Interpretação de "Made in China 2025": Promovendo o Desenvolvimento de Robôs

Situando-se em uma nova altura histórica e partindo da situação estratégica geral, "Made in China 2025" apresenta claramente o plano de ação para os primeiros dez anos da implementação da estratégia de potência manufatureira do meu país, e considera "máquinas-ferramenta CNC de alta tecnologia e robôs" como uma das áreas-chave a serem promovidas vigorosamente. Propõe-se que o desenvolvimento da indústria de robôs deve "focar nas necessidades das aplicações de robôs industriais, como automóveis, máquinas, eletrônicos, fabricação de produtos perigosos, defesa nacional e indústria militar, indústria química, indústria leve, e aplicações de robôs de serviço, como saúde médica, serviços domésticos, educação e entretenimento, e desenvolver ativamente novos produtos. Promover a padronização e o desenvolvimento modular dos robôs, e expandir as aplicações de mercado. Superar os gargalos técnicos de componentes-chave, como corpo do robô, redutor, motor servo, controlador, sensor e driver, e tecnologia de design e fabricação de integração de sistemas." No roteiro de inovação tecnológica em áreas-chave, está claro que o foco de desenvolvimento da indústria de robôs da China na próxima década está principalmente em duas direções: uma é desenvolver uma série de produtos do corpo do robô industrial e peças-chave, promover a industrialização e aplicação dos robôs industriais, e atender às necessidades urgentes da transformação e atualização da indústria manufatureira da China; a segunda é superar as tecnologias-chave dos robôs inteligentes e desenvolver vários robôs inteligentes. Responder ativamente aos desafios da nova rodada de transformação científica e industrial.

1. Orientado pela demanda, aumentar as capacidades de inovação, expandir as aplicações de mercado.

De acordo com diferentes ambientes de aplicação, a Federação Internacional de Robótica (IFR) divide os robôs em duas categorias: robôs industriais em ambientes de manufatura e robôs de serviço em ambientes não industriais. Robô industrial é o termo geral para robôs usados na produção industrial, sendo um equipamento importante de automação fabril na indústria manufatureira moderna. Robô de serviço é um robô não produtivo que serve aos seres humanos. A tecnologia de robôs de serviço é principalmente usada em ambientes não estruturados com estrutura complexa. Pode obter informações do ambiente externo de acordo com seus próprios sensores e comunicação, para tomar decisões e completar tarefas correspondentes.

1. A China tornou-se o maior mercado mundial de robôs industriais, com potencial ainda a ser explorado.

Robôs industriais referem-se principalmente a manipuladores multiarticulados ou robôs com múltiplos graus de liberdade voltados para o campo industrial, usados para manuseio, soldagem, montagem, processamento, pintura e produção limpa no processo de produção industrial. Em 2014, as vendas globais de robôs industriais atingiram um recorde, alcançando 225.000 unidades, um aumento de 27% ano a ano. A força motriz para o crescimento do mercado vem principalmente da região asiática, especialmente China e Coreia do Sul.

Nos últimos anos, a demanda por robôs na China cresceu rapidamente e tornou-se um mercado importante para robôs no mundo. Em 2014, as vendas de robôs industriais na China atingiram 56.000 unidades, um aumento de 52%, tornando-se novamente o maior mercado mundial de robôs industriais. Os usuários evoluíram de empresas totalmente estrangeiras e joint ventures sino-estrangeiras para empresas domésticas e até pequenas e médias empresas. Muitas empresas nas áreas industriais costeiras desenvolvidas da China são voltadas para exportação, o que exige alta qualidade do produto. Cada vez mais empresas usam robôs em vez de trabalhadores industriais. Na região do Delta do Rio das Pérolas, a taxa média anual de crescimento do uso de robôs industriais atingiu 30%, especialmente nos campos de montagem, dispensação, manuseio, soldagem, etc., o que desencadeou um boom no uso de robôs.

Embora a China seja o maior mercado mundial de robôs industriais desde 2013, a densidade de robôs industriais na indústria manufatureira ainda é muito baixa. Em 2013, a densidade de robôs industriais na China era de apenas 30 unidades por 10.000 trabalhadores industriais, menos da metade da média global. Comparado com Coreia do Sul (437 unidades/10.000 trabalhadores industriais), Japão (323 unidades/10.000 trabalhadores industriais) e Alemanha (282 unidades/10.000 trabalhadores industriais), que possuem alto grau de automação industrial, a diferença é ainda maior. O mercado doméstico de robôs industriais ainda tem grande potencial.

