韩国工业4.0框架下智能机器人产业发展战略
在过去的两年里,你有机会去韩国旅行吗?当你进入仁川国际机场第二航站楼时,有没有注意到在机场为乘客服务的导航机器人?这款“AIRSTAR”服务机器人支持四种语言:中文、日语、韩语和英语。只需触摸它脸上的显示器,就可以开始与它对话。如果你在机场迷路了,也可以请它带路;在将机票插入扫描仪后,您可以获得航班信息并将其带到相应的登机门。这种服务机器人是一种方便融入生活的体验!
韩国工业机器人产业持续蓬勃发展。根据国际机器人联合会(IFR)的最新统计,2017年韩国工业机器人出货量达到3.97万台,排名世界第三,是世界工业机器人密度最高的国家;韩国制造业每1万名员工拥有710个机器人,是全球平均水平的8倍多。在韩国的汽车制造业,每1万名员工中有2435个机器人。主要原因是,韩国汽车制造商在混合动力汽车和电动汽车电池的生产中,采用了大量的机器人合作。
产业发展带动韩国机器人产值
韩国机器人产业崛起的契机在于21世纪中后期IT产业的快速发展,促使韩国政府投入大规模、系统化的机器人应用研发支持。韩国于2003年将智能机器人列入“十大未来增长动力产业”。为建立统一的国家级机器人产业发展体系,2008年3月颁布了《智能机器人发展与推广促进法》。根据该法律,每五年制定一次“机器人产业基本规划”。在这一基本规划的基础上,相关部委制定年度详细实施计划,从研发、示范到普及等,将机器人产业孵化政策的推进方式系统化。
在过去的十年里,韩国政府已经投入了大约6000亿韩元(约合170亿新台币)或更多的资金,为机器人产业相关技术的研发提供支持。第一期《机器人产业基本计划》(2009~2013年)和第二期《机器人产业基本计划(2014~2018年)》中的韩国机器人产业发展,持续提振韩国机器人产值,并借助韩国汽车、电气、电子等主要产业,以及机器人应用水平的不断提高,目前韩国已跻身世界工业机器人制造强国前五名。机器人综合技术竞争力仅次于日本、美国、欧洲,居世界第四位。
根据《2017年韩国机器人产业调查报告》,2017年韩国机器人产业产值约1354亿新台币,较2016年增长11.6%。最大的案例是工业机器人,约为818亿新台币。占比约60%,其次是机器人零部件,约新台币371亿元,占比约27.4%。至于仍处于商业化初级阶段的服务机器人,个人及家庭服务机器人产值约新台币97亿元,约占7.2%,专业服务机器人产值约新台币68亿元,仅占5%。另外,韩国机器人产业相关的企业家虽然达到2191人,但中小企业达到2126人,占97.0%。其中,占全体销售额96%的50亿韩元以下的销售额很难保证竞争力。虽然韩国机器人产业在汽车、电气、电子等领域的大企业的主导下正在成长,但这种以工业机器人和大企业为主导的产业结构可能会受到越来越多的刚性质疑。
以人为本的工业4.0实现了与机器人共存的智能生活
为把握工业4.0时代的产业发展趋势,韩国总统在2017年5月上任后,成立了总统直属的第四届工业革命委员会,推进国家层面的工业4.0综合应对措施,即“以人为本的创新与增长”。第四次工业革命应对计划(简称I-KOREA 4.0)“希望用工业4.0解决韩国面临的社会经济结构问题,实现以人为本、全民参与、共享的第四次工业革命。”
因此,韩国将重点投资工业4.0的核心技术,培育高价值的未来新产业和新应用,包括推广智能机器人、智能工厂、智能城市等。预计它将通过促进智能产业创新来提高生产率,以确保全球竞争力。目前,韩国政府与智能机器人产业相关的政策包括《智能机器人产业发展战略》、《实现智能生活的机器人产品市场拓展支持计划》和《机器人产业发展计划》。
