С учетом новой исторической высоты и общей стратегической ситуации в «Сделано в Китае 2025» изложен план действий на первое десятилетие реализации стратегии превращения Китая в мощную индустриальную державу. В качестве одного из приоритетных направлений для активного развития указаны «высококачественные числовые станки с программным управлением и роботы». Отмечается, что развитие робототехнической отрасли должно быть сосредоточено на «потребностям в применении промышленных роботов в автомобилестроении, машиностроении, электронике, производстве опасных товаров, оборонной и военно-промышленной сфере, химической и лёгкой промышленности, а также в применении сервисных роботов в здравоохранении, сфере обслуживания населения, образовании и развлечениях; активная разработка новых продуктов. Стимулирование стандартизации и модульности роботов, расширение сферы применения. Преодоление технологических барьеров в производстве основных компонентов роботов, таких как корпус, редукторы, серводвигатели, контроллеры, датчики и приводы, а также в области системного проектирования и производства.» В дорожной карте технологических инноваций в ключевых областях чётко указаны два основных направления развития робототехнической отрасли Китая в ближайшие десять лет: во-первых, разработка ряда промышленных роботов и ключевых компонентов, стимулирование их промышленного производства и применения для удовлетворения острой потребности в модернизации китайской обрабатывающей промышленности; во-вторых, преодоление технологических барьеров в создании интеллектуальных роботов и разработка ряда интеллектуальных роботов. Активное реагирование на вызовы новой волны научно-технической и промышленной революции.

1. Ориентация на спрос, повышение инновационного потенциала, расширение рынков сбыта

В зависимости от условий применения Международная федерация робототехники (IFR) подразделяет роботов на два типа: промышленные роботы, используемые в производственной среде, и сервисные роботы, используемые вне производственной среды. Промышленные роботы – это общее название роботов, используемых в промышленном производстве, они являются важным оборудованием для автоматизации производства в современной обрабатывающей промышленности. Сервисные роботы – это непроизводственные роботы, предназначенные для обслуживания людей. Технология сервисных роботов в основном применяется в сложных, неструктурированных средах. Они могут принимать решения и выполнять соответствующие задачи на основе информации о внешней среде, получаемой с помощью собственных датчиков и средств связи.

1. Китай стал крупнейшим в мире рынком промышленных роботов, потенциал которого ещё предстоит раскрыть

Промышленные роботы — это в основном многосуставные манипуляторы или роботы с множеством степеней свободы, предназначенные для использования в промышленных процессах для таких операций, как транспортировка, сварка, сборка, обработка, нанесение покрытий и очистка. В 2014 году мировые продажи промышленных роботов достигли рекордных 225 000 единиц, что на 27% больше по сравнению с предыдущим годом. Основным двигателем роста рынка стал азиатский регион, особенно Китай и Южная Корея.

В последние годы потребность Китая в роботах быстро растёт, и он стал одним из важнейших рынков робототехники в мире. В 2014 году в Китае было продано 56 000 промышленных роботов, что на 52% больше по сравнению с предыдущим годом, в очередной раз сделав его крупнейшим в мире рынком промышленных роботов. Потребителями стали не только иностранные и совместные предприятия, но и китайские компании, включая малые и средние предприятия. Многие предприятия в развитых прибрежных районах Китая работают на экспорт и предъявляют высокие требования к качеству продукции. Всё больше предприятий заменяют промышленных рабочих роботами. В дельте реки Чжуцзян среднегодовой темп роста использования промышленных роботов достиг 30%, особенно в таких областях, как сборка, нанесение клея, транспортировка, сварка, что вызвало настоящий бум применения роботов.

Несмотря на то, что Китай с 2013 года является крупнейшим в мире рынком промышленных роботов, плотность промышленных роботов в обрабатывающей промышленности остаётся низкой. В 2013 году плотность промышленных роботов в Китае составляла всего 30 единиц на 10 000 промышленных рабочих, что менее чем вдвое меньше мирового среднего показателя. Разрыв ещё больше по сравнению со странами с высоким уровнем автоматизации производства, такими как Южная Корея (437 единиц на 10 000 промышленных рабочих), Япония (323 единицы на 10 000 промышленных рабочих) и Германия (282 единицы на 10 000 промышленных рабочих). Внутренний рынок промышленных роботов всё ещё обладает огромным потенциалом.