Como um grande país manufatureiro, a China tem estado em uma posição atrasada na aplicação de robôs industriais. Além da indústria automotiva, a aplicação de robôs na indústria manufatureira geral está basicamente em um estado espontâneo, descentralizado ou fragmentado. Com o desenvolvimento da automação fabril na China, os robôs industriais também serão rapidamente promovidos em outras indústrias industriais, como eletrônicos, produtos metálicos, borracha e plásticos, alimentos, materiais de construção, explosivos civis, aviação, equipamentos médicos e outras indústrias.

O grau de aplicação de robôs industriais é um indicador importante do nível de automação industrial de um país. O desenvolvimento de robôs industriais no meu país deve focar em acelerar as necessidades de desenvolvimento da manufatura inteligente do meu país, e cooperar tanto com a oferta quanto com a demanda de robôs. Por um lado, melhorar as capacidades de inovação das empresas fabricantes de robôs do meu país, promover o desenvolvimento padronizado, modular e sistemático dos robôs, reduzir os custos de uso e melhorar o nível de aplicações integradas, para expandir o escopo de aplicação no mercado; por outro lado, realizar ativamente aplicações piloto de robôs de marca independente, e dominar vários projetos típicos de demonstração de aplicação com efeito destacado, para promover o uso de robôs industriais na transformação e atualização da manufatura tradicional.

2. A indústria de robôs de serviço da China deve ser orientada pela demanda e focar no desenvolvimento.

Robôs de serviço incluem robôs de serviço especiais e robôs de serviço domésticos. Os robôs de serviço têm uma ampla gama de aplicações, principalmente envolvidos em manutenção, reparo, transporte, limpeza, segurança, resgate, monitoramento, cuidados médicos, cuidados a idosos, reabilitação e assistência a deficientes. O robô de serviço é um novo tipo de equipamento inteligente e um produto estratégico de alta tecnologia, que terá um espaço de mercado maior do que os robôs industriais no futuro.

Os robôs de serviço globais mostraram crescimento rápido nos últimos cinco anos. Segundo estatísticas da Federação Internacional de Robótica (IFR), em 2013, as vendas globais de robôs de serviço profissionais e robôs de serviço pessoal/doméstico atingiram 21.000 e 4 milhões, respectivamente, com valores de mercado de US$ 3,57 bilhões e US$ 1,7 bilhão, respectivamente, um aumento de 4% e 28%. O mercado global de robôs de serviço continuará a crescer rapidamente nos próximos anos. Com o grande avanço da tecnologia de robôs em nuvem de aprendizado mútuo e compartilhamento de conhecimento, os pequenos robôs auxiliares domésticos reduziram muito o custo de produção e formarão um mercado emergente com um total acumulado de pelo menos US$ 41,6 bilhões até 2020. Por outro lado, embora as máquinas auxiliares para deficientes tenham começado lentamente, prevê-se um crescimento rápido nos próximos 20 anos.

Atualmente, a pesquisa e desenvolvimento técnico de robôs de serviço no mundo é liderada principalmente pelos Estados Unidos, Japão, China, Alemanha e Coreia do Sul. O desenvolvimento de robôs de serviço no meu país está atrasado em relação aos robôs industriais. Comparado com Japão, Estados Unidos e outros países, a pesquisa e desenvolvimento do meu país no campo de robôs de serviço começou tarde, e a diferença absoluta com os países desenvolvidos ainda é relativamente grande. No entanto, comparado com robôs industriais, a diferença entre o doméstico e o estrangeiro é pequena. Os robôs de serviço geralmente são desenvolvidos em combinação com mercados de demanda específicos, e as empresas locais têm mais facilidade para desenvolver em combinação com ambientes e culturas específicas para ocupar uma boa posição no mercado, mantendo assim uma certa vantagem competitiva; por outro lado, os robôs de serviço estrangeiros também são indústrias emergentes, e a maioria das empresas de robôs de serviço foi estabelecida há relativamente pouco tempo. Portanto, a indústria de robôs de serviço da China enfrenta maiores oportunidades e espaço para desenvolvimento.

Do ponto de vista das tendências de desenvolvimento, espera-se que os robôs de serviço profissionais do meu país sejam industrializados antes dos robôs pessoais/domésticos, especialmente robôs médicos, robôs de inspeção para ambientes perigosos e especiais, etc. À medida que a China entra em uma sociedade envelhecida, a demanda por tratamento médico, cuidados e reabilitação está aumentando. Ao mesmo tempo, devido à melhoria da busca das pessoas pela qualidade de vida, os robôs pessoais/domésticos terão um espaço de mercado mais amplo no futuro.

