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IDC重磅报告:机器人3.0时代,中国将甩日美韩几条街

来源:智东西2017.07.18

  产业革命的演进、技术的发展和社会需求的变化驱动了全球机器人革命的爆发。在“中国制造2025”战略布局和劳动力市场结构性短缺的双重刺激下,我国机器人产业逐步凸显出差异化、个性化、定制化的发展趋势,应用覆盖食品、医疗、3C等诸多领域。
  对此,IDC分析指出,智能机器人产业在中国的市场规模有望在2027年达到1.6万亿元人民币以上;宏观经济层面,中国5-8%的GDP将由机器人拉动和促进。
  本期的智能内参,我们推荐来IDC联合中国信通院、英特尔发布的人工智能时代机器人3.0生态报告,从市场与政策环境、技术发展与挑战、数字生态与游戏规则三方面阐述“机器人3.0”的概念,解析机器人产业动态和趋势、中国机器人发展的机遇与挑战。
  以下为智能内参整理呈现的干货:
  IDC认为,数字化转型经济时代将对机器人产业产生深远的影响,加速其智能化发展。与此同时,信息技术发展到第三平台技术时代,云计算大数据、移动和社交这四大支柱结合物流网、认知与人工智能、机器人、下一代安全、3D打印、增强和虚拟现实这六大创新加速器,又反过来为数字转型提供重要动力。


  *定义:机器人3.0


  人工智能时代的大幕已经开启。机器人技术将与人工智能技术、通信技术和操控技术进一步有机融合。


  *大变革时代来临 机器人3.0促行业融合共生


  在机器人2.0的基础上,机器人3.0将实现从感知到认知、推理、决策的智能化进阶。3.0时代的机器人将具备以下特征:
  1、互联互通
  通过传感器等环境感知设备收集海量数据, 快速传递到云端并进行初级处理, 实现信息的有效分享。
  2、虚实一体
  即虚拟信号与实体设备的深度融合, 实现数据收集、处理、分析、反馈、执行、物化的流程闭环, 实现 “实-虚-实” 的转换。
  3、软件定义
  收集的海量数据需要大量的智能运算, 软件的作用愈发明显, 3.0时代的机器人将向软件主导、内容为王、平台化、API 中心化的方向发展。
  4、人机融合
  通过深度学习技术实现人机间的音像交互, 乃至机器人对人的心理认知和情感交流。
  需要指出,这四个特征并非同时出现, 而是从低到高逐步实现的。
  时代变革的背后逻辑:市场 政策 技术
  从工业领域到消费领域,越来越多的机器人开始替代人类完成越来越复杂的工作,并逐渐渗透至日常生活中的各个角落。机器人时代正在来临:市场规模不断扩大,产品种类日新月异,新兴企业层出不穷,全球机器人产业爆发的背后,有三个关键的驱动因素:
  1、市场:智能制造掀产业转型潮
  新一轮产业革命浪潮席卷全球,智能制造成为全球制造业发展的核心方向。制造业的升级离不开自动化、数字化和智能化装备的基础支撑,也将带动以机器人为代表的相关装备产业快速发展。
  一方面,传统制造业的转型释放出巨大市场潜力,对当前机器人产业的扩张起到了显著的刺激作用;另一方面控制工程网版权所有,先进制造业发展催生了对高科技机器人产品的新需求,并推动机器人应用范围的不断拓展,成为机器人产业发展的新动力。


  *2020年全球机器人市场占比


  根据IDC最近更新的《全球商用机器人技术支出指南》,到2020年,全球机器人技术及相关服务支出将从2016年的915亿美元(约合6,300亿元人民币)增长到1880亿美元 (约合13,000亿元人民币),即在现有的基础上增加一倍以上。


  *中国机器人市场规模(2015-2020年)


