2023闵行智能机器人产业发展白皮书-甲子光年-2023.07-41页-WN7.pdf
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1、出品机构:甲子光年智库发布时间:2023.07目 录 Part 01机器人推动生产力的提升Part 02智能机器人产业发展现状Part 03产业区域发展格局与模式Part 04闵行智能机器人发展实践Part 05智能机器人产业发展趋势1.1“数字强国”是新发展格局重要一环,是现代化建设新征程重要力量建设现代化产业体系交通强国制造强国网络强国数字强国质量强国航天强国新发展格局乡村振兴粮食安全农业强国农业优先构建高水平社会主义市场经济体制高水平对外开放一带一路贸易强国制度型开放区域协调发展区域协调发展战略主体功能区战略区域重大战略新型城镇化战略27.0%30.3%32.7%34.0%36.3%38
2、.6%39.8%41.5%20152016201720182019202020212022数字经济占GDP比重数字经济已成中国经济发展新动能p 党的二十大报告指出,新时代要构建新的发展格局,建设现代化产业体系。数字强国作为现代化产业体系中的重要板块,将是未来现代化建设的重点方向;p 2022年我国数字经济规模达50.2万亿元,总量稳居世界第二,占GDP比重提升至41.5%,数字经济成为稳增长促转型的重要引擎。资料来源:二十大报告数字中国发展报告(2022)。数字经济是未来经济发展新的动力源50.2万亿1.2北京市“十四五”期间,深入实施北京大数据行动计划,加紧布局5G、大数据平台、车联网等新型
3、基础设施,推动传统基础设施数字化赋能改造。上海市“十四五”期间,加快数字化发展,大力发展数字经济,加快数字社会、数字政府建设,全力打造具有国际竞争力的数字产业集群。聚焦智能工厂、工业互联网、特色电商、网络视听等重点领域,培育壮大一批本土龙头企业,打造新生代互联网企业集群。湖北省“十四五”期间,培育壮大云计算、大数据、物联网、人工智能等新兴产业,推动传统信息技术企业向云计算服务商转型,加强大数据创新应用,提升物联网系统集成服务能力,加快人工智能软硬件技术突破,打造全国重要的大数据、人工智能技术创新和应用示范高地。广东省“十四五”期间,强化芯片设计优势推动操作系统、数据库等基础软件以及CAD、ED
4、A等工业软件发展,支持广州建设国家区块链发展先行示范区,夯实数字经济发展基础支撑;围绕互联网和网络空间、大数据和云计算、工业互联网以及车联网等重点领域,提升数字经济发展安全保障水平。山东省“十四五”期间,建设新型基础设施。加大5G基站、数据中心、工业互联网、物联网、北斗卫星导航等数字新型基础设施建设力度,构建高速、泛在、融合、智敏的新型基础设施体系。江苏省“十四五”时期,聚焦新兴领域、突出特色优势,全力打造包括新型电力和新能源装备集群、物联网集群等6个综合实力国际领先或国际先进的先进制造业集群,培育新型医疗器械集群、集成电路与新型显示集群、节能环保集群、核心软件集群等10个综合实力国内领先的先
5、进制造业集群,推动全产业链优化升级,不断增强产业体系国际竞争力、创新力、控制力。四川省“十四五”期间实施数字产业集聚升级计划,聚焦“芯屏端软智网”等核心产业和5G、超高清视频、区块链等新兴产业,建设具有国际竞争力的数字产业集群。浙江省“十四五”期间,加快推进数字产业化。建设数字科创中心,做强云计算、大数据、物联网、人工智能、5G、北斗等新兴产业,壮大集成电路、高端软件、网络通信、元器件及材料等基础产业,超前布局区块链、量子信息、虚拟现实等重点前沿科技领域,形成一批具有国际竞争力的数字产业集群。资料来源:各地“十四五”规划文件。时代之变推动区域开展数字经济转型建设1.3中国主要城市群2020年数
6、字经济规模对比(万亿元)数字经济总量产业数字化数字产业化成渝地区着力推动传统产业的数字化、网络化、智能化改造,为产业结构调整和转型升级打下坚实基础。珠三角地区在空间布局上构建“双核一廊两区”,发挥辐射引领和示范带动作用,加快步伐打造全球数字经济产业中心。长三角地区已经建成以电子器件、信息通信、集成电路、新型显示等为代表的新一代信息技术产业体系,5G、人工智能、大数据、区块链、云计算等新兴数字产业领域的发展走在全国前列。2020年中国数字经济规模达到39.2万亿元,长三角地区超11万亿,占全国的28.06%。作为全国重要的制造业基地,长三角大力推进数字技术与制造业融合发展,长三角城市群两化融合发
