文/邢新欣 張焱（北京市電子科技情報研究所）

隨著我國老齡化加速和勞動力成本提升，在勞動密集型領(lǐng)域大規(guī)模使用機器人已是大勢所趨。國際機器人聯(lián)合會（IFR）和中國電子學(xué)會2019 年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2014—2019 年，中國機器人市場規(guī)模的平均增長率達到20.9%。我國機器人市場已經(jīng)進入高速增長期。但我國機器人產(chǎn)業(yè)個別環(huán)節(jié)在發(fā)展中仍存在一些不足，如何解決這些不足，實現(xiàn)我國機器人產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，不僅是產(chǎn)業(yè)的“重任”，更是我國新時期的“命題”。

一、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)中國電子學(xué)會發(fā)布的《中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2019》，2019年，我國機器人市場規(guī)模預(yù)計達到86.8 億美元，2014—2019年的平均增長率達到20.9%。其中工業(yè)機器人57.3億美元，服務(wù)機器人22 億美元，特種機器人7.5億美元（見圖1）。工業(yè)機器人仍然是我國機器人市場的“主力軍”。

（一）工業(yè)機器人

圖1 2019 年我國機器人市場結(jié)構(gòu)

據(jù)中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CRIA）統(tǒng)計與IFR 初步匯總結(jié)果，2018年中國工業(yè)機器人市場累計銷售13.5 萬臺，同比下降3.75%，市場銷量首次出現(xiàn)同比下降。業(yè)界認為，這一年也是我國工業(yè)機器人市場開始由“過熱”向“冷卻”過渡的一年。這一情況的出現(xiàn)與其主要應(yīng)用領(lǐng)域——汽車行業(yè)、3C 電子行業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。2018 年，我國汽車行業(yè)出現(xiàn)了28年來的首次負增長，無論是各大廠商還是諸多車型均出現(xiàn)銷量下滑，加之傳統(tǒng)3C 電子行業(yè)整體增速放緩，新興3C 電子行業(yè)還處于創(chuàng)新期，所以3C 電子行業(yè)為機器人產(chǎn)業(yè)提供的市場空間有所下降。汽車行業(yè)進入“寒冬”與3C 電子行業(yè)發(fā)展放緩，導(dǎo)致對工業(yè)機器人的需求下降。中國電子學(xué)會估測，2019年我國工業(yè)機器人市場規(guī)模約為57.3 億美元。

（二）服務(wù)機器人

中國電子學(xué)會發(fā)布的《中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2 0 1 9》顯示，2019年我國服務(wù)機器人市場規(guī)模約為22 億美元，同比增長約33.1%，高于全球服務(wù)機器人市場增速。其中，我國家用服務(wù)機器人、醫(yī)療服務(wù)機器人和公共服務(wù)機器人市場規(guī)模分別為10.5億美元、6.2 億美元和5.3 億美元，家用服務(wù)機器人和公共服務(wù)機器人市場增速相對領(lǐng)先。新冠肺炎疫情的蔓延，為醫(yī)療服務(wù)機器人里的消毒機器人、送餐機器人提供了更多的應(yīng)用場景。特別是消毒機器人，在2020年3 月，部分企業(yè)如東富龍生產(chǎn)的消毒機器人出現(xiàn)了“供不應(yīng)求”的情況。2020 年7 月，世衛(wèi)組織總干事譚德塞表示，新冠肺炎大流行是百年一遇的健康危機，其影響將持續(xù)幾十年。我國相關(guān)專家也表示，新冠肺炎疫情在未來很長一段時間內(nèi)都很難徹底消除。這種情況下，公共區(qū)域消毒有可能成為常態(tài)，消毒機器人或?qū)⒂伞斑x配”變?yōu)椤皹伺洹薄?/p>

（三）特種機器人

中國電子學(xué)會發(fā)布的《中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2019》顯示，2019年，我國特種機器人市場規(guī)模預(yù)計將達7.5億美元，增速達到17.7%，高于全球水平。其中，軍事應(yīng)用機器人、極限作業(yè)機器人和應(yīng)急救援機器人市場規(guī)模預(yù)計分別為5.2 億美元、1.7 億美元和0.6 億美元。

（四）專利情況

根據(jù)《中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》（2019），1950—2018 年間，在各主要國家和地區(qū)機器人專利申請中，我國以230960件高居榜首（見圖2）。

從總量上看，我國機器人專利申請總量是有顯著優(yōu)勢的。但從申請人角度看，我國在機器人領(lǐng)域的專利量與日韓的差距就顯現(xiàn)出來了（見圖3）。