  从区域分布来看,亚太市场在全球处于绝对的领先地位,预计其2020年支出将达1330亿美元, 全球占比达71%,中国将接近600亿美元,是最大且增长最快的机器人市场;欧洲、 中东和非洲(EMEA)为第二大区域www.cechina.cn, 2016年的支出为147亿美元(约合1014.3亿元人民币);美洲是第三大市场, 2016年支出总额为129亿美元(约合890亿元人民币)。
  2、政策:各国争推机器人发展战略
  北美:产研结合 力保领先
  2011年,美国推行“先进制造业伙伴计划”,投资7000万美元支持下一代机器人的研究;同年,启动“国家机器人计划”,抢占美国下一代机器人技术及应用方面的领先地位;
  2012年,提出“国家机器人技术计划”,致力于发展能与人类合作的新一代机器人;
  2013年,发布“机器人路线图:从互联网到机器人”,强调机器人技术在美国制造业和卫生保健领域的重要作用;
  2016年CONTROL ENGINEERING China版权所有,推出“国家机器人计划2.0”,打造无处不在的协作机器人。
  欧洲:最强民间资助创新计划
  机器人技术创新一直是欧盟数字议程、第七代研发框架计划和2020地平线项目资助的重点优先领域,2014年欧盟启动了“欧盟机器人研发计划”,欧盟委员会和欧洲机器人协会联合赞助,使“欧盟机器人研发计划”成为世界上最大的民间资助机器人创新计划。
  此外,英国政府在2012年发布首个官方机器人战略RAS2020,确保机器人产业处于全球领先地位。
  亚太:重点扶持 力争上游
  日本:将机器人列入“新产业发展战略”中七大重点扶持性产业,在机器人路线中,将新世纪工业机器人列为重点发展的三个领域之一;2015年日本政府公布了《机器人新战略》,保持日本机器人产业的国际竞争力。
  韩国:2003年,机器人入选韩国十大关键技术;2009年,韩国政府发布“服务机器人产业发展战略”,目标是成为世界机器人强国;2012年推出为期十年的“机器人未来战略2022”,目的是将韩国机器人产业扩展10倍,实现全面机器人(all-robot)时代的愿景。
  中国:2013年,中国机器人产业联盟成立,覆盖80多家产业链骨干单位、研究机构等;2015年中国制造 2025” 战略规划, 将机器人列入大力推动突破发展的十大重点领域之一,旨在实现由制造大国向制造强国的转变;2016年工信部、 发改委、 财政部联合印发 “机器人产业发展规划(2016-2020)”,对中国“十三五”期间机器人产业发展作出整体规划;目前, 已有超过20个省市出台了机器人相关政策, 把机器人作为重点产业进行培育;中国对机器人领域的布局已经从研发规划转变成中国制造业崛起的重要平台。


  *中国多省市出台机器人产业培养计划


  3、技术:巨头引领 双创热烈
  国际方面,制造业和科技界的巨头都在引领行业智能化的发展:


  与此同时,创业公司和创新产品也是层出不穷:


  除了双创活动,中国的企业和资本也在进行渗透:


  中国机器人产业:筚路蓝缕 玉汝于成
  机器人产业的技术创新在20世纪80年代快速发展,2005年以来实现飞速增长。我国机器人产业虽起步较晚,在进入21世纪以来,随着国家级战略的逐步推进和社会各界的持续参与,也取得了丰厚成果。
  截至目前,中国已经有40多个机器人园区,上规模的机器人企业超过800家, 形成了东南西北四大产业聚集区, 井各据优势特点,在空间上搭建了各地区和经济带之间的协作基础。


  *中国四大机器人产业聚集区


  据国际知识产权组织统计www.cechina.cn,2000年中国在机器人方面的专利占当年世界机器人专利总量的比例只有1%;到2011年CONTROL ENGINEERING China版权所有,这一数字已经达到25%,超过日本、韩国和美国,居世界第一 位。未来, 随着人工智能等新一代信息技术的深入应用,我国的机器人专利数量有望进一步增加。


  *世界机器人领域专利注册数量(1960-2010)


  细分市场迎接发展大机遇
  工业机器人:2020年1110亿美元
  工业机器人主要用于制造业, 包括离散制造(discrete manufacturing)和流程制造(process manufacturing)。中国自2013年起成为世界上最大的工业机器人消费市场, 并保持至今。而今,新一代信息技术成为工业机器人发展驱动力,中国也借此寻找到了新的发展良机。


  *中国工业机器人历史出货量(2005-2015年)


