第1章 序章

 

　　上世紀(jì)80年代以來，日本機(jī)器人以制造業(yè)工廠應(yīng)用為主，迅速普及。尤其是，主要需求領(lǐng)域的汽車與電子制造產(chǎn)業(yè)中，機(jī)器人的安裝使用，帶動(dòng)了生產(chǎn)效率的大幅增長(zhǎng)?？梢哉f，是機(jī)器人應(yīng)用，造就了“日本第一”的輝煌時(shí)代。

 

　　日本從很久以前就重視機(jī)器人的多樣性，前瞻性的嘗試研發(fā)寵物機(jī)器人、人形機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人，并在這些領(lǐng)域領(lǐng)先于世界，受到廣泛關(guān)注。

 

　　日本機(jī)器人的實(shí)力，最開始是在工業(yè)領(lǐng)域的普及而受到全球認(rèn)可的。目前，日本仍然保持工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量、安裝數(shù)量的世界第一的地位。2012年，日本機(jī)器人產(chǎn)值約為3400億日元，占據(jù)全球市場(chǎng)份額的50%，安裝數(shù)量（存量）約30萬臺(tái)，占全球市場(chǎng)份額的23％。而且，機(jī)器人的主要零部件，包括機(jī)器人精密減速機(jī)、伺服電機(jī)、重力傳感器等，據(jù)占據(jù)90%以上的全球市場(chǎng)份額。

 

　　目前，日本在機(jī)器人生產(chǎn)、應(yīng)用、主要零部件供給、研究等各方面依然在全世界處于遙遙領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)，依然保持“機(jī)器人大國(guó)”地位。

 

　　日本也是世界上高速步入出生率低、老齡化嚴(yán)重的國(guó)家，隨之而來，日本也是最早出現(xiàn)勞動(dòng)人口減少、勞動(dòng)力不足、社會(huì)保障費(fèi)用支出過大等社會(huì)問題的發(fā)達(dá)國(guó)家。

 

　　實(shí)際上，2013年10月1日，日本65歲以上老年人口超過3190萬人，占人口總數(shù)的25.1％（老齡化率），也創(chuàng)下了最高記錄。與之相對(duì)應(yīng)，勞動(dòng)人口持續(xù)減少，從8000萬人減少到了7901萬人。而，社會(huì)保障費(fèi)用支出在2012年度高達(dá)108.5568萬億日元，接近國(guó)民收入的30％。

 

　　此外，近年來，日本暴雨等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，加強(qiáng)自然災(zāi)害的應(yīng)對(duì)，社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施老化的應(yīng)對(duì)，社會(huì)系統(tǒng)整體上的完善等社會(huì)問題極其嚴(yán)峻。

 

　　在工業(yè)領(lǐng)域，以制造業(yè)為例，日本的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力也在下降，附加值也在不斷降低，過去20年間至少損失了20萬億日元。有的行業(yè)為了追求低成本運(yùn)營(yíng)，過度依賴于海外生產(chǎn)轉(zhuǎn)移。盡管，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來看，保持經(jīng)濟(jì)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，仍然要重視擴(kuò)大海外市場(chǎng)。但是，同時(shí)也要提升國(guó)內(nèi)招商引資的吸引力，這也是日本面臨的一項(xiàng)重要課題。

 

　　為了解決這些課題，除了要推行經(jīng)濟(jì)社會(huì)的制度改革之外，還要匯集所有的睿智，進(jìn)一步推進(jìn)技術(shù)層面的新的創(chuàng)新與應(yīng)用。

 

 

　　近年來，發(fā)達(dá)國(guó)家（歐美）以及中國(guó)等新興國(guó)家，紛紛將機(jī)器人視為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的推動(dòng)力。

 

　　美國(guó)政府在2011年公布了《國(guó)家機(jī)器人計(jì)劃（National Robotics Initiative）》，計(jì)劃每年對(duì)以人工智能、識(shí)別（語音、圖像等）等領(lǐng)域?yàn)橹鞯臋C(jī)器人基楚研究提供數(shù)千萬美元規(guī)模的支持。

 

