Interpretación de "Hecho en China 2025": Promoviendo el desarrollo de robots

Elevándose a una nueva altura histórica y partiendo de la situación estratégica general, "Hecho en China 2025" presenta claramente el plan de acción para los primeros diez años de implementación por parte de mi país de la estrategia de potencia manufacturera, y establece a las "herramientas CNC de alta gama y robots" como una de las áreas clave que se promoverán vigorosamente. Se propone que el desarrollo de la industria robótica debe "centrarse en las necesidades de aplicaciones de robots industriales, tales como automóviles, maquinaria, electrónica, fabricación de productos peligrosos, defensa nacional e industria militar, industria química, industria ligera, así como en aplicaciones de robots de servicio, como la salud y la atención médica, servicios familiares, educación y entretenimiento, y desarrollar activamente nuevos productos. Promover la estandarización y el desarrollo modular de robots, y ampliar las aplicaciones en el mercado. Superar los cuellos de botella tecnológicos en componentes clave como el cuerpo del robot, el reductor, el servomotor, el controlador, el sensor y el driver, así como la tecnología de diseño e integración de sistemas y su fabricación." En la hoja de ruta de innovación tecnológica en áreas clave, queda claro que el foco de desarrollo de la industria robótica china en la próxima década apunta principalmente hacia dos direcciones: una es desarrollar una serie de productos que incluyan el cuerpo del robot industrial y piezas clave, impulsando la industrialización y aplicación de robots industriales, y satisfaciendo así las urgentes necesidades de transformación y modernización de la industria manufacturera de China; la segunda es superar las tecnologías clave de los robots inteligentes y desarrollar diversos robots inteligentes, respondiendo activamente a los desafíos de la nueva ronda de transformación científica e industrial.

1. orientado a la demanda, mejorar las capacidades de innovación, ampliar las aplicaciones del mercado

Según diferentes entornos de aplicación, la Federación Internacional de Robótica (IFR) divide a los robots en dos categorías: robots industriales en entornos de manufactura y robots de servicio en entornos no manufactureros. Robot industrial es el término general para los robots utilizados en la producción industrial, y constituye un importante equipo de automatización de fábricas en la industria manufacturera moderna. El robot de servicio es un robot no productivo que presta servicios a los seres humanos. La tecnología de robots de servicio se utiliza principalmente en entornos no estructurados con una compleja configuración. Puede obtener información del entorno externo mediante sus propios sensores y sistemas de comunicación, lo que le permite tomar decisiones y llevar a cabo las tareas correspondientes.

1. China se ha convertido en el mercado mundial más grande de robots industriales, pero aún queda por aprovechar su potencial.

Los robots industriales se refieren principalmente a manipuladores multiarticulados o robots de múltiples grados de libertad destinados al ámbito industrial, utilizados para manejo, soldadura, ensamblaje, procesamiento, pintura y producción limpia en el proceso de fabricación industrial. En 2014, las ventas mundiales de robots industriales alcanzaron un récord histórico, llegando a 225.000 unidades, lo que representa un aumento del 27% interanual. La principal fuerza impulsora del crecimiento del mercado proviene de la región asiática, especialmente de China y Corea del Sur.

En los últimos años, la demanda de robots en China ha crecido rápidamente y se ha convertido en un mercado importante para los robots en el mundo. En 2014, las ventas de robots industriales en China alcanzaron las 56.000 unidades, un aumento del 52%, convirtiéndose nuevamente en el mayor mercado mundial de robots industriales. Los usuarios han evolucionado desde empresas totalmente extranjeras y empresas conjuntas chino-extranjeras hasta empresas nacionales e incluso pequeñas y medianas empresas. Muchas empresas ubicadas en las desarrolladas zonas industriales costeras de China las utilizan para la exportación, lo que exige una alta calidad de los productos. Cada vez más empresas están sustituyendo a los trabajadores industriales por robots. En la región del Delta del Río Perla, la tasa media anual de crecimiento en la utilización de robots industriales ha llegado al 30%, especialmente en los campos de ensamblaje, dispensación, manipulación, soldadura, etc., lo que ha desencadenado un auge en el uso de robots.

Aunque China ha sido el mercado más grande del mundo para robots industriales desde 2013, la densidad de robots industriales en la industria manufacturera sigue siendo muy baja. En 2013, la densidad de robots industriales en China era de solo 30 unidades por cada 10.000 trabajadores industriales, menos de la mitad del promedio mundial. En comparación con Corea del Sur (437 unidades por cada 10.000 trabajadores industriales), Japón (323 unidades por cada 10.000 trabajadores industriales) y Alemania (282 unidades por cada 10.000 trabajadores industriales), países con un alto grado de automatización industrial, la brecha es aún mayor. El mercado nacional de robots industriales todavía tiene un gran potencial.

