工業(yè)機(jī)器人發(fā)展與制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

鄧仲良 屈小博

摘? ?要：實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)目標(biāo)必須加快推進(jìn)制造業(yè)智能轉(zhuǎn)型。利用IFR國(guó)別數(shù)據(jù)總結(jié)了全球工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的如下“卡爾多事實(shí)”：多數(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的人口結(jié)構(gòu)變動(dòng)導(dǎo)致了“機(jī)器換人”;工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用加快了資本深化過程;主要國(guó)家推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用均基于本國(guó)的產(chǎn)業(yè)比較優(yōu)勢(shì)，并將其主要應(yīng)用于高技術(shù)制造業(yè);重大技術(shù)突破主要依賴于行業(yè)內(nèi)頭部企業(yè)的長(zhǎng)期技術(shù)積累。對(duì)中國(guó)代表性工業(yè)機(jī)器人及智能制造企業(yè)的調(diào)查研究表明，工業(yè)機(jī)器人頭部企業(yè)的初始發(fā)展路徑都具有相似產(chǎn)業(yè)背景;當(dāng)前中國(guó)工業(yè)機(jī)器人在一般制造業(yè)應(yīng)用中存在過度推廣問題，在附加值較高的零部件制造業(yè)中應(yīng)用程度相對(duì)不高。理論和調(diào)查研究都表明，推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用可通過提高生產(chǎn)效率和優(yōu)化要素配置結(jié)構(gòu)來促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，但其也會(huì)對(duì)資本、勞動(dòng)力等要素市場(chǎng)產(chǎn)生交互影響。因此，相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策制定應(yīng)遵循全球工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的典型化特征規(guī)律，因地制宜、分門別類地引導(dǎo)推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人更多地應(yīng)用于高技術(shù)制造業(yè)，避免盲目實(shí)施“機(jī)器換人”。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人;制造業(yè)發(fā)展;數(shù)字經(jīng)濟(jì)

中圖分類號(hào)：F424? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ?文章編號(hào)：1003-7543（2021）08-0025-13

以工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)先進(jìn)制造業(yè)跨越發(fā)展已成為全球共識(shí)。根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)盟（IFR）數(shù)據(jù)，世界工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，2013—2019年全球工業(yè)機(jī)器人年均增速為16.7%，2019年全球工業(yè)機(jī)器人新增38.1萬臺(tái)，總存量已接近270萬臺(tái)。當(dāng)前中國(guó)正在大規(guī)模推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中的應(yīng)用，2013年以來中國(guó)工業(yè)機(jī)器人安裝臺(tái)數(shù)已持續(xù)多年位居全球第一，2018年新增安裝和存量分別占全球的35.61%和25.35%，但制造業(yè)真實(shí)產(chǎn)值增加率并未與工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用同步正向增加。在這種情況下，有必要反思工業(yè)機(jī)器人促進(jìn)制造業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型的作用機(jī)制到底是什么。與國(guó)外相比，中國(guó)制造業(yè)發(fā)展和工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的結(jié)合點(diǎn)有何共性規(guī)律或差異性？

迄今為止，學(xué)術(shù)界對(duì)上述問題還未有統(tǒng)一、明確的回應(yīng)，主要原因包括：其一，當(dāng)前新技術(shù)發(fā)展迅速，已有技術(shù)很快會(huì)被新的前沿技術(shù)替代，進(jìn)而對(duì)生產(chǎn)組織產(chǎn)生顛覆性影響，這使得研究者難以及時(shí)準(zhǔn)確識(shí)別何種新技術(shù)對(duì)制造業(yè)發(fā)展影響最大。其二，從產(chǎn)業(yè)體系演進(jìn)歷程來看，中國(guó)與國(guó)外制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)還存在較大差異，需要選取合適的共性技術(shù)應(yīng)用來彌合國(guó)內(nèi)外實(shí)際情況差異，而工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用則提供了這樣一個(gè)共同技術(shù)背景。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)最初興盛于1990年前后，已在美國(guó)和歐洲等國(guó)的制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，盡管當(dāng)前這些主要發(fā)達(dá)國(guó)家的制造業(yè)已逐步讓位于服務(wù)業(yè)，但其仍然在大力推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用。改革開放以來中國(guó)現(xiàn)代制造業(yè)體系日益完備，2013年后中國(guó)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用階段，但工業(yè)機(jī)器人和制造業(yè)深度融合的中國(guó)模式尚未形成，制造業(yè)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率2012年被服務(wù)業(yè)超過。針對(duì)上述兩種疑惑，本文將這些現(xiàn)實(shí)問題提煉為以下兩個(gè)問題：如何準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)及有效促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用？不同國(guó)家在推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用時(shí)有何共性規(guī)律？

當(dāng)前中國(guó)正在加快形成新發(fā)展格局，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和擴(kuò)大內(nèi)需是關(guān)鍵影響因素，促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人等新技術(shù)在制造業(yè)中應(yīng)用不僅有利于發(fā)揮科技創(chuàng)新作用，提升中國(guó)制造核心競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)全球產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈攀升，而且能夠有效應(yīng)對(duì)人口老齡化和勞動(dòng)力供給下降，進(jìn)一步對(duì)沖“人口紅利”式微引發(fā)的潛在增長(zhǎng)率失速，穩(wěn)定制造業(yè)比重。與此同時(shí)，“機(jī)器換人”也對(duì)人口質(zhì)量和勞動(dòng)力技能水平提出了更高要求。