Будучи крупнейшей промышленной державой, Китай отстаёт в применении промышленных роботов. За исключением автомобилестроения, применение роботов в общем машиностроении носит в основном стихийный, разрозненный или фрагментарный характер. По мере развития автоматизации китайских предприятий промышленные роботы будут быстро внедряться и в других отраслях промышленности, таких как электроника, металлургия, резинотехническая и пластмассовая промышленность, пищевая промышленность, производство строительных материалов, гражданские взрывчатые вещества, аэрокосмическая промышленность, медицинское оборудование и т.д.

Уровень применения промышленных роботов является важным показателем уровня автоматизации промышленности страны. Развитие робототехники в Китае должно быть направлено на ускорение развития интеллектуального производства в Китае и на сотрудничество с обеими сторонами спроса и предложения на роботов. С одной стороны, необходимо повышать инновационный потенциал китайских производителей роботов, стимулировать стандартизацию, модульность и систематизацию роботов, снижать затраты на их использование, повышать уровень интеграции и применения, тем самым расширяя сферу применения; с другой стороны, необходимо активно внедрять пилотные проекты по применению роботов собственных брендов, накапливать опыт успешного применения и реализовывать показательные проекты для содействия модернизации традиционных отраслей обрабатывающей промышленности с помощью промышленных роботов.

2. Развитие китайской отрасли сервисных роботов должно быть ориентировано на спрос.

К сервисным роботам относятся специализированные сервисные роботы и бытовые сервисные роботы. Сервисные роботы имеют широкую область применения и в основном используются для технического обслуживания, ремонта, транспортировки, уборки, обеспечения безопасности, спасения, мониторинга, оказания медицинской помощи, ухода за престарелыми, реабилитации и помощи инвалидам. Сервисные роботы – это новый тип интеллектуального оборудования, стратегически важная высокотехнологичная продукция, будущий рынок которой будет больше, чем рынок промышленных роботов.

В последние пять лет наблюдается быстрый рост мирового рынка сервисных роботов. По данным Международной федерации робототехники (IFR), в 2013 году мировые продажи профессиональных сервисных роботов и бытовых/семейных сервисных роботов составили 21 000 и 4 млн единиц соответственно, а рыночная стоимость составила 3,57 млрд и 1,7 млрд долларов США соответственно, что на 4% и 28% больше по сравнению с предыдущим годом. В ближайшие несколько лет мировой рынок сервисных роботов продолжит быстро расти. Благодаря крупным достижениям в области технологий облачных роботов, обеспечивающих взаимное обучение и обмен знаниями, удалось значительно снизить стоимость производства небольших бытовых роботов-помощников, которые к 2020 году сформируют новый рынок, совокупная стоимость которого составит как минимум 41,6 млрд долларов США. С другой стороны, несмотря на то, что роботы для помощи инвалидам развиваются медленнее, можно прогнозировать их быстрый рост в течение следующих 20 лет.

В настоящее время технологические исследования и разработки в области сервисных роботов в основном ведутся в США, Японии, Китае, Германии и Южной Корее. Развитие сервисной робототехники в Китае отстаёт от развития промышленной робототехники. По сравнению с Японией и США, исследования и разработки в области сервисных роботов в Китае начались позже, и абсолютный разрыв с развитыми странами остаётся значительным. Однако по сравнению с промышленными роботами разрыв между Китаем и другими странами меньше. Сервисные роботы обычно разрабатываются с учётом потребностей конкретного рынка, что позволяет местным предприятиям легче адаптировать их к конкретным условиям и культуре, занимая выгодные рыночные позиции и сохраняя определённые конкурентные преимущества; с другой стороны, зарубежная индустрия сервисных роботов также является молодой отраслью, и большинство компаний, занимающихся производством сервисных роботов, были созданы относительно недавно, поэтому китайская индустрия сервисных роботов имеет большие возможности и перспективы развития.

Исходя из тенденций развития, можно ожидать, что в Китае профессиональные сервисные роботы, особенно медицинские роботы, роботы для проверки опасных и особых условий окружающей среды, смогут быстрее достичь промышленного уровня, чем персональные/бытовые роботы. По мере вступления Китая в эру старения населения растёт потребность в медицинском обслуживании, уходе и реабилитации. Одновременно с повышением требований к качеству жизни персональные/бытовые роботы в будущем будут обладать ещё более широкими рыночными перспективами.

