“機(jī)器換人”時代已經(jīng)來臨

□文/李樹翀

李樹翀賽迪顧問股份有限公司總裁

當(dāng)今世界正處在國際金融危機(jī)后的深刻變革和調(diào)整階段，各主要工業(yè)發(fā)達(dá)國家紛紛將目光重新投向制造業(yè)，而中國選擇發(fā)展智能制造這一新興產(chǎn)業(yè)，是完成工業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型升級，助推工業(yè)化和信息化高層次深度融合的一條最理性的發(fā)展道路?？梢哉f，用工業(yè)機(jī)器人大規(guī)模代替?zhèn)鹘y(tǒng)廉價勞動力進(jìn)行生產(chǎn)活動已是大勢所趨。這不僅是由勞動力成本持續(xù)上漲導(dǎo)致的人口紅利消失，也是高端精密智能化制造方式的內(nèi)在要求，同時工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展還背負(fù)著將人類從繁重、危險、重復(fù)性勞動中解放出來的歷史使命。

榜樣的力量

近幾年，受全球范圍內(nèi)的制造業(yè)持續(xù)走低，市場、就業(yè)等因素施加在各國經(jīng)濟(jì)上的壓力逐步增大等因素影響，歐、美、日等發(fā)達(dá)國家期望利用智能制造來應(yīng)對國內(nèi)疲軟的經(jīng)濟(jì)形勢，夯實(shí)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，并對抗制造業(yè)向新興市場國家轉(zhuǎn)移的大趨勢。發(fā)展中國家和地區(qū)則希望利用智能制造進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高綜合競爭力。德國提出標(biāo)志性的“工業(yè)4.0”是智能制造發(fā)展的長遠(yuǎn)目標(biāo)，而智能制造裝備又以工業(yè)機(jī)器人為標(biāo)志。工業(yè)機(jī)器人密度則是評價一個國家工業(yè)機(jī)器人普及率和自動化發(fā)展水平的重要指標(biāo)。

上世紀(jì)60年代，在勞動力成本不斷提高的大環(huán)境下，美國首先成功研制第一臺工業(yè)機(jī)器人，并將其首先應(yīng)用在快速發(fā)展的汽車制造領(lǐng)域。美國發(fā)展工業(yè)機(jī)器人，算是一個自由市場經(jīng)濟(jì)條件下自然生長的過程，相較于日韓等國，政府施加的影響較小。當(dāng)前，美國的機(jī)器人密度遠(yuǎn)低于日本、韓國和德國。

日本受制于二戰(zhàn)后面臨的勞動力缺乏和勞動力成本不斷升高等問題，迅速引進(jìn)技術(shù)，并出臺扶持政策，推動工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)很快發(fā)展起來。在日本，政府對于機(jī)器人制造商給予補(bǔ)貼。與此同時，用戶購買和使用機(jī)器人也會得到政府補(bǔ)貼，而且用得越多獲得的補(bǔ)貼越多，這些措施促使日本成為當(dāng)前世界上生產(chǎn)和使用工業(yè)機(jī)器人最多的國家。韓國于上世紀(jì)80年代末開始大力發(fā)展工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，產(chǎn)業(yè)起步相對較晚。在政府的資助和引導(dǎo)下，由現(xiàn)代重工集團(tuán)牽頭，韓國用了10年的時間形成了自己的工業(yè)機(jī)器人體系。近年來，韓國已躋身機(jī)器人強(qiáng)國之列，其機(jī)器人的生產(chǎn)能力僅次于日本、美國和德國，排名世界第四，且其機(jī)器人密度已達(dá)到世界最高水平，韓國的汽車工業(yè)就大量應(yīng)用本國的機(jī)器人。

從全球的發(fā)展來看，2014年工業(yè)機(jī)器人安裝量創(chuàng)下新高，達(dá)到20.5萬臺，同比增長15.2%，增長的主要動力則主要來源于電子產(chǎn)品及新型產(chǎn)業(yè)不斷增長的需求，以及自動化生產(chǎn)的需要。目前，工業(yè)機(jī)器人在下游行業(yè)的應(yīng)用主要集中在汽車、電子電氣、橡膠塑料、金屬和機(jī)械等領(lǐng)域。

