關于我國工業機器人發展問題的研究

林佳一

（長春財經學院 經濟學院,吉林 長春 130122）

一、工業機器人的發展現狀

（一）中國工業機器人態勢發展依舊良好

我國在19 世紀70 年代開始自主研制工業機器人；1990 年，我國開始發展相關的工業機器人產業。近年來，我國機器人產業迅速進步、蓬勃發展。根據國際機器人聯合會統計，外資企業在中國銷售工業機器人總量超過20000 臺，相比較上年增長了23%，中國市場2013 年共銷售工業機器人近38000 臺，大約占全球銷量的五分之一之多，總銷量超過日本，中國成為全球第一大工業機器人市場，同時也是全球需求最大的市場。

“隨著技術進步，機器人成本偏低、工作質量高、節能減排等優勢將越發明顯，在華機器人市場將在一兩年之內超過一萬億元。”中國機器人產業聯盟理事長曲道奎聲明。事實證明，中國工業機器人會依舊保持良好態勢發展，并且在未來三年內經濟收入方面突破新高。

（二）全面推行智能制造的可行性

高端裝備制造業是裝備制造業的核心部分，是衡量國家產業核心競爭力的重要標志，必須非常重視并且加快推進步伐。工業和信息化部的副部長蘇波得出結論，中國工業機器人、智能儀、表盤等高級部件必須重點突破。而且，中國是世界第二大經濟體，只要我國利用好本國外交優勢，積極開拓國際市場。虛心學習國際先進技術和經濟管理模式，理性規劃投資結構和研究方向，培養自身核心競爭力，完全可能加強工業機器人全線產業鏈的構建，全面推進智能制造化。

（三）國產機器人需向高端領域突破

國產工業機器人只停留在一部分地區，并沒有將主干和分支延伸到其他地區，事實上無法滿足國際市場需求。據中國工業機器人產業聯盟數據統計中心李曉佳介紹，在2013年中國購買了國際先進發達國家約3萬7千臺工業機器人進行組裝。其中，外資機器人一般以6 軸以上的高端工業機器人為主，幾乎獨占汽車制造、焊接等高端行業領域，幾乎占到97%。而非外資機器人只占3%，國產機器人主要以搬運機器人為主，沒有多少技術含量，我國在這方面處于行業的低端領域。

二、我國機器人貿易中存在的問題

（一）缺乏自主創新能力和核心競爭力

眾所周知，中國是發展中國家，由于起步晚，技術也相對落后。與發達國家相比，國際發達國家的制造商在機器人行業處于領先地位，市場集中度超過了75%。因為缺乏核心專利，那么海外高端技術企業技術壁壘的逆天高度限制了國內產業機器人產業的進一步發展。綜上所述，中國的工業機器人在國際市場上本質上是沒有優勢的，核心部件被國際企業壟斷，因此國內工業機器人的申請人的專利一直集中在末端執行器、關節、手臂等末端部件領域。由于缺乏自主創新能力，所以在核心尖端技術上沒有發表言論的權利。

（二）缺少高端技術人才，與發達國家存在差距

麥肯錫全球研究所的研究表明，他們指出到2020 年，全世界高科技企業將面臨約4100 萬名技術人員崗位的空缺，且中國的高科技企業將受到沉重打擊。麥肯錫認為，中國高端技術人才不足的最大原因是中國近年來經濟增長速度過快，人口素質還跟不上經濟發展的速度，雖然國內大量培養了具有高等教育學歷的畢業生，也有非少數的碩士生、博士生，但這些相對高素質的年輕人創造的生產力仍然不能滿足經濟擴張的需要，缺少理工科人才，缺乏自主研發的能力。他預估到2020 年，在中國的企業將需要1.4 億的高級技術人才，與中國國內相比擁有適當素質的可利用的勞動力人數將超出2300 萬人，也就是說高端技術人才的需求量超出普通勞動力數量2300 萬之多。國內確實缺少大量高端技術人才。與國際上其他發達國家相比，發達國家的普通勞動力人數和高端科技人才數量的差距不大，培養的人才數量完全跟得上經濟發展的速度。

（三）涉及面不夠廣闊，產業化程度不高

1.核心零部件依賴進口，國產工業機器人成本高。首先，工業機器人的產業鏈上游主要生產馬達器、減速器、控制器、冷卻機等核心部件，占工業機器人整體成本的65%，而我國參與部分很少，幾乎沒有應用到一個高級工業機器人中；中游作為主體生產，包括底座、手臂等主體部件，我國占比不高；下游是系統的集成，我國集中在制造的下游階段。目前，對于中國來說，下游產業的發展相對全面。中國的工業機器人企業約85%都集中在這個領域，但仍有普遍存在的規模小、產量少、銷售范圍狹窄（集中在環渤海、長江三角洲、珠江三角洲地區）的問題。而上游產業一直沒有大突破，也沒有核心技術支持，基本都依賴進口。其中進口價格是國際企業價格的5 倍左右，導致國內工業機器人的成本高昂，比海外同類產品高出許多，產品很難普及到中西部經濟欠發達地區，國內市場打不開。

2.過于重視研發，忽略關鍵技術突破。工業機器人的研發階段固然重要，但過于重視工業機器人的系統開發，無視關鍵技術的突破，過多將工業機器人的核心技術放在實驗步驟，制約了機器人的產業化進程。無視關鍵技術突破，一直在實驗階段導致技術滯留，國內工業機器人一直處于“學齡前兒童”階段，一直出不了國境，打不開國際市場。入駐海外市場，首先就是核心技術要成熟，配合發達國家重要零部件。