從圖3 可以看出，在全球前十的專利申請人中，日本企業(yè)有7家，韓國、美國、德國的企業(yè)各1家。這是因為日韓等企業(yè)在機器人領(lǐng)域起步早，并對自身的研究成果進行了全球布局。

機器人技術(shù)最早起源于美國，但卻在日本得到極大產(chǎn)業(yè)化。日本在1967 年首次從美國引入機器人技術(shù)，在經(jīng)過短暫（約3 年）的培育期后，從1970年開始，用十年的時間就完成了工業(yè)機器人的推廣與應(yīng)用，產(chǎn)量從1970年的1350 臺增加到1980 年的19843 臺，平均年增長率為30.8%。而此時的美國則將機器人重點應(yīng)用在航空、核工業(yè)、海洋等特殊領(lǐng)域，且用戶主要是政府與軍方。在這一階段，美國機器人的產(chǎn)業(yè)化與市場化遠不及日本。

圖2 1950—2018 年各主要國家和地區(qū)機器人專利申請量

圖3 1950—2018 年全球機器人專利申請總量排名前十

日本政府將1980 年定為產(chǎn)業(yè)機器人的普及元年，從這一年開始日本在各個領(lǐng)域廣泛推廣使用機器人到1986年的實施，日本機器人保有量已經(jīng)達到10 萬臺。日本在第二個十年里，完成了機器人的普及應(yīng)用。從20 世紀90 年代開始，日本機器人產(chǎn)業(yè)進入平穩(wěn)發(fā)展期，并開始出口機器人。而此時的美國，其在機器人領(lǐng)域的優(yōu)勢集中體現(xiàn)在機器人軟件方面。

與日本相比，韓國的機器人產(chǎn)業(yè)起步相對較晚，但在政府的大力推動下，韓國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展也較為迅速。特別是韓國電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，帶動了機器人產(chǎn)業(yè)的同步發(fā)展。

（五）相關(guān)政策

我國各級政府在推動機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面也起到了非常重要的作用。

我國很早就出臺了發(fā)展智能機器人的相關(guān)政策。2006 年2 月，國務(wù)院發(fā)布《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》，首次將智能機器人列入先進制造技術(shù)中的前沿技術(shù)。此后，我國不斷出臺促進機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策，特別是2016年至今，國家層面出臺的政策較為密集（見表1）。

從國家層面的機器人相關(guān)政策看，國家對于機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展不僅出臺專項政策扶植，同時也對機器人相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域提出了指導(dǎo)意見和促進政策，這些政策不僅覆蓋了機器人的全類別，還在覆蓋機器人關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)、下游應(yīng)用的全環(huán)節(jié)，為我國機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境。

表1 截至2020 年4 月國家層面機器人產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策

表1（續(xù)）

本文將這些政策中關(guān)于機器人產(chǎn)業(yè)的內(nèi)容進行提取并進行熱詞權(quán)重分析后得出以下結(jié)論（見圖4）。

從圖中可以看出，在關(guān)于我國機器人產(chǎn)業(yè)政策的內(nèi)容中，除“機器人”一詞本身外，“服務(wù)機器人”“技術(shù)”“工業(yè)機器人”“智能機器人”的權(quán)重遠遠高于其他熱詞。由此也可以看出，我國機器人產(chǎn)業(yè)政策在上述領(lǐng)域具有較為顯著的導(dǎo)向性。我國機器人產(chǎn)業(yè)雖然起步晚，但是在政策的支持下，也取得了顯著的成績。在全球范圍內(nèi)，除了日本韓國，我國是全球第三個具備工業(yè)機器人完整產(chǎn)業(yè)鏈的國家。

圖4 我國機器人政策相關(guān)內(nèi)容熱詞權(quán)重分析圖

二、中國機器人產(chǎn)業(yè)存在的不足

（一）工業(yè)機器人部分關(guān)鍵技術(shù)有待突破

在工業(yè)機器人領(lǐng)域，我國面臨的較大挑戰(zhàn)來自核心零部件。工業(yè)機器人的核心零部件主要有減速器、伺服電機&驅(qū)動器、控制器。這三個核心零部件占工業(yè)機器人總成本的72%，其中減速器占36%。工業(yè)機器人使用的減速器主要有兩類，一是諧波減速器，負載在10 公斤以下工業(yè)機器人一般使用諧波減速器，10 ～20 公斤的機器人小臂、手腕關(guān)節(jié)可以采用諧波減速器。二是RV 減速器，負載在20 公斤的工業(yè)機器人則主要使用RV 減速器。目前，我國的諧波減速器已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化，但RV 減速器全球市場80%的份額被日本企業(yè)納博克斯特占據(jù)，我國的RV減速器行業(yè)仍以外資品牌為主。國內(nèi)在RV 減速器領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)仍有待突破。伺服電機&驅(qū)動器國內(nèi)可以生產(chǎn)，但產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性有待提升。控制器是我國與國外技術(shù)差距最小的領(lǐng)域。

