇。

一、机器人产业稳步发展

杭州机器人产业起步早,依托良好的发展环境,实现蓬勃发展。当前,杭州拥有机器人相关企业200余家,2023年产值超150亿元,集聚10家专精特新“小巨人”企业,覆盖零部件、本体、系统集成等产业链主要环节,技术研发和产业发展总体水平处于全国前列。

1.产业链条相对齐全,部分领域确立竞争优势

在政策引导和市场需求的驱动下,杭州形成了相对齐全的机器人产业链体系。杭州在机器人用减速器、伺服系统、控制器、传感器等上游核心零部件环节均有布局,并在部分细分领域形成一定竞争优势。如,海康机器人搭建了无代码、流程化、可视化的机器人视觉引导平台,视觉感知软硬件设备均处于全球领先水平;新剑机电自主研发的高精度行星滚珠丝杠打破了欧洲垄断,已进入特斯拉人形机器人供应链。在中游本体制造环节,杭州企业研制出多款机器人产品,类别丰富多样。如,海康机器人、国自机器人、华睿科技、迦智科技等研制出系列移动机器人产品,在物流、巡检等领域实力突出;凯尔达专注于焊接机器人领域,形成了以工业机器人技术及工业焊接技术为核心的焊接机器人应用及工业焊接设备的成套技术,在弧焊领域具有较强竞争力;萤石网络开发了扫地机器人、儿童陪伴机器人等家庭服务机器人;国辰机器人研发出导览机器人、迎宾机器人、门岗机器人等公共服务机器人;键嘉医疗、柳叶刀机器人等开发了骨科、口腔、血管介入等手术机器人;宇树科技、云深处、五八智能等紧跟技术前沿,开发出多款四足机器人、人形机器人等仿生产品。在下游系统集成领域,基于丰富的应用场景及产业转型升级需求,杭州集聚了一批优质系统集成商,包括中亚机械、浙江厚达智能、国自机器人、杭州新松、爱科科技等。中亚机械针对食品、饮料、日化等行业需求,开发了全自动小包装食用油生产线、日化产品生产线、瓶装产品生产线、灌装产品生产线等,为郎酒、蒙牛等行业头部企业提供集成服务;浙江厚达智能开发的“智慧共享中药房”实现了“千人千方”的规模化定制服务,全程数字化信息可追溯,保证汤剂质量和用药安全;国自机器人开发的电网物流智能仓储系统,实现物料采购入库、领料出库、物料盘点等各项仓库存储业务的高效完成。

2.产业加速集聚发展,形成多个特色集群

经过多年发展,杭州形成多个机器人产业集群及特色小镇。从区域分布来看,滨江区、萧山区是杭州机器人企业主要集聚地,产业集聚效应较好。其中,杭州滨江区依托人工智能、5G、物联网等数字经济优势,通过全链条、全场景、全要素驱动,成为机器人产业发展的创新高地。目前,滨江区集聚了海康机器人、华睿科技、宇树科技、国自机器人、景业科技、伽智科技等本体制造企业和中控技术、士兰微、矽力杰、中昊芯英、易思维、乔戈里等产业链上下游企业;同时,还汇聚了全省工业大数据与机器人智能系统重点实验室、北航创新研究院大数据科学与脑机智能研究中心、浙江大学滨江研究院智能医疗技术与装备研究中心等产学研用创新载体。据统计,滨江区机器人产业规模持续扩大,目前已成为全市机器人规上企业总产值最大的区域。萧山区近年来深入推进机器人产业与人工智能、传统制造深度融合,强化核心技术的研发及成果产业化推广。目前萧山区已形成以机器人整机龙头特色企业为带动、关键零部件企业为支撑、焊接机器人为细分优势的机器人集群生态。该区域的萧山机器人小镇是中国十大机器人产业园之一,同时也是浙江省特色小镇,该小镇围绕机器人研发孵化、生产制造、工程服务、规模应用等环节,构筑机器人产业生态圈,吸引企业及人才集聚。国际知名企业瑞士ABB、日本安川等已在小镇设立生产基地,新松、钱江、开诚智能等一批机器人行业骨干企业相继入驻。同时,浙江大学杭州国际科创中心、巴顿焊接研究所、浙江大学机器人研究院等一批产学研协同创新平台扎根小镇,促进技术创新、技术转移和科技成果转化。

