促進我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化的戰(zhàn)略思考

工業(yè)機器人是先進制造業(yè)中不可或缺的重要裝備，是衡量一國制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。工業(yè)機器人不僅能夠大大提高一國制造業(yè)的自動化水平，而且其本身也能夠發(fā)展成為一項重要的裝備產(chǎn)業(yè)。目前，各國都加快了工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)化進程?？梢钥隙ǖ氖牵S著歐美國家“再工業(yè)化”的興起，以工業(yè)機器人為代表的高端智能制造必將成為未來各國競爭的主要方向。如何順應(yīng)并把握這一趨勢，對我國實現(xiàn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、發(fā)展先進制造業(yè)意義重大。

一、全球工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

1959年美國Unimation公司研制出人類第一臺機器人，經(jīng)過五十多年的發(fā)展，工業(yè)機器人已經(jīng)成為柔性制造系統(tǒng)(FMS)、自動化工廠(FA)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMs)最重要的自動化工具。

（一）工業(yè)機器人全球銷量增長迅速，但密度分布差異化明顯

截止到2011年底，全球工業(yè)機器人保有量在230萬臺以上。圖1為1994～2011年世界工業(yè)機器人銷量情況。從圖中可以看出，2009年受全球金融危機的影響，工業(yè)機器人銷售量驟減，同比下降47%，僅6萬臺。但是2010年機器人的銷量強勢反彈，達到11.8萬臺，比2009年增長96.7%。2011年工業(yè)機器人的銷量更是創(chuàng)下歷史紀錄，達到16.5萬臺。據(jù)國際機器人聯(lián)盟的預(yù)計，2012～2014年工業(yè)機器人將繼續(xù)保持迅猛增長的勢頭，年增長率將在6%以上。

圖1 1994～2011年世界工業(yè)機器人銷量情況

但是各國的工業(yè)機器人密度差異較大。國際機器人聯(lián)盟將機器人密度定義為：以機器人使用數(shù)量除以該制造業(yè)10,000個員工人數(shù)，也就是該產(chǎn)業(yè)每一萬個員工中使用多少臺機器人。圖2為2010年部分國家(地區(qū))工業(yè)機器人密度，從圖中可以看出：2010年全球產(chǎn)業(yè)機器人的平均密度是51臺。其中，日本以306臺排名世界第一，韓國以287臺位居世界第二，中國臺灣地區(qū)123臺排第十名，前十名都是老牌工業(yè)發(fā)達國家(地區(qū))，發(fā)展中國家基本都低于20臺。中國大陸僅為15臺，大大低于平均之下，與發(fā)達國家的差距明顯。

圖2 2010年部分國家(地區(qū))工業(yè)機

（二）少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家壟斷核心技術(shù)，發(fā)展中國家產(chǎn)業(yè)受制于人

經(jīng)過多年的發(fā)展，工業(yè)機器人技術(shù)在發(fā)達國家已逐步走向成熟，成為一種可供工業(yè)使用的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備。現(xiàn)階段，世界上生產(chǎn)工業(yè)機器人較多、技術(shù)水平較高的地區(qū)有：日本、歐洲、北美。其中，日本和歐洲的產(chǎn)品無論從數(shù)量還是種類都占據(jù)了主導(dǎo)地位。日本被稱為“機器人王國”，自1968年從美國引進機器人及其相關(guān)技術(shù)之后，就開始了自主研發(fā)和生產(chǎn)機器人。經(jīng)過40余年的發(fā)展，日本工業(yè)機器人領(lǐng)域出現(xiàn)了FANUC、安川、川崎、OTC、松下、不二越等國際知名品牌，技術(shù)領(lǐng)先，質(zhì)量可靠。歐洲的德國、瑞典、意大利、西班牙等老牌工業(yè)國家，也由于本國勞動力成本偏高等原因，其國內(nèi)市場需求較大，從而大大促進了工業(yè)機器人的發(fā)展和核心技術(shù)的研發(fā)，因而也形成了一些比較有國際影響力的工業(yè)機器人公司，比如瑞典的ABB Robotics、德國的KUKA、意大利的COMAU及奧地利的IGM公司等。

