Робототехника. 1-Робототехника. Робототехника прорывные технологии, инновации, интеллектуальная собственность
 Скачать 0.5 Mb.
|
|
роботов: 1995–2014 (тыс.) б) Распределение поставок промышленных роботов по секторам: 2014 (%) Примечание: регионы выделены в соответствии с определением IFR. Источник: расчеты авторов на основе данных IFR World Robotics Database, 2014. 250 200 150 100 50 1995 2000 2005 2010 2011 2012 2013 2014 Африка Южная Америка Другие регионы Северная Америка Европа Азия/Австралия 2 С точки зрения «плотности» робототехники, по состоянию на 2014 г. лидером была Корея: 437 роботов на 10 тыс. работников, занятых в обрабатывающей промышленности. Далее идут Япония (323) и Германия (282). Для сравнения, в Китае значение соответствующего показателя составляет 30, в Бразилии — 9, а в Индии — 2 [IFR, 2014a]. 2016 Т. 10 № 2 ФОРСАЙТ 11 следованиях космоса и Мирового океана, «безлюдном» мониторинге и др. [IFR, 2014b]. Совокупный объем реализации сервисных роботов составил в 2014 г. 3.6 млрд долл.; ожидается, что даль- нейший рост продаж будет обеспечиваться именно за счет таких устройств [IFR, 2014b]. Крупнейшими рын- ками являются Япония, Корея, США и Европа, а из сек- торов наибольший спрос предъявляют сфера обороны, логистика и здравоохранение. Рынок хирургических робототехнических устройств, оборот которого в 2014 г. составил 3.2 млрд долл., по некоторым оценкам, к 2021 г. может вырасти до 20 млрд долл. [Wintergreen Research Inc., 2015]. Во всем мире значительно расширилось использова- ние роботов для персональных и домашних приложе- ний. Это новое направление характеризуется сравни- тельно небольшим количеством массовых продуктов; они выполняют, например функции чистки и мытья по- лов, ухода за газонами, обучения и обслуживания пре- старелых [IFR, 2014b]. В ряде исследований отмечается широкий спектр возможностей для экономии средств за счет примене- ния усовершенствованной робототехники в здраво- охранении, обрабатывающей промышленности и сфере услуг, что, по некоторым оценкам, будет способствовать существенному ускорению экономического роста. Так, согласно прогнозам Глобального института МакКинси (McKinsey Global Institute) внедрение новейшей робо- тотехники к 2025 г. может обеспечить прирост объема рынка с 1.7 до 4.5 трлн долл., при этом более 2.6 трлн долл. в стоимостном выражении придется на исполь- зование роботов в здравоохранении [McKinsey Global Institute, 2013]. Тем не менее количественная оценка вклада робототехники в повышение продуктивности — сложная задача. Роботы могут увеличить производительность тру- да, снизить затраты, повысить качество продукции, а в секторе услуг позволят использовать совершенно новые бизнес-модели. Отчасти экономические выгоды от внедрения роботов напрямую связаны с заменой за- нятых в настоящее время на производстве работников за счет автоматизации процессов [Metra Martech, 2011; Miller, Atkinson, 2013; Frey, Osborne, 2013; Brynjolfsson, McAfee, 2014]. Повышение эффективности производства создает основу конкурентоспособности компаний, избавля- ет от необходимости переводить мощности за рубеж, способствует созданию высокооплачиваемых рабочих мест. В последние годы высказывались опасения, что прогресс в робототехнике приведет к снижению спроса на человеческий труд. Однако ряд исследований сви- детельствуют об обратном [Metra Martech, 2011], про- гнозируя, что совершенствование и широкое приме- нение роботов стимулируют рост занятости. Прежде всего это касается некоторых развитых государств в связи с ожидаемым возвращением производств в стра- ну происхождения — так называемым иншорингом (manufacturing in-shoring). Иными словами, когда ис- пользование роботов обеспечит снижение затрат, про- изводства, ранее переведенные в страны с дешевой ра- бочей силой, вернутся обратно [Green, 2012; Christensen et al., 2013]. Следовательно, можно ожидать, что распро- странение робототехники повысит занятость и темпы экономического роста в развитых государствах, тогда как в странах со средним и низким уровнем доходов число рабочих мест (по крайней мере в обрабатываю- щей промышленности) будет сокращаться. Прежде все- го это касается тех из них, для которых основным пре- имуществом была низкая стоимость рабочей силы 3 Очевидно, что применение роботов приведет к лик- видации как низкоквалифицированных, так и некото- рых высококвалифицированных рабочих мест, ранее не затронутых автоматизацией производства. В то же вре- мя есть основания ожидать, что развитие робототехни- ки способно