陳春春

在新一輪技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革的時(shí)代背景下，全球各主要經(jīng)濟(jì)主體積極圍繞以工業(yè)機(jī)器人為主的智能制造業(yè)展開(kāi)激烈競(jìng)爭(zhēng)?？梢灶A(yù)期，工業(yè)機(jī)器人將為我國(guó)全面提升社會(huì)生產(chǎn)力提供支持，并為我國(guó)加快經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、建成創(chuàng)新型國(guó)家做出重要貢獻(xiàn)。

在新一輪技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革的時(shí)代背景下，全球各主要經(jīng)濟(jì)體積極圍繞以工業(yè)機(jī)器人為主的智能制造業(yè)展開(kāi)激烈競(jìng)爭(zhēng)。順應(yīng)趨勢(shì)，國(guó)家相關(guān)部門(mén)陸續(xù)頒布《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》等文件，這使推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展得以上升為國(guó)家戰(zhàn)略?？梢灶A(yù)期，工業(yè)機(jī)器人將為我國(guó)全面提升社會(huì)生產(chǎn)力提供支持，并為我國(guó)加快經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、建成創(chuàng)新型國(guó)家做出重要貢獻(xiàn)。

工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段

國(guó)內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)起步于上世紀(jì)70年代，大致可分為以下幾個(gè)階段：第一階段是1970年～1985年的“萌芽期”，此階段主要側(cè)重于工業(yè)機(jī)器人的理論研究;第二階段是1986年～1990年的“技術(shù)研發(fā)期”，此階段政府加大了對(duì)工業(yè)機(jī)器人研究的支持力度，并制定出詳細(xì)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)攻關(guān)計(jì)劃;第三階段是1991年～2000年的“原型開(kāi)發(fā)期”，此階段國(guó)內(nèi)對(duì)焊接機(jī)器人、計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床等相關(guān)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)先開(kāi)發(fā)，并以此奠定了國(guó)產(chǎn)機(jī)器人商品化和工業(yè)化推廣的基礎(chǔ)。同時(shí)，一些工業(yè)機(jī)器人制造商也在市場(chǎng)中嶄露頭角，如：新松機(jī)器人、博實(shí)股份、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化所及廣州數(shù)控等。第四階段是2001年～2010年的“初步工業(yè)化期”，此階段國(guó)內(nèi)首次對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了規(guī)模化使用，重點(diǎn)包括深海載人、高精切割、危險(xiǎn)作業(yè)、反恐軍械等領(lǐng)域。第五階段是2011年～現(xiàn)在的“快速發(fā)展期”，此階段工業(yè)機(jī)器人的采購(gòu)、生產(chǎn)和應(yīng)用開(kāi)始激增。2013年，中國(guó)超越日本成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng);2016年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)的數(shù)量達(dá)到1500家，僅廣東省就超過(guò)了280家;2017年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的銷(xiāo)售數(shù)量接近10萬(wàn)臺(tái)，占全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的1/3。不僅如此，長(zhǎng)三角、珠三角、環(huán)渤海和中西部地區(qū)還分別形成了各自具有代表性的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)域。

國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量狀況

得益于產(chǎn)業(yè)政策的激勵(lì)和市場(chǎng)需求的帶動(dòng)，近年來(lái)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)量快速增長(zhǎng)。根據(jù)《中國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)市場(chǎng)深度評(píng)估及投資前景評(píng)估報(bào)告》，在2012年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)量?jī)H為5763套;到2013年，就已達(dá)到9548套;再到2014年，已為12050套。三年來(lái)，增長(zhǎng)了109%。此后，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)量增長(zhǎng)更加強(qiáng)勁：2015年為32996套，2016年為72426套，2017年為131079套。具體如圖1所示。

國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用情況

從這些工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，國(guó)內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人主要分布于汽車(chē)行業(yè)、3C電子電氣行業(yè)、金屬加工行業(yè)、塑料及化學(xué)制品行業(yè)、食品飲料及煙草行業(yè)等（如圖2所示）。

其中，汽車(chē)行業(yè)的占比最高，約為33.25%;其次是3C電子電氣行業(yè)，約為27.65%;第三是金屬加工行業(yè)，約為10.76%;第四是塑料及化學(xué)制品行業(yè)，約為7.85%;第五是食品飲料及煙草行業(yè)，約為2.27%。其余行業(yè)，占比18.22%。