“機(jī)器換人”助推產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級

從中國的發(fā)展來看，政府對于工業(yè)機(jī)器人的各項(xiàng)扶持政策并不亞于當(dāng)年的日本和韓國。目前，中國的本土機(jī)器人企業(yè)已經(jīng)擁有了一定積累，并已獲得25%的市場份額。

首先，工業(yè)機(jī)器人的全面應(yīng)用將有助于制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)柔性化、智能化。生產(chǎn)模式由集中向分散方式轉(zhuǎn)變，產(chǎn)品由同質(zhì)化向個性化轉(zhuǎn)變，這將打破傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時優(yōu)化且自我組織的產(chǎn)業(yè)鏈。以往傳統(tǒng)的自上而下或自下而上的包括原材料開采、多級零部件供應(yīng)商、多級生產(chǎn)企業(yè)、多級經(jīng)銷商再到消費(fèi)者的商品生產(chǎn)銷售模式將不復(fù)存在，取而代之的是更智能的生產(chǎn)消費(fèi)模式。在生產(chǎn)實(shí)施過程中，各地廠商的相關(guān)設(shè)備通過實(shí)時互通，自動調(diào)整生產(chǎn)進(jìn)度并相互配合完成生產(chǎn)工作。

其次，工業(yè)機(jī)器人的全面應(yīng)用將對我國工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大影響。由于工業(yè)機(jī)器人的普及對于其他相關(guān)的智能制造裝備提出了非常高的要求，帶動了整個智能制造裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，導(dǎo)致一個包括新型工業(yè)PC、網(wǎng)絡(luò)化PLC、自動化及通信元器件、高精度傳感器、智能儀器儀表、工業(yè)機(jī)器人及智能生產(chǎn)線等相關(guān)整機(jī)和零部件的超萬億元市場將被創(chuàng)造出來。

最后，工業(yè)機(jī)器人的普及將為企業(yè)員工帶來工作方式和環(huán)境的全新變化。全新的智能自動化生產(chǎn)工作方式使得工作不再被工廠等地理位置所限制，員工將擁有高度的管理自主權(quán)，隨時調(diào)整并切換工作和生活狀態(tài)。

目前中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)具備較強(qiáng)的政策優(yōu)勢，由于制造業(yè)轉(zhuǎn)型與升級，政府扶持力度不斷加碼。國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化倒逼產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，制造業(yè)向高端發(fā)展是必經(jīng)之路。為了更好地適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我們需要利用機(jī)器人技術(shù)提升我國工業(yè)發(fā)展水平，完成從制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。2014年1月，工業(yè)和信息化部發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確提出了中國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展目標(biāo)。2015年5月8日，國務(wù)院正式印發(fā)了《中國制造2025》。這一文件是我國實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領(lǐng)?！吨袊圃?025》將“高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人”作為大力推動的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，提出機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要“圍繞汽車、機(jī)械、電子、危險品制造、國防軍工、化工、輕工等工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用以及醫(yī)療健康、家庭服務(wù)、教育娛樂等服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用的需求，積極研發(fā)新產(chǎn)品，促進(jìn)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化發(fā)展，擴(kuò)大市場應(yīng)用。

在產(chǎn)業(yè)政策的激勵和市場需求的帶動下，近幾年中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速增長，業(yè)內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)產(chǎn)業(yè)化能力不斷提升，與此同時越來越多的新企業(yè)也積極投身于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)當(dāng)中。2014年中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量12050臺，同比增長26.2%。

汽車行業(yè)是最大應(yīng)用領(lǐng)域

從應(yīng)用行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，汽車、電子工業(yè)是國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域。其中汽車工業(yè)是工業(yè)機(jī)器人最大的應(yīng)用行業(yè)，占比達(dá)到38%，汽車工業(yè)也是機(jī)器人使用密度最高的行業(yè)。

