我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑探析

高 華 陳紅兵

我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑探析

高 華 陳紅兵

21世紀的科技由高技術(shù)產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)，隨著各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用機器人，機器人將成為人類工作、生活、學(xué)習(xí)中的重要組成部分，機器人技術(shù)時代也將隨之到來，機器人產(chǎn)業(yè)將會蓬勃發(fā)展。隨著我國人口和勞動紅利逐漸消失，勞動力成本逐漸上升，加之社會老齡化加劇，用戶的個性化、定制化需求不斷增加，機器人需求將持續(xù)提高。這就成為機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動力。我們應(yīng)該認真總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，把握良好的時代發(fā)展機遇，充分發(fā)揮國內(nèi)市場優(yōu)勢，促進機器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展。

機器人產(chǎn)業(yè)；發(fā)展路徑；動力

“機器人學(xué)的進步和應(yīng)用是本世紀自動控制最有說服力的成就，是當(dāng)代最高意義的自動化”。[1]在過去的50多年里，機器人在汽車及汽車零部件制造業(yè)、機械加工行業(yè)、電子電器行業(yè)等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。2014年被稱為中國的“工業(yè)機器人元年”，我國在各個領(lǐng)域推廣使用工業(yè)機器人。國際機器人聯(lián)合會（International Federation of Robotics，IFR）統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2014年全球工業(yè)機器人銷量約為22.5萬臺，我國工業(yè)機器人銷量達到5.6萬臺左右，約占世界總銷量的25%。2015年全球工業(yè)機器人銷量約為24.8萬臺，我國工業(yè)機器人銷量達到6.7萬臺左右，約占世界總銷量的27%。近兩年我國工業(yè)機器人銷量約占到全球總銷量的1/4，即在全世界被出售的4臺機器人中，有一臺被出售到中國，我國成為全球工業(yè)機器人第一大市場。本文探索了推動機器人研究與發(fā)展的動力，梳理了國家層面上的機器人政策及其實施背景，提出了我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議。

一、我國機器人的發(fā)展動力

隨著我國人口和勞動紅利逐漸消失，勞動力嚴重不足現(xiàn)象凸顯，勞動力供應(yīng)格局的變化使工人對薪資待遇和工作條件要求更高，勞動力成本逐漸上升，加之老齡化社會形成加劇，一線產(chǎn)業(yè)工人逐步減少，以及用戶的個性化、定制化需求不斷增加，機器人需求將持續(xù)提高。這就成為機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動力。

1.制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的剛性需求

我國作為21世紀的制造大國，應(yīng)該把裝備技術(shù)和裝備工業(yè)置于優(yōu)先發(fā)展的位置，國家高端制造裝備發(fā)展對制造業(yè)提出轉(zhuǎn)型升級的新要求，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級也對機器人提出大力發(fā)展的新要求。建立具有國際競爭力的制造業(yè)需要依靠機器人等自動化技術(shù)，制造業(yè)裝備技術(shù)水平的提高和產(chǎn)品的升級換代有賴于機器人技術(shù)的發(fā)展。作為高端制造裝備戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，機器人將隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級實現(xiàn)爆發(fā)式增長，在社會生產(chǎn)和社會發(fā)展中扮演越來越重要的角色。

2.應(yīng)對人口老齡化的社會需求

中國的老齡化不僅規(guī)模大，而且發(fā)展速度快，我國60歲以上老年人口在2014年底已經(jīng)達到了2.12億，占總?cè)丝诘?5.5%。隨著老齡化社會的到來，適合老年人心理、生理等方面專業(yè)護理服務(wù)的需求將會越來越大，我國現(xiàn)有的養(yǎng)老服務(wù)隊伍難以滿足養(yǎng)老事業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實要求。機器人在護理和陪伴老齡人方面將扮演重要的角色，其在醫(yī)療護理方面的重要性將日益凸顯。機器人可以提供許多目前尚未實現(xiàn)的高級醫(yī)療手段，提供高質(zhì)量的護理服務(wù)，陪護機器人、手術(shù)機器人、助殘康復(fù)機器人等需求量將大幅提升。

3.避免惡劣工作環(huán)境的安全需求

危險惡劣的工作環(huán)境增加了對機器人的市場需求，由于對作業(yè)環(huán)境要求進一步嚴格，人們需要越來越多的機器人代替人在高危、有毒等惡劣條件下進行作業(yè)。近年來，我國煤炭事故頻發(fā)，導(dǎo)致大量煤炭工人在煤礦事故中殘疾甚至死亡，“適合我國不同煤礦條件下的機器人操作系統(tǒng)，是我國機器人技術(shù)創(chuàng)新的當(dāng)務(wù)之急”。[2]我們需要研制出應(yīng)用于井下的滅火機器人、搶險機器人、安全檢查機器人，使其在井下發(fā)揮獨特的作用。此外，反恐防暴等特種作業(yè)機器人也可以幫助人類處理各種危險物品，應(yīng)對多種惡劣環(huán)境，有效避免人類從事有危險和危害性的工作。