3.科研实力雄厚,科技创新活跃

杭州十分重视科技创新,积极营造创业创新的“雨林式生态”,出台包括人才、政策、项目、资本、配套、服务等高端要素集聚政策,打造富有杭州特色的创新活力“好生态”。杭州除了拥有浙江大学、浙江工业大学、西湖大学等高等院校,还创建了阿里达摩院、之江实验室、中国(浙江)机器人及智能装备创新中心、石虎山机器人创新基地等创新平台,集聚了一批机器人领域专家团队。在全国72个国家创新型城市中,杭州排名第三。基于丰富的科研人才资源、高水平的研发机构及创新平台,杭州机器人创新成果加速涌现。如,浙江大学朱世强教授团队先后研制多型号高性能人形机器人,利用自研大模型在国内首次实现多机器人平台、多任务的自主规划和作业;西湖大学姜汉卿教授团队开发出具柔顺性与高承载能力的轻质气动软体机器人,该研究突破现有基于硅橡胶制作软体机器人的思维惯性,提出具有运动模式可任意编程的轻质高强度柔性驱动单元,将刚性与柔性机器人各自的优点有机结合。

二、机器人产业发展环境“优渥”

1.人工智能产业蓬勃发展

机器人作为多种高新技术的集成体,不仅融合了机械工程、计算机科学、控制工程等多学科知识,还涉及人工智能、云计算、大数据、新材料、新型传感等当今诸多前沿领域的技术。杭州作为国家新一代人工智能创新发展试验区、国家人工智能创新应用先导区,大力推动人工智能产业发展,取得积极成效。《中国城市人工智能发展指数报告(2023-2024)》显示,2023年杭州人工智能发展总体指数排名全国第四。人工智能产业的蓬勃发展,为机器人的智能化升级奠定了坚实基础。

杭州拥有众多的人工智能技术研发机构和创新平台,包括之江实验室、浙江大学脑机智能全国重点实验室、良渚实验室、湖畔实验室等国家重点实验室及省级实验室,它们围绕人工智能基础理论、关键共性技术、核心器件、基础软件等开展研究攻关,形成一批重大成果。如,之江实验室针对太空在轨智能计算研发了“智加X10”“极光1000-慧眼”两款星载智能计算机,从硬件、软件到操作系统均实现100%国产化;浙江大学成功研发出达尔文系列类脑芯片,三代芯片支持超过200万个神经元和1亿多个突触连接,位居全国领先地位。

杭州拥有一批人工智能上市企业,包括阿里巴巴、蚂蚁集团、海康威视、大华股份等国内知名企业,通过持续创新,已在视觉智能、智能芯片、智能软件、大模型等领域形成先发优势。如,海康威视作为全球领先的智能视觉传感品牌,持续深耕视觉领域,开发出多款超高分辨率相机、高速相机及视觉系统,水平处于全球领先地位;阿里巴巴开发的“通义千问2.5”在中文性能方面全面赶超GPT-4Turbo、DeepSeek等大模型,成功登顶全球最大的开源大模型社区HuggingFace公布的开源大模型排行榜。

此外,杭州在人工智能领域还拥有较为完善的基础设施,如萧山图灵小镇AIGC智算中心、之江实验室获批建设的国家新一代人工智能公共算力开放创新平台,以及入选国家新一代人工智能开放创新平台的阿里云“城市大脑”、海康威视“视频感知”、同盾科技“智能风控”等。《2023-2024年中国人工智能计算力发展评估报告》公布的中国城市人工智能算力排名榜单显示,杭州位居全国第二,仅次于北京。

杭州在人工智能关键领域的不断突破,为机器人在图像识别、语音识别、环境感知、人机交互等方面提供了强有力的技术支持。借助于人工智能技术的发展与融合,机器人将具备全域感知、智能决策、精准执行等能力,机器人将越来越智能和灵活,从单一感知向全域感知、从感知智能向认知智能、从单机智能向集群智能的方向演进,真正成为人类生产生活的“伙伴”。

2.互联网基础强大

杭州享有“互联网之都”的美誉,汇集了阿里巴巴、网易、蚂蚁集团等众多互联网巨头企业,形成了强大的互联网基础。我们知道,在跨界布局发展机器人产业的群体中,互联网企业不在少数。一方面,因为互联网企业,尤其是互联网大厂往往具有敏锐的市场洞察力,能够捕捉到新兴产业的市场机会;另一方面,互联网企业拥有强大的技术基础,可以通过在云计算、大数据等领域的技术积累,快速跨界开展机器人研究,延伸拓展其技术价值。如,阿里巴巴基于在人工智能和自动驾驶技术的基础上,推出了其首款物流机器人,又依托其电子商务优势获取足够的数据基础,以此不断更新优化产品系统,使机器人变得越来越聪明。