2. Superar o gargalo técnico e melhorar a capacidade de industrialização.

O robô integra tecnologia moderna de manufatura, nova tecnologia de materiais e tecnologia de controle da informação, sendo um produto representativo da manufatura inteligente. Sua pesquisa e desenvolvimento, fabricação e aplicação tornaram-se um símbolo importante para medir a inovação científica e tecnológica e o nível de manufatura de um país. Isso atraiu grande atenção das potências manufatureiras mundiais.

O desenvolvimento da indústria de robôs do meu país pode ser rastreado até a década de 1980. Naquela época, o Ministério da Ciência e Tecnologia incluiu robôs industriais no plano de pesquisa científica e tecnológica. O antigo Ministério da Indústria de Máquinas liderou a organização de robôs industriais para soldagem por pontos, soldagem por arco, pintura, manuseio e outros tipos. Outros ministérios e comissões também iniciaram ativamente projetos para apoiá-los, formando o primeiro auge dos robôs industriais na China. Desde então, principalmente devido à demanda do mercado, a pesquisa e desenvolvimento independentes e a industrialização dos robôs passaram por um longo período de estagnação. Após 2010, a capacidade instalada de robôs na China aumentou ano após ano, e começou a desenvolver toda a cadeia industrial dos robôs.

O desenvolvimento da indústria de robôs inclui P&D e testes, a industrialização dos corpos e peças dos robôs, tecnologia de integração de sistemas, serviços, etc., e cada etapa é muito importante. O desenvolvimento da cadeia industrial de robôs da China ainda tem um longo caminho a percorrer. No geral, a maioria das empresas chinesas de robótica está concentrada no campo da integração, com empresas de processamento e montagem representando a maioria. Ainda existe uma lacuna considerável em relação aos países desenvolvidos em termos de pesquisa original sobre tecnologias centrais e chave, componentes funcionais básicos de alta confiabilidade, soluções de aplicação de processos de sistema e produção em massa de hosts. Em termos de componentes-chave, componentes como redutores de precisão, motores servo e acionamentos dependem fortemente de importações. Embora o estado também tenha feito grandes investimentos de apoio nessa área por muitos anos, devido ao baixo tamanho do mercado e ao nível de industrialização, não é suficiente para impulsionar o desenvolvimento de componentes centrais, resultando em resultados insatisfatórios.

Pode-se ver que a falta de tecnologia de robôs na China restringe a escala da industrialização, e a pequena escala também restringe o desenvolvimento da tecnologia, o que afeta o processo de industrialização dos robôs. Se quisermos melhorar a competitividade de mercado dos robôs domésticos, por um lado, devemos expandir a produção de robôs domésticos e aumentar a capacidade produtiva das empresas nacionais de robótica; por outro lado, devemos promover a localização das peças-chave dos robôs domésticos, melhorar a capacidade produtiva das peças-chave e atender às necessidades da expansão da capacidade dos robôs domésticos.

Nos últimos dois anos, o estado tem dado grande importância à manufatura inteligente e aos robôs. O Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma, o Ministério da Ciência e Tecnologia e outros departamentos estão todos impulsionando o desenvolvimento da indústria de robôs, promovendo o desenvolvimento da indústria de robôs de marcas independentes desde o design de alto nível, finanças, tributação e financiamento, aplicações demonstrativas, treinamento de pessoal e outros aspectos, e as políticas de apoio estão se tornando cada vez mais abrangentes e detalhadas. O roteiro da indústria de robôs da China e o trabalho relacionado ao "Plano Quinquenal 13" da indústria de robôs também estão avançando de forma constante. Isso desempenhará um grande papel em promover que as empresas chinesas de robótica superem o gargalo técnico e melhorem a capacidade de industrialização.

Atualmente, para a indústria de robôs da China, não se trata mais de dar importância ou não, mas de que tipo de visão ter sobre a indústria e que tipo de pensamento cultivar para desenvolver a indústria de forma ordenada. Em relação à demanda do mercado, modelo de inovação tecnológica, métodos de apoio financeiro e outras questões da indústria de robôs, espera-se que as políticas de apoio dos governos locais para a indústria sejam refinadas.

3. acelerar o desenvolvimento e a produção da próxima geração de robôs e conquistar as próximas posições estratégicas da tecnologia e desenvolvimento industrial de robôs.