　　美國(guó)互聯(lián)網(wǎng)巨頭Google在2013年12月，相繼收購(gòu)了7家機(jī)器人高科技企業(yè)（總額6千萬美元），受到了全世界的關(guān)注。收購(gòu)企業(yè)中甚至包括美國(guó)國(guó)防總省國(guó)防高等研究計(jì)劃局（DARPA）2012年舉辦的機(jī)器人挑戰(zhàn)賽的前幾名企業(yè)。

 

　　同時(shí)，歐洲在2014年，歐洲委員會(huì)與180多家企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)共同成立致力于機(jī)器人領(lǐng)域研究與創(chuàng)新的項(xiàng)目“歐盟 SPARC”，主要致力于在制造業(yè)、農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生保健、運(yùn)輸、社會(huì)安全、家庭領(lǐng)域等推進(jìn)實(shí)用機(jī)器人的開發(fā)。其中，歐洲委員會(huì)計(jì)劃出資7億歐元，企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)計(jì)劃投資21億歐元，總共將達(dá)到28億歐元的規(guī)模。

 

　　歐美這些舉措的背景之一是，伴隨快速發(fā)展的數(shù)字化以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)的高級(jí)化，物與物通過網(wǎng)絡(luò)相連接的物聯(lián)網(wǎng)社會(huì)正在不斷的現(xiàn)實(shí)化。歐美各國(guó)意識(shí)到這個(gè)巨大的變化，開始謀劃搶占新一輪科技變革的先機(jī)，掌控新機(jī)器人應(yīng)用的主導(dǎo)權(quán)。而中國(guó)隨著勞動(dòng)力成本的上漲、對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量品牌的重視，未來也將大規(guī)模應(yīng)用最高端的工業(yè)機(jī)器人。中國(guó)工業(yè)和信息化部的“智能制造裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃”中，制定了2020年工業(yè)機(jī)器人銷售額增長(zhǎng)10倍（3萬億元）的目標(biāo)?，F(xiàn)如今，中國(guó)正在快速大規(guī)模應(yīng)用機(jī)器人，2005年僅僅只有4千臺(tái)的每年機(jī)器人安裝數(shù)量（流量），在2013年已經(jīng)突破3萬7千臺(tái)，超過了日本，成為了世界第一。

 

　　伴隨技術(shù)的創(chuàng)新、商業(yè)模式的變化，機(jī)器人自身也不斷地發(fā)生著劇變。

 

　　首先，機(jī)器人從單體作業(yè)機(jī)器人正在朝向自主學(xué)習(xí)、自律行動(dòng)的機(jī)器人發(fā)展。除了傳感器技術(shù)、軟件信息處理能力的提升等各種技術(shù)的進(jìn)步之外，深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)（圖像與語音識(shí)別、機(jī)械學(xué)習(xí)）的跨越式發(fā)展，推動(dòng)了機(jī)器人自身能力的進(jìn)一步提升，使得機(jī)器人不斷能夠從事更加高級(jí)工作。

 

　　其次，以往，機(jī)器人被單向控制，而如今機(jī)器人自己存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)，自己應(yīng)用數(shù)據(jù)，形成了開創(chuàng)新服務(wù)的附加值。也就是，機(jī)器人正在向替代計(jì)算機(jī)或者手機(jī)的“信息終端化”演變。從而，機(jī)器人將在我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)角落內(nèi)得到應(yīng)用。例如，日常通信、家政等生活服務(wù)等領(lǐng)域。

 

　　最后，機(jī)器人將從不同功能的獨(dú)立單體，朝向相互聯(lián)網(wǎng)，協(xié)同合作的機(jī)器人發(fā)展，也就是“網(wǎng)絡(luò)化”的趨勢(shì)。未來，機(jī)器人將不僅僅是一個(gè)單體，將成為各種系統(tǒng)的一部分，來發(fā)揮成員的作用?？梢哉f，伴隨物聯(lián)網(wǎng)社會(huì)的到來，機(jī)器人的重要性正在日益增強(qiáng)。

 

　　第2項(xiàng) 機(jī)器人大國(guó)的危機(jī)