長(zhǎng)期而言，技術(shù)應(yīng)用對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)度在不斷發(fā)生變化。Kaldor從20世紀(jì)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展中總結(jié)出六個(gè)“卡爾多事實(shí)”[1]，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和技術(shù)水平不斷進(jìn)步，新的卡爾多事實(shí)進(jìn)一步得到了補(bǔ)充和完善[2]。從實(shí)際情況來看，以新技術(shù)應(yīng)用來促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)不僅是世界各國(guó)的普遍經(jīng)驗(yàn)，而且是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長(zhǎng)的通用路徑。鑒于工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中應(yīng)用是研究中國(guó)和國(guó)外制造業(yè)升級(jí)問題的共同現(xiàn)實(shí)背景，在已有研究文獻(xiàn)和實(shí)際調(diào)研的基礎(chǔ)上，本文嘗試總結(jié)全球工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的“卡爾多事實(shí)”，探討工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用如何影響中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。本文利用國(guó)別層面的IFR工業(yè)機(jī)器人數(shù)據(jù)和企業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn)的共性問題來研究中國(guó)工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中的應(yīng)用情況，并將其與全球工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的典型事實(shí)相比較，從而從理論和實(shí)踐層面獲得可供參考的政策啟示。

一、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)類別及研究方法

當(dāng)前對(duì)工業(yè)機(jī)器人的概念界定已比較明確，IFR提供了1993年以來全球主要使用工業(yè)機(jī)器人的國(guó)家和地區(qū)的新增和存量數(shù)目，并以年度報(bào)告的形式每年跟蹤研究，這為本文研究工業(yè)機(jī)器人及其在制造業(yè)中的應(yīng)用提供了詳實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?；谶@樣的考慮，本文遵循IFR對(duì)工業(yè)機(jī)器人的定義，即工業(yè)機(jī)器人為“三個(gè)或多軸上可編程的、自動(dòng)控制的、多功能機(jī)械手臂裝置”[3]。

（一）工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)類別

根據(jù)IFR《2019年世界機(jī)器人報(bào)告：工業(yè)機(jī)器人》（World Robotics 2019： Industrial Robots），工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)分類基本能夠與世界通行的標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)劃分目錄對(duì)應(yīng)。為進(jìn)一步聚焦分析工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中的應(yīng)用趨勢(shì)，本文剔除了工業(yè)機(jī)器人在農(nóng)林牧漁業(yè)（A-B）、采礦業(yè)（C）、電力燃?xì)夂陀盟┙o（E）、建筑業(yè)（F）、教育和研究（P）等產(chǎn)業(yè)內(nèi)的應(yīng)用數(shù)據(jù)。對(duì)制造業(yè)而言（IFR產(chǎn)業(yè)劃分代碼為D），工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)有食品和飲料制造業(yè)（10—12）、紡織業(yè)（13—15）、木制品及家具制造業(yè)（16）、造紙及出版印刷業(yè)（17—18）、塑料和化工制造業(yè)（19—22）、玻璃等礦物制品制造業(yè)（不含汽車零部件，23）、基本金屬制造業(yè)（24）、金屬制品制造業(yè)（非汽車，25）、電氣電子制造業(yè)（26—27）、工業(yè)機(jī)械制造業(yè)（28）、汽車制造業(yè)（29）等，產(chǎn)業(yè)類別劃分具體如表1（下頁）所示。

（二）研究方法

鑒于當(dāng)前中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)尚不完善，本文在研究方法上以文獻(xiàn)研究、IFR數(shù)據(jù)與實(shí)際調(diào)研情況相結(jié)合為主，即從實(shí)際調(diào)研中提煉問題，在文獻(xiàn)研究中梳理理論機(jī)制，再將IFR數(shù)據(jù)和實(shí)際調(diào)研情況進(jìn)行比較分析。在研究數(shù)據(jù)基礎(chǔ)方面，本文整理了全球IFR總量及其分國(guó)別、分產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)，將IFR數(shù)據(jù)匹配至6個(gè)主要應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人國(guó)家（中、美、德、法、韓、日），在此基礎(chǔ)上，再匹配以世界銀行發(fā)展指數(shù)WDI（World Bank Index）和OECD數(shù)據(jù)庫中產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口年齡結(jié)構(gòu)等國(guó)別層面數(shù)據(jù)。調(diào)研對(duì)象主要選取國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人研發(fā)與生產(chǎn)企業(yè)和采用工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)的制造業(yè)企業(yè)，具體調(diào)查對(duì)象包括：徐州工程機(jī)械集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱徐工集團(tuán)）、賽摩智能科技集團(tuán)股份有限公司（簡(jiǎn)稱賽摩）、南京埃斯頓機(jī)器人工程有限公司（簡(jiǎn)稱埃斯頓）、珠海格力智能裝備有限公司（簡(jiǎn)稱格力智能裝備）、珠海市運(yùn)泰利自動(dòng)化設(shè)備有限公司（簡(jiǎn)稱運(yùn)泰利）、珠海松下馬達(dá)有限公司（簡(jiǎn)稱松下馬達(dá)），重點(diǎn)考察工業(yè)機(jī)器人企業(yè)的技術(shù)特征以及工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中的應(yīng)用情況。具體而言，針對(duì)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)本身發(fā)展情況的調(diào)研，本文以埃斯頓、松下馬達(dá)等企業(yè)為主;對(duì)工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中應(yīng)用情況的調(diào)研，本文選取了徐工集團(tuán)、賽摩、格力智能裝備、運(yùn)泰利等制造業(yè)企業(yè)。