4.改善生活水平的服務(wù)需求

由于生活節(jié)奏加快，工作壓力加大，日常家務(wù)勞動給年輕人帶來了諸多問題，擔(dān)負工作重任和競爭壓力的年輕人投入在家務(wù)勞動上的時間越來越有限。機器人推廣應(yīng)用有助于以上問題的有效解決，負責(zé)清掃等家庭服務(wù)機器人也可以使忙碌的上班族們從繁重的家務(wù)勞動中解放出來。此外，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平進一步提高，文化生活日益豐富多彩，人們需要機器人提供多種教育娛樂活動，豐富人們的業(yè)余生活，機器人能夠滿足人們減少家務(wù)勞動、提高生活質(zhì)量、改善生活水平的現(xiàn)實需求。

處于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整時期的我國對機器人的需求還遠不止這些，我們需要能夠沖鋒陷陣、排雷排彈的軍事機器人，這是國防實力的競爭需求。我們需要能夠耕耘播種、施肥除蟲的農(nóng)業(yè)機器人，這是農(nóng)業(yè)自動化的技術(shù)需求。我們需要能夠上山入地、開洞筑路的工程機器人。

我們需要機器人代替人在關(guān)鍵工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)實現(xiàn)精細化記憶和標準化操作，使制造裝備精準度得到有效提高，生產(chǎn)出更多的高附加值產(chǎn)品。隨著社會的發(fā)展，人們對機器人的需求將越來越多，日益增多的需求也會促進機器人的發(fā)展。

二、我國機器人的研發(fā)政策

作為智能高端制造業(yè)的工業(yè)機器人擁有良好的發(fā)展前景，我國機器人市場空間非常廣闊，但其銷量主要來自于瑞典ABB、德國庫卡、日本安川、日本發(fā)那科等海外供應(yīng)商。20世紀90年代，由于看好中國機器人市場廣闊的發(fā)展前景，國外機器人廠商憑借其技術(shù)和資金優(yōu)勢相繼進駐中國，紛紛設(shè)立分支機構(gòu)。1992年，瑞典ABB進入中國市場并在廈門投資建立了第一家合資企業(yè)；同年，日本發(fā)那科公司在北京建立了合資企業(yè)；1994年，德國庫卡公司與東風(fēng)卡車公司和長安汽車公司展開合作，大量庫卡機器人陸續(xù)進入中國；1995年，日本機器人巨頭安川公司在我國設(shè)立北京事務(wù)所。在激烈的市場競爭環(huán)境下，我國本土機器人供應(yīng)商銷量有限，2014年我國工業(yè)機器人自主品牌生產(chǎn)銷量為1.6萬臺左右，僅占我國全年總銷量的29%。

機器人技術(shù)是21世紀重要的戰(zhàn)略性技術(shù)之一，伴隨著新經(jīng)濟時代的到來，各國競相爭奪作為制造能力制高點的機器人技術(shù)。各國政府都十分重視機器人的研究與發(fā)展，積極投入人力、物力、財力發(fā)展機器人技術(shù)，紛紛把機器人技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)發(fā)展置于重要的戰(zhàn)略地位，制定本國機器人發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。“中國機器人的研發(fā)工作始于20世紀70年代，最初由沈陽自動化研究所及其他地區(qū)的科研人員自發(fā)組織研究”。[3]我國自開始研發(fā)工業(yè)機器人以來，也相繼出臺了一系列支持政策。

1.“十二五”前的支持政策

“七五”期間，我國開始組織對工業(yè)機器人的攻關(guān)，工業(yè)機器人開發(fā)研究被列為76項國家科技重點攻關(guān)項目之一，“七五”科技攻關(guān)為機器人研發(fā)帶來的轉(zhuǎn)變對我國制造業(yè)等行業(yè)的發(fā)展起著積極的作用。20世紀80年代，一些國家關(guān)于推動機器人發(fā)展的系列政策對我國機器人研發(fā)政策的制定產(chǎn)生了影響?！暗桨耸甏衅?63計劃實施前，全國還沒有一臺示教再現(xiàn)式關(guān)節(jié)型機器人產(chǎn)品問世，更談不上生產(chǎn)應(yīng)用。當(dāng)時中國機器人的研究與開發(fā)水平大致比國外落后25年以上”。[4]1986年，由政府主導(dǎo)的國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）把智能機器人主題作為重點發(fā)展領(lǐng)域。2006年，《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》突出了智能服務(wù)機器人研發(fā)的重要性，提出了促進智能服務(wù)機器人發(fā)展的科技投入機制和運行機制。

