日本在機器人領域的主導地位
http://www.debgrams.com 2023-11-23 10:01 來源：運控CMCIA
從20世紀60年代開始，汽車制造業和工業機器人的興起對推動日本經濟奇跡發揮了不可或缺的作用。到80年代，這種勢頭加速，以至于評論員開始將1980年稱為日本機器人技術的“元年”。以上因素最終將日本推至當今機器人領域的主導地位。
該文章將深入探討日本機器人，包括回答幾個關鍵問題：
- 這個行業是如何形成的？
- 日本當今在機器人的哪些領域占有優勢？
- 機器人技術如何幫助日本應對當前和未來的各種挑戰，包括人口下降、經濟低迷和新冠肺炎？
工業機器人創造日本經濟奇跡
經濟輝煌的早期跡象于1964年奧運會后出現
經濟快速增長是日本于20世紀60年代的時代精神。池田勇人首相大膽推行收入倍增計劃，國內制造業擴張如火如荼，1964年東京奧運會成為日本振興的象征。在此背景下，日本機器人產業邁出了第一步。
在美國，Unimation公司于1961年與 General Motors 公司合作部署了第一臺工業機器人Unimate。1968年，Unimation決定與Kawasaki Heavy Industries建立合作伙伴關系，這是日本工業機器人的一個決定性時刻，僅一年后，Kawasaki-Unimate 成為日本史上第一臺國內生產的工業機器人。在此初期階段，日本公司主要依賴美國合作伙伴提供的研究和設計。
Fanuc 作為未來的工業機器人巨頭，在整個20世紀60年代主要專注于數控領域，直到70年代才開始研發機器人。在其他日本未來機器人巨頭公司中，Daifuku 在60年代大部分增長來自 Webb 懸掛式輸送系統，已經入選《財富》世界100強的 Mitsubishi Electric，主要從事各種電氣產品生產。
在20世紀60年代，收入及購買力的增長轉化為對私人汽車的需求不斷增加。與此同時，盡管快速的城市化將年輕的勞動力從農村帶到了城市，但日本仍面臨勞動力短缺的問題。這種短缺意味著很難找到工人，尤其是能夠并愿意在汽車工廠從事“3D”工作（即骯臟、危險、低級）的熟練工人，比如焊接和噴漆工人。此外，日本公司的終身雇傭制和強有力的工作保障意味著工人們對機器人和自動化的引入不會感到太大的威脅。以上所有因素都促進了汽車工廠的自動化。
當 Kawasaki 的機器人手臂在汽車裝配線上辛勤勞作時，早稻田大學成為人形服務機器人領域的先驅。早稻田大學的研究人員在整個60年代對步行腿原型進行了實驗，并于1972年創造了第一個完整的人形機器人 Wabot-1。
1980年成為日本工業機器人的“元年”
到上世紀80年代，日本的競爭力和創新潛力已經非常明顯。日本的機器人產業亦是如此。在兩次石油危機和與美國的貿易緊張局勢的影響下，日本的經濟增長有所放緩，但對于日本機器人制造商來說，這仍處于一個機遇時代，因為它們在技術上變得更加獨立，業務范圍也更加國際化。
機器人技術在這個時代迅速發展，因此當今日本評論員經常將1980年稱為機器人技術的“元年”。
促成這一擴張的因素之一是從液壓機器人轉向電動機器人，從直流伺服電機到交流伺服電機的轉變和微處理器的進步使更高的精度成為可能。Makino 教授發明的 SCARA 機器人證明了日本的創新能力。憑借不斷提高的技術實力，日本機器人制造商在上世紀80年代積極地拓展業務范圍。Fanuc 將總部遷至富士山腳下，并與 General Motors 建立了合作伙伴關系，而 Daifuku 則擴展到半導體工廠的自動化領域，并在加拿大、新加坡和英國建立了業務。
后泡沫日本經濟萎靡不振，機器人行業依然保持強勁
1991年房地產泡沫破滅后，日本的經濟奇跡失去了動力，開啟了眾所周知的日本經濟“失去的二十年”。全球年度機器人供應量數據顯示，機器人制造商也未能幸免：1992年供應量突然下降，隨后兩年停滯不前。正當日本企業試圖挽回失去的機會時，個人電腦和互聯網的突然崛起推動了對半導體的需求，這為機器人制造商創造了新的機會，直到全球金融危機爆發之前，銷售一直保持強勁。