7、展水平连续多年位居全国第一方阵。2020年,长三角城市群两化融合水平为61.2,实现综合集成企业比例31.8%,均位列中国主要城市群之首。2021年,上海以4.3万亿GDP总量稳居龙头地位,数字经济占比超50%。苏州、杭州、南京、宁波、无锡、合肥六大城市GDP总量均超万亿元,形成“一核多星”总体格局。京津冀地区,北京科研创新与服务业数字化转型综合实力强劲,应用创新与辐射带动作用愈发显著。雄安新区持续开展新型智慧城市建设,为推动京津冀协同发展和建设京津冀智慧城市群提供有力支撑。p 2020年长三角数字经济规模占区域GDP比重已达44%,占全国数字经济规模总量约为28%;p 长三角地区数字经济发展
8、水平在全国领先,未来仍将是区域经济增长的重要引擎。资料来源:中国信通院、赛迪研究院。长三角地区数字经济规模全国居首1.4原始时代宙线:时间(人类文明进化历程)数智时代数字时代信息时代工业时代农业时代体力脑力辅助生产效率石器PC/软件云、网、端、芯、链AGI生成式AI脑力创意体力效率的提升:体力劳动者脑力生产效率的提升:内容生产者AI推动生产力跃迁农具+牛机械脑力生产效率的二次提升:内容再加工者对人类体力、脑力活动的效率飞跃AI综合能力时间决策式AI生成式AI认知决策学习执行社会协作AI技术能力进化曲线情感伦理201319562020通用型AI20232030?感知基于规则、知识或经验,通过对输
9、入数据进行分析和推理,从而做出决策或推荐的人工智能系统。基于机器学习或深度学习等技术,从大量数据中学习并生成新的数据或内容的人工智能系统。具有类似人类智能的广泛能力的人工智能系统,可以像人类一样进行感知、推理、学习、决策、规划等多种任务,能够在不同的领域和情境中灵活地应对和适应。p 新一代互联网技术与AI2.0为数字经济的发展带来新拐点:生成式AI与通用型AI的技术实现将大幅提升人类脑力生产效率;p 人工智能对社会生产力的影响取决于它的输出方式:通过计算机软件系统的输出,无法直接对现实世界产生物理影响,而机器人则有望成为通用人工智能的载体,具备虚拟与现实两种手段,有望实现对人类脑力、体力生产活
10、动效率的飞跃性提升。资料来源:甲子光年智库绘制。人工智能推动社会生产力发生跃迁具身智能AI机器人1.5机器人终将拥抱AI大模型可编程的专用设备数控、自动化,工程师编写代码任务级编程/交互机器人理解任务,自主智能化运行面向工程师面向普通用户195619741980198719952013时间AI能力202020212022逻辑推理机器学习深度学习Trans-former感知认知决策学习执行社会协作情感伦理神经网络20232030-AGIGPT3ChatGPT计算机视觉认知科学机器人学自然语言理解机器学习混沌状态分化为五大学科五大学科归一人形机器人具身智能p 智能机器人是一个综合学科,其研发、制造
11、、应用是衡量一个国家科技创新、人工智能技术与高端制造业水平的重要标志;p AI能力不断进化,正在集聚机器人学、机器学习、认知科学、自然语言理解、计算机视觉等人工智能技术,迈向更高级的通用人工智能;p 机器人在AI技术的加持下,将从一台面向工程师的可编程专用设备,升级为普通用户可用的、根据任务自主编程运行的智能设备,而这种使用门槛的降低,将是智能产业走向爆发的临界点。资料来源:甲子光年智库绘制。机器人通用人工智能的最终载体目 录 Part 01机器人推动生产力的提升Part 02智能机器人产业发展现状Part 03产业区域发展格局与模式Part 04闵行智能机器人发展实践Part 05智能机器人
12、产业发展趋势2.1智能机器人是人工智能技术应用于机器人上的关键产物。p 在机器人的基础上,智能机器人结合了人工智能技术,具备了一定程度的“自主意识”和学习能力,能够主动判断并实施相对应的解决方案。资料来源:机器人分类(GB/T 39405-2020),详见附录。智能机器人的定义与分类机器人正在加速“智能化”机器人智能人工智能更高的智能水平更多的自主性更强的学习能力根据环境变化和任务需求自适应具备一定程度自主决策能力感知决策执行机器学习、深度学习、机器视觉、自然语言处理等技术为智能机器人提供智能化能力高性能复合材料、激光切割、3D打印等技术实现多轴运动、高速度、高精度、灵活特性提供高精度、高效率