（二）手術(shù)機器人與國外差距較大

在服務(wù)機器人領(lǐng)域，我國與國外差距較大的是手術(shù)機器人。手術(shù)機器人對于安全性能要求較高，而且更加強調(diào)“醫(yī)生-機器人-患者”三者的共融。因此，如果醫(yī)生不接受操作系統(tǒng)，手術(shù)機器人就難以得到推廣。目前，手術(shù)機器人商業(yè)化最成功的是達芬奇手術(shù)機器人，這一品牌的機器人在我國諸多醫(yī)院得到應(yīng)用。2019 年12 月，我國自主研發(fā)的第一臺微創(chuàng)手術(shù)機器人“妙手S”系統(tǒng)進入臨床試驗階段。據(jù)悉，“妙手S”從軟件到硬件均實現(xiàn)了國產(chǎn)化。由于我國手術(shù)機器人起步晚，技術(shù)上與國外同款產(chǎn)品存在差距，其商業(yè)化進程較為緩慢。

（三）特種機器人的應(yīng)用場景仍需拓展

在特種機器人領(lǐng)域，國內(nèi)技術(shù)、產(chǎn)品與國外幾乎處于同一個賽道上，目前差距較小，甚至有些領(lǐng)域國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)成為全球領(lǐng)跑者，比如無人機。我國特種機器人領(lǐng)域存在的不足來自應(yīng)用場景。目前，我國的特種機器人市場規(guī)模主要依賴應(yīng)用場景，因此，提供場景是特種機器人發(fā)展面臨的問題。

三、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策

隨著中美關(guān)系及全球局勢的發(fā)展變化，加之新冠肺炎疫情在世界各地的蔓延，未來國際政治經(jīng)濟形勢將更加復(fù)雜，全球經(jīng)濟低迷，全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈因非經(jīng)濟因素而面臨沖擊，國際經(jīng)濟、科技、文化、安全、政治等格局都在發(fā)生深刻調(diào)整，世界進入動蕩變革期。在這一大背景和大環(huán)境下，我國機器人產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)該如何應(yīng)對？

（一）面向世界科技前沿，攻克機器人領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)

習(xí)近平總書記指出，實踐反復(fù)告訴我們，關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。只有把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中，才能從根本上保障國家經(jīng)濟安全、國防安全和其他安全。機器人領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)也一樣，要對標全球領(lǐng)先技術(shù)，依靠自主研發(fā)、自主創(chuàng)新才能擺脫依賴外資品牌的局面，才能從根本上解決我國機器人產(chǎn)業(yè)健康的動力源問題。

（二）面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場，加速部分機器人技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化、市場化

我國經(jīng)濟已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展離不開科技的支撐。在各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，多種重大顛覆性技術(shù)不斷涌現(xiàn)，科技成果轉(zhuǎn)化速度明顯加快。這也要求機器人領(lǐng)域部分技術(shù)需要加速轉(zhuǎn)化，以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和市場化。例如醫(yī)療領(lǐng)域的機器人技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品。這樣才能為經(jīng)濟發(fā)展提供科技支撐，同時也獲得市場的反饋與“回饋”，形成技術(shù)與市場的有效互動與良性循環(huán)。

（三）面向國家重大需求，努力為國家戰(zhàn)略提供支撐

戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是未來發(fā)展的戰(zhàn)略支點，是國際角逐的必爭之地，我國對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的政策供給在不斷優(yōu)化，由項目導(dǎo)向向以企業(yè)和產(chǎn)業(yè)對要素和市場環(huán)境的適應(yīng)為基礎(chǔ)的能力導(dǎo)向調(diào)整，以發(fā)現(xiàn)和強化產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的核心能力為關(guān)鍵。機器人產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的典型代表，也必將面向國家重大需求和發(fā)展戰(zhàn)略，產(chǎn)業(yè)不僅要做大，更要做強，同時還要確保關(guān)鍵技術(shù)自主可控。

任何一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與壯大都不是一蹴而就的，而是一項長期、系統(tǒng)的“工程”，機器人產(chǎn)業(yè)也不例外。我國機器人產(chǎn)業(yè)經(jīng)過前期的積累與發(fā)展，有了一定的基礎(chǔ)。未來的“十四五”規(guī)劃特別是“新基建”和“雙循環(huán)”戰(zhàn)略，都為我國機器人產(chǎn)業(yè)提供了良好的發(fā)展機遇，我國機器人產(chǎn)業(yè)也將進入高質(zhì)量發(fā)展期。