與發(fā)達國家的工業(yè)機器人發(fā)展水平相對照，發(fā)展中國家的工業(yè)機器人基本都依靠進口，自主研發(fā)能力差，技術(shù)水平低，無法形成產(chǎn)業(yè)化，也沒有具有國際競爭力的工業(yè)機器人品牌。

（三）工業(yè)機器人應(yīng)用行業(yè)從傳統(tǒng)行業(yè)向高新技術(shù)領(lǐng)域拓展

汽車行業(yè)一直是工業(yè)機器人的購買主力，2010年大約有70%的工業(yè)機器人被銷往汽車工業(yè)領(lǐng)域。電子行業(yè)是工業(yè)機器人強勢增長的第二大驅(qū)動力，2010年銷售到電子行業(yè)的工業(yè)機器人占到26%。其他行業(yè)諸如橡膠及塑料工業(yè)、金屬制品等行業(yè)也有較快的增長。

進入21世紀以后，工業(yè)機器人的應(yīng)用范圍越來廣，不僅僅局限于汽車、電子工業(yè)、金屬制造等傳統(tǒng)領(lǐng)域，而且在未來還將向光伏產(chǎn)業(yè)和智能電網(wǎng)等高新技術(shù)領(lǐng)域拓展。圖3為2009～2010年制造業(yè)各領(lǐng)域?qū)I(yè)機器人需求情況。從機器人在各行業(yè)的分布趨勢上看，隨著未來幾年傳感技術(shù)、激光技術(shù)、工程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機器人在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域以及高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用率都將越來越高。

圖3 2009～2010年制造業(yè)各領(lǐng)域?qū)I(yè)機器人需求情況

二、我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)

我國工業(yè)機器人研究開始于20世紀70年代，經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，目前已經(jīng)具備了一定的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。特別是隨著我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的不斷加速，生產(chǎn)方式也必將向智能化、自動化和信息化方向發(fā)展，機器人產(chǎn)業(yè)的市場肯定會越來越大。從每年的銷售增量看，按照每年平均增長2萬臺、每臺6萬～8萬美元的單價計算，中國工業(yè)機器人平均每年的市場需求為12億～16億美元，約合75億元人民幣以上，市場潛力巨大。從工業(yè)機器人的擁有量看，如果在二十年內(nèi)達到日本目前機器人擁有水平，則其市場容量至少達1200億元人民幣，市場前景非常廣闊。但是，迄今為止，我國工業(yè)機器人尚處于產(chǎn)業(yè)化初級階段，面臨一系列嚴峻的挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在以下四個方面。

（一）我國工業(yè)機器人數(shù)量增長迅速，但整體保有量和密度仍遠低于工業(yè)發(fā)達國家

我國工業(yè)機器人數(shù)量增長迅速。2000年我國僅擁有3,500臺機器人，到2005年增加到7,000臺，但是到了2011年末我國運行中的工業(yè)機器人總量已經(jīng)接近7.5萬臺，從2000年到2011年的復(fù)合增長率高達32.13%。中國2011年新增2.26萬臺機器人，增速高達51%。中國的工業(yè)化轉(zhuǎn)型升級大大加速了機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，據(jù)國際機器人聯(lián)盟的預(yù)測，2014年中國將成為全球工業(yè)機器人的最大擁有國。但是，2011年中國工業(yè)機器人的保有量為74,918臺，而同期日本這一數(shù)字高達382,628臺，中國連日本的零頭都不到，差距明顯。

另外從工業(yè)機器人密度看，2010年我國工業(yè)機器人密度為15臺，遠低于51臺的全球標(biāo)準(zhǔn)，更是遠遠低于306臺的日本。汽車行業(yè)是工業(yè)機器人密度最高的行業(yè)，從汽車行業(yè)工業(yè)機器人密度看，我國與工業(yè)發(fā)達國家也存在明顯差距。圖4為部分工業(yè)發(fā)達國家和中國的汽車機器人密度。從圖中可以看出，2010年，日本的汽車工業(yè)的工業(yè)機器人密度仍然最高，多達1,436臺。其次是意大利為1,229臺，德國1,130臺，美國1,112臺。雖然我國汽車行業(yè)的工業(yè)機器人密度從2006年的35臺增長到2010年的105臺，但與日本等國家的汽車機器人密度相差還很大。