  IDC预计,全球工业机器人在制造业的市场规模在 2020年将达到1110亿美元;其中,中国的市场份额将从2015年的约四分之一增至2018年的三分之一。


  *各国机器人市场份额(2011-2015年)


  时值历史机遇期,国内工业机器人领军企业新松公司2015年11月正式发布柔性多关节机器人,这意昧着在人机协作机器人领域, 中国机器人企业与国外知名企业站在了同一起跑线上。
  与此同时,资本优势也在转化成工业机器人产业新力量。代表性案例是2017年1月, 美的40亿欧元收购库卡的交易尘埃落定,获得库卡94.55%股权, 体现出中国企业在工业机器人领域的雄心。
  服务机器人:2B已至拐点 2C静待爆发
  商用服务机器人已经处于爆发的临界点, 面临着巨大的发展机遇和市场空间。
  需求端来看,近年来,劳动力成本持续走高, 对医疗、零售、银行等市场影响尤为明显。商用 服务机器人在一定程度上可以实现对人的替代,从而有效节省成本。未来,随着劳动人口红利的进一步消失,行业对机器人的需求也将进一步扩大。
  另一方面控制工程网版权所有,商用场景下的机器人不必面面俱到,只需要针对某一痛点进行完善开发,即可起到取代部分人力的效果,商业变现的可行性更强。受此影响,越来越多的优质公司开始布局商用服务机器人,对技术和产品进行持续的研发和投产, 大大降低了商用服务机器人的价格壁垒,形成了较为丰富的产品线, 在供给端为商用服务机器人的爆发提供了可能。
  IDC预计,全球商用服务机器人在医疗、零售批发、公共事业和交通领域的市场规模在2020年将达到170亿美元。中国作为全球最大的子市场,将在未来几年贡献主要增量。


  *个人自主服务机器人自然交互差异


  相对于工业和商用服务机器人, 我国消费服务机器人尚处于发展初期, 现有产品功能单一、价格昂贵且与用户期望差距较大,导致用户付费意愿不强,厂商变现困难。尽管如此,考虑到人口老龄化趋势加剧,居民可支配收入增加,消费服务凯器人市场潜力依然巨大。
  目前,中国市场上的消费服务机器人的主要应用场景包括幼儿教育、助老助残、智能家居、家政服务、数字娱乐、情感陪护等。随着智能化技术的发展, 人工智能与机器人产晶将进一步融合, 生产成本将进一步降低, 产品与需求将逐渐匹配。消费服务机器人有望迎来大规模应用, 遍及社会各个角落,成为万物互联时代的互联网终端。
  机器人产业前景明朗,但入局之前还有三个问题需要考虑:
  1、如何突破技术瓶颈实现内生增长?
  首先, 在人机协作领域, 机器人需要通过加速多模态感知、环境建模、优化决策、虚实整合等关键技术研发,强化人机交互体验与人机协作效能。其次,机器人技术亟需与正在飞速发展的物联网、云计算、大数据技术进行深度融合,充分利用海量共享数据、计算资源,实现基于机器人产品的服务化能力延伸。最后,识别、情感交互、深度学习、类脑智能等人工智能技术还有巨大的发展空间。
  面对上述技术瓶颈如何充分运用产业链协同研发、开源机器人操作系统、跨领域融合等开放式创新方法成为推进机器人技术突破过程中所面临的新课题。
  2、如何把握市场脉搏推陈出新?
  机器人应用场景的增多让用户的需求更加多元和复杂, 提高了产业与需求之间匹配的难度。 传统的工业机器人厂商通常在外形设计能力上有所欠缺,无法吸引用户;跨界企业如行业用户、ICT厂商等通常又对用户行为不够了解;商业和个人用户对机器人产品的反馈尚未形成有效渠道。
  因此, 把握市场脉搏, 理解用户痛点推出符合场景的创新应用,成为目前机器人产业面临的重要挑战。
  3、如何整合全球优秀资源为我所用?
  我国机器人产业整体处于起步期,企业发展良奏不齐,在资金、生产能力、市场经验、核心零部件供应等方面存在各式各样的问题, 产业链各主体间的协同整合存在较大障碍。如何打造开放高效的协同体系, 获取全球优秀资源为我所用是我国机器人产业面临的又一挑战。
  数字生态改变游戏规则