2. Преодоление технологических барьеров, повышение уровня промышленного производства

Роботы являются интеграцией современных технологий производства, новых материалов и информационных технологий управления, они являются представительной продукцией интеллектуального производства. Их разработка, производство и применение стали важным показателем уровня научно-технических инноваций и промышленного производства страны, привлекая пристальное внимание ведущих промышленных держав мира.

Развитие робототехнической отрасли в Китае началось в 1980-х годах. В то время Министерство науки и техники включило промышленных роботов в план научно-технических исследований. Бывшее Министерство машиностроения первым организовало разработку промышленных роботов различных типов: точечной сварки, дуговой сварки, нанесения покрытий и транспортировки. Другие министерства и ведомства также активно поддерживали проекты, что привело к первому подъёму развития промышленной робототехники в Китае. С тех пор, в основном из-за недостаточного спроса, собственные разработки роботов и их промышленное производство надолго замерли. После 2010 года объём установленного оборудования роботов в Китае ежегодно увеличивается, и началось развитие всей цепочки создания стоимости робототехники.

Развитие роботостроения включает в себя исследования и разработки, производство робототехнических устройств и комплектующих, системную интеграцию и сервисное обслуживание; каждый этап невероятно важен. Перед китайской робототехнической промышленностью стоят масштабные задачи. В целом, большинство китайских предприятий сосредоточены на интеграции, а обрабатывающие и сборочные предприятия составляют большинство. В области фундаментальных исследований в области ключевых технологий, высоконадежных базовых функциональных компонентов, системных технологических решений и крупносерийного производства робототехнических устройств Китай всё ещё значительно отстаёт от развитых стран. Что касается ключевых компонентов, то страна серьёзно зависит от импорта таких критически важных элементов, как высокоточные редукторы, серводвигатели и приводы. Несмотря на многолетнее существенное государственное финансирование в этой области, из-за небольших масштабов рынка и низкого уровня индустриализации эффективно стимулировать развитие ключевых компонентов не удаётся, что приводит к неудовлетворительным результатам.

Таким образом, недостаточный уровень развития китайских робототехнических технологий сдерживает масштабы индустриализации, а малые масштабы производства, в свою очередь, препятствуют развитию технологий и замедляют процесс индустриализации роботостроения. Для повышения конкурентоспособности отечественной робототехники на рынке необходимо, с одной стороны, увеличить объёмы производства робототехники и производственные мощности отечественных предприятий, а с другой — стимулировать локализацию производства ключевых компонентов отечественной робототехники, повышая производственные мощности ключевых компонентов для удовлетворения растущего спроса на отечественную робототехнику.

В последние два года государство уделяет большое внимание интеллектуальному производству и робототехнике. Министерство промышленности и информатизации, Национальная комиссия развития и реформ, Министерство науки и техники и другие ведомства активно содействуют развитию робототехнической отрасли, оказывая поддержку развитию отечественных брендов робототехники на всех уровнях: от стратегического планирования до финансовой, налоговой и бюджетной поддержки, демонстрационных проектов и профессиональной подготовки кадров. Политика поддержки становится всё более всеобъемлющей и детализированной. «Дорожная карта» развития робототехники в Китае и соответствующие работы в рамках 13-й пятилетки успешно продвигаются. Это будет способствовать преодолению китайскими робототехническими предприятиями технологических барьеров и повышению уровня индустриализации.

В настоящее время вопрос о важности робототехники для Китая уже не стоит. Важно понять, с какой точки зрения рассматривается эта отрасль и как упорядоченно развивать и культивировать её. Местные органы власти, вероятно, будут более точно определять политику поддержки отрасли в отношении таких вопросов, как рыночный спрос на робототехнику, модели технологических инноваций и механизмы финансовой поддержки.

3. Ускорить разработку и производство робототехники следующего поколения, чтобы занять лидирующие позиции в технологическом и промышленном развитии.