中國工業(yè)機(jī)器人市場在電子制造、汽車制造等精密制造領(lǐng)域發(fā)展迅速，而電子信息、家電制造、汽車機(jī)車、機(jī)械鋼鐵、船舶海洋工程等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚，這都為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了較好的下游應(yīng)用環(huán)境。一方面，受國家宏觀政策調(diào)控及居民消費(fèi)水平提高的影響，我國汽車業(yè)進(jìn)入高速增長期，整個行業(yè)增產(chǎn)擴(kuò)能增加了對工業(yè)機(jī)器人的需求，汽車工業(yè)的發(fā)展成為近幾年我國工業(yè)機(jī)器人增長的主要原動力之一。另一方面，一些新興的中低端市場也迅速擴(kuò)大，如工程機(jī)械領(lǐng)域，甚至一些傳統(tǒng)的勞動密集型企業(yè)如石化、糧食、建材、化肥、飼料等領(lǐng)域市場需求也迅速發(fā)展起來。同時，通過拓展下游應(yīng)用服務(wù)，開拓傳統(tǒng)市場接納新興生產(chǎn)方式，家電、軌道交通、船舶等領(lǐng)域也日益成為機(jī)器人應(yīng)用的主戰(zhàn)場。在一般工業(yè)應(yīng)用的新領(lǐng)域，如光伏產(chǎn)業(yè)、動力電池制造業(yè)，包括酒類、飲料、乳業(yè)、糖等在內(nèi)的食品工業(yè)，以及化纖、玻璃纖維、磚瓦制造、五金打磨、冶金澆鑄、醫(yī)藥等行業(yè)，都有工業(yè)機(jī)器人替代人工的環(huán)節(jié)和空間。

目前中國在工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用企業(yè)類型方面也顯示出一些特點(diǎn)。采用工業(yè)機(jī)器人較多的企業(yè)，一般對產(chǎn)品的質(zhì)量要求較高，企業(yè)在市場上具有更大高的影響力。外商獨(dú)資或中外合資企業(yè)自動化程度一般比較高，也導(dǎo)致工業(yè)機(jī)器人的需求量較大。近年來，隨著消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，日本、韓國等國家，以及我國臺灣、香港等地區(qū)的眾多企業(yè)進(jìn)入中國內(nèi)地建立加工廠，從事與IT、電器、個人數(shù)碼產(chǎn)品相關(guān)的部件生產(chǎn)，帶動了我國工業(yè)機(jī)器人市場的快速增長。

為何是大勢所趨

從未來的發(fā)展來看，預(yù)計(jì)未來至少在10年到20年內(nèi)，中國工業(yè)機(jī)器人的市場潛力和產(chǎn)業(yè)規(guī)模都將持續(xù)增長。促進(jìn)發(fā)展的有利因素有很多，一是中國工業(yè)結(jié)構(gòu)升級步伐加快，且國家政策重點(diǎn)支持。科技部先后對工業(yè)機(jī)器人高附加關(guān)鍵功能部件進(jìn)行部署，對經(jīng)濟(jì)型工業(yè)機(jī)器人成套產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化進(jìn)行了布局，工業(yè)和信息化部則重點(diǎn)扶持以工業(yè)機(jī)器人為代表的智能制造產(chǎn)業(yè)；二是其所生產(chǎn)的批量產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率明顯提升，且今后應(yīng)用企業(yè)將對生產(chǎn)線提出更多的柔性和敏捷性要求，而工業(yè)機(jī)器人的大規(guī)模應(yīng)用正好可以滿足要求；三是我國工業(yè)機(jī)器人理論研究積累深厚，裝備生產(chǎn)初具規(guī)模，中國經(jīng)過二十多年的努力已經(jīng)形成了一些具有競爭力的工業(yè)機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)，已基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)動學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)等，開發(fā)出了一系列高技術(shù)含量的產(chǎn)品及零部件；四是應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，目前已覆蓋到工程機(jī)械、軌道交通、低壓電器、電力、IC裝備、軍工、煙草、金融、醫(yī)藥、冶金及印刷出版等眾多行業(yè)，發(fā)展?jié)摿o限。