  *机器人产业链示意图


  传统机器人产业链主要面向工业机器人领域,上游环节中主要包括各类零部件厂商,中游环节涵盖机器人本体制造商、 控制或功能软件提供商以及面向应用部署服务的系统集成商,下游环节则主要由不同领 域的企业客户和个人消费者构成,形成巨大的机器人应用市场。
  而伴随着商用及消费服务机器人的兴起, 机器人产业链逐渐发生变化, 产业链各环节中的要素不断丰富。


  *机器人企业类型及特征


  例如, 上游零部件厂商从传统三大核心部件减速器、 伺服电机和控制器扩展到先进传感器模块与数字化芯片等领域, 中游不但增加了商用和消费机器人的本体制造商, 还更多地引入了拥有云服务、人工智能、机器人操作系统等核心技术能力的软件提供商,下游的机器人用户也从传统工业企业向不同社会领域进行快速渗透。
  六方共建生态格局
  政策层面,政府不但在政策方面 给予大力扶持, 而且在 市场和资金方面给予充分引导(2017年20亿元专项基金);
  产业层面,除传统的机器人厂商外, 越来越多的行业用户、ICT企业和初创公司也参与到机器人的研发、设计、生产中来;
  学术层面,我国千余所工科高校中已有三分之一开设相关研究和人才培训工作;
  基础研发和专利层面,我国也已走在前列,计算机视觉、语音识别、机器学习等领域取得标杆性成果;
  应用层面,机器人从传统的工业和制造 业领域向教育、物流、医疗、零售、 家庭等领域渗理, 产生出大量的应用场景和案例;
  资本层面,2016年机器人创业项目融资案例数达到70起,占全球总案例散的40%以上, 融资总额超过12亿美元。
  平台玩法起步 单点切入受限
  部分企业和组织已经意识到生态各方各自为战的问题,提出了以平台化发展促进合作共赢的主张,并做出了一些积极的尝试。


  *企业平台化尝试案例


  客观地说, 这些平台化尝试在一定程度上促进了生态参与者之间的协作,也取得了较为显著的成绩;但另一方面控制工程网版权所有, 这些尝试更多处于“单点切入”的状态,即选择产业链某个特定环节进行试验性探索,链接某类特定资源,对生态整体协作效率提升有限。
  因此,机器人生态平台化发展仍处于起步期,有着较大的发展空间。未来, 机器人生态将向着以开放平台为核心的有机协作的方向发展。


  *机器人协同创新生态


  以开放平台为核心的机器人协同创新生态主要包括以下五个层面:
  1、产业层
  即传统意义上的机器人产业链, 众多的上下潜企业相互依存、彼此合作,是生态重要的产 业基础。
  2、平台屋
  生态的核心, 负责连接各类参与主体, 整合各英关键要素, 建立各参与主体间的沟通机制, 促进合作参与者之间资潭共享共赢。
  3、要素层
  包括资源、服务、应用三类要素。资源要素包括与机器人相关的科研、技术、人才、投资等;服务要素包括公共部门或专业服务组织提供的市场、咨询、信贷等; 应用要素包括操作系统、开发套件、数据、用户等。
  4、政策层
  包括国家及地方级相应的战略、规划、政策、 项目、基金、监管等。
  5、安全层
  涉及到生态各个方面, 为各主体、各环节提供保障, 包括生产安全、设备安全、网络安全、数据安全等。
  智东西认为,机器人3.0时代的关键在于信息技术驱动的多方协同性,也就是数字化平台进一步渗透生产生活的结果,而机器人作为执行端,之于工业、商用、消费有着减缓劳动力成本压力,丰富产品内容和服务,提高安全性,优化运营等优势,在制造业已经铺开,商用机器人由于技术成熟也面临应用拐点,消费应用虽在发展初期,但其市场蓝海也在吸引技术和资本投入。
  总的来看,机器人作为重要的战略新兴产业和第三次工业革命的切入点,全球各国都进行了战略布局;产业层面,越来越多的企业纷纷涉足机器人领域,助推行业发展并寻找商机,产业界的格局从以传统机器人企业为主逐步过渡到传统机器 人、信息技术、汽车、电子电气、数字媒体等多行业企业协同发展。

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