 

　　制造業(yè)是日本機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域。“自律化”、“信息終端化”、“網(wǎng)絡(luò)化”的變化中，日本機(jī)器人傳統(tǒng)上是以作用于生產(chǎn)的穩(wěn)定性與節(jié)約勞動(dòng)力成本等為出發(fā)點(diǎn)的，主要是在制造業(yè)的生產(chǎn)過程自動(dòng)化中，大量采用了機(jī)器人。例如，如今的汽車產(chǎn)業(yè)、電子制造產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模量產(chǎn)技術(shù)中，大量采用著各種機(jī)器人。

 

　　而Google所代表的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)不斷拓展新商業(yè)模式，進(jìn)軍制造業(yè)。就制造業(yè)而言，美國(guó)還設(shè)立了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟；德國(guó)推出了工業(yè)4.0戰(zhàn)略，舉全國(guó)之力，推動(dòng)新生產(chǎn)過程的開發(fā)、全產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化。這些趨勢(shì)之中，關(guān)鍵是模塊化和意在獲取國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　所以，日本政府有必要擔(dān)憂，假設(shè)日本在機(jī)器人開發(fā)中的著眼點(diǎn)依然落后于這一趨勢(shì)的話，機(jī)器人領(lǐng)域也將邊緣化，制造領(lǐng)域領(lǐng)先的商業(yè)模式也將走向衰落。

 

　　為了應(yīng)對(duì)這些世界潮流，人才的培養(yǎng)是至關(guān)重要的。尤其是，在當(dāng)前機(jī)器人中附加值較多部分的生產(chǎn)工程設(shè)計(jì)等系統(tǒng)領(lǐng)域的人才，未來重要性將進(jìn)一步增加的數(shù)據(jù)應(yīng)用以及人工智能開發(fā)等軟件人才。但是，日本國(guó)內(nèi)這些領(lǐng)域的人才培育還有所欠缺。尤其是，近年來，有限的優(yōu)秀人才不斷地直接到國(guó)外工作，所以人才培育與就業(yè)兩個(gè)層面都是很大的課題。

 

　　同時(shí)，使機(jī)器人作為系統(tǒng)得以應(yīng)用，關(guān)鍵就是系統(tǒng)集成，而目前日本機(jī)器人應(yīng)用大多僅限于汽車、電子制造領(lǐng)域等大型企業(yè)。汽車與電子制造領(lǐng)域之外的制造業(yè)與服務(wù)業(yè)等新的領(lǐng)域，中小企業(yè)等的需求日益增多，系統(tǒng)集成商的數(shù)量和質(zhì)量都顯得不足，這方面也需要盡早解決。

 

　　第3項(xiàng) 發(fā)揮新機(jī)器人作用，開創(chuàng)日本未來

 

　　基于機(jī)器人的全球趨勢(shì)與日本所處現(xiàn)狀，只有創(chuàng)新機(jī)器人技術(shù)、推廣機(jī)器人應(yīng)用，才是日本解決社會(huì)問題的一個(gè)非常有效手段。

 

　　同時(shí)，需要圈定一些具體且綜合性的社會(huì)問題，在應(yīng)對(duì)這些社會(huì)問題的過程中，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的創(chuàng)新。從而，使日本成為世界機(jī)器人創(chuàng)新基地。日本首創(chuàng)的基于機(jī)器人的面向未來的社會(huì)系統(tǒng)才有可能向全世界推行。

 

　　尤其是，以數(shù)據(jù)、虛擬網(wǎng)絡(luò)為核心的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，具體應(yīng)用場(chǎng)景所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)將成為機(jī)器人進(jìn)化的驅(qū)動(dòng)力（數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型創(chuàng)新）。為此，要面向產(chǎn)業(yè)、面向消費(fèi)者等各個(gè)領(lǐng)域廣泛發(fā)揮機(jī)器人的作用，創(chuàng)造新型社會(huì)，使日本成為世界最高端機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地（機(jī)器人實(shí)驗(yàn)），成為引領(lǐng)世界的機(jī)器人創(chuàng)新基地。