Como un gran país manufacturero, China ha estado en una posición atrasada en la aplicación de robots industriales. Además de la industria automotriz, la utilización de robots en la industria manufacturera en general se encuentra básicamente en un estado espontáneo, descentralizado o fragmentado. Con el desarrollo de la automatización de fábricas en China, los robots industriales también se promoverán rápidamente en otras industrias, como electrónica, productos metálicos, caucho y plásticos, alimentos, materiales de construcción, explosivos civiles, aviación, equipos médicos y otras industrias.

El grado de aplicación de los robots industriales es un indicador importante del nivel de automatización industrial en un país. El desarrollo de robots industriales en mi país debe enfocarse en acelerar las necesidades de desarrollo de la manufactura inteligente de mi país, y cooperar tanto con la oferta como con la demanda de robots. Por un lado, mejorar las capacidades de innovación de las empresas manufactureras de robots de mi país, promover el desarrollo estandarizado, modular e integral de los robots, reducir los costos de uso y mejorar los niveles de aplicaciones integradas, con el fin de ampliar el alcance de la aplicación en el mercado; por otro lado, llevar a cabo activamente aplicaciones piloto con robots de marca independiente, y captar varios proyectos demostrativos de aplicación típicos que tengan un efecto destacado, para impulsar el uso de robots industriales en la transformación y modernización de la manufactura tradicional.

2. La industria china de robots de servicio debe estar orientada a la demanda y enfocarse en el desarrollo.

Los robots de servicio incluyen robots de servicio especializados y robots de servicio doméstico. Los robots de servicio tienen una amplia gama de aplicaciones, principalmente dedicadas al mantenimiento, la reparación, el transporte, la limpieza, la seguridad, el rescate, la supervisión, la atención médica, el cuidado de personas mayores, la rehabilitación y la asistencia a personas con discapacidad. El robot de servicio es un nuevo tipo de equipo inteligente y un producto estratégico de alta tecnología, que tendrá un espacio de mercado más amplio que los robots industriales en el futuro.

Los robots de servicio globales han mostrado un rápido crecimiento en los últimos cinco años. Según las estadísticas de la Federación Internacional de Robótica (IFR), en 2013, las ventas mundiales de robots profesionales de servicio y robots de servicio personal/doméstico alcanzaron 21.000 y 4 millones respectivamente, con valores de mercado de US$3.570 millones y US$1.700 millones, respectivamente, lo que representa un aumento del 4% y el 28%, respectivamente. El mercado global de robots de servicio seguirá creciendo rápidamente en los próximos años. Gracias al importante avance de la tecnología de robots en la nube, que permite el aprendizaje mutuo y el intercambio de conocimientos, los pequeños robots auxiliares para uso familiar han reducido considerablemente su costo de producción y formarán un mercado emergente con un total acumulado de al menos US$41.600 millones para 2020. Por otro lado, aunque las máquinas auxiliares para discapacitados están comenzando lentamente, se puede prever que experimentarán un rápido crecimiento en los próximos 20 años.

En la actualidad, la investigación y el desarrollo técnico de robots de servicio en el mundo están liderados principalmente por Estados Unidos, Japón, China, Alemania y Corea del Sur. El desarrollo de robots de servicio en mi país sigue detrás de los robots industriales. En comparación con Japón, Estados Unidos y otros países, la investigación y el desarrollo en el campo de los robots de servicio en mi país comenzó tarde, y la brecha absoluta con los países desarrollados sigue siendo relativamente grande. Sin embargo, en comparación con los robots industriales, la diferencia entre nacionales e internacionales es menor. Los robots de servicio suelen desarrollarse combinados con mercados de demanda específicos, y las empresas locales tienen más facilidad para avanzar al integrarse con entornos y culturas particulares, lo que les permite ocupar un buen posicionamiento en el mercado y así mantener una cierta ventaja competitiva; por otro lado, los robots de servicio extranjeros también son industrias emergentes, y la mayoría de las empresas dedicadas a estos robots se han establecido hace relativamente poco tiempo. Por lo tanto, la industria china de robots de servicio enfrenta mayores oportunidades y espacio de desarrollo.

Desde la perspectiva de las tendencias de desarrollo, se espera que los robots de servicio profesional de mi país se industrialicen antes que los robots personales/domésticos, especialmente los robots médicos, así como los robots de inspección en entornos peligrosos y especiales, entre otros. A medida que China entra en una sociedad envejecida, la demanda de tratamientos médicos, cuidados y rehabilitación está aumentando. Al mismo tiempo, debido a la mejora en el interés de las personas por la calidad de vida, los robots personales/domésticos tendrán un espacio de mercado más amplio en el futuro.