為全面地了解國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)及智能制造企業(yè)的發(fā)展方向和面臨的挑戰(zhàn)，本研究調(diào)研訪談人員主要針對(duì)中高層管理人員和工廠技術(shù)工人，這不僅可以提供管理層對(duì)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)發(fā)展及應(yīng)用方向的宏觀視野，而且能反映基層技術(shù)員工對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的細(xì)致思考。調(diào)研時(shí)間主要集中于2020年6—10月，具體調(diào)研形式為：一是實(shí)地企業(yè)調(diào)研。課題組提前對(duì)廣東和江蘇兩地的企業(yè)發(fā)放調(diào)查問卷和座談提綱，對(duì)企業(yè)基本信息、行業(yè)類型（四位碼行業(yè)）、員工總數(shù)、固定資產(chǎn)、營(yíng)銷收入、生產(chǎn)成本、是否獲得政府補(bǔ)貼、推進(jìn)“機(jī)器換人”起始時(shí)間及原因、使用工業(yè)機(jī)器人類型及相關(guān)成本投入等情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。二是面對(duì)面訪談。對(duì)企業(yè)管理層和基層技術(shù)骨干代表人員進(jìn)行訪談，通常為調(diào)研企業(yè)介紹各自企業(yè)發(fā)展的基本情況，并對(duì)提綱問題進(jìn)行回答，然后根據(jù)企業(yè)具體情況通過交互問答等方式來進(jìn)一步了解工業(yè)機(jī)器人企業(yè)的生產(chǎn)決策、技術(shù)選取、新業(yè)務(wù)拓展等具體信息。三是調(diào)研情況總結(jié)和回訪。對(duì)每次調(diào)研結(jié)果都采取語音和文字記錄，并在調(diào)研后對(duì)調(diào)研問題及回答進(jìn)行系統(tǒng)整理，若有疑問之處，再就具體問題向相關(guān)企業(yè)進(jìn)行求證。

二、全球工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的“卡爾多事實(shí)”

工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中應(yīng)用改變了產(chǎn)業(yè)中的要素結(jié)構(gòu)，引起了增長(zhǎng)中要素貢獻(xiàn)份額及配置效率的變化。2000年以來全球工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐步成熟，已呈現(xiàn)一些基本特征，本文結(jié)合已有研究文獻(xiàn)、IFR數(shù)據(jù)和實(shí)際調(diào)研情況總結(jié)了工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)及其應(yīng)用的“卡爾多事實(shí)”①。

（一）人口變動(dòng)是多數(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高國(guó)家推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的主要原因

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的第一個(gè)“卡爾多事實(shí)”是，人口老齡化、勞動(dòng)力與勞動(dòng)力成本是影響工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的核心因素。已有研究表明，人口老齡化、高人力資本市場(chǎng)需求是“機(jī)器換人”趨勢(shì)日益加快的主要原因[4]。Abeliansky & Prettner利用1993—2013年60個(gè)國(guó)家數(shù)據(jù)的研究表明，人口總量增加率提高1%，將會(huì)降低2%的機(jī)器人使用增量[5]。從“機(jī)器換人”效果來看，人口老齡化和低生育率等對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)帶來的不利影響可以通過機(jī)器人替代來進(jìn)行緩解[6-7]，即通過使用機(jī)器人替代傳統(tǒng)崗位，可以減少經(jīng)濟(jì)體對(duì)勞動(dòng)力投入的要求，從而補(bǔ)償人口老齡化引起勞動(dòng)力供給不足對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的不利沖擊。

從主要應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的國(guó)家來看，除日本外，中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)和韓國(guó)在制造業(yè)中應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的規(guī)模與人口老齡化趨勢(shì)成正比：16～64歲勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)越充裕，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用規(guī)模越低，而65歲以上人口越多，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用規(guī)模越大（見圖1）。對(duì)日本而言，這樣的規(guī)律似乎不明顯，這可能由于日本老齡化問題出現(xiàn)較早，而日本僅在部分產(chǎn)業(yè)大規(guī)模推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用。世界銀行發(fā)展指數(shù)（WDI）表明，1993年日本老齡化率為13.27%，2018年日本老齡化比重達(dá)27.58%，其工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用規(guī)模始終停留在30萬～35萬臺(tái)，增幅和存量臺(tái)數(shù)都變化不大（前提是IFR提供的日本相關(guān)數(shù)據(jù)完整且正確）②。從日本工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用產(chǎn)業(yè)來看，日本工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中應(yīng)用主要集中在汽車制造業(yè)（2018年121 264臺(tái)）、電氣電子制造業(yè)（109 361臺(tái)）、半導(dǎo)體/LCD/LED（85 973臺(tái)）、金屬制品制造業(yè)（37 813臺(tái)）等，而在其余產(chǎn)業(yè)應(yīng)用比重較低，這表明日本僅在具有比較優(yōu)勢(shì)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)上大規(guī)模使用工業(yè)機(jī)器人。從企業(yè)調(diào)研的實(shí)際情況來看，企業(yè)是否采取“機(jī)器換人”主要取決于機(jī)器人購(gòu)置與維護(hù)成本、勞動(dòng)力成本變化和產(chǎn)品的邊際利潤(rùn)提升等因素。

從勞動(dòng)力市場(chǎng)的相關(guān)研究來看，大量已有研究表明，“機(jī)器換人”具有就業(yè)替代和就業(yè)創(chuàng)造兩種效應(yīng)[8]。工業(yè)機(jī)器人使用會(huì)引起勞動(dòng)力市場(chǎng)產(chǎn)生兩種效應(yīng)：替代效應(yīng)和生產(chǎn)率效應(yīng)。一方面，工業(yè)機(jī)器人的使用降低了勞動(dòng)力需求和工資水平。已有研究表明，這種替代效應(yīng)具有顯著的產(chǎn)業(yè)異質(zhì)性[9]：在勞動(dòng)密集型制造業(yè)推進(jìn)“機(jī)器換人”可縮減用工成本，對(duì)規(guī)模較大、資本深化程度較高、研發(fā)力度較強(qiáng)的高技術(shù)制造業(yè)則是互補(bǔ)的正向效應(yīng)，機(jī)器人對(duì)就業(yè)的替代效應(yīng)僅在中等技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)化任務(wù)中顯著[10]。具體而言，就美國(guó)勞動(dòng)力市場(chǎng)而言，推進(jìn)機(jī)器人等智能技術(shù)應(yīng)用會(huì)降低就業(yè)和工資水平，拉低近0.2%的就業(yè)比重，并造成就業(yè)工資下降0.42%[11]。外部健康沖擊也會(huì)降低面對(duì)面工作任務(wù)需求，新冠肺炎疫情的大流行降低了勞動(dòng)力流動(dòng)性，對(duì)密切接觸的勞動(dòng)密集型制造業(yè)影響較大，導(dǎo)致其加快了“機(jī)器換人”。另一方面，工業(yè)機(jī)器人的使用提升了自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的正向促進(jìn)作用[5]，其還創(chuàng)造了生產(chǎn)過程中非自動(dòng)化環(huán)節(jié)的勞動(dòng)力需求，同時(shí)機(jī)器和人的交互需求增多還增加了“人機(jī)協(xié)作”的中間崗位需求[12]，而從工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)來看，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)本身及上下游設(shè)計(jì)與研發(fā)、零部件制造、銷售和技術(shù)服務(wù)等環(huán)節(jié)也會(huì)創(chuàng)造新的就業(yè)崗位，因而機(jī)器人應(yīng)用也具有勞動(dòng)力創(chuàng)造效應(yīng)。