2.“十二五”以來的發(fā)展政策

2011年，我國制定了《國家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》和《工業(yè)轉(zhuǎn)型升級規(guī)劃（2011—2015年）》，《規(guī)劃》將平臺建設(shè)和聯(lián)盟組建納入機器人發(fā)展的重點內(nèi)容。2012年4月、5月和7月，《服務(wù)機器人科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》相繼出臺，培育發(fā)展機器人新興產(chǎn)業(yè)得到了前所未有的重視。2013年12月，工業(yè)和信息化部推出了《關(guān)于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，進一步明確了工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標。近兩年，國家大力支持機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》于2016年3月印發(fā)，這也為機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向。

從“七五”時期至今，國家科學(xué)地制定出一系列適合我國機器人技術(shù)發(fā)展的具有可操作性的政策，隨著改革開放的不斷深化，尤其是2010年以來，我國充分認識到發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)的重要性，從我國未來長遠發(fā)展的角度出發(fā)，全面深入研討我國機器人發(fā)展戰(zhàn)略，制定了國家層面的發(fā)展規(guī)劃，確立了機器人發(fā)展戰(zhàn)略目標，加大機器人研發(fā)資金的支持力度，在國家層次上提供有利于機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的體制、機制和制度。

三、我國機器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑

從整體上看，我國眾多機器人研制單位分散發(fā)展，應(yīng)該在國家層面上宏觀把握，將政府、企業(yè)、學(xué)校、科研院所的力量有效結(jié)合起來，在聯(lián)合的基礎(chǔ)上進行專業(yè)分工，國家負責(zé)統(tǒng)一組織協(xié)調(diào)機器人研制、生產(chǎn)與應(yīng)用。我們應(yīng)該認真總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)，把握良好的時代發(fā)展機遇，充分發(fā)揮國內(nèi)市場優(yōu)勢，促進機器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展，為此提出以下建議。

1.制定科學(xué)的扶持政策

號稱機器人王國的日本擁有國際上最為先進的工業(yè)機器人技術(shù)，國內(nèi)工業(yè)機器人生產(chǎn)規(guī)模大、應(yīng)用范圍廣，雖然比美國機器人起步晚8年，但是發(fā)展速度驚人，這得益于日本政府在機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面所采取的各項積極扶植政策。日本政府為機器人中、小企業(yè)提供包括優(yōu)惠的低息資金和應(yīng)用機器人的專門知識及技術(shù)指導(dǎo)等在內(nèi)的一系列優(yōu)惠政策。我國可以借鑒日本機器人發(fā)展的成功經(jīng)驗，制定科學(xué)的政策推動機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。通過加大所得稅抵扣力度、出臺減稅和退稅等政策，實現(xiàn)在財稅方面對機器人自主創(chuàng)新的支持，為機器人產(chǎn)業(yè)營造出相對寬松的財稅環(huán)境。通過增加信息扶持力度，實現(xiàn)在投資方面對機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持，鼓勵各種大型制造項目使用機器人技術(shù)，并提供無息貸款制度等優(yōu)惠政策，為機器人產(chǎn)業(yè)開通綠色通道。通過調(diào)整機器人進出口政策，實現(xiàn)在貿(mào)易方面對我國自主研發(fā)機器人市場占有的支持，適當(dāng)提高進出口稅以限制機器人進口。

2.建立統(tǒng)一的標準和平臺

目前，由于缺少統(tǒng)一的操作系統(tǒng)軟件，機器人應(yīng)用程序無法在不同的設(shè)備上運行，在機器人處理器和其他硬件方面，因為沒有統(tǒng)一的標準，也無法實現(xiàn)一種編程代碼在兩臺不同機器上的使用。正如上世紀70年代微軟開發(fā)的BASIC程序設(shè)計語言為計算機行業(yè)建立起統(tǒng)一的平臺一樣，機器人行業(yè)迫切需要建立起統(tǒng)一的平臺，制定國家檢測標準，全面實施對各類機器人的性能檢測和產(chǎn)品認證，以實現(xiàn)一組具體硬件開發(fā)的程序能夠在另一組硬件上投入使用，通過開發(fā)基礎(chǔ)通用工具實現(xiàn)各種軟硬件在機器人設(shè)計中的整合。

3.突破關(guān)鍵核心技術(shù)

“我國工業(yè)機器人盡管在某些關(guān)鍵技術(shù)上有所突破，但還缺乏整體核心技術(shù)的突破，特別是在制造工藝與整套裝備方面，缺乏高精密、高速與高效的減速器、伺服電動機、控制器等關(guān)鍵部件”。[5]目前，我國是世界上機器人需求量最大的國家，但尚處在一個機器人消費型國家的階段。由于現(xiàn)階段生產(chǎn)的機器人在質(zhì)量方面難以達到要求，我國機器人的很多關(guān)鍵部件依賴進口，制約了我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，影響了國際競爭力的提高。應(yīng)集中攻關(guān)核心技術(shù)，注重高精密減速機、伺服電動機和驅(qū)動器、控制器等關(guān)鍵部件的研究與開發(fā)，進一步掌握核心技術(shù)。

