工業(yè)機(jī)器人國(guó)際產(chǎn)業(yè)格局

劉思瑋

作為“制造業(yè)皇冠上的明珠”，工業(yè)機(jī)器人已成為世界各國(guó)推動(dòng)新一輪工業(yè)革命的主力軍。日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家憑借雄厚的制造業(yè)基礎(chǔ)、政策的扶持等，占據(jù)了全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)霸主地位。與此同時(shí)，他們居安思危，圍繞下一代機(jī)器人、市場(chǎng)新應(yīng)用等連續(xù)提出新計(jì)劃、新戰(zhàn)略，提前研判、率先布局。日本、德國(guó)發(fā)展工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和戰(zhàn)略對(duì)我國(guó)極具借鑒意義。

日、德的工業(yè)機(jī)器人制造及應(yīng)用水平均全球領(lǐng)先

從工業(yè)機(jī)器人的核心技術(shù)來(lái)看，目前高端的工業(yè)機(jī)器人被德國(guó)、日本包攬。關(guān)鍵零部件的研發(fā)技術(shù)，包括減速機(jī)、伺服電機(jī)方面，日本處于領(lǐng)先地位，而在原材料、本體零部件和操作系統(tǒng)，德國(guó)更有優(yōu)勢(shì)。與德國(guó)、日本相比，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人的技術(shù)水平還有很大差距。例如，機(jī)器人的發(fā)展歷史從技術(shù)的角度可以分為三個(gè)階段：第一代叫做示教再現(xiàn)機(jī)器人;第二代是結(jié)合了感知技術(shù)的機(jī)器人;第三代是認(rèn)知機(jī)器人。目前國(guó)產(chǎn)機(jī)器人只能達(dá)到第二代，而日本、德國(guó)的機(jī)器人已經(jīng)能夠做到第三代，能深度學(xué)習(xí)，并不斷調(diào)整自己的行為。

從工業(yè)機(jī)器人制造企業(yè)來(lái)看，日本的發(fā)那科（FANUC）、安川電機(jī)（YASKAWA）、德國(guó)的庫(kù)卡（KUKA）和瑞士的ABB是全球主要的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)商，被稱為“四大家族”，占據(jù)全球約50%的市場(chǎng)份額，更是占據(jù)了我國(guó)70%左右的市場(chǎng)份額，幾乎壟斷了機(jī)器人高階領(lǐng)域?！八拇蠹易濉痹诟鱾€(gè)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)各有所長(zhǎng)，安川電機(jī)的核心領(lǐng)域是伺服系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)控制器，發(fā)那科的核心是數(shù)控系統(tǒng)，庫(kù)卡的核心是控制系統(tǒng)和機(jī)械本體，ABB的核心領(lǐng)域是控制系統(tǒng)。

從工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)應(yīng)用來(lái)看，工業(yè)機(jī)器人密度（每萬(wàn)名工人使用工業(yè)機(jī)器人數(shù)量）是衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展程度的標(biāo)準(zhǔn)之一，國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）發(fā)布的最新報(bào)告顯示，2016年，世界上自動(dòng)化程度最高的國(guó)家是韓國(guó)（631臺(tái)/萬(wàn)人），排在2-5位的國(guó)家分別是新加坡、德國(guó)、日本、瑞典。而我國(guó)僅為68臺(tái)/萬(wàn)人，還不到全球平均水平（74臺(tái)/萬(wàn)人）。不過(guò)，中國(guó)電子學(xué)會(huì)組織編制的《中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2018》顯示，僅時(shí)隔一年，即2017年我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人密度已達(dá)88臺(tái)/萬(wàn)人，首次超過(guò)了全球平均水平。但與先進(jìn)國(guó)家相比，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人密度還很低。限制應(yīng)用普及的主要原因是什么呢？大范圍的普及應(yīng)用前提是可以接受的成本以及易操作的屬性、穩(wěn)定且旺盛的市場(chǎng)需求。隨著人口紅利的消失，中國(guó)市場(chǎng)需求旺盛，自2013年開(kāi)始至今，中國(guó)就是全球工業(yè)機(jī)器人第一大市場(chǎng)。另一方面，缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和薄弱的核心技術(shù)使得關(guān)鍵零部件只能依賴于進(jìn)口。據(jù)悉，我國(guó)75%的精密減速器從日本進(jìn)口，伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)超過(guò)80%依賴進(jìn)口。以RV40E減速器（減速比105）為例，日本賣給中國(guó)是7500元/個(gè)，而同樣的產(chǎn)品賣給歐美國(guó)家，僅2000-3000元/個(gè)，價(jià)格只有賣給中國(guó)的1/3左右。