Com o desenvolvimento da tecnologia de robôs, os robôs são divididos em robôs gerais e robôs inteligentes de acordo com diferentes funções. Entre eles, robôs gerais referem-se a robôs que possuem apenas capacidades gerais de programação e funções operacionais. Atualmente, a maioria dos robôs produzidos no meu país pertence a essa categoria; não há uma definição unificada de robôs inteligentes, e a maioria dos especialistas acredita que robôs inteligentes devem ter pelo menos as seguintes características: Primeiro, ter a capacidade de se adaptar a condições operacionais incertas; segundo, ter a capacidade de operar objetos complexos de forma flexível; terceiro, ter a capacidade de coordenar e cooperar estreitamente com pessoas; quarto, ter a capacidade de interagir naturalmente com pessoas; quinto, ter características de segurança na cooperação homem-máquina. Seja um robô industrial moderno ou um robô de serviço, ele acabará se desenvolvendo em um robô inteligente com capacidade de aprendizado. Geralmente nos referimos a robôs inteligentes como a próxima geração de robôs. Com o progresso contínuo da percepção/cognição visual 3D, sensores de força e outras tecnologias e a profunda integração com a nova geração de tecnologia da informação, como internet industrial, computação em nuvem e big data, a inteligência da próxima geração de robôs será ainda mais aprimorada, e a capacidade de percepção do mundo exterior será ainda mais fortalecida. Eles poderão completar missões operacionais dinâmicas e complexas, realizar cooperação entre múltiplas máquinas e trabalhar em conjunto com seres humanos.

Para conquistar ainda mais o mercado internacional e aumentar a posição competitiva da indústria manufatureira no mundo, várias potências econômicas estão ansiosas para tentar e formular planos de desenvolvimento um após o outro, a fim de aproveitar a oportunidade de desenvolvimento da tecnologia avançada de robôs. Atualmente, o governo alemão implementa a estratégia "Indústria 4.0", constrói "fábricas inteligentes" e cria "produção inteligente". Um de seus tópicos-chave é a interação e cooperação entre pessoas e máquinas, e entre máquinas e máquinas. Os Estados Unidos propuseram o "Roteiro de Desenvolvimento de Robôs Americano" em 2013, que se concentrará na indústria manufatureira para superar tecnologias-chave como adaptabilidade forte e montagem reconfigurável de robôs, operação hábil humanoide, integração baseada em modelo e design da cadeia de suprimentos, navegação autônoma, percepção de ambiente não estruturado, educação e treinamento, e a segurança essencial dos robôs trabalhando com pessoas. No início de 2015, o governo japonês anunciou a "Nova Estratégia para Robótica Japonesa", e em seu plano de ação de cinco anos, declarou claramente que é necessário "pesquisar e desenvolver terminais de dados, redes, computação em nuvem e outras tecnologias a serem realizadas na próxima geração de robôs". Nos últimos anos, o governo da Coreia do Sul emitiu sucessivamente várias políticas destinadas a apoiar a pesquisa, desenvolvimento e aplicação da terceira geração de robôs inteligentes. Em 2012, a Coreia do Sul anunciou a "Rede Estratégica de Batalha do Futuro dos Robôs 2022". O foco de sua política é apoiar as empresas sul-coreanas a entrar no mercado internacional e aproveitar a oportunidade da industrialização de robôs inteligentes. Com a promoção vigorosa de potências tecnológicas como Estados Unidos, Japão e Europa, protótipos de robôs da próxima geração, aplicações demonstrativas e até sistemas práticos continuaram a surgir nos últimos cinco anos.

Do ponto de vista atual do nosso país, o mercado de demanda para a próxima geração de robôs industriais ainda não está totalmente maduro, mas a pesquisa, desenvolvimento e reserva de tecnologias comuns com significado estratégico são particularmente urgentes. Atualmente, para desenvolver a próxima geração da indústria de robôs na China, devemos primeiro focar em consolidar a base técnica da indústria de robôs, focar em promover o processo de industrialização dos robôs existentes e acelerar a promoção e aplicação de robôs de marca independente no mercado doméstico. Explorar novos modelos de pesquisa e desenvolvimento tecnológico, incentivar institutos de pesquisa científica e empresas a aproveitarem ao máximo suas respectivas vantagens, estabelecer uma plataforma nacional para a próxima geração de robôs industriais, pesquisa, desenvolvimento e reserva de tecnologias de ponta e comuns, partindo das condições e necessidades nacionais da China, romper a tecnologia central da próxima geração de robôs, desenvolver sistemas e produtos protótipos da próxima geração de robôs e promover o processo de industrialização, conquistar as posições estratégicas internacionais da próxima geração de robôs. Para produtos robóticos usados em diferentes campos, estratégias de desenvolvimento diferentes são implementadas: por um lado, com as empresas como núcleo e plataformas tecnológicas comuns como suporte, prioriza-se o desenvolvimento da próxima geração de robôs industriais, promove-se o alinhamento entre produção e demanda e conquista-se as posições estratégicas de desenvolvimento; por outro lado, orientado pelo mercado, aproveita-se as características da demanda doméstica, desenvolve-se robôs de serviço como os de cuidados médicos, assistência a idosos e robôs especiais que operam em ambientes de serviço especiais.