智能机器人产业发展战略(2018~2022年)是基于美国、日本、德国等制造业强国都将机器人作为提升制造业竞争力的重要生产要素,继续扩大智能机器人领域的投资,韩国面临人口老龄化,个人定制服务需求不断增加,对服务机器人的需求也在增加,以提高生活质量,如医疗保健和安全。
为了确保韩国中小制造企业的竞争力,加强机器人产业的创新能力,韩国产业通商资源部于2018年2月公布了“智能机器人产业发展战略”(2018-2022年),重点关注中小制造产业。目标是普及协同机器人,通过使用机器人支持中小制造企业提高生产率,确保中小制造企业竞争力,增强机器人产业创新能力,提高核心零部件国产化比例,扩大机器人产业市场规模。增加就业机会。
韩国《智能机器人产业发展战略》的推广愿景是“实现人与机器人共存的智慧韩国”,主要分为以下四大推广主题:
- 推进机器人试点项目
为了系统地实施机器人试点计划,促进智能协作机器人的推广和普及,提高制造业的生产率,2018年2月,韩国建立了一个由产业界、学术界、研究专家和需求单位等25个机构参与的合作项目。未来,机器人联盟将结合行业特点,开发协作机器人及相关组件和软件的本地化技术。为推动中小企业引进机器人应用,预计到2022年将建成2万家智能工厂并推广。
为拓展新兴服务机器人发展,将在增长势头强劲的智能家居、医疗康复、灾害与安全、物流与交通、农业等五大潜力领域推进服务机器人商业化,包括通过与大型医院、邮局、消防、发电厂、物流仓库、农场等主要需求单位合作,共同开发并引入示范,提供测试平台,并根据现场验证和演示结果正式推广相关应用。
- 增强机器人产业创新能力
目前,韩国工业机器人的关键零部件,以及高精度半导体和显示器工业机器人,仍然主要依赖进口。因此,为确保机器人核心零部件的竞争力,韩国将制定驱动、遥感、控制等机器人零部件的中长期发展战略,并按优先顺序扩大研发支持比例。同时,将建立机器人集成部件支撑中心,三个“机器人可靠性示范中心”,包括部件可靠性研究中心和机械可靠性研究中心,确保三个核心部件的可靠性。另一方面,通过推动产业界、政府、学术界联合开发的机器人AI平台、协同机器人应用软件的开发和推广,以及中小制造业切割加工“数控机械标准模型”的开发,以及智能工厂和链接公众需求和推广实践。
在加强区域创新能力方面,主要考虑区域厂商和专业领域,机器人研究与支持组织分组,根据三个特点建立运营协议组织。例如,首都地区专注于机器人部件,湖南地区专注于医疗和康复。机器是重点,而庆南地区主要是机器人集成。另一方面,以首尔科技大学、釜山大学等地区重点大学为重点,扩大专业人才培养课程,推进支持在职人员和失业人员的地区机器人企业实用型人才培养计划。
- 开拓新市场,建立增长支撑体系
在准备市场拓展所需的制度和加强基础设施方面,主要是通过将《智能机器人发展与普及促进法》的日落期从2018年延长至2028年,营造系统化、可持续的发展环境,积极探索和完善阻碍机器人普及的方法
法规,支持机器人企业参加日本IREX、德国AUTOMATICA等重大展会,市场拓展集团等,并提供市场分析和构建机器人业务所需的网络连接图,帮助行业拓展国内外市场。
在建立机器人创业公司成长所需的全流程支持体系方面,主要支持机器人创业公司的技术型企业咨询项目、新产品开发咨询、市场进入等,并推动已设计好的机器人样品生产,为设备、生产专业人才教育、测试、认证等提供一站式支持方案,还将通过对机器人产业的业绩保障提供投资资金支持。
- 提高社会对机器人的认识