13、、高灵活度的物理基础交互先进制造智能机器人智能机器人分类(按应用领域)工业领域加工、装配洁净、其他搬运、上下料焊接、喷涂服务领域家务教育娱乐养老家用安监餐饮讲解导引多媒体公共游乐公共代步特种应用专业运输手术、康复侦查、排爆专业安装采掘其他应用2.2人工智能技术的进步成为机器人产业进一步发展的关键驱动力。p 传统机器人已经走入成熟期,机器人产业整体正向着“智能化”高速迈进;p 凭借机器视觉、自然语言理解等人工智能技术的发展,初代“AI+”机器人产品逐步成熟,在特定领域形成已经形成规模应用,处于成长期;p 生成式AI的爆发与通用人工智能的曙光,为人形机器人与“具身智能”带来希望,二者仍将长时间处于
14、培育期,等待通用人工智能来临。资料来源:甲子光年智库绘制。智能机器人产业发展周期发展阶段(渗透情况)市场需求人形机器人特种应用机器人配送服务机器人教育服务机器人具身智能培育期成长期成熟期衰退期传统工业机器人机器视觉技术自然语言理解生成式AI通用AI医疗手术机器人AI+机器人时代军用无人机家用扫地机器人仓储物流机器人无人驾驶汽车低精度自动化设备智能机器人的整体发展水平智能协作机器人智能机器人(分类型)产业发展周期智能机器人2.3智能机器人的发展对构建人工智能软硬件生态提出了高要求。p 在政策引导与市场推动下,中国机器人产业发展迅速,链上企业努力技术攻关,国产化进程稳步推进;p 随着“机器人+”应
15、用行动实施方案不断落实,机器人在经济发展与社会民生领域的应用深度与广度将被进一步提升,从需求侧推动产业链上游企业核心技术协同攻关。资料来源:公开资料整理。智能机器人产业链智能机器人本体制造系统集成智能机器人应用工业制造公共服务家用服务医疗服务特种应用其他向新的应用场景不断渗透上游中游下游硬件末端执行器软件减速器伺服电机控制器智能芯片传感器交互系统控制系统决策技术感知系统2.4人工智能技术的进步已成为带动机器人产业发展的关键驱动力。p 智能化正在成为机器人产业发展的主旋律:现代机器人不再是单纯地执行预定程序的机械设备,而是具有了自主学习和决策能力的智能机器人,可以通过感知和交互来适应环境变化,并
16、从经验中学习和优化其行为;p“AI+机器人”大趋势下,机器人的人机协作、人机交互、任务灵活配置等发展趋势也随之出现,推动社会生产力与生产方式的跃迁。资料来源:甲子光年智库绘制。智能机器人产业发展历程发展阶段智能化目前所处阶段AI大模型将是突破契机产线自动化机器智能人工智能替代重复劳动(从低精度到高精度)根据环境变化调整自身行为任务导向,自主处理复杂问题自动化生产设备机械臂、轮式机器人四足机器人、双足人形机器人标准化工业生产线单一任务应用场景智能制造协作、公共服务多任务处理通用机器人全场景更多功能和灵活性产品形态主要功能技术特点事先程序设定控制传感器感知环境信息深度学习与强化学习技术具备类人特征
17、,有自主思维能力协作化灵活化人性化机器人智能化机器人产品的发展历程2.5中国机器人产业发展迅速,人工智能技术应用推动服务机器人更快发展。p 过去十年,中国智能制造发展迅速,工业机器人密度快速拉升,2021年达到322台/万人,高居全球第五,仅次于韩国、新加坡、日本和德国;p 随着人工智能技术的发展,机器人智能化程度逐步提升,用户与应用场景的门槛开始降低,在多种家用、商用、公共服务场景的应用价值得以被开发,服务机器人市场规模快速放大,逐步缩小与工业机器人的市场规模差距。资料来源:国际机器人产业联盟,甲子光年智库整理。机器人的市场规模中国工业机器人密度快速上升CAGR35.31%111436517
18、110814018724632210%27%157%42%39%52%30%34%32%31%2012201320142015201620172018201920202021中国工业机器人密度(台/万人)增长率50556575879911519273749658310281013182228349%10%18%15%16%14%16%58%42%37%32%33%28%23%201820192020202120222023E2024E工业机器人服务机器人特种机器人中国机器人分市场规模(亿美元)目 录 Part 01机器人推动生产力的提升Part 02智能机器人产业发展现状Part 03产业区域
19、发展格局与模式Part 04闵行智能机器人发展实践Part 05智能机器人产业发展趋势3.1“十四五”机器人产业发展规划主要发展目标2025年:全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地、集成应用新高地。一批机器人核心技术和高端产品取得突破,整机综合指标达到国际先进水平,关键零部件性能和可靠性达到国际同类产品水平。技术与产品:机器人产业营业收入年均增速超过 20%。产业规模:建成 35 个国际影响力的产业集群。产业集群:制造业机器人密度实现翻番。应用密度:2035年:我国机器人产业综合实力达到国际领先水平,机器人成为经济发展、人民生活、社会治理的重要组成。优化产业组织结构主要任务提高产业创新能力