目前國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭羊公司概況

目前，國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭羊公司主要有：新松機(jī)器人、博實(shí)股份、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所、廣州數(shù)控等。

新松機(jī)器人

新松機(jī)器人成立于2000年，是一家以機(jī)器人技術(shù)為核心、提供全智能產(chǎn)品及服務(wù)的高科技公司，隸屬于中國(guó)科學(xué)院。該公司是全球機(jī)器人產(chǎn)品線最全的廠商之一，也是目前國(guó)內(nèi)最大的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地。公司主要以機(jī)器人及其軟、硬件技術(shù)為主，引領(lǐng)中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。新松機(jī)器人不僅是國(guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)第一家上市的公司，也是中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(zhǎng)單位。

博實(shí)股份

博實(shí)股份成立于1997年，其產(chǎn)品和服務(wù)以工業(yè)機(jī)器人及系統(tǒng)解決方案為主，大多應(yīng)用于治金、化工、食品和汽車(chē)等行業(yè)，是國(guó)內(nèi)少數(shù)幾家既有自主研發(fā)、又有成套生產(chǎn)條件的企業(yè)之一。博實(shí)股份的產(chǎn)品出口歐洲、非洲等十多個(gè)國(guó)家，產(chǎn)品指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。2009年，博實(shí)股份入選“福布斯中國(guó)最具潛力中小型企業(yè)”200強(qiáng);2014年，博實(shí)股份進(jìn)入“福布斯中國(guó)上市潛力企業(yè)”100強(qiáng);2017年，博實(shí)股份成為“中國(guó)人工智能企業(yè)TOP100”及“中國(guó)智能制造百?gòu)?qiáng)企業(yè)”。

北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所

北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所創(chuàng)建于1954年，系原機(jī)械工業(yè)部直屬的專業(yè)科研機(jī)構(gòu)，現(xiàn)轉(zhuǎn)制為中央直屬大型科技企業(yè)，隸屬于機(jī)械科學(xué)研究總院。幾十年來(lái)，自動(dòng)化所專注于制造業(yè)自動(dòng)化和信息化的單元技術(shù)、集成技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)等相關(guān)配套技術(shù)及系統(tǒng)與設(shè)備的研究、開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)，現(xiàn)已成為發(fā)展制造業(yè)綜合自動(dòng)化和信息化技術(shù)為目標(biāo)的多專業(yè)綜合性高新技術(shù)企業(yè)。自動(dòng)化所擁有經(jīng)國(guó)家批準(zhǔn)建立的“國(guó)家‘863'計(jì)劃智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地”、“制造業(yè)自動(dòng)化國(guó)家工程研究中心”、“機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)力促進(jìn)中心”等國(guó)家級(jí)的科研、開(kāi)發(fā)基地，曾為長(zhǎng)春客車(chē)、重慶力帆、濰柴動(dòng)力等多家著名企業(yè)提供工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)服務(wù)。

廣州數(shù)控

廣州數(shù)控是廣東省20家重點(diǎn)裝備制造企業(yè)之一，是國(guó)家863重點(diǎn)項(xiàng)目《中檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化支撐技術(shù)》的主要承擔(dān)企業(yè)。廣州數(shù)控自2006年開(kāi)始進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)，現(xiàn)已完全實(shí)現(xiàn)系列化的工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)，其中包括50kg以下的搬運(yùn)機(jī)器人，以及400kg以下的碼垛機(jī)器人。這些機(jī)器人能夠應(yīng)用于搬運(yùn)、裝卸、焊接以及噴涂等工序，以實(shí)現(xiàn)多種生產(chǎn)工藝的自動(dòng)化需求。2016年，廣州數(shù)控獲得“廣東省機(jī)器人骨干企業(yè)證書(shū)”;同年，廣州數(shù)控又獲評(píng)“廣州創(chuàng)新百?gòu)?qiáng)企業(yè)”。

中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈分析

根據(jù)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)成情況和上下游關(guān)系，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈主要由原材料、零部件（上游）、機(jī)器人本體（中游）、系統(tǒng)集成（下游）以及行業(yè)應(yīng)用等幾個(gè)環(huán)節(jié)組成，具體如圖3所示。