привести к общему увеличению занятости, поскольку многие из недавних прогнозов сфокусирова- ны лишь на ликвидации существующих рабочих мест [Frey, Osborne, 2013] и не учитывают возможности по- явления вакансий совершенно нового типа. В целом вопрос о том, как развитие робототехники повлияет на трудоустройство населения, остается открытым. До сих пор мало изучены степень проникновения и эффекты робототехнических инноваций в странах с низким и средним уровнем доходов. Вместе с тем можно предположить, что фирмы, участвующие в глобальных или локальных цепочках поставок для промышленного производства и сборки, будут вынуждены чаще исполь- зовать роботов. Это касается и небогатых государств, прежде поддерживавших свою конкурентоспособность лишь за счет низкой стоимости рабочей силы. Притом что компании — производители роботов располагаются преимущественно в развитых государ- ствах, эффект некоторых робототехнических техноло- гий может проявиться и в более бедных странах, как это произошло с интернетом, который предоставил возможности для выполнения определенных видов ра- бот в удаленном режиме. Аналогичным образом робо- 3 В Китае с 2013 г., отмечается низкий спрос на робототехнику. При этом прогнозируется, что он будет расти, в противном случае китайская промышленность не сможет сохранить конкурентоспособность [RBR Staff, 2012]. Определение Оценка Источник Мировой рынок промышленной робототехники 29 млрд долл. (2014) 33 млрд долл. (2017) [IFR, 2014a] Мировой рынок промышленной робототехники 50–62 млрд евро (2020) [euRobotics, 2014] Мировой рынок сервисных роботов 3.6 млрд долл. (из них 1.7 млрд долл. приходится на долю домашних роботов) [IFR, 2014b] Табл. 1. Оценки доходов отрасли робототехники Кайснер Э. и др., с. 7–27 12 ФОРСАЙТ Т. 10 № 2 2016 Стратегии ты дистанционного присутствия или управляемые на расстоянии манипуляторы значительно расширят пе- речень подобных функций. По мере дальнейшего раз- вития интернета произойдет естественный переход от сбора информации с удаленных датчиков к действиям в дистанционном режиме. Как следствие, можно ожи- дать стирания границ между обществами, расширения коммуникационных, вычислительных и сервисных возможностей, открытия новых измерений для теле- коммуникационных приложений и дистанционного присутствия. Прогнозируется появление гибридных разработок, содействующих росту уровня образования и эффективному использованию человеческого ин- теллекта. В таких разработках синтезируются возмож- ности удаленного и автономного сбора информации о проблемных ситуациях, предоставляемые робототех- никой, и способности к дистанционному руководству через интернет. Это позволит значительно сократить вмешательства со стороны персонала [Christensen et al., 2013, p. 66], а значит, его способность выполнять опре- деленные функции станет приоритетнее, чем местопо- ложение. Обладая высокоскоростным интернетом, на- селение развивающихся стран сможет конкурировать за рабочие места в развитом мире, где требуются вы- сокий уровень интеллекта и творческие способности. Некоторые компании уже работают со специалиста- ми, проживающими в других географических районах [Halzack, 2014]. Пока подобная форма взаимодействия ограничивается результатами деятельности, которые можно передавать через интернет. Развитие некоторых робототехнических технологий позволит распростра- нить эту практику и на выполнение физических работ. Однако страны, где доступ к интернету медленный, не- Рис. 2. Географическое распределение производителей робототехники: 2015 (%) Источник: расчеты авторов по данным робототехнических ассоциаций и групп, в том числе The Robot Report’s Global Map [Tobe, 2015] и открытых списков компаний, опубликованных Ассоциацией робототехнической индустрии (Robotics Industry Association, RIA). Другие страны — 20 Швейцария — 2 Италия — 3 Корея — 3 Франция — 4 Канада — 4 Китай — 5 Великобритания — 5 Япония — 5 Германия — 8 США — 40 надежный или сильно ограниченный, вряд ли извлекут пользу из такого сценария. В настоящее время разраба- тываются технологии, которые помогут решить данную проблему [Garside, 2014; Dockterman, 2014; McNeal, 2014]. Инновационная система робототехники По мере развития робототехники эволюционировала и инновационная система в этой сфере. Рассмотрим ее основные характеристики. Кластеризация и тесные связи между акторами Робототехнические инновации создаются главным об- разом в нескольких странах и кластерах [Green, 2013], объединяющих государственные и частные научно- исследовательские