用SWOT方法分析中国智能机器人的发展现状.doc

用SWOT方法分析中国智能机器人的发展现状 王金海 苏国恒 班级：11级机械电子工程4班 学号：110404041016摘要：本文重点地介绍了智能机器人技术的发展现状及其水平程度，以及简单介绍世界各国智能机器人的发展水平。然后使用SWOT方法对中国机器人的发展现状进行分析。关键词：智能机器人 发展 SWOT 正文：机器人是一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机，或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。智能机器人则是一个在感知- 思维- 效应方面全面模拟人的机器系统，外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场，可以全面地考察人工智能各个领域的技术，研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。一部智能机器人应该具备三方面的能力：感知环境的能力、执行某种任务而对环境施加影响的能力和把感知与行动联系起来的能力。智能机器人与工业机器人的根本区别在于，智能机器人具有感知功能与识别、判断及规划功能1。随着智能机器人的应用领域的扩大，人们期望智能机器人在更多领域为人类服务，代替人类完成更复杂的工作。然而,智能机器人所处的环境往往是未知的、很难预测。智能机器人所要完成的工作任务也越来越复杂;对智能机器人行为进行人工分析、设计也变得越来越困难。目前，国内外对智能机器人的研究不断深入。智能机器人是第三代机器人2，这种机器人带有多种传感器,能够将多种传感器得到的信息进行融合，能够有效的适应变化的环境，具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。目前研制中的智能机器人智能水平并不高，只能说是智能机器人的初级阶段。智能机器人研究中当前的核心问题有两方面：一方面是，提高智能机器人的自主性，这是就智能机器人与人的关系而言，即希望智能机器人进一步独立于人，具有更为友善的人机界面。从长远来说，希望操作人员只要给出要完成的任务，而机器能自动形成完成该任务的步骤，并自动完成它。另一方面是，提高智能机器人的适应性，提高智能机器人适应环境变化的能力，这是就智能机器人与环境的关系而言，希望加强它们之间的交互关系3。智能机器人涉及到许多关键技术，这些技术关系到智能机器人的智能性的高低。这些关键技术主要有以下几个方面：多传感信息耦合技术，多传感器信息融合就是指综合来自多个传感器的感知数据,以产生更可靠、更准确或更全面的信息，经过融合的多传感器系统能够更加完善、精确地反映检测对象的特性,消除信息的不确定性,提高信息的可靠性；导航和定位技术，在自主移动机器人导航中，无论是局部实时避障还是全局规划，都需要精确知道机器人或障碍物的当前状态及位置，以完成导航、避障及路径规划等任务；路径规划技术，最优路径规划就是依据某个或某些优化准则，在机器人工作空间中找到一条从起始状态到目标状态、可以避开障碍物的最优路径；机器人视觉技术，机器人视觉系统的工作包括图像的获取、图像的处理和分析、输出和显示,核心任务是特征提取、图像分割和图像辨识；智能控制技术，智能控制方法提高了机器人的速度及精度；人机接口技术，人机接口技术是研究如何使人方便自然地与计算机交流4。在各国的智能机器人发展中，美国的智能机器人技术在国际上一直处于领先地位，其技术全面、先进，适应性也很强，性能可靠、功能全面、精确度高，其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用。日本由于一系列扶植政策，各类机器人包括智能机器人的发展迅速。欧洲各国在智能机器人的研究和应用方面在世界上处于公认的领先地位5。中国起步较晚，而后进入了大力发展的时期，以期以机器人为媒介物推动整个制造业的改变，推动整个高技术产业的壮大6。现今富士康已经着手工厂自动化方面的准备和制造。2012年，富士康的CEO郭台铭表示在未来的510年间，他希望能够建立起第一家完全机械自动化的工厂，虽然这一计划可能还面临诸多挑战。富士康计划为装配生产线配备100万机械设备，也是公司在自动化生产进程上向前迈进的重要一步。富士康的这一做法似乎与奥巴马总统的演讲有呼应的意思。09年金融危机让欧美发达国家清楚认识的基础产业的重要性，发达国家从以前片面追求第三产业转而基础产业。对虚拟经济的片面追求不再是一种时尚。美国提出“再工业化”，其真实含义就是把利用高科技实现工业生产，欧洲也有类似计划。中国智能机器人发展的优势(S) 过去4、5年，中国工业机器人销量以年均25%的速度增长，成为全球最受瞩目的市场之一。随着智能制造技术的推广和智能设备在社会生产中的认可及利用，人们逐渐认识到智能机械设备优于传统工业生产之处。机器人产业作为高端智能制造的标尺，正在成为“中国制造”的核心和推动我国制造产业升级的源动力，在未来时间里必将逐渐替代传统的工业生产。在过去十年中，虽然我国的工业自动化发展迅速，2012年，自动化设备市场规模已近千亿。随着市场经济的飞速发展，我国的工业制造业也在向“智”能制造转型。在此过程中，极大的带动了工业机器人市场需求的增长。