（二）工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的重大技術(shù)突破主要依賴于龍頭企業(yè)的長(zhǎng)期技術(shù)積累

工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈分為核心零部件制造、機(jī)器人本體制造和系統(tǒng)集成三個(gè)部分（見圖2）。其中，工業(yè)機(jī)器人的利潤(rùn)關(guān)鍵點(diǎn)為產(chǎn)業(yè)上游的精密減速器、伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)、控制器等關(guān)鍵零部件制造，機(jī)器人本體制造業(yè)和產(chǎn)業(yè)下游系統(tǒng)集成屬于技術(shù)應(yīng)用范疇。當(dāng)前各國(guó)都提前布局全球工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中的核心環(huán)節(jié)，逐漸形成了各具特色的核心技術(shù)和創(chuàng)新模式，如日本川崎重工和發(fā)那科、德國(guó)庫卡等在機(jī)器人手臂、機(jī)器人末端結(jié)構(gòu)和核心控制單元等方面擁有顯著優(yōu)勢(shì)。我們?cè)诠I(yè)機(jī)器人制造企業(yè)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)屬于技術(shù)壟斷高度集中行業(yè)，這種新技術(shù)的誕生及廣泛應(yīng)用基于各國(guó)頭部企業(yè)的技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)，并與其長(zhǎng)期技術(shù)積累和不斷創(chuàng)新研發(fā)投入密切相關(guān)。近年來，中國(guó)沈陽新松、南京埃斯頓、安徽埃夫特在機(jī)器人本體集成和控制單元方面進(jìn)展迅速，徐工集團(tuán)和三一重工更是將工業(yè)機(jī)器人、工程機(jī)械與大數(shù)據(jù)結(jié)合來打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)?；谏鲜鰢?guó)別產(chǎn)業(yè)發(fā)展和企業(yè)調(diào)研情況，本文總結(jié)的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的第二個(gè)“卡爾多事實(shí)”是，本國(guó)工業(yè)機(jī)器人重大技術(shù)突破依賴于本國(guó)機(jī)器人行業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)的長(zhǎng)期投入和經(jīng)驗(yàn)積累。

（三）工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用本質(zhì)上是資本深化的過程

就本質(zhì)而言，工業(yè)機(jī)器人是一種特殊的自動(dòng)化設(shè)備[4]。新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用將進(jìn)一步降低勞動(dòng)力需求，系統(tǒng)的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)會(huì)加快資本形成過程。根據(jù)相關(guān)系列研究，本文總結(jié)的第三個(gè)“卡爾多事實(shí)”是，推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用將加快資本深化過程[5]。資本深化過程勢(shì)必面臨固定資產(chǎn)折舊問題，為比較不同國(guó)家工業(yè)機(jī)器人的使用情況，本文進(jìn)一步界定了工業(yè)機(jī)器人折舊率計(jì)算方法，如式（1），

結(jié)果表明，2018年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人名義年折舊率為1.15%，明顯低于世界平均標(biāo)準(zhǔn)（4.95%），也低于世界其他主要應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的國(guó)家（如美國(guó)6.65%、德國(guó)和法國(guó)5.70%、韓國(guó)3.94%、日本11.56%）。從工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用規(guī)模來看，當(dāng)前中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、韓國(guó)和日本是主要使用工業(yè)機(jī)器人的國(guó)家，合計(jì)約占全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的80%。全球工業(yè)機(jī)器人使用密度呈逐年上升趨勢(shì)，2018年工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中應(yīng)用的存量為2 068 185臺(tái)，其中，中國(guó)為524 273臺(tái)，占全球的25.35%。全球平均使用密度為99臺(tái)/萬員工，新加坡和韓國(guó)使用密度最高，分別為每萬名員工831臺(tái)和774臺(tái)。從中國(guó)制造業(yè)中工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用來看，2010年以來中國(guó)制造業(yè)中工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用比重總體呈先上升而后下降的趨勢(shì)，2010年比重為82.32%，2015年比重增加至91.24%，其后每年逐年遞減，2018年制造業(yè)中工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用比重為79.40%。整體而言，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人整體應(yīng)用水平高于世界其他國(guó)家，2018年中國(guó)使用密度為140臺(tái)/萬員工，從資產(chǎn)折舊和維護(hù)的角度來看，這意味著工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用引起的資本深化將使得未來中國(guó)工業(yè)機(jī)器人維護(hù)成本進(jìn)一步上升。

（四）工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)應(yīng)用主要依賴于原有產(chǎn)業(yè)比較優(yōu)勢(shì)