организации. Взаимодействуя с ни- ми, компании получают возможности для коммерциа- лизации разработок. Робототехнические кластеры сконцентрированы пре- имущественно в США, Европе (прежде всего в Германии, Франции, в меньшей степени в Великобритании) и в Японии. Динамичное развитие они получили также в Китае и Корее (рис. 2) 4 . На эти страны приходится основной массив патентных заявок в области робо- тотехники (рис. 3). В пересчете на ВВП наиболее высо- кие доли инновационных робототехнических компа- ний выявлены в Канаде, Дании, Финляндии, Италии, Израиле, Нидерландах, Норвегии, России, Испании, Великобритании, Швеции и Швейцарии. На ранних этапах развития робототехники доми- нирующую роль играли изобретатели из США, стран Европы, чуть позднее — Японии; в начале 2000-х гг. к ним присоединились Корея, а затем Китай [UKIPO, 2014]. Робототехнические кластеры в них сосредото- чены вокруг определенных регионов, городов или ве- дущих университетов, специализирующихся в данной области. Например, в США ключевыми робототехни- ческими кластерами считаются Бостон, Кремниевая долина и Питсбург. В Европе — регион Иль-де-Франс (Франция), Мюнхен (Германия), Оденсе (Дания), Цюрих (Швейцария) и Роботдален (Швеция). В Азии выделяются Пучхон (Корея), Осака и Нагойя (Япония), Шанхай и провинция Ляонин (Китай). Некоторые ведущие инновационные компании рас- полагаются за пределами кластеров. Как правило, это крупные предприятия автомобильного сектора или ин- тернет-компании, обладающие солидным опытом, зна- ниями, финансовыми и кадровыми ресурсами. Высокой динамикой прироста робототехнических патентов от- личается Китай, здесь базируются такие быстрорасту- щие компании, как DJI (производство дронов), Siasun и Estun (создание промышленных роботов). Динамизм, наукоемкость, высокий уровень кооперации Рассматриваемая экосистема инноваций характери- зуется насыщенной сетью активно сотрудничающих 4 Единой глобальной базы робототехнических компаний не существует, хотя попытки составить их список предпринимались [Tobe, 2015]. 2016 Т. 10 № 2 ФОРСАЙТ 13 специалистов, научных организаций, университе- тов и небольших высокотехнологичных компаний. Робототехника объединяет разнообразные научно-тех- нологические прорывы и на этой основе создает новые прикладные решения. Высоким влиянием в робототехнической инно- вационной системе пользуются некоторые государ- ственные научные организации. Среди них можно отметить Корейский институт науки и технологий (Korean Institute of Science and Technology), Институты Фраунгоферовского общества (Fraunhofer Institutes, Германия), Институт промышленных технологий Тайваня (Industrial Technology Research Institute in Taiwan) и Российскую академию наук. Ведущие образова- тельные организации — Университет Макгилла (McGill University, Канада), Университет Карнеги–Меллон (Carnegie Mellon University, США), Швейцарская высшая техническая школа Цюриха (Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, ETH), Имперский колледж (Imperial College, Великобритания), Сиднейский университет (Sydney University, Австралия), Университет Осаки (Osaka University, Япония) и Шанхайский университет Джао Тонг (Shanghai Jiao Tong University, Китай). Указанные институты традиционно являются клю- чевым звеном во всех сферах инновационной деятель- ности, выполняя долгосрочные исследования, резуль- таты которых найдут коммерческое применение лишь в отдаленном будущем [Nof, 1999, р. 33]. Как показано на рис. 4, их вклад, как и индивидуальных предприни- мателей, варьирует в зависимости от страны и времен- ного периода. Однако в робототехнике университеты неизменно играют существенную роль, создавая новые специализированные фирмы (спин-оффы), регистри- руя патенты и тесно сотрудничая с компаниями [Nof, 1999]. Довольно тесно бизнес кооперирует и с государ- ственными научными учреждениями: например, фирма KUKA работает над созданием легких роботов совмест- но с Германским институтом робототехники и меха- троники (German Institute of Robotics and Mechatronics). Разработка формальных учебных программ и вручение официальных дипломов по робототехнике сыграли критическую роль в формировании и распространении соответствующих профессиональных навыков по мере приема выпускников на работу в корпорации. Известны примеры сотрудничества компаний с об- разовательным сектором, заключающегося в осуществ- лении совместных исследований и разработок (ИиР) 5 Зачастую университеты фокусируются на проектах, не имеющих коммерческого потенциала в краткосрочной