对许多80、90后来说,学生年代大多听过“日本机器人全球抢先”的故事。比方,日本服务机器人工业兴旺,可以服务照料晚年人;再比方,工业机器人运用广泛,我国工厂用的都是日本和德国的机器人等。
而日本的最强软实力——动画,也加深了外界对日本机器人的固有形象。《机动兵士高达》《新世纪福音兵士》《攻壳机动队》等一大批机器人动画风行全球,让观众下意识地把“日本”与“机器人”严密结合。
尽管动画里的机器人大多是虚拟的,但机器人从前确实是日本的招牌工业。
依据国际机器人联盟数据,1980年日本出产的机器人出口量占全球的3%,1984年快速提高至20%,到2002年已占到48%,将近一半。2005年,全国际工业机器人数量约为77万台,而日本就占35万台,约为全球的45%。
在那个我国刚刚参加WTO(国际贸易组织)的年代,日本机器人带给国人的震慑,不亚于今日的光刻机和3nm芯片,都是巴望寻找的高端工业。
但与光辉的曩昔相反,最近几年,“日本机器人”简直消失在干流言论中。事实上,在享受了近四十年的机器人盈余后,日本机器人正被中美两国“弯道超车”。
前不久,“张开眼看国际”的日本媒体“日经中文网”以《日本的微小机器人和中美的强壮机器人》为题,开门见山地表达了日本机器人现已落后于中美的实践。
从抢先全球数十年,到短短几年就被中美反超,日本机器人走过了一条充溢隐喻的路途。
日本机器人是怎么兴起的?
国际机器人联合会将机器人分为工业机器人和服务机器人两大类,前者首要运用于出产线,后者则涵盖了专业服务、医疗助理以及家用设备等多个范畴。
不管是工业机器人仍是服务机器人,日本机器人的兴起都有着近乎同源的国家要素。
1961年,美国Unimation公司推出了机器人Unimate,它被公认为国际上榜首台工业机器人,其在通用轿车公司新泽西州的一条拼装线上装置运转。
Unimate的功用很简略:把高温铸件从压铸机上取下,再焊接到轿车车身上。榜首代Unimate的价格高达3.5万美元,但只能完结一些简略工序的大件焊接。
国际上榜首台工业机器人Unimate
但是,其时美国制作业工人的时薪只要2美元。在Unimate诞生的1960-70年代,二战后美国“婴儿潮”一代开端走向成年,制作业就业人数到达前史顶峰。因而,美国工厂对工业机器人的收购志愿并不激烈。
与此一同,日本的状况却大不相同。1960-80年代,日本经济开端腾飞,整个60年代,日本年均实践经济增加率到达10.2%。1967、1968年,日本接连逾越英国,法国、联邦德国,成为了仅次于美国的国际第二大经济体。
日本轿车、消费电子、半导体等工业也从60年代快速兴起,以丰田、本田、索尼为代表的日本跨国公司,开端把轿车、电视、摩托车、收音机等销往全球。但也是从这时起,尔后被全国际想念了几十年,乃至写进各国经济、地舆教科书的恶疾——老龄化,开端在日本身上闪现。
1970年,日本正式进入老龄化社会(65岁及以上人口占总人口的份额逾越7%),1994年进入深度老龄社会(65岁以上人口占总人口的份额逾越14%),2005年日本又迈入超老龄社会(65岁以上人口占总人口的份额逾越20%)。
一边是制作业快速开展,工厂需求进步出产功率;另一边老龄人口却在不断增加,劳动力日益减少。所以,天然生成带着服务人类、进步出产力的机器人,成了日本抢救国运的新寄予:工业机器人代替日益减少的劳动力,以及进步出产力;服务机器人面向日益增加的晚年人口,处理劳动力短少的一同,还能发掘“晚年经济”。
1967 年,日本政府拟定了《机电法》,将数控机床、工业机器人等机电一体化产品作为要点扶持方针,给予资金支撑和税收优惠,日本机器人工业正式起步。
1967年川崎重工从Unimation公司引进了机器人及技能,第二年便试制出榜首台日本产Unimate机器人。从此,日本出产的电焊、物流、拼装等工业机器人,跟着“日本制作”,一同走向国际。川崎重工、安川、本田、丰田、精工爱普生等一大批日本企业就此开端把握全球工业机器人主导权。到1980年,工业机器人便在日本遍及开来,这一年也被称为日本“机器人元年”。
