張 逸 潘建龍
(大連理工大學(xué)自動化專業(yè),遼寧 大連 116024)
日本素有“機(jī)器人王國”之稱,是全球機(jī)器人技術(shù)發(fā)展最具有影響力的國家之一。機(jī)器人技術(shù)起源于美國,但卻在日本得到極大的產(chǎn)業(yè)化。自上世紀(jì)80年代以來,無論是機(jī)器人的生產(chǎn)、出口還是使用方面日本都居世界之首。日本是全球最大的機(jī)器人消費(fèi)市場,據(jù)統(tǒng)計,目前全世界投入使用的機(jī)器人大約有95萬臺,其中日本就占了38%,位居各國之首。日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)現(xiàn)處于“平穩(wěn)成長期”階段,但在新的國際環(huán)境以及日本國內(nèi)環(huán)境下,日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)面臨著諸多發(fā)展瓶頸及挑戰(zhàn)。
從上世紀(jì)60年代后半期開始,日本從美國引進(jìn)機(jī)器人技術(shù),經(jīng)歷了短暫的搖籃期(1967-1970),迅速跨過實(shí)用期(1970-1980),邁入全面普及的提高期(1980-1990),之后迎來了平穩(wěn)成長期(1990-2012)。60年代末日本處于高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展時期,年經(jīng)濟(jì)增長率達(dá)11%,勞動力嚴(yán)重不足,工業(yè)機(jī)器人在日本國內(nèi)企業(yè)受到救世主般的歡迎。1985年,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值超過3000億日元,之后生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大,到1991年生產(chǎn)總值翻一番達(dá)到6000億日元。90年代進(jìn)入平穩(wěn)成長期,但是隨著泡沫經(jīng)濟(jì)的破裂,以及90年代中期歐洲和北美工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的崛起,日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)一度迎來了低迷期,幾經(jīng)波折,日本機(jī)器人又煥發(fā)生機(jī),2006年生產(chǎn)總值達(dá)到7303億日元創(chuàng)歷史新高。受2008年全球金融危機(jī)的影響,2009年生產(chǎn)總值大幅回落,不到3000億日元。2010年又迅速回升,2011年生產(chǎn)總值回升到6044億日元。
日本生產(chǎn)的機(jī)器人以工業(yè)機(jī)器人為主,日本工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在汽車和電子機(jī)械行業(yè),約占70%。在汽車和電子機(jī)械行業(yè),日本率先大量使用工業(yè)機(jī)器人,使日本的汽車和電子產(chǎn)品制造成本大幅度降低,產(chǎn)量猛增,質(zhì)量提高,從而使日本產(chǎn)汽車和電子產(chǎn)品進(jìn)軍世界各國市場。
日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,與日本政府的支持分不開。1971年頒布了《機(jī)電法》,1978年頒布了《機(jī)情發(fā)》,1980年制定了《財政投融資租賃制度》,同年制定了《中小企業(yè)設(shè)備現(xiàn)代化貸款制度和設(shè)備借貸制度》,1984年制定了《FMS機(jī)器租賃制度》等普及促進(jìn)政策;1984年制定了《機(jī)電一體化稅制》,1985年制定了《高技術(shù)稅制》,同年設(shè)立了國際機(jī)器人FA技術(shù)中心,1991年由通產(chǎn)省工業(yè)技術(shù)院發(fā)動了大型研究開發(fā)項目——微機(jī)器技術(shù)研究開發(fā)項目等研發(fā)促進(jìn)政策。這些早期政策為日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好環(huán)境,為后期的發(fā)展打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
日本政府對中、小企業(yè)采取了諸多經(jīng)濟(jì)優(yōu)惠措施,2014年日本政府?dāng)M把機(jī)器人作為經(jīng)濟(jì)增長戰(zhàn)略的重要支柱,希望通過發(fā)掘機(jī)器人的潛力實(shí)現(xiàn)日本經(jīng)濟(jì)的增長。2014年6月下旬由內(nèi)閣會議決定的新經(jīng)濟(jì)增長戰(zhàn)略中寫入促進(jìn)護(hù)理、農(nóng)業(yè)、建設(shè)第一線利用機(jī)器人的相關(guān)內(nèi)容,并設(shè)立“實(shí)現(xiàn)機(jī)器人革命會議”加快技術(shù)開發(fā)。