從各國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展情況來看，工業(yè)機(jī)器人龍頭企業(yè)加大工業(yè)機(jī)器人研發(fā)投入的初始起點(diǎn)都依賴于原有企業(yè)發(fā)展路徑亦或相近的產(chǎn)業(yè)背景，即工業(yè)機(jī)器人發(fā)展及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用大多都立足于本國(guó)原有產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，這是本文總結(jié)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)及其在制造業(yè)中應(yīng)用的第四個(gè)“卡爾多事實(shí)”。相關(guān)研究表明，短期和長(zhǎng)期的技術(shù)調(diào)整成本是不同的，長(zhǎng)期技術(shù)調(diào)整成本較高，在相同產(chǎn)業(yè)背景下工業(yè)機(jī)器人企業(yè)轉(zhuǎn)換成本較低。我們?cè)谀暇┌Ｋ诡D的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，埃斯頓2000—2010年主要從事交流伺服電機(jī)，其為工業(yè)機(jī)器人的核心零部件制造領(lǐng)域之一。在相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)逐步成熟后，自2011年起埃斯頓開始進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人核心零部件研發(fā)。從不同國(guó)家的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，中國(guó)紡織業(yè)具有比較優(yōu)勢(shì)，根據(jù)工業(yè)機(jī)器人在紡織業(yè)的每年新增安裝量數(shù)據(jù)可以看出，中國(guó)每年新安裝工業(yè)機(jī)器人比重都遠(yuǎn)高于其他國(guó)家，占全球紡織業(yè)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用比重最大。2018年中國(guó)紡織業(yè)新增工業(yè)機(jī)器人全球份額為41.80%，而德國(guó)、日本、美國(guó)分別僅為16.40%、6.40%和3.80%，如圖3（a）所示。日本在電子元器件、半導(dǎo)體/LCD/LED、汽車制造等方面具有比較優(yōu)勢(shì)，盡管2010年以來其比重逐步下降，但其在微電子制造等領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用均明顯高于世界其他國(guó)家。以電子元器件制造為例，2018年日本電子元器件全球工業(yè)機(jī)器人存量比重為62.24%，而中國(guó)同時(shí)間范圍內(nèi)呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，同期中國(guó)僅占全球的16.20%，如圖3（b）所示。

（五）高技術(shù)產(chǎn)業(yè)是全球工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的主要領(lǐng)域

從全球各產(chǎn)業(yè)中使用工業(yè)機(jī)器人情況來看，工業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用于汽車制造、電氣電子、金屬制品等裝備制造業(yè)（見表3，下頁），其中汽車制造業(yè)安裝應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人比重約占全球的30%，汽車制造業(yè)中工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用份額主要集中于中國(guó)、日本、德國(guó)、美國(guó)和韓國(guó)，合計(jì)占全球的79%。工業(yè)機(jī)器人在傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型企業(yè)中應(yīng)用較少，如食品和飲料制造業(yè)、紡織業(yè)，2010—2018年其使用比重基本保持不變，2018年食品和飲料制造業(yè)、紡織業(yè)中工業(yè)機(jī)器人存量分別占全球總存量的3.56%和0.13%，這表明全球工業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用于高附加值產(chǎn)品的制造業(yè)，如汽車、電子元器件、半導(dǎo)體/LCD/LED等電子產(chǎn)品和零部件制造，這是工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中應(yīng)用的第五個(gè)“卡爾多事實(shí)”，即從全球工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用規(guī)律來看，工業(yè)機(jī)器人大多應(yīng)用于高技術(shù)制造業(yè)，而非傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。

三、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用及其對(duì)中國(guó)制造業(yè)升級(jí)的影響

在認(rèn)識(shí)全球工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的“卡爾多事實(shí)”基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步從理論上討論工業(yè)機(jī)器人如何促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，并對(duì)當(dāng)前中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)及其在制造業(yè)中的應(yīng)用情況進(jìn)行比較分析。

（一）工業(yè)機(jī)器人促進(jìn)制造業(yè)升級(jí)的理論機(jī)理

作為智能制造中主要應(yīng)用的新技術(shù)之一，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)中資本K和勞動(dòng)力L的要素配置結(jié)構(gòu)。一般地，新技術(shù)進(jìn)步總會(huì)改變生產(chǎn)活動(dòng)的要素結(jié)構(gòu)K/L，技術(shù)應(yīng)用會(huì)降低勞動(dòng)力投入[13]，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用本質(zhì)上仍是資本深化的過程[4]，這使得資本投入偏好進(jìn)一步加劇[13]。同時(shí)，工業(yè)機(jī)器人使用對(duì)要素市場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生影響。相關(guān)研究表明，機(jī)器人等自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用會(huì)推高要素市場(chǎng)價(jià)格，尤其是勞動(dòng)力就業(yè)工資水平[14]。只有當(dāng)資本利率較低時(shí)，推進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用才能降低生產(chǎn)成本[15]，并實(shí)現(xiàn)均衡可持續(xù)的增長(zhǎng)[16]。工業(yè)機(jī)器人作為新技術(shù)引入，也會(huì)對(duì)人力資本水平產(chǎn)生影響[17]。工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中的應(yīng)用要求相關(guān)領(lǐng)域從業(yè)的勞動(dòng)者具有較高的技能水平，因而其直接提高了勞動(dòng)力市場(chǎng)的就業(yè)技能門檻，這也間接增加了制造業(yè)勞動(dòng)力市場(chǎng)的人力資本需求。已有研究進(jìn)一步表明，只有當(dāng)機(jī)器人與人力資本相匹配時(shí)，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用才能更好地促進(jìn)勞動(dòng)者的工資率和勞動(dòng)生產(chǎn)率的增長(zhǎng)[18]。