1980年,尝到甜头的日本政府发布了《工业机器人长时间开展规划》,提出要在1990年使日本成为国际机器人技能抢先国家的方针。
90年代后,我国顶替日本,成为东亚乃至全球经济增加的首要动力,工厂对高质量出产的需求,使得日本工业机器人快速流向我国商场。
依据中科院沈阳自动化所供给的数据,1992-1995三年间,我国共进口工业机器人共566台;而到了1996年,我国一年仅从日本进口的工业机器人就到达930台,耗资7.6亿元,每台均价约800万元——能在北京买20套100平的房子。
和机器人一同销往全球的,还有同一时期的日本动画。从70年代开端,《机动兵士高达》《新世纪福音兵士》《攻壳机动队》等一大批日本机器人动画风行全球,尽管动画主角并非实践中的机器人,但它们的盛行却在耳濡目染中,让观众把“日本”与“机器人”严密相连。
比较之下,服务机器人的开展进程愈加崎岖,其运用场景相较工业机器人更杂乱,对感知和决议计划的要求也更高,因而长时间以来商业化都弱于工业机器人,但日本在服务机器人范畴相同布局已久。
1986年,本田推出ASIMO(阿西莫)机器人,它是全球最早完结较为安稳和天然双足行走才能的机器人之一,选用了其时先进的步态操控技能,可以实时猜测动作、提早改动重心,然后完结平稳地行走、奔驰、上下楼梯等动作。尔后诞生的人形机器,多多少少都能看到ASIMO的影子,或将其作为技能参阅。
但也是在ASIMO身上,日本机器人工业展现了他们是怎么走向虚弱的。
日本机器人倒在AI前夜
起先,本田开发ASIMO的考量是,在日本老龄化日益严峻的实践下,期望ASIMO能完结量产,进入千家万户照料晚年人,或是成为一个酒店、餐厅的机器人服务员。考虑到其巨大的潜在商场,本田为这款机器人付出了极大耐性。
2006年、2011年,第二代、第三代ASIMO先后露脸,其技能实力也在二十多年里稳步提高。到第三代ASIMO时,其装置了多种传感器,可以获取外界信息进行归纳判别,自主挑选举动,无须人的操作或干涉,还能一同区分多人的说话。
第三代ASIMO手部功用经过将马达驱动的手指改为电动泵油压驱动完结,可灵敏地完结手部作业,如拧开水壶盖、拿起纸杯倒水等,还能打手语等。
尽管其时机器学习、神经网络算法还首要停留在学术论文中,但第三代ASIMO现已具有许多与当下人工智能类似的功用,例如语音辨认、视觉避障等,这些无不显现出日本机器人的技能实力。
ASIMO开端规划首要是服务家庭和政务场景,但它终究没能走进家庭,也没能服务政府,它呈现最多的场所是讲台和演播厅。2014年,美国总统奥巴马拜访日本,和ASIMO踢了一场足球赛;2014年,ASIMO登上美国抢手电视节目《与凯利和迈克尔一同日子》,和主持人一同逗笑电视前的观众;2008、2009年,它还曾两次来到我国,让北京小学生也大开眼界。
但,ASIMO的命运也仅此而已了。
2011年,完结终究一次体系更新换代后,ASIMO研讨项目再也没有发布任何严峻更新开展。终究,在2018年6月28日,本田宣告中止ASIMO的研制。这款在人形机器人史上有着重要位置的前驱,享年32岁。
事实上,ASIMO的逝世不仅仅日本或本田公司的问题。远在大洋彼岸的美国闻名机器人公司波士顿动力,从1992年建立至今,三十多年间从未完结盈余,并先后被卖 身给谷歌、软银和现代轿车。归根到底,人形机器人一直未能完结商业化是阻止其久远开展的底子原因。
而在ASIMO入土四年后,人形机器人悄然走向了另一条岔道。2022年9月,马斯克在特斯拉人工智能日上,发布了Optimus(擎天柱)机器人。马斯克毫不掩饰对人形机器人的偏心,并将其视作特斯拉未来的最大增加点——“我认为Optimus的长时间价值将逾越特斯拉其他一切产品的总和”。