日本70%的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于汽車與電子機(jī)械行業(yè)。作為生產(chǎn)設(shè)備的工業(yè)機(jī)器人易受經(jīng)濟(jì)波動的影響。1990年前后,日本工業(yè)機(jī)器人的出口比例為20%,隨著日本汽車和電子行業(yè)海外投資的增長,近幾年出口比例超過70%。2008年全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)之后,日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的市場結(jié)構(gòu)發(fā)生重大轉(zhuǎn)變。日本工業(yè)機(jī)器人國內(nèi)銷售量逐漸減少,出口亞洲比率迅速增加。伴隨著中國和其他周邊國家對機(jī)器人需求的增長,亞洲特別是中國成為了日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的重要市場之一。
日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)雖然在2010年之后有所恢復(fù),但日本還是深感危機(jī)。機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用過于集中于汽車與電子機(jī)械行業(yè),使該產(chǎn)業(yè)易受國外經(jīng)濟(jì)大環(huán)境的影響。如何擴(kuò)大工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域是當(dāng)今日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)面臨的重大課題。近幾年,工業(yè)機(jī)器人在食品、藥品、化妝品所謂“三品產(chǎn)業(yè)”領(lǐng)域的應(yīng)用有較快的發(fā)展。與汽車和電子行業(yè)的應(yīng)用不同,這些產(chǎn)業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)更高,而解決這些衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等諸多問題需要有更先進(jìn)的技術(shù)支持。當(dāng)前,傳統(tǒng)的高性能自動化機(jī)械機(jī)器人已普及,研究開發(fā)多功能高智能工業(yè)機(jī)器人也是面臨的一大課題。在人與機(jī)器人合作的生產(chǎn)系統(tǒng)中,如何提高機(jī)器人的安全性也是一重大課題。
應(yīng)用于制造業(yè)以外的機(jī)器人大多都可歸入服務(wù)型機(jī)器人范疇。在服務(wù)型機(jī)器人開發(fā)領(lǐng)域,日本同樣領(lǐng)導(dǎo)著世界潮流,索尼、日立等30多家企業(yè)和早稻田大學(xué)、九州大學(xué)等十多所大學(xué),在服務(wù)型機(jī)器人開發(fā)方面取得重要進(jìn)展。但目前作為產(chǎn)品量產(chǎn)的服務(wù)型機(jī)器人還很少。被賦予眾望的醫(yī)療·福祉·介護(hù)機(jī)器人以及災(zāi)害救援用機(jī)器人已研發(fā)出,但推廣普及還需要更多的技術(shù)支持與相應(yīng)的制度支持。與人接觸不可避免的福祉·介護(hù)領(lǐng)域機(jī)器人的相關(guān)安全認(rèn)證系統(tǒng)的配備也是急待解決的課題。服務(wù)型機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,服務(wù)型機(jī)器人的研究開發(fā)、普及是實(shí)現(xiàn)日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)再發(fā)展的一突破口。
日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)現(xiàn)處于“平穩(wěn)成長期”階段。2008年全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)之后,日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的市場結(jié)構(gòu)發(fā)生重大轉(zhuǎn)變。國際機(jī)器人產(chǎn)業(yè)競爭激烈,日本深感危機(jī),2014年日本政府?dāng)M把機(jī)器人作為經(jīng)濟(jì)增長戰(zhàn)略的重要支柱,以保持其機(jī)器人王國與經(jīng)濟(jì)大國的地位。擴(kuò)大工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域,研究開發(fā)、普及服務(wù)型機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)再發(fā)展的突破口。當(dāng)今不穩(wěn)定的國際經(jīng)濟(jì)大環(huán)境,以及日本國內(nèi)經(jīng)濟(jì)不景氣,少子化、老齡化等諸問題日益嚴(yán)峻,日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)面臨著諸多發(fā)展瓶頸與挑戰(zhàn)。
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