首先，原材料環(huán)節(jié)。工業(yè)機(jī)器人的原材料比較簡(jiǎn)單，包括傳統(tǒng)原材料和新型材料兩部分。其中，傳統(tǒng)原材料主要有：鑄鐵、鋁合金和不銹鋼等;而新型材料主要有：樹(shù)脂、尼龍和碳纖維等。

其次，零部件（上游）環(huán)節(jié)。零部件（上游）環(huán)節(jié)主要包括：控制器、伺服電機(jī)、減速機(jī)以及執(zhí)行系統(tǒng)等。其中，控制器、伺服電機(jī)和減速機(jī)是生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵零部件，也是國(guó)內(nèi)外工業(yè)機(jī)器人著力打造的核心競(jìng)爭(zhēng)力之所在。就開(kāi)發(fā)的難易程度而言，控制器是工業(yè)機(jī)器人開(kāi)發(fā)的配套設(shè)備，開(kāi)發(fā)難度中等;伺服電機(jī)是工業(yè)機(jī)器人的核心驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，開(kāi)發(fā)難度中上;減速機(jī)是封閉在工業(yè)機(jī)器人剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、齒輪-蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，開(kāi)發(fā)難度最高。

再次，機(jī)器人本體（中游）環(huán)節(jié)。機(jī)器人本體（中游）環(huán)節(jié)，主要負(fù)責(zé)工業(yè)機(jī)器人的支柱、手臂、底座等部件與減速機(jī)等零部件的加工和組裝。按照機(jī)械結(jié)構(gòu)形式的不同，工業(yè)機(jī)器人又可分為直角坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人、圓柱坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人、并聯(lián)型工業(yè)機(jī)器人以及關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人。在中游環(huán)節(jié)，關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人的功能最強(qiáng)大，用量也最多（幾乎占到機(jī)器人本體市場(chǎng)規(guī)模的八成以上），因此大多工業(yè)機(jī)器人企業(yè)都把重點(diǎn)放在關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人，甚至很多企業(yè)只研發(fā)、生產(chǎn)關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人。

從次，系統(tǒng)集成（下游）環(huán)節(jié)。系統(tǒng)集成（下游）環(huán)節(jié)，主要負(fù)責(zé)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和集成，也即，在各類工業(yè)機(jī)器人（本體）上安置不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用功能。按應(yīng)用方向的不同，工業(yè)機(jī)器人又可細(xì)分為焊接機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、裝配機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、碼垛機(jī)器人等多種類型。

最后，應(yīng)用環(huán)節(jié)。應(yīng)用環(huán)節(jié)，顧名思義將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線，是利用以工業(yè)機(jī)器人為主的自動(dòng)化設(shè)備，完成搬運(yùn)、分揀、上下料、裝配、焊接、噴涂、檢測(cè)等其中一部分或大部分生產(chǎn)線上的工作，達(dá)到減少人員使用、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化的目的，其最高形式是自動(dòng)化技術(shù)和信息數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合的智慧工廠。

應(yīng)該承認(rèn)，目前中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈還存在不少問(wèn)題：1）在上游環(huán)節(jié)，工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵零部件包括控制器、高性能伺服電機(jī)和精密減速機(jī)等因缺乏核心技術(shù)，產(chǎn)品的性價(jià)比較差，嚴(yán)重存在進(jìn)口依賴;2）在中游環(huán)節(jié)，工業(yè)機(jī)器人的本體市場(chǎng)被外資品牌占領(lǐng)，發(fā)那科、安川、庫(kù)卡、ABB 等四大工業(yè)機(jī)器人巨頭在中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的份額已超過(guò)60%;3）在下游環(huán)節(jié)，目前眾多國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)集中在系統(tǒng)集成領(lǐng)域，競(jìng)爭(zhēng)激烈，議價(jià)能力弱、利潤(rùn)空間不大。這些問(wèn)題，對(duì)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了不少挑戰(zhàn)。

我國(guó)創(chuàng)新發(fā)展工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的模式選擇和支持政策

目前，在我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，知識(shí)的嵌入、產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同和創(chuàng)新普遍存在，協(xié)同已成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，并且具有明顯的網(wǎng)狀特征。因此，與美國(guó)的自然成長(zhǎng)模式、歐洲的橫向集群模式和日本的國(guó)際外向型模式不同，我國(guó)大力發(fā)展工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，應(yīng)該選擇一條“網(wǎng)絡(luò)協(xié)同創(chuàng)新”的道路。這里的“網(wǎng)絡(luò)協(xié)同創(chuàng)新”應(yīng)當(dāng)包括以下要點(diǎn)：