日、德工業(yè)機(jī)器人的崛起：勞動(dòng)力短缺、下游需求旺盛、政府扶持

機(jī)器人由美國(guó)發(fā)明，卻在日本發(fā)揚(yáng)光大。1967年日本川崎重工業(yè)公司首先從美國(guó)引進(jìn)了機(jī)器人及技術(shù)，并于1968年試制出第一臺(tái)日本產(chǎn)Unimate機(jī)器人。上世紀(jì)60年代末日本處于高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期，勞動(dòng)力嚴(yán)重不足，工業(yè)機(jī)器人在日本被國(guó)內(nèi)企業(yè)視作救世主。隨著以機(jī)械、電子、汽車為代表的制造業(yè)崛起，工業(yè)機(jī)器人在這些優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)中得以大規(guī)模推廣。1980年是日本的“機(jī)器人普及元年”，工業(yè)機(jī)器人逐步從上述產(chǎn)業(yè)推廣到其他制造業(yè)領(lǐng)域。憑借良好的軍工基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)模仿、消化、吸收和創(chuàng)新，加上具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的汽車、機(jī)械、電子產(chǎn)業(yè)等的企業(yè)使用者嚴(yán)苛的要求磨練，以及銷售實(shí)績(jī)與專門技能的累積，日本機(jī)器人快速崛起，成為全球領(lǐng)導(dǎo)者。

日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，與政府扶持亦密不可分。早在20世紀(jì)70年代初，日本政府就出臺(tái)了一系列針對(duì)工業(yè)機(jī)器人的扶持政策，政策可以分為兩類：一類是促進(jìn)應(yīng)用普及的政策，重點(diǎn)集中在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用環(huán)節(jié)中的制度構(gòu)建及規(guī)范，例如1971年出臺(tái)了《機(jī)電法》，1978年出臺(tái)了《機(jī)情法》，進(jìn)行了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)相關(guān)的行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)制定，20世紀(jì)80年代，伴隨“財(cái)政投融資租賃制度”出臺(tái)，由日本財(cái)政省、日本開(kāi)發(fā)銀行牽頭的24家工業(yè)機(jī)器人制造商及多家保險(xiǎn)公司共同出資，成立了“日本機(jī)器人租賃公司”，日本地方政府則出資成立合作基金，開(kāi)始面向各類中小企業(yè)提供機(jī)器人設(shè)備的租賃及貸款，極大地推動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用普及;另一類則是針對(duì)企業(yè)研發(fā)，利用稅收補(bǔ)助、項(xiàng)目設(shè)立等形式進(jìn)行政策支持。例如1985年出臺(tái)的《高技術(shù)稅制》規(guī)定，扣除企業(yè)研究開(kāi)發(fā)所得稅7%的稅額，用于補(bǔ)貼高性能工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)研究。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，日本政府更加重視工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2002年，日本經(jīng)產(chǎn)省開(kāi)始實(shí)施《21世紀(jì)機(jī)器人挑戰(zhàn)計(jì)劃》，將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)作為高端產(chǎn)業(yè)加以扶持。2004年，日本經(jīng)產(chǎn)省推出《面向新的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)報(bào)告》，將機(jī)器人列為重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，2005年，《新興產(chǎn)業(yè)促進(jìn)戰(zhàn)略》再次將機(jī)器人列為七大新興產(chǎn)業(yè)之一。2006-2010年間，日本政府每年投入1000萬(wàn)美元用于攻克服務(wù)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)。此后，日本政府借助各類產(chǎn)業(yè)政策扶持機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為常態(tài)。

雖然德國(guó)稍晚于日本引進(jìn)工業(yè)機(jī)器人，但與日本類似，二戰(zhàn)后勞動(dòng)力短缺，加上本國(guó)制造業(yè)基礎(chǔ)良好、國(guó)民技術(shù)水平高，極大地促進(jìn)了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展。德國(guó)工業(yè)機(jī)器人的普及也離不開(kāi)政府積極與強(qiáng)勢(shì)的行政手段。例如，德國(guó)政府在20世紀(jì)70年代中后期便開(kāi)始推行一項(xiàng)名為“改善勞動(dòng)條件計(jì)劃”的政策，強(qiáng)制規(guī)定部分有毒、有害、有危險(xiǎn)的工作崗位必須以機(jī)器人來(lái)代替人工，以行政手段將機(jī)器人的應(yīng)用真正推向市場(chǎng)。1985年德國(guó)政府提出了要向高級(jí)的、有感知的智能機(jī)器人領(lǐng)域進(jìn)軍的計(jì)劃。此后，機(jī)器人開(kāi)始進(jìn)入德國(guó)的各個(gè)產(chǎn)業(yè)。除了應(yīng)用于汽車、電子等技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)外，工業(yè)機(jī)器人還廣泛滲透到了塑料、橡膠、冶金、食品、包裝等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。在德國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的過(guò)程中，機(jī)器人有效地降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

德國(guó)工業(yè)4.0計(jì)劃VS日本新機(jī)器人戰(zhàn)略：劍指下一代工業(yè)機(jī)器人