【內(nèi)容提要】本文簡述國內(nèi)外機(jī)器人應(yīng)用現(xiàn)狀，近五年來中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模年均增速約30%，2017年達(dá)到70億美元，其中工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量超過13萬臺，服務(wù)機(jī)器人銷量34萬臺。但工業(yè)機(jī)器人國產(chǎn)品牌2017年市場占有率降至27%，基礎(chǔ)研究薄弱，警惕核心技術(shù)空心化。回顧國外工業(yè)機(jī)器人自1959年美國發(fā)明后，日本通過消化引進(jìn)，迅速發(fā)展成為“機(jī)器人王國”，與美國、德國、韓國并列為四大機(jī)器人強(qiáng)國。目前工業(yè)機(jī)器人不僅廣泛用于汽車、金屬等民用行業(yè)，而且成為各國軍方的技術(shù)制高點(diǎn)。我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的目標(biāo)之一是2020年國產(chǎn)品牌占有率要達(dá)到45%以上，國內(nèi)先進(jìn)企業(yè)已經(jīng)在涉足核心技術(shù)，正在“彎道超車”過程中。我國工業(yè)機(jī)器人企業(yè)多達(dá)3300多家，但規(guī)模都不大，基礎(chǔ)研究力不強(qiáng)，希望政府加強(qiáng)支持。鋼鐵行業(yè)也應(yīng)支持機(jī)器人零部件的材料開發(fā)。

1.我國機(jī)器人應(yīng)用的概況

2018年8月15日第三屆世界機(jī)器人大會在北京召開，有160多家機(jī)器人企業(yè)、科研院所及高校參加；2018年9月17日世界人工智能大會在上海拉開大幕，有150多家前沿企業(yè)，200多位重量級嘉賓參加；此后召開的第20屆中國國際工業(yè)博覽會，都有一個共同亮點(diǎn)，各類機(jī)器人紛紛亮相，如世界機(jī)器人大會展出一個組裝汽車機(jī)器人能夠輕易舉起一輛汽車（圖1）。從世界機(jī)器人大會獲悉，五年來中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模年均增速接近30%，2017年達(dá)到70億美元，其中工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量超過13萬臺，服務(wù)機(jī)器人銷量34萬臺。

1.1關(guān)于機(jī)器人分類及其應(yīng)用

從應(yīng)用市場來看，有工業(yè)機(jī)器人及服務(wù)機(jī)器人。其中工業(yè)機(jī)器人按功能分為焊接機(jī)器人和關(guān)節(jié)機(jī)器人。2015年中國市場上工業(yè)機(jī)器人銷量66700臺，其中焊接機(jī)器人銷量12673臺，約占工業(yè)機(jī)器人銷量的1/3。

所謂關(guān)節(jié)機(jī)器人是指能完成各種運(yùn)動動作的機(jī)器人（或機(jī)械臂），目前機(jī)器人多個關(guān)節(jié)數(shù)量達(dá)到6軸以上。最初為簡易形態(tài)機(jī)器人，現(xiàn)在國內(nèi)能制造適用于多個行業(yè)的關(guān)節(jié)機(jī)器人。2015年中國市場銷售關(guān)節(jié)機(jī)器人為54027臺，約占工業(yè)機(jī)器人銷量的2/3，應(yīng)用最為廣泛。

服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用場景，廣義來說，就是非工業(yè)領(lǐng)域，如家庭、健康、醫(yī)療、教育、金融、體育、文化、餐飲、商業(yè)等，例如圍棋機(jī)器人（圖2），乒乓球機(jī)器人（圖3），彈鋼琴機(jī)器人（圖4）等多為關(guān)節(jié)機(jī)器人。目前我國服務(wù)機(jī)器人市場銷量為34.1萬臺。我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，取得很大的成績，但也存在一些問題。

1.2國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)狀況的隱憂

1.2.1國產(chǎn)品牌工業(yè)機(jī)器人市場占有率下降。中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟2018年7月初發(fā)布數(shù)據(jù)表明，2017年國產(chǎn)品牌工業(yè)機(jī)器人市場份額下降6個百分點(diǎn)，降至不到27%，從而結(jié)束了過去五年占有率的持續(xù)增長，這其中焊接機(jī)器人市場也是如此，70%以上的焊機(jī)機(jī)器人市場被外國品牌所占領(lǐng)。