随后两年,AI大模型席卷全球,人形机器人也在AI加持下,开端展现出远超以往的才能。在2024年12月10日马斯克最新发布的视频中,蒙上“眼睛”的Optimus也能正常跋涉。这意味着Optimus现已完结不依托视觉传感器,而仅经过其自适应和谐才能就能完结行走。
正如特斯拉引领了全球电动轿车浪潮,Optimus的呈现,也让人形机器人迎来了春天。前不久,《年代周刊》聚集并挑选了200项“2024年最佳创造”。其间,人形机器人登上封面,并被称为2024年最巨大创造之一。
仅仅这一次,大国竞赛的牌桌上,已然没有了日本,只剩中美。
美国在人形机器人范畴具有很多抢先的科技巨子和草创公司,如特斯拉、波士顿动力、英伟达、Figure AI 等,这些企业在AI技能、机器人架构规划等方面处于国际前沿。
而作为全球工业品类最彻底,制作才能最强的国家,我国则在AI加持下,成为了仅有一个能在人形机器人范畴与美国相抗衡的国家。
这一轮人形机器人浪潮的最大特色是参加了强人工智能,而现在全球范围内,能与美国人工智能相抗衡的,除了我国,再无其他。这也是日本之所以缺席的底子地点——日本严峻短少软件人才,尤其是在人工智能范畴短少建树。
据麦克罗波洛智库计算,2022 年中美培育的全球尖端AI研讨人员份额别离为47%和18%,而日本乃至不在计算范围内。依据日本文部科学省的查询显现,2020年,日本每年人工智能相关专业博士毕业生460人,远远落后于美国和我国。
而在人形机器人的硬件部分,如传感器、电机、减速器、压铸件等方面,我国供应链具有显着的本钱优势,可认为全球人形机器人工业供给产品和处理方案,是推进人形机器人走向量产落地的中心支撑之一。
最近几年,我国诞生了许多闻名机器人草创公司。例如,由“华为天才少年”彭志辉创建的智元机器人,建立仅一年多招引了高瓴本钱、经纬创投、比亚迪等国内外闻名组织的出资,而且快速推出了成套产品。本年8月,国内闻名机器人公司宇树科技,发布了价格仅9.9万元的宇树G1人形机器人,是全球最廉价的量产人形机器人之一,备受英伟达、斯坦福等美国闻名公司和研讨院校的喜爱。
而日本,正如他们错失了AIGC(生成式人工智能),现在也正在错失“AI+人形机器人”。
在最早发力,并长时间保持盈余的工业机器人商场,日本虽还未彻底落后,但相同迎来了最大对手——我国。
我国机器人逆袭日本
进入21世纪,我国经济,尤其是工业快速开展,对工业机器人需求大增。与此一同,官方也巴望转型高端制作,逐步意识到机器人对工业晋级的重要性。
2006年,我国发布《国家中长时间科学和技能开展规划大纲(2006-2020 年)》,初次将机器人列入长时间开展规划,清晰了机器人技能在国家科技开展中的重要位置;
2015年,《我国制作2025》将机械臂等机器人技能作为重要的细分攻坚范畴,提出了智能制作的理念和方针,强调了机器人在制作业晋级中的要害作用;
2016年,工业和信息化部、开展变革委、财政部等三部委联合印发《机器人工业开展规划(2016-2020 年)》,清晰提出要打破机器人要害零部件技能,开展强大机器人本体及体系集成企业,推进机器人在工业、服务等范畴的运用演示等。
但直到最近几年,国产工业机器人才开端真实兴起,而这与别的两个工业的打破密切相关——轿车和半导体。
事实上,当年川崎重工拷贝的日本榜首台工业机器人Unimate,最早便是运用在轿车制作范畴。轿车出产过程杂乱,包含冲压、焊接、涂装、安装等多个环节,需求很多重复且高精度的操作,工业机器人可以安稳、高效地完结这些使命,保证产品质量的一致性和安稳性,而且合适大规模标准化出产。
而半导体一般具有小型化、精细化的特色,如手机、电脑芯片等,对出产精度要求极高。只要工业机器人可以精确地完结电子元件的安装、焊接、检测等作业,保证产品的质量和功能。
也因而,日本机器人工业强大与轿车、半导体职业的兴起有密切关系。1980年日本轿车产值到达了1100万辆,逾越了美国,初次成为全球轿车榜首大国,丰田、本田、日产、三菱等日本车企在全球大杀四方。