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用提高了全要素生產(chǎn)率。除優(yōu)化要素結(jié)構(gòu)外，新知識(shí)產(chǎn)生的新技術(shù)應(yīng)用是提高全要素生產(chǎn)率的重要途徑。新技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)主要來源于知識(shí)創(chuàng)造對(duì)原有生產(chǎn)組織形式的改進(jìn)，其首先誕生于知識(shí)創(chuàng)造和傳播，不同類型的知識(shí)對(duì)新技術(shù)正效應(yīng)的作用機(jī)理具有差異。一般地，知識(shí)主要分為兩種類型，即顯性知識(shí)和隱性知識(shí)，前者也被稱為“編碼知識(shí)”，其可以通過文字、圖像等承載知識(shí)的外界媒體來進(jìn)行獲取，如標(biāo)準(zhǔn)課本或者工具使用說明書等，具有非競(jìng)爭(zhēng)性、公共品屬性[19];后者則主要指那些不能將知識(shí)進(jìn)行編碼，只能通過面對(duì)面的“言傳身教”系統(tǒng)學(xué)習(xí)獲得的知識(shí)，因而其具有集聚效應(yīng)，如跳舞、武術(shù)、維修、音樂、關(guān)鍵儀器和機(jī)械操作使用等專業(yè)技能傳授。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用不僅需要“編碼知識(shí)”的系統(tǒng)傳遞，如工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)下游系統(tǒng)集成，亦或操作機(jī)器人進(jìn)行生產(chǎn)的制造業(yè)工人，而且需要隱性知識(shí)的獨(dú)立性研發(fā)工作和技術(shù)交流，如核心零部件研發(fā)與制造、工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)配套技術(shù)等，但無論是上述哪種知識(shí)類型，知識(shí)傳播和應(yīng)用都具有顯著的技術(shù)外部性。與僅影響價(jià)格的資金外部性不同，技術(shù)外部性可以不經(jīng)過市場(chǎng)直接對(duì)生產(chǎn)函數(shù)產(chǎn)生影響，新技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用將會(huì)產(chǎn)生“熊彼特創(chuàng)新理論”中的“創(chuàng)造性破壞”，即技術(shù)外部性不僅可以直接提高生產(chǎn)效率，而且可以進(jìn)一步擴(kuò)大原有要素結(jié)構(gòu)下的生產(chǎn)函數(shù)邊界，即原產(chǎn)業(yè)或企業(yè)中要素結(jié)構(gòu)的單位產(chǎn)出更高，相關(guān)實(shí)證研究也表明，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)全要素生產(chǎn)率（TFP）增長(zhǎng)的來源主要是技術(shù)創(chuàng)新[20]。

上述兩種作用機(jī)制的有效性與工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域的市場(chǎng)環(huán)境緊密相關(guān)。從推進(jìn)新技術(shù)應(yīng)用來看，技術(shù)獲取和應(yīng)用不會(huì)以同等程度滲透至所有產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，均衡的技術(shù)擴(kuò)散僅在生產(chǎn)力較高的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性較高的區(qū)域存在，如何促進(jìn)新技術(shù)擴(kuò)散及其產(chǎn)業(yè)應(yīng)用是進(jìn)一步發(fā)揮技術(shù)進(jìn)步正外部性的關(guān)鍵。一般而言，在技術(shù)應(yīng)用成熟時(shí)期，“熊彼特創(chuàng)新模式”和市場(chǎng)中企業(yè)家精神更為重要，由于信息對(duì)稱和競(jìng)爭(zhēng)充分，微觀市場(chǎng)主體活力越高，新技術(shù)應(yīng)用的正外部性越大。在新技術(shù)應(yīng)用初期，技術(shù)市場(chǎng)往往呈現(xiàn)壟斷競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，具有壟斷寡頭特征，尤其是對(duì)以互聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器人為代表的智能技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，采用新技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)的大企業(yè)可能壟斷核心算法和關(guān)鍵零部件的專利技術(shù)，這使得中小企業(yè)日益成為技術(shù)壟斷寡頭的附庸。在這個(gè)階段，提高技術(shù)創(chuàng)新活力、提供及時(shí)獲取合適技術(shù)的機(jī)會(huì)、可持續(xù)的創(chuàng)新收益和知識(shí)累積渠道的“技術(shù)體制”和“產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系”更加重要。

（二）中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)及其制造業(yè)應(yīng)用特征

1.當(dāng)前中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

通過企業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨一系列挑戰(zhàn)，具體表現(xiàn)為：進(jìn)口國(guó)外機(jī)器人零部件及整機(jī)比重遠(yuǎn)大于國(guó)產(chǎn)品牌，部分關(guān)鍵核心技術(shù)瓶頸亟待突破。

第一，國(guó)產(chǎn)自主品牌與國(guó)外進(jìn)口替代將并存一段時(shí)間。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求日益增加，國(guó)外工業(yè)機(jī)器人企業(yè)試圖采用降價(jià)的模式來擠壓國(guó)產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)的生存空間。由于技術(shù)差距明顯而產(chǎn)品價(jià)格相近，國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人及其零部件產(chǎn)品受到較大挑戰(zhàn)，這反過來制約了國(guó)產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2018年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人新增臺(tái)數(shù)為15.4萬臺(tái)，占全球新增量的36.48%。盡管2014年以來國(guó)產(chǎn)自主品牌機(jī)器人市場(chǎng)占有率穩(wěn)步提升，但總體占比還不足30%。近年來，國(guó)產(chǎn)品牌機(jī)器人銷量增速還在下降，已從2015年的30.9%降至2018年的16.2%。從使用種類來看，多關(guān)節(jié)機(jī)器人是進(jìn)口品牌占比份額最大的機(jī)器人類型，2018年進(jìn)口數(shù)量約占中國(guó)同類市場(chǎng)份額的69.5%。從應(yīng)用類型來看，除涂層與膠封外，搬運(yùn)與上下料、焊接、裝配與拆封、潔凈、加工的進(jìn)口機(jī)器人占比都較大。從產(chǎn)業(yè)類別來看，僅電氣電子制造業(yè)的國(guó)產(chǎn)品牌市場(chǎng)份額（32.2%），大于國(guó)外進(jìn)口份額（28.8%），其余產(chǎn)業(yè)的工業(yè)機(jī)器人以進(jìn)口為主，以汽車制造業(yè)為例，純進(jìn)口國(guó)外安裝機(jī)器人占比達(dá)30.5%。