为了增加公众对机器人的接受度,扩大机器人体验机会,以及宣传工作,韩国也在积极推动机器人在重要体育赛事中的曝光。例如,在2018年2月的平昌冬奥会上,机器人参与了火炬的传递。世界上第一次机器人滑雪大会召开。在冬奥会赛场和运动员村,还投入了导航机器人、清洁机器人等11种、85个机器人。韩国还组织国际机器人大赛和机器人融合技术大会等比赛,在机场、物流中心等大型设施推广无人运输、清洁机器人等引导旅游和体验活动,发掘优秀人才,增加公众对机器人的兴趣。
机器人产品市场拓展支持计划实现智能生活韩国自2011年以来一直在推动新型机器人产品的推广。除工业机器人、清洁机器人和教育机器人外,大部分地区依靠政府的机器人普及计划,民间投资激励,研究成果产业化效果有限。机器人产品性价比不高、企业投资资金薄弱、缺乏经验证据、技术交易机会等成为普及的绊脚石。因此,韩国产业通商资源部于2018年12月向韩国第四次产业革命委员会提交了《为实现智能生活而扩大机器人产品市场的支持计划》,将机器人产业培育为第四次产业革命的先锋。从智慧产业拓展到智慧生活的发展愿景。
上述机器人产品市场拓展支持计划主要分为三种推广策略:
- 支持机器人产品产业化,夯实需求基础:
在推动机器人产品进入市场方面,韩国将通过示范计划,选择3个地方政府,在两年内进口1150个服务机器人,并在2020年后正式在全国推广。与此同时,它将与护理和康复机器人示范项目挂钩,并将与相关部门合作开发用于新增长产业的机器人技术,包括开发可以进行播种和收割作业的农业机器人,以及可以感知水温和确认环境变化的水下机器人。自动驾驶邮件递送机器人系统、清洁太阳能电池板的可拆卸机器人系统、智能工厂的协作机器人等,并将支持人类难以执行的安全和军用机器人的技术开发。今年10月成立的“无人机部队”与推进机器人的开发和普及有关。在通过金融支持夯实产业化需求基础方面,主要利用推动“新增长动力基金恢复基金”等项目,筹集了200亿韩元的机器人产业孵化基金;同时,提供优秀的机器人公司作为标的,并提供担保比例折扣。降低贷款利率等金融激励措施加强和扩大金融体系网络,促进机器人研发、产业化、设备投资所需融资产品的发展,放宽资金薄弱机器人进入市场和支持设备建设所需购买的投资资源的壁垒。
- 支持技术发展,连接市场:
为了优先支持提高生活质量的技术开发项目,并支持潜在服务机器人的发展,韩国推动了部际机器人开发计划。产业通商资源部负责开发机器人产品,保健福祉部负责临床和产业化。制定许可标准。在帮助社会弱势群体的护理机器人方面,主要开发的是可以从医院和疗养院引进的受欢迎的食品援助机器人,以及可以感知压力并在没有医务人员操作的情况下自主操作的床型褥疮预防机器人。还有共享排便支持机器人,可以增加自动清洁消毒功能,还有双臂辅助机器人,可以在患者姿势发生变化时安全抱起患者。
在支持痴呆症患者和自闭症儿童的社交机器人的开发中,主要重点将是开发能够识别认知障碍和痴呆症患者的情绪、声音和互动的对话机器人,并为自闭症患者提供诊断和改善。自闭症儿童友好型机器人系统,如社会学习项目。在推广产业化可能性较高的服务机器人方面,将开发有前景的服务机器人产品和物流、家务支持、手术等通用技术。
- 为市场创造奠定基础:
韩国政府将通过完善规章制度创造市场,并通过指定专门公司、举办专家论坛、培养人才等方式建设机器人企业的基础设施。在放松监管方面,随着沙盒监管相关法律法规的通过,韩国还将在2019年下半年制定机器人产品特别法规的详细基准,加强机器人产业政策委员会的职能,并成立机器人伦理咨询委员会。同时,将智慧城市示范城市釜山作为机器人产品的测试基地。