（四）國際貿易環境險峻，壟斷明顯

經濟全球化發展，給全球貿易帶來了便利，同時也多了許多憂慮。根據TFB的統計，2014 年世界工業機器人主機制造排名前4 個是日本發那科、德國庫卡、瑞士ABB、日本安川，銷量為全世界16.9%、11.6%、10.9%和10.8%。2017 年，發那科工業機器人的累計生產量率先突破60 萬臺，占世界工業機器人的27%。安川、發那科、倉儲卡、ABB 的機器人業務總共近百萬元。2017 年，三方自動化相關業務的份額分別達到24%、36%、48%。FANUC、YASKAWA 編碼器和減速器以外的部件全部實現自主生產。ABB、倉庫卡主要掌握核心部件。這種來自發達國家壟斷的憂慮，這種生產量和控制業務的絕對優勢導致國內工業企業對于機器人開發制造失去信心。

根據這些數據，雖然我國是工業機器人的第一應用市場，約73%的市場被擁有這些核心技術的外資企業所占據。國際貿易環境險峻，壟斷十分明顯。國內的工業機器人在國際市場開拓地位有很大的障礙。

三、我國工業機器人產業發展和貿易問題的解決方案

（一）加大自主創新力度，培養核心競爭力

我國的工業機器人一直處于“附屬”的地位，在其本質上缺乏自主創新能力。工業機器人屬于高端制造業，需要通過大規模建設、長期投入來培養自主創新能力。根據主體不同劃分，從國家的角度來看，必須為工業機器人產業的發展提供政策支持，推進鼓勵機器人和高級應用系統的開發的研究補助政策，全面支持企業工業機器人的發展。從企業的角度來看，工業機器人的零件需要抓緊國產化的突破，上文提到國際在生產量和業務數量上的絕對優勢導致我國企業大受打擊，如果不是規模化批量生產的突破就沒有意義。在國內，只有機器人核心零件的開發、本機的創造和系統集成能力強的機器人企業才有大規模產業化的基礎，加快產業化的進程，在國際化競爭中占有優勢。

（二）培養高端技術人才，爭取做到一崗一位

培育高端技術人才，得從全國高等院校入手。從1977 年恢復高考，目前，我國國內高校工業機器人相關專業才剛剛起步，工業機器人教育還處于初步探索階段。國內大學和中學應以企業人才需求為導向開設工業機器人專業。以長春財經學院為例，2021 年開設人工智能專業，為想學習工業機械的學生提供發展平臺。根據各個崗位所需的技能建立相應的課程體系，讓學生自主選擇感興趣的部分，統一規劃畢業前學的內容。在教育方式中，一邊進行理論學習，一邊增加實踐的課程，與相關產業機器人企業緊密聯系。例如，定期組織企業參觀、實習等活動，讓學生親自到場感受機器人的發展，提高對人工智能的熱情。在教育資源方面，要整合優秀的行業資源，將行業技術轉化為相應的教育資源，盡快落實具體的教育課程。教育資源要做到又新又奇。同時，最好建立工業機器人相關職業技能培訓系統，加強對工業機器人員工的一系列培養教育，給他們統一規劃培訓并進行考核，為考核合格人員頒發相應的專業技能證書。這種做法有兩個明顯的優點。另一方面，有利于縮小高端科技型人才的不足的范圍。另一方面，可以為企業節省一定量的培訓費用。

（三）迅速提高工業機器人的產業附加值，提高其產業化程度

傳統的人工智能產業，工業產業是主要部分。李德毅認為，國內工業機器人必須迅速提高產業附加值，必須加快產業化進程。不僅將工業機器人應用于簡單的產業鏈，工業機器人未來還將應用于汽車、醫療器械、電子制造、食品飲料等各種領域，將擁有更大的市場空間。我國工業機器人在產業化的加速下，將重點放在行業應用和客戶服務的強化上，突破特殊情況加強機器人系統的集成技術。例如，焊接、研磨、涂裝、組裝機器人必須與周邊工作站的工具、傳送裝置、檢測裝置等緊密結合。這可以發揮行業應用和客戶服務等軟實力的優勢。暫時避開關鍵部件和機器人主機結構等這種硬件不足，從軟實力著手。提高軟實力優先擴大產業規模，是機器人產業化發展戰略的第一步。

（四）主動開展國際工業機器人比賽，推動國內相關企業升級產品

RoboCUP 在1993 年正式創辦，1997 年，首屆RoboCUP 正式在日本名古屋舉行。此后，這項比賽每年舉辦一次。韓國先進科學技術研究院1996 年創立了FIRA，每年舉辦一次機器人足球比賽。由中國教育國際交流協會青少年國際競賽與交流中心，引入到國內的麻省理工大學的Botball 國際機器人競賽和Roborave 國際機器人大賽，也都是目前國內青少年主流參與的機器人大賽項目。我國要積極與其他國家建立智能制造的聯系，開展國際比賽首當其沖。

開展國際機器人比賽可以引進更多的尖端科技和頂尖人才，促進智能機器人發展。提升比賽城市的城市形象和國際名望，展示開發區與國際接軌的建區理念、完善的硬件設施、先進的城市化管理，還將促進機器人運動與相關產業發展的相互影響和提升，從而帶動地區高科技產業整體進步，同時推動國內相關企業升級產品。

（五）積極應對貿易摩擦，采取應對措施

目前，中國的工業機器人在產業標準制度、技術法規等方面，起步相對較晚，但這不是我們逃避客觀事實的理由，只有在積極迎接困難的時候，才能發現更多的現實問題再著手解決。

針對我國進口國相對集中的問題，應采取的措施是擴大對外貿易，防止單一國家對我國的貿易束縛，維持多邊貿易機制。比如美國和日本對國內工業機器人的壟斷過于單一，不提本身發展問題，中國也能難以吸收其他外來資源。采取“市場開放、充分競爭、全球合作、互利共贏”，以創造大國后發優勢的發展模式。