2. Romper el cuello de botella técnico y mejorar la capacidad de industrialización

El robot integra tecnología moderna de fabricación, nueva tecnología de materiales y tecnología de control de información, y es un producto representativo de la manufactura inteligente. Su I+D, fabricación y aplicación se han convertido en un símbolo importante para medir la innovación científica y tecnológica y el nivel de manufactura de un país. Ha atraído gran atención por parte de las potencias manufactureras del mundo.

El desarrollo de la industria robótica de mi país se remonta a la década de 1980. En ese momento, el Ministerio de Ciencia y Tecnología incluyó a los robots industriales en el plan de investigación científica y tecnológica. El antiguo Ministerio de Industria de Maquinaria tomó la delantera en la organización de robots industriales para soldadura por puntos, soldadura por arco, pintura, manipulación y otros tipos. Otros ministerios y comisiones también iniciaron activamente proyectos para apoyarlos, lo que generó el primer auge de los robots industriales en China. Desde entonces, principalmente debido a la demanda del mercado, la investigación y desarrollo independientes, así como la industrialización de los robots, han experimentado un largo período de estancamiento. Después de 2010, la capacidad instalada de robots en China ha aumentado año tras año, y ha comenzado a desarrollar toda la cadena industrial de robots.

El desarrollo de la industria de robots incluye I+D y pruebas, la industrialización de cuerpos y piezas de robots, tecnología de integración de sistemas, servicios, entre otros, y cada eslabón es muy importante. El desarrollo de la cadena industrial de robots en China tiene un largo camino por recorrer. En general, la mayoría de las empresas chinas de robótica se concentran en el ámbito de la integración, siendo las empresas de procesamiento y ensamblaje las que representan la mayor parte. Aún existe una brecha considerable con los países desarrollados en cuanto a investigación original sobre tecnologías clave y fundamentales, componentes funcionales básicos de alta confiabilidad, soluciones de aplicación de procesos de sistemas y producción en masa de equipos principales. En cuanto a componentes clave, elementos como reductores de precisión, servomotores e inversores dependen en gran medida de las importaciones. Aunque el estado también ha realizado importantes inversiones de apoyo en esta área durante muchos años, debido al bajo tamaño del mercado y al nivel de industrialización, esto no es suficiente para impulsar el desarrollo de componentes clave, lo que ha resultado en resultados insatisfactorios.

Se puede observar que la falta de tecnología robótica en China limita la escala de la industrialización, y la pequeña escala también restringe el desarrollo de la tecnología, lo que afecta el proceso de industrialización de los robots. Si queremos mejorar la competitividad del mercado de los robots nacionales, por un lado, debemos ampliar la producción de robots nacionales e incrementar la capacidad de fabricación de las empresas nacionales de robótica; por otro lado, debemos promover la localización de componentes clave de los robots nacionales, mejorar la capacidad de producción de dichos componentes y satisfacer las necesidades de expansión de la capacidad de los robots nacionales.

En los últimos dos años, el estado ha otorgado gran importancia a la fabricación inteligente y a los robots. El Ministerio de Industria y Tecnología Informática, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma, el Ministerio de Ciencia y Tecnología y otros departamentos están impulsando conjuntamente el desarrollo de la industria robótica, promoviendo el crecimiento de marcas independientes en este sector desde el diseño estratégico, la financiación, la fiscalidad y las finanzas, así como mediante aplicaciones demostrativas, capacitación de personal y otros aspectos; además, las políticas de apoyo son cada vez más completas y detalladas. La hoja de ruta de la industria robótica de China y los trabajos relacionados con el "Plan Quinquenal 13" para la industria robótica también avanzan de manera constante. Esto desempeñará un papel fundamental al fomentar que las empresas chinas de robótica superen el cuello de botella tecnológico y mejoren su capacidad de industrialización.

En la actualidad, para la industria de robots en China, ya no se trata de darle importancia o no, sino de qué tipo de visión adoptar para observar la industria y qué tipo de pensamiento cultivar y desarrollar la industria de manera ordenada. En cuanto a la demanda del mercado, el modelo de innovación tecnológica, los métodos de apoyo financiero y otros aspectos de la industria de robots, se espera que las políticas de apoyo de los gobiernos locales hacia este sector sean perfeccionadas.

3. acelerar el desarrollo y la producción de la próxima generación de robots y alcanzar las próximas cumbres en tecnología robótica y desarrollo industrial.