韩国将在机器人产业振兴机构和机器人产业协会下设立机器人“法规解决中心”,通过机器人产业实况调查发现行业趋势和监管障碍,并在相关机构网站上建立在线监管新闻数据库,提供监管咨询等定制化控制改进服务。另一方面,韩国还根据地域差异和领域类型,建立了机器人认证中心(大邱)、制造机器人技术中心(庆尚南道)、健康机器人示范中心(光州)等机器人技术开发示范和企业支援基地。
在培育专门企业方面,将对今后5年的技术革新能力、财务能力、成长可能性等进行评估。每年将选出20家公司。每家公司将投资最多10亿韩元,用于研究开发(r&d)、标准化、认证、实装等。目标是培育100家机器人公司。在人才培养方面,将在机器人企业现场培养硕士、博士水平的专业人才,并支持在职人员和求职者的实践培训课程。
机器人产业发展规划
韩国产业通商资源部于2019年3月发布了《机器人产业发展计划》,将机器人产业作为工业4.0的核心产业予以支持,推进“工业机器人在三大制造业的普及”和“聚焦四大产业”在“服务型机器人”和“强化机器人产业生态系统”领域的三大政策课题是实现机器人产业成为世界四大强国的目标,并在2023年将韩国机器人产业市场规模扩大到15万亿韩元;价值超过1亿韩元的机器人公司有20家;工业机器人普及70万台,助力基础设施产业、纺织和食品饮料产业结构升级,增强服务机器人产业竞争力。
现将该计划的三大政策问题说明如下:
- 工业机器人在三大制造业的普及:
韩国产业机器人的使用密度居世界第一,但主要应用在汽车和电子电气领域。但是,根产业、纺织、食品饮料等三大产业的工作环境普遍恶劣,劳动力不足。目前,机器人的使用还不普遍。因此,韩国政府决定以三大制造业为重点,重点推广工业机器人的使用。首先,将提供7560个机器人,并实施租赁服务系统,鼓励一般行业自愿采用机器人。
- 重点培育四大服务机器人领域:
由于看好服务机器人市场的发展潜力和利润,韩国政府将积极扶持护理、医疗、物流、可穿戴机器人等四大服务机器人领域。从2020年开始,将投资3000亿韩元,推进相关领域技术达到先进国家水平的研发计划,并在2019年上半年,在韩国机器人产业振兴院下设立“监管解决中心”,以完善机器人监管监管沙盒(沙盒)的完成,并协助解决类型机器人应用的服务监管问题障碍。
- 强化机器人产业生态系统:
韩国政府将推动工业机器人核心零部件和软件的自主供应计划,建立健全机器人产业生态系统,匹配机器人制造商和需求组织,培育机器人领域的系统集成公司,减少对美国和日本进口的依赖。
此外,韩国政府将从2020年开始,在7年内投资约1000亿韩元,以确保新一代机器人所需的智能控制系统、自动驾驶传感器和智能抓手三大核心部件,以及处理图像信息机器人软件平台、捕获技术、图像信息处理、人机交互软件的四大软件技术;同时,将成立“机器人融合联盟”,与机床、人工智能等相关领域的厂商密切合作,以应对工业4.0时代的产业和技术融合趋势。
韩国机器人企业发展概况
在工业机器人方面,韩国工业机器人产业近5年的年均增长率约为10%。2017年,韩国工业机器人销售规模约为3万亿韩元(约合813亿新台币),仅次于中国,美国、德国、日本位居世界第五,市场份额约为7%。目前,韩国共有718家工业机器人企业,销售额超过2000亿韩元的只有2家,销售额超过500亿韩元的只有7家左右。其中,拥有汽车、家电、半导体等大规模需求源的现代汽车,分别拥有Robotics、Robostar、Koh Young Technology等,在国内市场占据主导地位。最近,韩华精密机械、Neuromeka、斗山机器人等后来者陆续推出协作机器人,成为韩国工业机器人市场的新血轮。在服务机器人方面,韩国服务机器人产业在过去5年的年均增长率约为9%。