20、夯实产业发展基础增加高端产品供给拓展应用深度广度“机器人+”应用行动实施方案制造业农业建筑能源商贸物流医疗健康养老服务教育商业社区服务安全应急和极限环境应用经济发展领域社会民生领域 深化重点领域“机器人+”应用 增强“机器人+”应用基础支撑能力构建机器人产用协同创新体系建设“机器人+”应用体验和试验验证中心加快机器人应用标准研制与推广开展行业和区域“机器人+”应用创新实践搭建“机器人+”应用供需对接平台 强化“机器人+”应用组织保障形成一批具有国际竞争力的领军企业及一大批创新能力强、成长性好的专精特新“小巨人”企业。企业主体:资料来源:“十四五”机器人产业发展规划“机器人+”应用行动实施方案。
21、全国进入机器人产业体系化建设长三角地区经济基础雄厚,就业条件优良,吸引全国各地人工智能与机器人产业人才在此汇集发展;已建立起了目前国内最完善、系统最健全的机器人产业生态体系,形成了以上海、昆山、无锡、常熟、徐州、南京为代表的产业集群,实现规模化产业发展模式;长三角地区机器人产业创新能力也处于国内领先水平,依托国内外先进龙头企业、高校的示范集聚效应,诞生了一批具有创新活力和成果转化能力的企业;截至2022年7月,长三角地区机器人相关企业数量达4547家,其中上海1118家、江苏2254家、浙江1175家。京津冀地区凭借在新一代信息技术方面高等人才集聚的优势,京津冀地区在“AI+机器人”方向不断发
22、力,机器人产业的发展质量和附加值相对较高;自京津冀协同发展战略实施以来,已经形成以高端工业机器人、服务机器人和特种机器人为主要方向的产业链条,打造“链”式集群优势,本体核心零部件自给率正在持续稳步上升;截至2022年7月,京津冀地区机器人相关企业数量达995家,其中北京466家,天津235家,河北294家。珠三角地区以广州、深圳、佛山、东莞等地为核心,不断推动工业机器人在高端制造及传统支柱产业的示范应用,同时深耕商用服务机器人赛道;珠三角地区制造业规模庞大,生产线的自动化及智能化改造升级为本区域机器人发展提供了良好基础,现已形成从关键零部件到整机和应用的完整机器人产业链;截至2022年7月,珠
23、三角地区机器人相关企业数量达2643家,增幅明显。3.2p 中国已经形成了以长三角、珠三角、京津冀为主的智能机器人发展产业集群;p 长三角地区产业发展基础雄厚,智能机器人产业生态体系的完善度全国领先,已经形成规模化产业发展模式,集聚效应正在被释放。资料来源:中国电子学会机器人产业发展报告2022。产业重点区域布局3.3全力发展人工智能先导产业,打造“4+X”融合创新载体。p 深化构建“东西互动、多点联动”的产业布局:完善“4+X”总体布局,推进浦东张江、徐汇滨江、闵行马桥、临港新片区等四大优势产业集聚区创新发展,在全市因地制宜建设一批特色品牌载体;p 机器人是人工智能技术的重要应用之一。上海市
24、高度重视并大力支持人工智能产业的发展,为智能机器人的研发和应用提供了优越的土壤条件。资料来源:上海市产业地图(2022)。上海规划徐汇滨江智能医疗智能金融智能文娱智能识别闵行区浦东新区奉贤区金山区松江区青浦区嘉定区宝山区上海市闵行马桥智能运载智能机器人智能感知智能新硬件崇明区临港新片区智能芯片智能硬件无人驾驶浦东张江智能芯片智能语音识别智能制造智能机器人贯彻上海人工智能发展战略,聚焦创新驱动,打造南部科创中心。p 闵行区集聚了多个人工智能与高端制造产业园区、平台机构和产业联盟,为智能机器人的产学研用协同提供了广阔的载体空间和良好的生态环境;p 推动建设“大零号湾”科技创新策源功能区,打造上海科
25、创中心的重要策源地和区域经济社会发展增长极。资料来源:上海市闵行区“十四五”规划闵行区先进制造业发展“十四五”规划。闵行模式3.4 全球创新创业示范新标杆 全国科技成果转化新高地 长三角协同创新新磁场 上海科创中心建设新引擎闵行科创发展定位生物医药细胞/基因治疗纤维机器人医学影像设备元器件体外诊断与检测试剂人工智能核心算法自主智能无人系统核心工业软件触觉传感器高端装备碳纤维材料高端合金材料深海无人潜水器精密光谱超限制造商用航空发动机新一代信息技术数字密集型射频/毫米波光刻机/光刻胶芯片大数据处理技术5G与工业物联网区块链技术传感控制与智能终端布局四大前沿领域注:紫色字体为与智能机器人高度相关的
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