圖4 部分工業(yè)發(fā)達國家和中國的汽車機器人密度

（二）我國工業(yè)機器人政策支持體系不健全

工業(yè)機器人作為智能高端產(chǎn)業(yè)，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期需要政府的大力支持。從“七五”至今，國家每年都給予工業(yè)機器人宏觀上的支持。2012年國家更是頒布了《高端裝備制造業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》和《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，兩大規(guī)劃都規(guī)定國家將對智能制造和工業(yè)機器人予以大力支持。

但是到目前為止，國家尚未建立起健全的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化的政策支持體系。這主要表現(xiàn)在：一是政府的相關(guān)扶持政策更多的是宏觀方面的，缺乏對于行業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的具體扶持政策；二是政府對工業(yè)機器人的研發(fā)投入主要集中在高校等科研機構(gòu)，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用和轉(zhuǎn)化率較低；三是缺乏對于工業(yè)機器人教育的支持，不能保證高端專業(yè)研發(fā)人才的持續(xù)供應(yīng)。

（三）我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)相對落后，進口依賴性大

經(jīng)過幾十年的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用，我國工業(yè)機器人在研發(fā)水平上有了長足的進步。對于弧焊機器人、點焊機器人等相對簡單的機種，已經(jīng)基本掌握了相關(guān)的設(shè)計制造技術(shù)，解決了控制、驅(qū)動系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

但是中國工業(yè)機器人的起步較晚，核心技術(shù)落后于發(fā)達國家，關(guān)鍵元器件仍然無法實現(xiàn)完全國產(chǎn)化。工業(yè)機器人的成本主要由控制器、伺服系統(tǒng)、減速器、機械本體四部分構(gòu)成，其中能夠?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)化的只有機械本體，只占到總成本的15%，其余的關(guān)鍵元器件都需要進口。即便是能夠?qū)崿F(xiàn)自主生產(chǎn)的零部件，也由于在質(zhì)量、產(chǎn)品系列以及批量化生產(chǎn)方面與國外產(chǎn)品存在巨大差距，使得競爭力下降。技術(shù)差距使得國內(nèi)機器人的質(zhì)量可靠性不及外國產(chǎn)品，關(guān)鍵元器件依賴進口又使得國內(nèi)機器人的成本居高不下，兩方面互相影響，使得國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)無法形成良性的市場規(guī)模。

（四）我國工業(yè)機器人市場驅(qū)動力不強，產(chǎn)業(yè)化進展緩慢

長期以來，由于我國人口眾多、勞動力價格低廉、生產(chǎn)力水平相對落后，使得勞動密集型產(chǎn)業(yè)成為制造業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，高智能的工業(yè)機器人沒有應(yīng)用和發(fā)展的空間，這大大降低了工業(yè)機器人的市場需求，使得我國工業(yè)機器人不具備產(chǎn)業(yè)化的市場驅(qū)動力。

另外，由于發(fā)展較晚，我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)尚未形成統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用平臺，各行業(yè)、各企業(yè)存在單打獨斗的現(xiàn)象，因而難以控制質(zhì)量，也難以實現(xiàn)批量生產(chǎn)。加之受到技術(shù)和成本的約束，國內(nèi)一直沒有發(fā)展起有影響力的機器人品牌，缺乏品牌認知度。這使得國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)在發(fā)展的初級階段就受到國外技術(shù)成熟且價格更低的機器人的排擠，產(chǎn)業(yè)化道路異常艱難。