1985年,日本半导体产能全球占比到达45%,成为全球半导体榜首大出产国。到1990年,全球前10多半导体公司中,日本公司占有了6家,NEC、东芝与日立排列前三甲,彼时的英特尔也只能屈居第四。
但我国的异军突起,让日本逐步失守轿车和半导体阵地。
2009年,我国轿车产值达1379万辆,逾越日本的793万辆,初次成为全球榜首大轿车出产国;2023年我国轿车出口491万辆,初次逾越日本,位居全球榜首。
而新能源轿车和自动驾驶浪潮,更是让轿车走出工厂,在产品层面与机器人严密结合。2023年,马斯克就曾揭露表明,“特斯拉轿车便是放在轮子上的机器人”。
现在,谁引领了全球新能源轿车和自动驾驶?仍是中美。
我国半导体虽没能像新能源轿车那样在全球独领风骚,但也取得了不错的成果。据SEMI(国际半导体工业协会)发布的数据,自2016年以来,我国继续位居全球半导体销售额榜首。2023年,国内半导体销售额逾越1500美元,占全球份额达29.48%,远超日本。尽管不少都来自进口,但巨大的商场需求仍然让国内半导体工业迎来大开展。
据SEMI发布的数据,2024年上半年,我国大陆在芯片制作东西上的开销到达创纪录的250亿美元(占全球半导体设备商场约47%),逾越我国台湾地区、韩国和美国的开销总和。此外,估计我国大陆还将成为建造新芯片工厂(包含相关设备)的最大出资者,全年总开销将到达500亿美元。
新能源轿车高歌猛进,半导体奋勇赶上,所以,我国工业机器人把40年前的日本成功仿制了一遍。
据商场研讨组织MIR DATABANK发布的数据,2024年前三季度,我国工业机器人厂商同比增速达21.1%,远高于全体商场增速。一同,2024年前三季度内资厂商商场份额提高至51.6%,较2023年同期增加4.5个百分点,从销量口径上初次完结对外资品牌的反超。
与此一同,我国企业仍穷追不舍。2024年前三季度,日本企业虽仍然占有全球T10前列,但其商场份额正在快速下降。例如,2024年Q1-Q3,发那科和安川的商场份额比较上年同期都减少了1.2个百分点,而同期我国企业埃斯顿和汇川的商场份额却别离增加了1%和2.4%。
据日本机器人协会(JARA)发布的数据:2024年一季度,日本工业机器人新订单同比下降24%,接连六个季度下滑,产值也接连四个季度下降,降幅达25%,创下近10年来最大季度降幅。
与此一同,另一边我国机器人却在加快走出国门。依据我国海关、智研咨询的数据,2019年我国工业机器人初次出口数量大于进口数量,出口数量为105604台,进口数量为60723台。另据我国海关数据,2023年我国工业机器人出口增速达86.4%。
国内有句俗语:不管再大的数字,一旦人均都会小得不幸。但机器人破例。
依据国际机器人联合会(IFR)发布的《2024年国际机器人陈述》,我国在短短四年内将机器人密度翻倍,从2019年的每万名职工配有235台机器人增加到2023年的470台,位居国际第三。同期,德国和日本别离以每万名职工配有429台和419台机器人排名第四和第五。
今日的我国,现已是毫无疑问的机器人大国。
结语
机器人曾是日本的一张全球手刺,它和相机、轿车等一同,让“日本制作”成为国际高质量工业品的代名词。
而在日本制作最光辉的年代,“我国制作”却备受质疑,长时间被打上“低价”的刻板标签。
三十年河东,三十年河西。日本机器人逐步被忘记背面,是我国工业转型晋级的年代改变。这一次,我国新能源轿车、AI、半导体、机器人,将尽力成为新的让世人铭记的“我国智造”。
参阅资料:
《日本机器人:技能一路抢先 商场独占一半》我国青年报2005
《从偃师人偶到擎天柱:人形机器人的宿世此生》经济观察报
《“洋”机器人在我国“不服水土”》南方日报
《日本半导体为何能一度逾越美国?》脑极体
《2024年前三季度工业机器人销量同比增加5%,国产品牌商场份额再创新高》MIR DATABANK
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