第二，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵核心技術(shù)對(duì)外依賴性仍較高。當(dāng)前產(chǎn)業(yè)附加值高的上游幾乎都被日本和德國(guó)企業(yè)壟斷，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正處于從下游集成應(yīng)用向中上游零部件制造演進(jìn)的上升過程。中國(guó)企業(yè)通常采取以下游的系統(tǒng)集成作為切入點(diǎn)來逐步開展上游的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)，如南京埃斯頓、東莞拓斯達(dá)、武漢華中數(shù)控分別以機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈下游的數(shù)控和集成一體化為主。以南京埃斯頓為例，其核心業(yè)務(wù)已由下游產(chǎn)品集成逐步向減速器、伺服和控制系統(tǒng)等核心部件國(guó)產(chǎn)化制造發(fā)展，具有多項(xiàng)自主研發(fā)的核心算法和關(guān)鍵零部件，中大力德、南通振康等企業(yè)更開始涉獵純零部件制造。

第三，核心零部件工作穩(wěn)定性日益成為影響國(guó)內(nèi)同類工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。近年來，盡管中國(guó)工業(yè)機(jī)器人硬件和國(guó)外差距逐步縮小，但自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)機(jī)器人操作系統(tǒng)、傳感技術(shù)、核心算法及其與機(jī)器人運(yùn)行模塊及本體兼容性還存在一定差距，這日益成為制約國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)發(fā)展的瓶頸。我們?cè)谙嚓P(guān)企業(yè)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)科學(xué)在指導(dǎo)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)存在理論與實(shí)踐脫節(jié)的情況，被調(diào)查企業(yè)經(jīng)常反映的問題是：當(dāng)前教育培訓(xùn)體系與工業(yè)實(shí)際需求還存在不匹配現(xiàn)象，高?？蒲谐晒c產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用存在部分脫節(jié)，材料加工工藝和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累還不充分，這使得精密制造工藝水平、工作穩(wěn)定性和耐久性與國(guó)際同類型機(jī)器人產(chǎn)品相比還存在一定差距。

2.中國(guó)工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中的應(yīng)用情況

當(dāng)前中國(guó)在食品和飲料制造、紡織、汽車制造等領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的市場(chǎng)份額已位居全球第一（見表4）。2018年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人在紡織業(yè)、木制品及家具制造業(yè)、塑料和化工制造業(yè)、金屬制品制造業(yè)、汽車制造業(yè)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，其存量分別占全球相應(yīng)產(chǎn)業(yè)的34.41%、21.28%、21.90%、30.62%、23.46%，這些產(chǎn)業(yè)大多也是當(dāng)前中國(guó)具有比較優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)，其引入工業(yè)機(jī)器人主要目的在于“代工”，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品利潤(rùn)。以汽車制造業(yè)為例，2018年中國(guó)汽車制造業(yè)使用工業(yè)機(jī)器人總存量為198 735臺(tái)，遠(yuǎn)高于美國(guó)（128 414臺(tái)）、韓國(guó)（93 576臺(tái)）和日本（101 264臺(tái)）。盡管電氣電子制造業(yè)從2018年開始整體超過韓國(guó)和日本，但在附加值較高的電子元器件與半導(dǎo)體/LCD/LED等制造業(yè)細(xì)分行業(yè)的應(yīng)用比重不高，且工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用規(guī)模遠(yuǎn)低于韓國(guó)和日本。以2018年為例，中國(guó)在電子元器件產(chǎn)業(yè)中新增機(jī)器人1091臺(tái)，占全球新增臺(tái)數(shù)的16.20%，但遠(yuǎn)低于美國(guó)和日本（2018年分別新增1965臺(tái)和6943臺(tái)）;半導(dǎo)體/LCD/LED制造業(yè)中新增機(jī)器人安裝臺(tái)數(shù)為5026臺(tái)，也遠(yuǎn)低于韓國(guó)（12 898臺(tái)）。

由此可見，中國(guó)制造業(yè)整體的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用規(guī)模很大，在一般制造業(yè)中存在產(chǎn)能過剩和過度推廣應(yīng)用的趨勢(shì)，但在附加值較高的電子元器件及半導(dǎo)體/LCD/LED等零部件制造業(yè)中應(yīng)用程度還不高，這意味著未來利用新技術(shù)來促進(jìn)中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)需要側(cè)重推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人在高技術(shù)制造業(yè)中的應(yīng)用。另外，作為一種自動(dòng)化技術(shù)，從資產(chǎn)折舊率來看，由于中國(guó)工業(yè)機(jī)器人安裝使用時(shí)間還不長(zhǎng)，本文依據(jù)式（1）估算2018年中國(guó)制造業(yè)折舊率為0.90%，這進(jìn)一步表明未來中國(guó)制造業(yè)機(jī)器人的維護(hù)和更新?lián)Q代的潛在成本較高。

四、結(jié)論與政策建議

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用是當(dāng)前推動(dòng)全球制造業(yè)發(fā)展變革的突出前沿方向。本文立足當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和全球演變趨勢(shì)，對(duì)新技術(shù)如何促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)行了理論探討和調(diào)查研究。研究和調(diào)研結(jié)果都表明，新技術(shù)通過提高要素配置效率和擴(kuò)大生產(chǎn)效率邊界兩種機(jī)制來促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。以工業(yè)機(jī)器人為例，新技術(shù)不僅改變了傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)效率，而且還會(huì)對(duì)要素市場(chǎng)產(chǎn)生交互影響。從支撐政策來看，新技術(shù)引進(jìn)和自主創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合更有利于放大技術(shù)進(jìn)步對(duì)制造業(yè)的正向促進(jìn)作用。從全球工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用規(guī)律來看，本文總結(jié)了工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)應(yīng)用的五個(gè)“卡爾多事實(shí)”，即人口變動(dòng)將促使“機(jī)器換人”;作為高技術(shù)應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人發(fā)展更依賴于龍頭企業(yè)的長(zhǎng)期技術(shù)積累;工業(yè)機(jī)器人企業(yè)發(fā)展依賴于原產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑或相似產(chǎn)業(yè)背景;從全球范圍來看，工業(yè)機(jī)器人大多應(yīng)用于高技術(shù)制造業(yè)，而在傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)中使用較少;推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用本質(zhì)上促進(jìn)了資本深化。