Con el desarrollo de la tecnología robótica, los robots se dividen en robots generales y robots inteligentes según diferentes funciones. Entre ellos, los robots generales se refieren a aquellos que solo tienen capacidades generales de programación y funciones operativas. Actualmente, la mayoría de los robots producidos en mi país pertenecen a esta categoría; no existe una definición unificada de robots inteligentes, y la mayoría de los expertos cree que los robots inteligentes deben tener al menos las siguientes características: primero, la capacidad de adaptarse a condiciones operativas inciertas; segundo, la habilidad para manipular de manera flexible objetos complejos; tercero, la capacidad de coordinarse y cooperar estrechamente con las personas; cuarto, la capacidad de interactuar de forma natural con los humanos; y quinto, contar con características de seguridad en la cooperación hombre-máquina. Ya sea un robot industrial moderno o un robot de servicio, eventualmente evolucionará hacia un robot inteligente con capacidad de aprendizaje. Generalmente, nos referimos a los robots inteligentes como la próxima generación de robots. Gracias al progreso continuo en percepción/cognición visual 3D, sensores de fuerza y otras tecnologías, así como a su profunda integración con la nueva generación de tecnología de la información, como Internet industrial, computación en la nube y big data, la inteligencia de la próxima generación de robots mejorará aún más, y se reforzará aún más la capacidad de percepción del mundo exterior. Esto les permitirá completar misiones operativas dinámicas y complejas, lograr la cooperación entre múltiples máquinas y trabajar conjuntamente con los seres humanos.

Para seguir captando el mercado internacional y fortalecer la posición competitiva de la industria manufacturera en el mundo, diversas potencias económicas están ansiosas por intentar y formular uno tras otro planes de desarrollo, con el fin de aprovechar la oportunidad de desarrollo de la avanzada tecnología robótica. Actualmente, el gobierno alemán implementa la estrategia "Industria 4.0", construye "fábricas inteligentes" y crea una "producción inteligente". Uno de sus temas clave es la interacción y cooperación entre personas y máquinas, así como entre máquinas y máquinas. Por su parte, Estados Unidos presentó en 2013 la "Hoja de Ruta para el Desarrollo Robótico Americano", que se centrará en la industria manufacturera para superar tecnologías clave como la fuerte adaptabilidad y el ensamblaje reconfigurable de robots, la operación hábil similar a la humana, la integración basada en modelos y el diseño de cadenas de suministro, la navegación autónoma, la percepción de entornos no estructurados, la educación y capacitación, y la seguridad esencial de los robots que trabajan junto a las personas. A principios de 2015, el gobierno japonés anunció la "Nueva Estrategia para la Robótica Japonesa", y en su plan de acción quinquenal señaló claramente que es necesario "investigar y desarrollar terminales de datos, redes, computación en la nube y otras tecnologías que se materialicen en la próxima generación de robots". En los últimos años, el gobierno de Corea del Sur ha emitido sucesivamente varias políticas destinadas a apoyar la investigación, el desarrollo y la aplicación de la tercera generación de robots inteligentes. En 2012, Corea del Sur anunció la "Red Estratégica de Batalla Futura para Robots 2022". Su enfoque político es apoyar a las empresas surcoreanas para que ingresen al mercado internacional y aprovechen la oportunidad de la industrialización de la robótica inteligente. Con la vigorosa promoción de potencias tecnológicas como Estados Unidos, Japón y Europa, prototipos de robots de próxima generación, aplicaciones demostrativas e incluso sistemas prácticos han seguido apareciendo en los últimos cinco años.

Desde el punto de vista actual de nuestro país, el mercado de demanda para la próxima generación de robots industriales aún no está completamente maduro, pero la investigación y el desarrollo, así como la reserva de tecnologías comunes con relevancia estratégica, son particularmente urgentes. En la actualidad, para desarrollar la próxima generación de la industria robótica en China, debemos primero enfocarnos en consolidar la base técnica de la industria robótica, centrarnos en promover el proceso de industrialización de los robots existentes, y acelerar la promoción y aplicación de robots de marca propia en el mercado nacional. También debemos explorar nuevos modelos de investigación y desarrollo tecnológico, fomentar que los institutos de investigación científica y las empresas aprovechen plenamente sus respectivas ventajas, establecer una plataforma nacional para la próxima generación de robots industriales, e impulsar la investigación, el desarrollo y la reserva de tecnologías avanzadas y comunes, partiendo de las condiciones y necesidades nacionales de China, superando así la tecnología clave de la próxima generación de robots, desarrollando sistemas y productos prototipo de la próxima generación, y promoviendo su proceso de industrialización para alcanzar las alturas internacionales en la siguiente generación de robots. Para los productos robóticos utilizados en diferentes campos, se implementan estrategias de desarrollo distintas: por un lado, con las empresas como núcleo y plataformas tecnológicas comunes como apoyo, se da prioridad al desarrollo de la próxima generación de robots industriales, se impulsa la conexión entre producción y demanda, y se toman las riendas del desarrollo; por otro lado, orientados al mercado, se aprovechan las características de la demanda doméstica para desarrollar robots de servicio, como aquellos destinados a la atención médica, asistencia a personas mayores, y robots especiales que operan en entornos de servicios específicos.