与此同时,杭州强大的互联网基础为机器人应用领域的拓展提供了可能。如,在医疗领域,互联网使远程手术成为现实,医生可以通过远程操控手术机器人为患者做手术,解决异地就医的难题;在家居领域,人们可以通过手机远程控制家中的扫地机器人、智能音箱等设备,实现智能化的生活。

伴随数字经济与实体经济融合的不断加速,杭州正在积极引导产业互联网的发展。在数字经济创新提质“一号发展工程”大会上,杭州提出要高水平重塑全国数字经济第一城,其中“打造产业互联网新高地”被作为重点强调内容提及。在去年初召开的促进平台经济健康高质量发展座谈会上,杭州明确,要将过去主要围绕“电商平台”的政策,升级为支持消费、工业、农业、文化等互联网平台全领域发展的体系,引导企业在赋能制造业转型升级、推动农业数字化转型等产业互联网方向创造更大价值。随着杭州产业互联网的持续发展,以及与机器人的不断融合,将无限延伸机器人的应用和价值。

3.主动求变,加速转型升级

浙江省地域面积小、人口密度大、资源匮乏,在21世纪初期,遇到了“成长的烦恼”,经济发展过热,导致土地、电力、煤炭等生产要素供应高度紧张。时任浙江省委书记习近平敏锐地察觉到了这一情况,开创性提出“腾笼换鸟、凤凰涅槃”,强调“立足浙江发展浙江、跳出浙江发展浙江”,为推动经济结构战略性调整和增长方式根本性转变指明了方向。为进一步推动产业转型升级,缓解招工难、用工贵等难题,2013年浙江省正式提出“机器换人”战略,“机器换人”成为全省实施产业转型升级“四换工程”的重要一环。

杭州作为浙江省的省会,作为创新活力之城,面对挑战与困难,化被动为主动,化压力为动力,加快推进经济结构调整和产业转型升级,积极贯彻落实省政府决策部署,先后出台《关于加快转变经济发展方式推进杭州工业转型升级的若干意见》《杭州市开展机器换人工作三年行动计划(2013-2015)》《杭州市新一轮制造业“腾笼换鸟、凤凰涅槃”攻坚行动方案(2021-2023年)》等政策措施,并强化各类要素保障,通过改造提升、工业上楼、数字化发展等综合施策,全方位引导并助力企业提质增效。杭州的主动求变,产业转型升级的深入推进,为机器人应用创造了广阔的市场空间。

三、正在加大马力布局“新赛道”

当下,以机器人为代表的新技术、新产品、新业态快速发展,已成为全球科技创新的制高点、经济增长的新引擎。谁能摘取这一颗“制造业皇冠顶端的明珠”,谁将在新一轮的竞争中抢占先机。

杭州立足现有产业基础,结合当地优势资源,紧跟产业发展趋势,正在加大马力布局机器人产业发展“新赛道”。8月,杭州余杭区与浙江大学联合成立人形机器人产业创新中心,致力于打造机器人领域国内领先、国际一流的高等级创新高地。

此外,杭州面向新一轮产业变革前沿,瞄准未来产业赛道,聚焦全球产业链价值链高端,积极打造“中国视谷”,构建“三层七端多元”产业体系。除了布局发展智能芯片、传感器等元器件,突破感知智能、认知智能等关键技术,丰富视觉应用,还提出围绕视觉拓展多元未来产业,其中包括仿生机器人,提出加强仿生感知认知、生机电融合、人工智能、视觉导航等技术研究突破与系统集成,开展重点行业机器人应用工艺流程和专用算法模型、融合设备接口、应用数据安全、人机交互安全等标准的研制与推广,强化商用场景和个人、家庭应用场景探索。

同时,杭州还在大力推动智能物联产业发展,提出构建以视觉智能为引领,云计算大数据、高端软件和人工智能、网络通信、集成电路、智能仪表为重点的万亿级智能物联产业生态圈,建设产业兴盛、万物智联、全域感知的“数智杭州”。其实,伴随技术的不断进步,机器人作为生产生活工具,其功能和属性已经不仅局限于其单台设备上,它已成为网络节点和智能终端,成为智能物联的一部分。伴随智能物联产业的持续发展,机器人将在更广领域、更多场景绽放光彩。

我们发现,无论是从政策支持、产业生态建设还是市场需求等方面,杭州机器人产业的发展充满活力与机遇。在蓝图之下,相信杭州机器人产业将迎来新一轮的腾飞。

(作者陈丹为中国机械工业联合会机器人分会副秘书长、机械工业信息中心产业研究处处长,贾彦彦为中国机械工业信息中心研究员;编辑:张燕冬)