4.降低硬件成本

傳感器、電機和伺服裝置等硬件的成本昂貴阻礙了機器人的發(fā)展，雖然與以往相比，這些器件的價格有所下降，但許多機器人需求用戶仍舊買不起，機器人價格與消費者能夠承受的水平還有一定距離，例如，清掃機器人價格。應(yīng)該努力研制出深受廣大用戶歡迎的經(jīng)濟型機器人，提升我國參與國際競爭的優(yōu)勢。

5.加大科普宣傳力度

為了使更多的人了解機器人，選擇使用機器人，應(yīng)該在機器人知識普及宣傳方面加大力度，投入專項資金，通過開展機器人比賽、組織機器人科普講座、舉辦機器人圖片展覽等形式多樣的機器人科普宣傳活動，使人們清楚機器人的能力范圍，了解機器人給人類帶來的好處，明晰機器人對未來社會發(fā)展的影響。機器人科普宣傳不僅可以普及機器人知識，而且有利于培養(yǎng)后備科技人才，對于提高國民整體素質(zhì)也有一定的積極作用。

6.加強培育機器人龍頭企業(yè)

機器人技術(shù)創(chuàng)新的主體應(yīng)該是企業(yè)，企業(yè)應(yīng)該承擔(dān)機器人研發(fā)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化的重任，但在國家“863計劃”推動下建立的研究基地集中在了高校和科研院所，沒有對企業(yè)參與機器人研發(fā)給予足夠的重視，企業(yè)在機器人的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化中發(fā)揮的作用十分有限?！皳?jù)不完全統(tǒng)計，中國從事機器人相關(guān)業(yè)務(wù)的企業(yè)2013年是400多家，2014年達到800多家，其中上市企業(yè)2009年1家，2015年多達34家”。[6]在從事機器人相關(guān)業(yè)務(wù)的數(shù)百個企業(yè)中，缺少能夠參與國際競爭的龍頭企業(yè)。應(yīng)該積極采取包括試驗研究費減稅、設(shè)備更新貸款制度在內(nèi)的有效措施加強培育市場認可的機器人骨干企業(yè)，樹立我國機器人品牌，扶持龍頭企業(yè)搶占競爭日益激烈的機器人市場。

四、結(jié)論

綜上所述，面對日益激烈的國際制造競爭環(huán)境，制造業(yè)競爭的核心要素轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛻艨啥ㄖ啤⑷嵝约庸ぶ圃臁⒊杀就度肱c效率提高、全球資源整合，機器人的出現(xiàn)與發(fā)展是社會需求和科技進步共同作用的結(jié)果。在多種需求下推動發(fā)展的機器人為人類社會做出了很大貢獻。我國工業(yè)機器人發(fā)展處于產(chǎn)業(yè)化初級階段，構(gòu)建完整的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈需要大規(guī)模、長時期的投入，我們應(yīng)該積極采取有效措施緊緊抓住我國工業(yè)機器人市場快速增長的歷史機遇，促進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。我們應(yīng)該從自身發(fā)展的實際情況出發(fā)，正確分析優(yōu)勢和劣勢，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，積極采取有效措施彌補薄弱環(huán)節(jié)，緊跟機器人發(fā)展的前沿?zé)狳c，攻破關(guān)鍵技術(shù)，為我國建設(shè)制造強國添磚加瓦。

[1]宋健.智能控制——超越世紀的目標[J].中國高校技術(shù)市場,1999(10):12-15.

[2]金周英,白英.我國機器人發(fā)展的政策研究報告[J].機器人技術(shù)與應(yīng)用,2009(2):1-7.

[3]儀德剛,張昕妍,楊漾.中國機器人工業(yè)初創(chuàng)期政策回顧[J].科技管理研究,2016(2):42-46.

[4]863計劃對中國機器人發(fā)展的巨大作用和深遠影響[J].機器人技術(shù)與應(yīng)用,2001(3):4-6.

[5]王田苗,陶永.我國工業(yè)機器人技術(shù)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J].機械工程學(xué)報,2014(9):1-13.

[6]王田苗,陳殿生,陶永,李劍.改變世界的智能機器——智能機器人發(fā)展思考[J].科技導(dǎo)報,2015(21):16-22.

(責(zé)任編輯 胡愛敏)

高華，東北大學(xué)科技哲學(xué)研究中心博士研究生；陳紅兵，東北大學(xué)教授，哲學(xué)博士（郵政編碼 110819）

F124.3

A

1672-6359(2016)06-0062-04

國家社會科學(xué)基金項目“新盧德主義文化批判思想研究”（13BZX022）