根据国际机器人联合会IFR数据，2005至2015年之间，全球工业机器人的年均销售增长率为9%，而同期中国工业机器人年均销售增长率达到25%。2012年底，中国超越韩国成为仅次于日本的全球第二大机器人市场。我国在政策方面对智能机器人的发展推动有着很大的作用，伴随着国家振兴高端装备制造业列入“十二五”战略性新兴产业规划并予以培育和发展，机器人产业正迎来战略性发展契机。中国智能机器人发展的挑战(T) 高速发展的背后是“中国制造”转型升级的迫切需求。对于中国装备制造业来讲，无论是趋于国际经济形式的逼迫转型，还是自身发展的必然需求，企业内部技术的升级以及产业结构的调整是一个贯彻始终的重要问题。据不完全统计，我国机器人拥有量仅是日本的五分之一，美国和德国的三分之一左右；从机器人密度（万名员工使用机器人台数）上看，日本是339台，韩国是347台，德国是261台，而中国仅为10台。在国际上，自动化已然成为制造业发展的趋势，然而在中国，对于很多企业来讲，自动化仍一个新鲜的课题。“中国制造”不应当停留在初级水平，自动化装备核心零部件国产化迫在眉睫。据了解，一旦核心零部件全部实现国产化，自动化设备单机制造成本则可至少降低20%，内资品牌即可在定价上拉开差距，对于国内企业来讲，这既孕育着巨大的机遇，也伴随着严峻的挑战。中国智能机器人发展的机会(0)政府方面是特别支持的，近年来，国家对机器人产业进行财政支持。不仅如此，由政府牵头，今年4月，中国机器人产业联盟在北京成立，5月杭州机器人产业联盟在杭州成立，10月杭州机器人协会在杭州成立。媒体也对机器人进行一系列的报道和宣传。从国内来看，近年来，国内工业机器人装机总量的急遽飙升，无疑加速了中国制造业智能时代的到来，中国制造业用工业机器人取代人力已现端倪。事实上，一方面，基于国际金融危机余波尚存，国内“用工荒”又频频出现的市场大背景，人力成本不断攀升，外部市场给予企业的压力迫使越来越多的企业用工业机器人取代人工作业，从而降低生产成本；另一方面，随着各部门“十二五”规划的陆续出台，工业转型升级赫然位于工信部“十二五”规划之首，高端装备制造业成为未来5年内中国市场重点发展行业已成为业内人士共识。在政策的给力支持下，智能制造行业必然将迎来前所未有的市场机遇。不可否认的是，相较于10年前中国机器人装机数量，短短10年间，机器人的市场需求已实现了爆炸性的增长，不可谓不令人震惊欣喜。中国工业机器人市场的春天已然来临。中国智能机器人发展的劣势(W)一、关键零部件依赖进口，受制于国外。比如机械、电气部分的同步带、带轮和运动控制部分的关键芯片、传感器等都是依赖国外的，国内的质量不能保证。 二、机械工业基础薄弱，硬件、设备，人才和操作工储备，管理水平等各方面都很弱。 除了以上两点外，我国机器人行业的劣势还有下面两点。低端技术水平有待改善。机器人制造包括整机制造、控制系统、伺服电机及驱动器以及减速器等方面，控制系统及减速器的核心技术仍由国外企业掌握，国内企业只能发挥“组装”优势，将已接近成品的各部分模块组合到一起。并且许多零部件的缺失使得国内企业在拓展产业链条方面颇受挚肘，而高昂的进口费用也极易威胁企业的生存状况。产业链条亟待充实与规范。与其他高端装备制造领域的情况不同，机器人制造主要集中在民营范围，产能规模自然不能比拟航空航天等产业，研发成果也无法在有利平台得到展现。可想而知，国资不足是国产制造的最大劣势，而缺乏国企的规模管理导致产业链条过于松散，从而无法集群式发展。而主流的工业机器人领域，配套产业及设备的集群效应才是机器人制造的关键。只有具备完善的产业链条，盈利空间才能得到提升。 中国智能机器人SWOT发展现状分析模型 优势（Stregth） 劣势（Weakness） 内部因素 外部因素中国工业机器人市场需求的增长；智能机器人发展前景广阔；核心技术缺乏，关键零部位依赖进口，受制于国外；我国机械工业基础薄弱，各方面的水平不够； 机会(Opportunities) SO WO政府特别支持自动化行业的发展；中国机器人装机数量急速飙升；在政府支持下，大力推动我国的自动化产业的发展，提高国内自动化产业的知名度和品牌；自动化产业利用国内的市场优势进行研发，提高自己的创新能力在教育方面投入更多的精力与人力，在这个大趋势下培养出一些自动化方面的高端人才，改变我国人才层次缺乏创新的局面；产业要对自身进行不足的认知，向先进企业学习 风险（Threats） ST WT中国拥有的机器人数量少，技术水平不高；自动化还是一个新领域；核心技术缺乏；利用我国市场优势吸引外企对我国进行技术支持，改变我国技术落后的局面；在国内创造更多的机会，留住国内一些尖端人才产业在这个扎实自身基础，慢慢提升，吸纳更多新鲜血液，改善运营方式，牢牢抓住国内大市场；总结：目前，我国在智能机器人这一块还不是很成熟，它面临很多挑战，同时也有很多机遇。对于自身来说，核心技术的缺乏就是一个很大的劣势，其中还有机械工业基础薄弱等问题需要克服。国内市场庞大是我国发展的机遇，政府的大力支持是我国自动化发展的优势。相信我国在此环境中未来在自动化工业能取到一个很好的成绩。参考文献 1. 董砚秋.智能机器人概述J.网络与信息.2007.07.68-692. 机器人发展简史J.世界科学.2007.03.103. 张钹.智能机器人的现状及发展J.科学导报.1992.06.42-464. 孟庆春，齐勇