機器人既是先進制造業(yè)的關鍵支撐裝備,也是改善人類生活方式的重要切入點,其研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應用是衡量一個國家科技創(chuàng)新、高端制造發(fā)展水平的重要標志。根據(jù)機器人的應用環(huán)境,國際機器人聯(lián)盟(IFR)將機器人分為工業(yè)機器人和服務機器人。其中,工業(yè)機器人指應用于生產(chǎn)過程與環(huán)境的機器人,主要包括人機協(xié)作機器人和工業(yè)移動機器人;服務機器人則是除工業(yè)機器人之外的,用于非制造業(yè)并服務于人類的各種先進機器人,主要包括個人/家用服務機器人和公共服務機器人。
從機器人市場結構來看,今年我國工業(yè)機器人的市場規(guī)模預計將達57.3億美元,占比66%,得益于智能制造加速升級帶來的需求,我國工業(yè)機器人市場規(guī)模持續(xù)增長,當前已占全球工業(yè)機器人市場份額約三分之一,是全球第一大工業(yè)機器人應用市場,我國的國產(chǎn)工業(yè)機器人正逐步獲得市場認可。
服務機器人方面,今年我國服務機器人的市場規(guī)模有望達到22億美元,同比增長33.1%,其中的家用服務機器人和公共服務機器人市場增速相對領先,家用市場正引領行業(yè)快速發(fā)展,我國服務機器人的智能相關技術可比肩歐美,創(chuàng)新產(chǎn)品大量涌現(xiàn)。
特種機器人方面,我國市場保持較快發(fā)展,應用場景范圍不斷擴展,尤其是在應對地震、洪澇災害和極端天氣,以及礦難、火災、安防等公共安全事件中,對特種機器人有突出的需求。2019年我國特種機器人市場規(guī)模預計將達7.5億美元,進入蓄勢待發(fā)的重要時期。我國的特種機器人部分關鍵核心技術取得突破,無人機、水下機器人等領域形成了規(guī)?;a(chǎn)品。
5G將以全新網(wǎng)絡架構,開啟萬物廣泛互聯(lián)、人機深度交互的新時代,成為全面構筑經(jīng)濟社會數(shù)字化轉型的關鍵基礎設施,帶動各領域實現(xiàn)轉型升級。據(jù)國際電信聯(lián)盟預計,從2020—2035年,5G產(chǎn)業(yè)價值鏈GDP貢獻將達3.5萬億美元,并將創(chuàng)造就業(yè)機會2200萬人次。
5G技術切合了傳統(tǒng)制造企業(yè)基于機器人轉型升級對無線網(wǎng)絡的應用需求,能滿足生產(chǎn)環(huán)境下機器人互聯(lián)和遠程交互應用需求,利用5G網(wǎng)絡將機器人無縫連接,并進一步打通設計、采購、倉儲、物流等環(huán)節(jié),使生產(chǎn)更加扁平化、定制化、智能化,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、敏捷互聯(lián)、應用云化、智慧決策,在工業(yè)控制、物流追蹤、工業(yè)AR、柔性制造等機器人應用場景起著重要支撐作用。
工業(yè)控制:是機器人在制造業(yè)工廠最基礎的應用,核心是閉環(huán)控制系統(tǒng)。5G可提供極低時延長、高可靠,海量連接的網(wǎng)絡,使得閉環(huán)控制應用通過無線網(wǎng)絡連接成為可能。毫秒級低時延技術將實現(xiàn)機器人之間和機器人與各類生產(chǎn)設備前所未有的互動和協(xié)調(diào),提供精確高效的工業(yè)控制。
物流追蹤:依托機器人實現(xiàn)從倉庫管理到物流的無人配送需要廣覆蓋、深覆蓋、低功耗、大連接、低成本的連接技術,同時機器人工廠的端到端整合跨越了產(chǎn)品的整個生命周期,要連接分布廣泛的已售出的商品,也需要低功耗、低成本和廣覆蓋的網(wǎng)絡,5G能很好地滿足這類需求。
柔性制造:在智能制造生產(chǎn)場景中,需要機器人有自組織和協(xié)同的能力來滿足柔性生產(chǎn),這就帶來了機器人對云化的需求。5G網(wǎng)絡可以達到低至1ms的端到端通信時延,并且支持99.999%的連接可靠性,強大的網(wǎng)絡能力能夠極大滿足云化機器人對時延和可靠性的挑戰(zhàn),提供涵蓋供應鏈、生產(chǎn)車間和產(chǎn)品全生命周期制造服務。
機器人作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系的重要組成部分,承載著大量相關系統(tǒng)、工藝參數(shù)、軟件工具、企業(yè)業(yè)務需求和制造能力,引導匯聚和連接著大量工業(yè)資源,通過交互協(xié)同和迭代優(yōu)化,為智能的產(chǎn)生提供必要基礎,創(chuàng)造制造業(yè)智能化發(fā)展的前提條件。
機器人能夠發(fā)揮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的重要作用,成為工業(yè)全要素鏈接的樞紐,向上對接工業(yè)應用,向下連接海量設備,持續(xù)沉淀和積累海量具備應用推廣價值的工業(yè)經(jīng)驗與知識模型,通過更為科學、高效的工業(yè)資源配置方式及路徑,驅動制造業(yè)體系和生態(tài)的智能化升級與運轉。
機器人搭載的計算架構日益先進,并能夠與高性能云計算基礎設施相聯(lián)通,從而實現(xiàn)對海量異構數(shù)據(jù)的集成、存儲與計算,切實解決工業(yè)數(shù)據(jù)爆炸式增長與現(xiàn)有工業(yè)系統(tǒng)計算能力不相匹配的瓶頸問題,加快制造業(yè)以數(shù)據(jù)為驅動的網(wǎng)絡化、智能化進程。