1.2.2警惕國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)空心化。過去國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人以低價在市場上取勝，如今國外品牌工業(yè)機(jī)器人價格也在下降，國產(chǎn)品牌的價格優(yōu)勢已經(jīng)弱化。更值得注意的是，國產(chǎn)品牌工業(yè)機(jī)器人大多數(shù)應(yīng)用在搬運(yùn)、碼垛和上下料等低端領(lǐng)域；以及長于組裝，即從國外購買工業(yè)機(jī)器人整機(jī)，在國內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)集成，使用的絕大多數(shù)核心軟件、關(guān)鍵零部件都來自國外，例如70%的減速機(jī)都是國外產(chǎn)品，成為國外品牌的代工廠。我國是世界上最大的機(jī)器人消費(fèi)國，也是產(chǎn)量增長最快的機(jī)器人大國，但國外品牌占比越來越大，這是一個危險的信號，表明國產(chǎn)品牌在產(chǎn)業(yè)上處于邊沿化，技術(shù)上處于空心化。這也意味著我國從一開始便面臨國外領(lǐng)先企業(yè)帶來的充分市場競爭，也意味著跨國技術(shù)、跨國投資、合同制造是近30年來經(jīng)濟(jì)全球化的基本趨勢。我國主辦上述三個世界機(jī)器人、人工智能及工業(yè)博覽會，就是為國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)開啟一扇窺視國際機(jī)器人動態(tài)的窗口，“知己知彼”的原則，也適用于商戰(zhàn)。

2國外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展概述

2.1國外工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展簡史。世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人始于1959年美國率先發(fā)明，十年之后于1969年美國通用汽車公司在組裝產(chǎn)生產(chǎn)線上應(yīng)用點(diǎn)焊機(jī)器人；1973年德國發(fā)明世界上第一臺六軸機(jī)器人；1974年瑞典開發(fā)了首臺全電器微處理器控制的工業(yè)機(jī)器人；1974年日本引進(jìn)美國工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，經(jīng)過七年消化，于1981年創(chuàng)新出全球首臺具有接觸傳感力和力覺傳感功能的弧焊機(jī)器人；1998年瑞典推出機(jī)器人路徑離線編程與仿真軟件，開創(chuàng)了智能機(jī)器人的雛形；2004年日本開發(fā)了機(jī)器人控制系統(tǒng)NX，可實(shí)現(xiàn)四臺機(jī)器人多達(dá)38軸同步控制；2005年丹麥研制出離線焊接機(jī)器人智能化系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的焊接；2006年意大利推出無線示教器的機(jī)器人；2007年日本推出當(dāng)時速度最快的弧焊機(jī)器人。以上的發(fā)明創(chuàng)造為現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，指明了方向。

2.2國外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀簡述。2016年全球工業(yè)機(jī)器人銷量超過29萬臺，世界工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量最高的公司為2～3萬臺（套），國外品牌在高端關(guān)節(jié)機(jī)器人和復(fù)雜焊接的機(jī)器人的國際市場占絕對優(yōu)勢，掌控了工業(yè)機(jī)器人四大核心部件（精密減速器、伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動和控制器）。日本、美國、德國和韓國是工業(yè)機(jī)器人四大強(qiáng)國，其中日本號稱“機(jī)器人王國”，工業(yè)機(jī)器人的裝備量約占世界工業(yè)機(jī)器人裝備量的60%，在生產(chǎn)、使用和出口等方面都位居世界第一位。韓國為全世界工業(yè)機(jī)器人密度最大的國家約748臺，其服務(wù)于焊接加工領(lǐng)域的焊接機(jī)器人占全球在役工業(yè)機(jī)器人的50%左右。從品牌來看，全球工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域中，被日本發(fā)那科、安川電機(jī)、瑞士ABB和德國庫卡四個品牌占據(jù)市場份額達(dá)70%以上。2018年10月17日，日本東京舉辦了2018年世界機(jī)器人博覽會，最新的類人機(jī)器人紛紛亮相，足以以假亂真，機(jī)器人技術(shù)已相當(dāng)成熟。