三、我國發(fā)展工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略思考

在當(dāng)前中國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級以及歐美發(fā)達國家企圖用工業(yè)機器人圍堵中國制造的大背景下，只有大力發(fā)展有自主產(chǎn)權(quán)的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)，促進其產(chǎn)業(yè)化進程，用國產(chǎn)機器人武裝制造業(yè)，才能實現(xiàn)工業(yè)大國向工業(yè)強國的轉(zhuǎn)變。為此我國應(yīng)該至少從以下三個方面努力。

（一）將發(fā)展機器人上升到國家戰(zhàn)略高度，并制定具體的扶持政策

一方面，政府應(yīng)該從長遠角度制定工業(yè)機器人的整體發(fā)展戰(zhàn)略，促進機器人產(chǎn)業(yè)形成跨行業(yè)的綜合產(chǎn)業(yè)鏈；另一方面，在遵循整體的戰(zhàn)略規(guī)劃的同時，政府要制定具體的、切實可行的產(chǎn)業(yè)政策。具體來說，一是在財稅扶持上，加大對于工業(yè)機器人自主創(chuàng)新的所得稅的抵扣力度，制定相關(guān)的減稅以及出口退稅政策，給予工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)寬松的財稅環(huán)境；二是在投融資扶持上，加大對于工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的信貸扶持力度，對于大量使用工業(yè)機器人的大型項目進行貸款優(yōu)惠，盡快建立工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的無息貸款制度；三是在貿(mào)易政策扶持上，調(diào)整進出口政策，提高工業(yè)機器人整機的進口稅，限制工業(yè)機器人整機的進口，為國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造市場需求。產(chǎn)業(yè)政策的最終目標(biāo)是要引導(dǎo)企業(yè)向積極開發(fā)和應(yīng)用工業(yè)機器人的方向發(fā)展，鼓勵國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新。

（二）繼續(xù)加大工業(yè)機器人技術(shù)專項支持力度，建立以企業(yè)為主體的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟

政府應(yīng)繼續(xù)加大對重大科技專項的扶持力度。盡快突破電機驅(qū)動器、高精密減速器、機器人專用多軸控制器等關(guān)鍵元器件的生產(chǎn)制造技術(shù)，加快國產(chǎn)化進程，從而提高國產(chǎn)機器人的技術(shù)水平并降低相應(yīng)的成本，為國內(nèi)機器人的產(chǎn)業(yè)規(guī)模奠定基礎(chǔ)。

建立以企業(yè)為主體的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟，形成強大的研究、開發(fā)和應(yīng)用鏈條。 同時要注重強化企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化主體地位，加大對于那些有明確研究應(yīng)用目標(biāo)的機器人企業(yè)的扶持力度，同時鼓勵其充分利用科研單位的研究成果，建立合理的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用激勵機制，將科研單位的研發(fā)和企業(yè)的應(yīng)用以市場化的方式結(jié)合起來，實現(xiàn)資源的最佳配置。

（三）以市場需求為導(dǎo)向，為工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化提供強大的市場驅(qū)動力

隨著我國經(jīng)濟增長方式的不斷轉(zhuǎn)變，從長遠看，以工業(yè)機器人為代表的高端制造業(yè)勢必有著巨大的市場需求。當(dāng)前形勢下，重點突破汽車行業(yè)和電子產(chǎn)品行業(yè)的機器人應(yīng)用是當(dāng)務(wù)之急，這不僅符合我國汽車行業(yè)和電子電機行業(yè)的特點及行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，也與全球工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢相一致。

因此，當(dāng)前應(yīng)集中主要技術(shù)和資金力量，重點突破這兩個行業(yè)的工業(yè)機器人的規(guī)模化開發(fā)，以此帶動機器人相關(guān)零部件生產(chǎn)企業(yè)的積極性，形成良性的上下游的市場互動，進一步創(chuàng)造和擴大市場需求。為此，國家有必要出臺更加細化的針對行業(yè)的工業(yè)機器人扶持政策，進一步釋放兩個行業(yè)對工業(yè)機器人的市場需求，待時機成熟時再擴展到其他行業(yè)，從而加速工業(yè)機器人的產(chǎn)業(yè)化進程。