長期發(fā)展來看，我國如果要穩(wěn)步推進(jìn)工業(yè)4.0，逐漸實(shí)現(xiàn)兩化深度融合，只能采用以工業(yè)機(jī)器人為代表的智能制造裝備，如果僅依靠人類勞動力完全無法滿足要求；另外，工業(yè)機(jī)器人自發(fā)明之初即擔(dān)負(fù)的歷史使命也促使人類大規(guī)模應(yīng)用：工業(yè)機(jī)器人可滿足人所不及的精密可靠產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，完成“超越人”的使命；可應(yīng)用于對人類存在較大風(fēng)險的危險、惡劣環(huán)境中，完成“代替人”使命；可將人類從簡單、重復(fù)、繁重的體力勞動中解放出來，促使人類從事更高級腦力勞動的工作，或者干脆不工作，完成“解放人”的最終使命。所以說“機(jī)器換人”的趨勢已經(jīng)勢不可擋、必將到來，只是時間早晚的問題。

從產(chǎn)量規(guī)模預(yù)測來看，由于中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的大方針不斷被落實(shí)，工業(yè)機(jī)器人的安裝量將保持一個穩(wěn)定的增長，并借助其在汽車領(lǐng)域中的良好應(yīng)用逐步拓展到其他行業(yè)。預(yù)計(jì)2015年中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量將增長到15140臺，增速為25.6%，2017年產(chǎn)量預(yù)計(jì)達(dá)到23620臺，復(fù)合增長率在25.2%左右。

從區(qū)域結(jié)構(gòu)變化趨勢來看，預(yù)計(jì)2015-2017年，華東與華南區(qū)域應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人數(shù)量仍占據(jù)較高比例，而東北、華北區(qū)域在各地方政府的逐漸重視下，應(yīng)用數(shù)量占比將逐漸增高。

“機(jī)器換人”面臨新挑戰(zhàn)

2015年將成為工業(yè)機(jī)器人國產(chǎn)化元年。在中國版“工業(yè)4.0”背景下，對以工業(yè)機(jī)器人為代表的智能裝備的需求，正呈井噴式增長趨勢。從行業(yè)結(jié)構(gòu)變化趨勢來看，預(yù)計(jì)2015-2017年，汽車、電子工業(yè)仍是國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域，工業(yè)機(jī)器人在軍工、航空制造、食品工業(yè)、醫(yī)藥設(shè)備等領(lǐng)域的占比將增加。

國際機(jī)器人聯(lián)盟（IFR）發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2017年中國工廠使用的機(jī)器人數(shù)量將超過其他國家，但在機(jī)器人密度方面卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他工業(yè)化程度更深的國家。目前在中國制造行業(yè)中，每萬名工人僅對應(yīng)30臺機(jī)器人，而韓國、日本、德國和美國在這一領(lǐng)域的數(shù)字為437臺、323臺、282臺和152臺。

盡管還存在應(yīng)用成本高等問題，但中國工業(yè)機(jī)器人安裝量成倍增長已成定勢，預(yù)計(jì)3-4年內(nèi)中國機(jī)器人應(yīng)用規(guī)模將高居全球第一，10年之內(nèi)機(jī)器人密度即每1萬名工人中擁有機(jī)器人數(shù)量將超過500臺。

但是，“機(jī)器換人”大潮在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時也使社會面臨更多挑戰(zhàn)，最主要的問題就是技術(shù)性失業(yè)的情況異常嚴(yán)峻。預(yù)計(jì)機(jī)器人全面應(yīng)用后中國將釋放就業(yè)人口超過2.4億，以受過初等教育的成熟生產(chǎn)性勞動力為主，這其中有多大比例能被迫轉(zhuǎn)型為技術(shù)人員進(jìn)而提升我國勞動人口的技術(shù)水平，有多大比例能轉(zhuǎn)投服務(wù)等行業(yè)乃至創(chuàng)業(yè)自謀出路，還未可知。如此龐大的人口基數(shù)所帶來的不確定性對我國乃至全世界的影響仍需要通過實(shí)踐來證明。針對機(jī)器人大潮所造成的深遠(yuǎn)影響，我國的法律法規(guī)、意識形態(tài)、社會結(jié)構(gòu)等方方面面都須盡快做好準(zhǔn)備。

毋庸置疑，正如汽車代替騾馬、電腦代替打字機(jī)和計(jì)算器、互聯(lián)網(wǎng)替代傳統(tǒng)交流方式一樣，工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)器人代替人工勞動力這一趨勢必將到來，且無法阻擋。