第一，構(gòu)建跨行業(yè)、跨產(chǎn)業(yè)鏈的合作網(wǎng)絡(luò)。創(chuàng)新，本質(zhì)上是多個(gè)不同屬性的主體通過(guò)合作網(wǎng)絡(luò)共同協(xié)作的結(jié)果，例如，特定產(chǎn)業(yè)、高校、研究機(jī)構(gòu)以及下游產(chǎn)品的使用者，可共同確定研究的目標(biāo)和技術(shù)攻關(guān)的問(wèn)題，通過(guò)分工各行其責(zé)。

第二，在多個(gè)市場(chǎng)主體、甚至多個(gè)政府主體和企業(yè)主體之間進(jìn)行資源的交換和整合，以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新要素的協(xié)同;同時(shí)，將產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品市場(chǎng)相結(jié)合，以推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的上中下游網(wǎng)絡(luò)協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。

第三，以核心技術(shù)為抓手，突破材料、驅(qū)動(dòng)、傳感器、控制器等的技術(shù)壁壘，在機(jī)器人學(xué)習(xí)、認(rèn)識(shí)、人機(jī)交互與協(xié)作等諸多基礎(chǔ)領(lǐng)域得到提升，強(qiáng)化工業(yè)機(jī)器人與新一代信息技術(shù)的整合，為高性能工業(yè)機(jī)器人核心部件、工業(yè)機(jī)器人傳感器、工業(yè)機(jī)器人軟件等提供強(qiáng)有力的保障。

“網(wǎng)絡(luò)協(xié)同創(chuàng)新”模式，既關(guān)注了工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展，又注重了工業(yè)機(jī)器人核心技術(shù)的研發(fā)和突破，有助于我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。當(dāng)然，好的發(fā)展模式還需要有好的社會(huì)政策給予支持，主要包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)組織和技術(shù)創(chuàng)新等方面。

首先，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的支持政策方面，應(yīng)設(shè)立與機(jī)器人控制器、伺服器和減速器相關(guān)的重大項(xiàng)目，對(duì)制約工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性科技領(lǐng)域進(jìn)行集中攻關(guān)，著力促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人本體產(chǎn)業(yè)取得階段性進(jìn)展。此外，還應(yīng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同創(chuàng)新，盡快形成一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心芯片，力爭(zhēng)在移動(dòng)通信、信息安全、汽車(chē)電子、傳感器技術(shù)等重點(diǎn)領(lǐng)域取得突破。

其次，在產(chǎn)業(yè)組織的支持政策方面，我們主張，重點(diǎn)支持大企業(yè)牽頭組織創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，積極開(kāi)展對(duì)國(guó)外工業(yè)機(jī)器人企業(yè)的并購(gòu)。同時(shí)，各地方工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的主管部門(mén)也要爭(zhēng)取相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)政策，集中力量扶持實(shí)力相當(dāng)、成長(zhǎng)性好的大企業(yè)，對(duì)這些大企業(yè)給予適當(dāng)?shù)恼邇?yōu)惠和照顧。同時(shí)，在面對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家設(shè)置的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、專利技術(shù)貿(mào)易壁壘時(shí)，我們也應(yīng)冷靜應(yīng)對(duì)，提前建立有效的貿(mào)易爭(zhēng)端解決機(jī)制。

最后，在技術(shù)創(chuàng)新的支持政策方面，應(yīng)改變過(guò)去多年來(lái)由國(guó)家作為創(chuàng)新主體的創(chuàng)新體系，確立以企業(yè)作為創(chuàng)新主體的新型創(chuàng)新體系。不可否認(rèn)，國(guó)家在技術(shù)創(chuàng)新體系中起到推動(dòng)、協(xié)調(diào)和財(cái)政支持的重要作用;但是，應(yīng)該意識(shí)到，企業(yè)才是工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新主體，應(yīng)推動(dòng)企業(yè)建立完善的激勵(lì)機(jī)制和技術(shù)轉(zhuǎn)移機(jī)制，釋放企業(yè)活力，讓其為工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。