從全球工業(yè)機(jī)器人區(qū)域需求量的趨勢來看，亞太地區(qū)尤其中國是工業(yè)機(jī)器人安裝量增長最大的市場；從全球工業(yè)機(jī)器人下游行業(yè)需求量的潛力來看，傳統(tǒng)領(lǐng)域仍然是汽車行業(yè)，約占38.8%，約9.5萬臺，金屬行業(yè)位居第三。

工業(yè)機(jī)器人已成為軍工企業(yè)的項(xiàng)目，美俄研制軍用機(jī)器人有優(yōu)勢。俄羅斯到2025年俄軍無人系統(tǒng)裝備中，機(jī)器人占比達(dá)30%，美軍在伊拉克、阿富汗戰(zhàn)爭中至少有10款作戰(zhàn)機(jī)器人上陣，俄軍在敘利亞戰(zhàn)爭期間投入6臺作戰(zhàn)機(jī)器人。從國防視角，戰(zhàn)斗機(jī)器人已經(jīng)成為西方國家軍方角力的技術(shù)制高點(diǎn)。（新民晚報(bào)，2018年4月12日，21版）

3.中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向和措施

從2018年中國召開的三個世界級博覽會，可以看出，現(xiàn)在有兩個熱點(diǎn)：一個是機(jī)器人熱，另一個是人工智能熱。這兩個熱點(diǎn)的交叉重疊處在機(jī)器人。有業(yè)內(nèi)專家提醒說，面對“熱”要“冷思考”。

3.1關(guān)于工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的主要目標(biāo)。2013年12月份，工信部發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，要求到2020年，工業(yè)機(jī)器人行業(yè)和企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力和國際競爭力明顯增強(qiáng)，高端產(chǎn)品市場占有率提高到45%以上，機(jī)器人密度（每萬名員工使用機(jī)器人臺數(shù)）達(dá)到100臺以上，基本滿足國防建設(shè)、國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展需要。其后發(fā)布的《中國制造2025重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新綠皮書》，提出機(jī)器人2020年擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)機(jī)器人及關(guān)鍵零部件具有滿足國內(nèi)市場的50%的供給能力，力爭到2020年基本解決機(jī)器人關(guān)鍵零部件依靠國外的瓶頸。

以上兩個文件提出的目標(biāo)完成年限為2020年，到如今約有三年的時間供機(jī)器人行業(yè)及企業(yè)去努力工作。但從前述2017年國產(chǎn)品牌工業(yè)機(jī)器人市場占有率已經(jīng)下降到27%，與45%或50%的目標(biāo)值的差距還很大，可想而知，任務(wù)頗為艱巨。從時間區(qū)隔來看，工信部上述文件提出的時間為2013年底，要求完成時間是2020年，給機(jī)器人行業(yè)和企業(yè)有七年的周期，并不算緊迫。為什么呢？從前述1974年日本川崎公司在引進(jìn)美國工業(yè)機(jī)器人技術(shù)Unimate后，經(jīng)七年消化，于1981年創(chuàng)新出全球首臺具有接觸傳感和力覺傳感的弧焊機(jī)器人，日本企業(yè)用七年時間從跟跑發(fā)展到并跑甚至領(lǐng)跑。工信部給工業(yè)機(jī)器人行業(yè)和企業(yè)以七年時間，要求高端產(chǎn)品占有率達(dá)到45%～50%，目標(biāo)還是適當(dāng)?shù)摹ｊP(guān)于基本滿足國防建設(shè)的需求，這項(xiàng)要求比較高。前述美俄軍用機(jī)器人近7、8年來已經(jīng)達(dá)到實(shí)戰(zhàn)水平，例如完成偵察任務(wù)，給導(dǎo)彈指引打擊目標(biāo)，這種軍用機(jī)器人要求達(dá)到智能機(jī)器人的水平。由此可見，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)如不緊跟時代步伐，落后是要挨打的。