為發(fā)揮工業(yè)機(jī)器人在促進(jìn)中國(guó)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展方面的作用，建議采取如下措施：

第一，準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展及應(yīng)用規(guī)律，因地制宜、分門別類地引導(dǎo)推進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。當(dāng)前中國(guó)工業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用于具有比較優(yōu)勢(shì)的傳統(tǒng)制造業(yè)中，紡織業(yè)、食品和飲料制造等傳統(tǒng)行業(yè)的機(jī)器人存量位居世界第一，可預(yù)期的設(shè)備折舊將逐步提高，而在半導(dǎo)體/LCD/LED及零部件制造等高技術(shù)制造業(yè)中中國(guó)應(yīng)用比重還不及韓國(guó)和日本。為此，應(yīng)立足不同地區(qū)傳統(tǒng)制造業(yè)裝備技術(shù)升級(jí)需求，以不同地區(qū)的比較優(yōu)勢(shì)為產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)，開展工業(yè)機(jī)器人對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)線或生產(chǎn)系統(tǒng)的技術(shù)改造，選擇關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)突破，避免盲目推進(jìn)“機(jī)器換人”。就機(jī)器人替代就業(yè)崗位而言，應(yīng)積極引導(dǎo)在健康危害和危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)境、重復(fù)繁重勞動(dòng)、智能采樣分析等關(guān)鍵崗位應(yīng)用機(jī)器人。

第二，加快打造工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)生態(tài)，實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)。當(dāng)前中國(guó)主要集中在中下游產(chǎn)品集成，為此，應(yīng)加快完善上游產(chǎn)業(yè)鏈，補(bǔ)齊芯片研發(fā)、操作系統(tǒng)、伺服電機(jī)等方面的基礎(chǔ)短板。鼓勵(lì)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人核心零部件制造業(yè)發(fā)展，提升減速器、伺服電機(jī)、傳感器以及末端執(zhí)行端的深度研發(fā)和制造能力。新技術(shù)更新?lián)Q代速度很快，要準(zhǔn)確把握智能化趨勢(shì)，繼續(xù)加強(qiáng)機(jī)器人基礎(chǔ)共性技術(shù)研發(fā)，提前布局前沿技術(shù)產(chǎn)業(yè)。加快制定企業(yè)經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)安全保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)工業(yè)流程改造和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享。促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人、智能服務(wù)機(jī)器人和智能制造全產(chǎn)業(yè)鏈配套發(fā)展，引導(dǎo)一般生產(chǎn)向智能制造轉(zhuǎn)型，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算優(yōu)勢(shì)，繼續(xù)推動(dòng)5G、大數(shù)據(jù)、AI與工業(yè)機(jī)器人的深度融合。

第三，構(gòu)建不斷釋放工業(yè)機(jī)器人“生產(chǎn)率效應(yīng)”的政策保障機(jī)制。整合工業(yè)機(jī)器人上下游領(lǐng)域的相關(guān)產(chǎn)業(yè)基金，進(jìn)一步加大機(jī)器人芯片基礎(chǔ)研發(fā)的資金投入，提高稅收減免力度，有序引導(dǎo)國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用。中國(guó)工業(yè)機(jī)器人存量規(guī)模日益增大，需要盡快完善工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的租賃市場(chǎng)，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景及對(duì)象的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用需求，同時(shí)也要引導(dǎo)金融機(jī)構(gòu)建立工業(yè)機(jī)器人抵押租賃的相關(guān)業(yè)務(wù)。勞動(dòng)力技能水平是促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)率效應(yīng)發(fā)揮的關(guān)鍵因素，在工業(yè)機(jī)器人專業(yè)技術(shù)人才培育方面，當(dāng)前熟悉相關(guān)制造業(yè)背景和前沿技術(shù)的頂級(jí)專家人才還比較缺乏，應(yīng)加快推進(jìn)機(jī)器人專業(yè)人才學(xué)科體系建設(shè)，鼓勵(lì)高校、研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)高級(jí)專業(yè)人才;發(fā)揮行業(yè)組織中介作用，銜接好理論研究和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，進(jìn)一步暢通產(chǎn)學(xué)研技術(shù)價(jià)值轉(zhuǎn)換渠道。

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The Development of Industrial Robot and Transformation and Upgrading of Manufacturing Industry

DENG Zhong-liang? ?QU Xiao-bo

Abstract： To achieve the goal of manufacturing power， the intelligent transformation of manufacturing industry should be accelerated. Based on IFR country data， this paper summarizes five "Kaldor typical facts" of global industrial robot application， that is， the demographic changes of most countries with high economic development level lead to "machine replacement"， the application of industrial robot increases the process of capital deepening， and the main countries promote the application of industrial robot based on their own industrial comparative advantages， And it is mainly used in high-tech manufacturing industry. Major technological breakthroughs mainly depend on the long-term technology accumulation of the leading enterprises in the industry. In this paper， the investigation of representative industrial robots and intelligent manufacturing enterprises in China further shows that the initial development path of industrial robot head enterprises has a similar industrial background. At present， there is the problem of over promotion of industrial robots in general manufacturing industry in China， and the degree of application in high value-added parts manufacturing industry is relatively low. Both theory and investigation show that promoting the application of industrial robots can promote the transformation and upgrading of manufacturing industry by improving production efficiency and optimizing the structure of factor allocation， but it will also have interactive effects on the capital， labor and other factor markets. Therefore， the relevant policy-making should follow the typical characteristics of the global industrial robot application， adjust measures to local conditions， and guide and promote China's industrial robots to be more used in high-tech manufacturing industry， so as to avoid the blind implementation of "machine replacement".

Key words： industrial robot; the development of manufacturing industry; digital economy