盡管面臨日本泡沫破裂的挑戰，但日本制造商在20世紀90年代仍占據了全球機器人銷量的90%。在此期間，日本國內半導體產業開始相對衰退，但全球半導體產業的增長對日本機器人技術來說是一個福音。人們越來越難以處理用于制造微型半導體的晶片或硅片，半導體工廠需要完美無塵的潔凈室。
隨著中國在21世紀初期迸發的經濟奇跡，工業機器人的需求迅速轉移到中國。當今工業機器人的大部分需求來自中國，日本機器人制造商也相應地調整了戰略。
日本當前在機器人領域仍保持主導地位
如今，日本在機器人領域是名副其實的超級大國，截至2020年，其機器人制造量占全球的47%。日本高科技國家的形象與其在機器人領域的成功密不可分。
哪些公司在工業機器人領域處于領先地位？
Fanuc、Yaskawa、Kawasaki、Daifuku和SMC只是日本工業機器人領域的少數幾個領先企業。截至2020年底，這五家公司的總市值約為1,200億美元。截至2019年，僅Fanuc和Yaskawa就在全球工業機器人市場占據29.5%的市場份額。
日本企業足跡遍及全球
世界各地的工廠都依賴日本的機器人來實現某些流程甚至整條生產線的自動化。上世紀80年代，隨著日本機器人制造商在技術上變得更加獨立，1985年廣場協議后日元升值，推動了他們將生產轉移到國外。
Fanuc、Daifuku 和 Kawasaki 的機器人部門都在密歇根州設有美國總部，這并非巧合，密歇根州的底特律曾是美國汽車生產的中心。
2021年會是日本服務機器人的“元年”嗎？
工業機器人推動了日本的經濟奇跡，應該繼續為重振日本經濟發揮重要作用。然而，情況正在發生變化，隨著獨特的社會和經濟需求，推動了一個新類別——服務機器人的快速增長，它們正在進軍醫療保健、酒店、交通和家政等領域。正如1980年成為工業機器人元年一樣，2021年很可能成為日本服務機器人的元年。
日本政府最近的政策舉措表明，他們意識到有必要支持與機器人技術相關和互補的技術，社會5.0倡議最明晰地體現了這一點。該倡議于2016年提出，指出人類社會已經經歷了四個發展階段：狩獵社會（1.0）、農業社會（2.0）、工業社會（3.0）和信息社會（4.0）。社會發展的下一個階段是社會5.0，在此其中，顛覆性技術的融合可以減輕人類負擔，使人類能夠充分發揮潛力。在社會5.0提出的未來愿景中，機器人技術將與物聯網、大數據、人工智能、金融科技和自動駕駛汽車等趨勢并存。
獨特的結構性不利因素推動了對人性化機器人的需求
在日本，勞動力萎縮、老齡化速度加快和生產力低下等不利因素交織在一起，使機器人變得愈加必要。日本的服務機器人實驗將為眾多人口趨勢必然追隨日本的國家樹立重要先例。提高人類對機器人的接受程度，這將是社會5.0實驗取得成功的關鍵一步。
服務機器人在醫療保健和護理領域具有巨大潛力。事實上，日本厚生勞動省（MHLW）和經濟產業省（METI）已經確定了服務機器人在護理領域的13個應用程序和6個類別。
服務機器人還可以用于餐館、酒店、商店和家庭。在非高峰時間迎接顧客的機器人可以減輕商店的負擔。盡管還遠未普及，但日本越來越多的餐廳開始使用機器人服務員。機器人融入日常生活是社會5.0的一個關鍵要素。
相對而言，日本民眾對機器人并沒有強烈反感，但要走的路依然很漫長。接受程度和高昂的價格是服務機器人在真正廣受歡迎前必須克服的障礙。
結 論
日本之所以能夠成為機器人超級大國，得益于持續的經濟奇跡、汽車制造業的崛起，以及戰后的勞動力短缺。在日本的第一個機器人時代，大部分收入都流向了工業機器人。2021年，日本面臨著截然不同的情況。與戰后的勞動力短缺不同，現代日本的勞動力短缺來自人口老齡化和人口下降。與此同時，人工智能和物聯網等新技術正在使人性化機器人更容易融入日常生活。隨著服務機器人越來越融入社會，這些因素可能會推動機器人技術向下一階段發展。
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