3.2正視差距，彌補(bǔ)短板，力爭完成2020年的目標(biāo)而奮起直追

我國工業(yè)機(jī)器人的差距在于核心軟件、關(guān)鍵零部件的缺失，當(dāng)發(fā)生貿(mào)易戰(zhàn)，都可能成為致命隱患。因此，開發(fā)國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人核心技術(shù)刻不容緩。當(dāng)然，國產(chǎn)品牌正在急起直追，已經(jīng)在涉足核心技術(shù)領(lǐng)域的研制，并拓展市場份額，如沈陽新松、上海新時達(dá)、安徽埃夫特、廣州數(shù)控、南京埃斯頓、華中數(shù)控和嘉騰機(jī)器人等國產(chǎn)著名企業(yè)都取得良好業(yè)績；在AGV領(lǐng)域，國內(nèi)品牌在與國外名牌處于并跑階段；如北京機(jī)科發(fā)展、廣州遠(yuǎn)能、長沙馳眾等企業(yè)；在關(guān)鍵零部件開發(fā)方面也頗有起色，如南通振康生產(chǎn)的RV減速機(jī)、蘇州綠的生產(chǎn)的諧波減速機(jī)在國產(chǎn)品牌中屬于佼佼者。有專家指出：“機(jī)器人產(chǎn)業(yè)想在中國成氣候，必須解決核心零部件和元器件的問題”。

3.3國產(chǎn)機(jī)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)和企業(yè)要注意到國內(nèi)外市場形勢的緊迫性。從國內(nèi)看，由于傳統(tǒng)制造業(yè)勞動力成本上升及新興產(chǎn)業(yè)如3C、手機(jī)制造業(yè)的迅速崛起，對機(jī)器人的市場需求趨勢很旺盛，未來三年工業(yè)機(jī)器人市場增長率將高達(dá)40%～50%。從國外看，中國工業(yè)機(jī)器人目前已被列入美國加征關(guān)稅之列，不僅如此，美國已經(jīng)開始在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域?qū)χ袊M(jìn)行技術(shù)封鎖，一些華人背景的科技人員回國受到限制，甚至遭到美國FBI的調(diào)查。一些西方國家步美國后塵，對中國筑起技術(shù)壁壘，例如德國目前啟用《對外貿(mào)易法》可追溯到2016年中國美的集團(tuán)成功收購德國最大工業(yè)機(jī)器人制造商庫卡。這意味著中國與國外先進(jìn)技術(shù)之間的交流可能被切斷，這對中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生不利的影響，這就倒逼國內(nèi)要激勵自己創(chuàng)新。

3.4對政府有關(guān)部門的兩點(diǎn)建議。一是要加大對國產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的支持力度。這是因?yàn)椋覈鴻C(jī)器人產(chǎn)業(yè)分布在20多個省市，相關(guān)企業(yè)多達(dá)3393家，但規(guī)模不大，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量最高的企業(yè)其年產(chǎn)量2000臺（套）左右，相當(dāng)于國外同類企業(yè)最高年產(chǎn)量的1/10～1/15。因此，多數(shù)企業(yè)需要首先解決自己的生存問題，急于產(chǎn)品投放市場，根本顧不上，也沒有能力投資巨大的基礎(chǔ)研發(fā)。關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新機(jī)構(gòu)只靠沈陽自動化研究院一家是不夠的。2017年12月，上海市政府牽頭相關(guān)企業(yè)及高校共同投巨資成立上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，中科院機(jī)器人與智能制造創(chuàng)新研究院2018年10月25日在沈陽市揭牌，其主要聚集在核心軟件及關(guān)鍵裝備的研究，為國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)開發(fā)提供技術(shù)支持。再看南方的廣東省，聚集的機(jī)器人廠商最多，達(dá)到658家。因此，建議廣東省似可參考上海模式，由地方政府布局成立廣州機(jī)器人技術(shù)開發(fā)研究院，搭建南方機(jī)器人科學(xué)研發(fā)平臺。同時，建議政府按市場原則組織機(jī)器人企業(yè)聯(lián)合重組，做大做強(qiáng)。

二是在機(jī)器人職業(yè)教育方面，國內(nèi)高校的機(jī)器人研究方向，要從學(xué)習(xí)國外品牌的操作維護(hù)為主，升級到核心技術(shù)（核心芯片、核心控制算法等）研究為重點(diǎn)，加大機(jī)器人基礎(chǔ)研究。正如中國科協(xié)黨組書記懷進(jìn)鵬指出：“機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要潛心基礎(chǔ)研究的探索者，不僅能‘細(xì)聽蟬翼寂，遙感雁來聲’，還要善于從產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中提煉和解決科學(xué)問題，使創(chuàng)新研究源于產(chǎn)業(yè)，高于產(chǎn)業(yè)，回歸產(chǎn)業(yè)”。

2018.10.26