韩国机器人企业销售额约6073亿韩元,以清洁机器人为主,其次是物流机器人、医疗机器人等,出口额约1000亿韩元,其中清洁机器人占60%,达到628亿韩元。进口额约400亿韩元,主要是医疗机器人,达到303亿韩元,占比约77%。目前,韩国共有472家服务机器人公司。其中,销售额超过500亿韩元的大企业只有LG电子和三星电子。其他骨干企业17家左右,中小企业467家,占比99%。
韩国的服务机器人主要由中大型企业主导,目前正在进行智能家居(LG电子)、自动驾驶机器人(Naver)、可穿戴机器人(三星电子、现代汽车)等服务机器人的研发和试验。2018年3月,Meere公司推出了韩国首个腹腔镜手术机器人的商业化,标志着韩国医疗机器人发展的一个新的里程碑。在政府的支持下,韩国中小企业和风险投资公司目前正在推动教育机器人和清洁机器人的商业化,并进入协作机器人和社交机器人市场。
在机器人零部件方面,韩国机器人零部件产业在过去5年的年均增长率为29.3%。2017年,驱动器(3871亿韩元)、结构(2130亿韩元)、传感等领域的销售额约为1.4万亿韩元,主要集中在5个领域(2080亿韩元)、控制(1600亿韩元)、软件(1203亿韩元)。元件国产化率约为41%。由于国内市场应用案例不足,限制了国外市场的拓展。
目前国内有1000多家机器人零部件企业。销售额超过500亿韩元的只有韩国松下。骨干企业约12家,其余为中小企业。但近年来,SBB Tech(减速器)、三益THK(电机)、海兴TPC(减速器)等机械零部件厂商纷纷进入市场,也带动了韩国机器人零部件产业的增长趋势。特别是,Ajinextek成功推出了韩国首款国产运动控制芯片,使韩国在控制元件领域保持较好的控制竞争力。
以韩国智慧城市为鉴,用好新技术减少社会问题2018年1月,韩国政府将釜山选为国家智慧城市示范基地,重点发展机器人和水资源管理相关的新兴产业。未来将推出可穿戴机器人、停车机器人、物流配送机器人或医疗机器人康复中心等。市民们在日常生活中体验到各种机器人服务,以应对釜山的快速老龄化或就业机会减少等城市问题,并将推进智能净水厂示范项目,为市民创造更高效、更安全的城市。
未来,韩国将在釜山设立机器人综合控制中心和机器人支援中心,提供机器人基础设施和测试平台,支持企业的自由发展和产业化,推动机器人融入国民的日常生活,包括儿童保育、教育、医疗等。还提供家用AI秘书机器人、快递机器人、重建机器人等,与机器人同步创造釜山的整体生活,成为世界一流的机器人城市。
十多年来,韩国不断推广机器,以韩国智慧城市为镜子,利用好新技术减少社会问题。产业创新、研发、示范应用。在工业机器人领域已取得显著成果,在服务机器人领域正逐步走向商业化。随着韩国于2019年4月率先推出5G商用服务,智能服务机器人在公共设施中的应用也将变得更加多样化和普及。
从韩国推进机器人产业的过程中可以看出,国家层面的法规、系统稳定的推进战略、示范项目、示范领域的引入,可以说为其机器人产业的发展奠定了基础。关键因素在于,为了应对工业4.0时代的到来,韩国在推进机器人产业方面的思路也从工业智能化的角度展开,以提升产业竞争力。
延伸到实现人与机器人共存的愿景到智能生活。这种利用新兴技术和解决现有社会问题,从而提高人们的生活质量,并与未来的增长势头相连接。