С развитием робототехники роботы в зависимости от функциональных возможностей делятся на универсальные и интеллектуальные роботы. Универсальные роботы — это роботы, обладающие лишь базовыми возможностями программирования и управления. В настоящее время большинство производимых в Китае роботов относятся к этой категории. Единого стандарта определения интеллектуальных роботов пока нет, но большинство экспертов сходятся во мнении, что интеллектуальные роботы должны обладать, как минимум, следующими функциональными характеристиками: во-первых, способностью адаптироваться к неопределённым условиям работы; во-вторых, способностью гибко управлять сложными объектами; в-третьих, способностью к тесному сотрудничеству с человеком; в-четвёртых, способностью к естественному взаимодействию с человеком; в-пятых, безопасностью при совместной работе с человеком. Как современные промышленные роботы, так и сервисные роботы в конечном итоге будут развиваться в интеллектуальных роботов с функцией самообучения. Обычно интеллектуальные роботы называются роботами следующего поколения. Благодаря постоянному совершенствованию технологий трёхмерного зрения/познания, силовых датчиков и тесной интеграции с новыми информационными технологиями, такими как промышленный интернет, облачные вычисления и большие данные, интеллектуальный уровень роботов следующего поколения будет повышаться, а их способность воспринимать внешний мир — усиливаться. Они смогут выполнять динамические и сложные задачи, осуществлять многороботную кооперацию и работать совместно с людьми.

Для дальнейшего завоевания международных рынков и повышения конкурентоспособности обрабатывающей промышленности на мировом уровне ведущие экономические державы одна за другой разрабатывают планы развития, стремясь занять лидирующие позиции в области передовых робототехнических технологий. В настоящее время правительство Германии реализует стратегию «Индустрия 4.0», создавая «умные фабрики» и обеспечивая «умное производство». Один из ключевых вопросов — взаимодействие и сотрудничество между человеком и машиной, а также между машинами. В 2013 году в США была представлена «Дорожная карта развития робототехники в США», в которой основное внимание уделяется обрабатывающей промышленности, а также решению таких ключевых задач, как высокая адаптивность и переконфигурируемая сборка роботов, ловкое манипулирование в форме человека, основанная на модели интеграция и проектирование цепочки поставок, автономная навигация, восприятие неопределённой среды, образование и обучение, а также основные вопросы безопасности при совместной работе роботов с человеком. В начале 2015 года правительство Японии объявило о «Новой стратегии развития робототехники в Японии», в пятилетнем плане которой чётко указывается необходимость «исследования и разработки технологий терминалов данных, сетей и облачных вычислений для создания роботов следующего поколения». В последние годы правительство Южной Кореи приняло ряд мер в поддержку разработки и применения интеллектуальных роботов третьего поколения. В 2012 году Южная Корея объявила о «Будущей стратегии робототехники — боевой сети 2022». В центре внимания политики — поддержка южнокорейских компаний на международном рынке и завоевание возможностей индустриализации интеллектуальных роботов. Благодаря активной деятельности технически развитых стран, таких как США, Япония и страны Европы, за последние пять лет появилось множество прототипов роботов следующего поколения, демонстрационных проектов и даже практических систем.

В настоящее время в Китае рынок роботов следующего поколения ещё не полностью сформировался, но разработка и накопление стратегически важных общих технологий являются крайне актуальными. Для развития в Китае робототехники следующего поколения необходимо, в первую очередь, укрепить технологическую базу отрасли, сосредоточившись на развитии действующих робототехнических производств и ускорив продвижение и применение робототехники отечественных брендов на внутреннем рынке. Необходимо изучить новые модели технологических разработок, поощрять научно-исследовательские учреждения и предприятия к полному использованию своих преимуществ, создать национальную платформу для исследований и разработок робототехники следующего поколения и накопления общих технологий, опираясь на особенности и потребности Китая, преодолеть технологические барьеры робототехники следующего поколения, разработать прототипы и изделия робототехники следующего поколения, стимулировать процесс индустриализации и занять лидирующие позиции в мире в области робототехники следующего поколения. В отношении робототехнических изделий для различных областей следует применять различные стратегии развития: с одной стороны, опираясь на предприятия и общую технологическую платформу, приоритетное развитие робототехники следующего поколения промышленного назначения, содействие взаимодействию производства и спроса и занятие лидирующих позиций в развитии; с другой стороны, ориентируясь на рынок и учитывая особенности внутреннего спроса, разрабатывать сервисных роботов для медицинской отрасли, ухода за пожилыми людьми и других сфер, а также специальных роботов для работы в специфических условиях.