перспективе. Одновременно они стремятся защитить Рис. 3. Число впервые поданных патентных заявок в области робототехники по странам происхождения: 1960–2011 Примечание:учитываются только впервые поданные заявки, по которым был выдан как минимум один патент в рамках патентного семейства. Источник: ВОИС, на основе базы данных PATSTAT. Япония Китай Корея США Германия Франция Австралия Швеция Другие страны 1960 1970 1980 1990 2000 2010 5000 4000 3000 2000 1000 5 Подробнее см. [RBR Staff, 2013], где анализируется соглашение о совместных разработках, заключенное на пятилетний срок Университетом Карнеги–Меллон (Carnegie Mellon University, CMU) с компанией Anglo American Plc. Университет будет проектировать, изготавливать и внедрять робототехнические устройства и автономные технологии для добывающей промышленности совместно с подразделением по разработке технологий компании Anglo American. Помимо этого, компания Deere & Company осуществляет совместные разработки с Университетом Иллинойса (University of Illinois), зафиксированные в коллективных патентах США №№ 7 587 081; 8 712 144; 8 737 720; и 8 855 405; и Университетом Канзаса (Kansas State University) (патенты №№ 7 792 622; 7 684 916; 7 580 549; и 7 570 783). Аналогичная кооперация существует между компанией MAKO Surgical Corp. и Университетом Флориды (University of Florida) (коллективные патенты США №№ D 625 415 и D 622 854). Кайснер Э. и др., с. 7–27 14 ФОРСАЙТ Т. 10 № 2 2016 Стратегии свои изобретения, которые в будущем могут приве- сти к возникновению новых продуктов или компаний. Робототехника — одна из технологических областей, где вузы отличаются высокой патентной активностью и формируют специализированные фирмы [Cellan-Jones, 2014] 6 Среди инновационных компаний выделяются три группы. 1. Небольшие стартапы, как правило, создаваемые изобретателями, которые аффилированы с робототех- ническими центрами или кластерами. Иногда такие стартапы получают прямую или косвенную государ- ственную поддержку. Например, компания Universal Robots была основана Датским технологическим ин- ститутом (Danish Technological Institute), входящим в состав национального робототехнического кластера, и получила посевное финансирование от государства. Некоторые сегменты роботостроения стали более зре- лыми, но возможности для стартапов по-прежнему об- ширны. На ранних стадиях инновационного процесса они демонстрируют высокую гибкость, оперативность, активные связи с наукой. Экосистемы становятся более специализированными, что открывает возможности для нишевых компаний. Возрастает значимость сто- ронних разработчиков, поскольку робототехнические платформы, часто базирующиеся на программных ар- хитектурах с открытым кодом, служат лишь стартовой площадкой для дальнейшего развития. Все большее число компаний предоставляют «смежные» услуги — мобильные системы или системы управления оборудо- ванием. Появлению стартапов благоприятствуют также новые механизмы финансирования и ориентация на потребителя. Так, фирме Wonder Workshop, специали- зирующейся на производстве игрушечных обучающих роботов, удалось привлечь значительные средства с по- мощью краудфандинга. 6 Робототехнические компании — спин-оффы университетов — широко распространены в США, но нередко встречаются также в европейских и азиатских странах. В качестве примера можно привести: Oxbotica (спин-офф Оксфордского университета (Oxford University)), Empire Robotics (спин-офф Корнельского университета (Cornell University)), Autonomous Solutions, Inc. (спин-офф Университета штата Юта (Utah State University)), Blue Belt Technologies, Inc., RE2, Inc., Medrobotics Corp. (все три являются спин-оффами Университета Карнеги–Меллон (Carnegie Mellon University)). Последней из упомянутых компаний недавно удалось привлечь 20 млн долл. США в ходе раунда финансирования серии F). Кроме того, в 2013 г. компания Google приобрела Meka Robotics и Schaft Inc. (спин-оффы Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) и Токийского университета (University of Tokyo), соответственно). Источник: ВОИС, на основе базы данных PATSTAT. Китай Япония Корея США Германия Франция Сектор высшего образования и государственные организации Нет данных Компании Физические лица 1960 1970 1980 1990 2000 2010 1960 1970 1980 1990 2000 2010 1960 1970 1980 1990 2000 2010 1960 1970 1980 1990 2000 2010 1960 1970 1980 1990 2000 2010 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2500 2000 1500 1000 500 3000 2000 1000 1500 1000 500 1000 500 1000 800 600 400 200 200 150 100 50 Рис. 4. |