透視“機(jī)器人紅利”的新機(jī)遇

王飛躍

我國的老齡人口比率已經(jīng)達(dá)到7%，預(yù)計在2030年達(dá)到18.2%。人口老齡化伴隨著人口紅利的喪失，也給中國經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步持續(xù)穩(wěn)定增長帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在我國人口紅利逐漸消失的現(xiàn)在，如何開創(chuàng)一個以機(jī)器人紅利為經(jīng)濟(jì)騰飛主驅(qū)動力的新時代，是當(dāng)前國民經(jīng)濟(jì)布局十分迫切的重大課題。

布局機(jī)器人紅利，刻不容緩

目前，對于機(jī)器人紅利并沒有一個公認(rèn)的完整定義。筆者認(rèn)為，機(jī)器人紅利指的是在制造業(yè)（以及未來的農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、智能產(chǎn)業(yè)）總體的機(jī)器人使用率、自動化和智能化程度達(dá)到較高水準(zhǔn)時為國家經(jīng)濟(jì)增長帶來的有利局面。與傳統(tǒng)的自動化設(shè)備不同，機(jī)器人的自由度、集成度及靈活性更高，可以完成更加復(fù)雜的作業(yè)，也可以通過編程與更換末端執(zhí)行器完成不同領(lǐng)域的工作。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為，機(jī)器人可以代替人去完成無需創(chuàng)造性、重復(fù)度高、易危害工人人身安全的工作，從而解放人類作為萬物之靈的真正生產(chǎn)力；而從專業(yè)的角度來講，并不能簡單地將機(jī)器人紅利理解為“機(jī)器人替代人”，因?yàn)闄C(jī)器人在當(dāng)前以及未來很長一段時間都不能脫離人而獨(dú)自工作。從某種意義上說，機(jī)器人是人的延展，可以直接提高單一勞動人口的生產(chǎn)效率，在替代低級傳統(tǒng)崗位之后，可以衍生出更多前所未有的新型工作崗位，如機(jī)器人編程師、調(diào)試師、保養(yǎng)師等，與人工智能應(yīng)用相結(jié)合，最終達(dá)到人機(jī)合作甚至人機(jī)合一，成為工業(yè)生產(chǎn)與社會服務(wù)中真正的“機(jī)器人”。

機(jī)器人代替人類工作的主要意義在以下幾個方面：首先，直接替代重復(fù)機(jī)械勞動，解放生產(chǎn)力；其次，避免工人人身安全受到傷害，改善工作環(huán)境；最后，提升生產(chǎn)規(guī)模、精密度和可靠性。盡管價格不菲，仍然有很多企業(yè)引進(jìn)了全自動化機(jī)器人生產(chǎn)線，因?yàn)檫@確實(shí)能給他們帶來成本上的節(jié)約以及產(chǎn)量上的增長。在引入機(jī)器人生產(chǎn)線之后，生產(chǎn)活動中人的工作性質(zhì)從直接生產(chǎn)轉(zhuǎn)為間接生產(chǎn)，工作內(nèi)容也轉(zhuǎn)為對機(jī)器人進(jìn)行編程、監(jiān)控以及維護(hù)等。在這一過程中，最為顯著的變化在于用人的減少。例如，亞太股份生產(chǎn)裝配一個高檔ABS防抱死制動系統(tǒng)閥體，總共要經(jīng)歷13道工序，應(yīng)用機(jī)械手之后，其中11道工序?qū)崿F(xiàn)自動化，無須人工操作。這條高檔ABS防抱死制動系統(tǒng)生產(chǎn)線去年投入運(yùn)行，工人數(shù)量從此前的每班7人降到每班2人。

在未來，經(jīng)濟(jì)增長依靠機(jī)器人紅利是一個必然趨勢。從長遠(yuǎn)的角度來看，機(jī)器人的普及應(yīng)用可以大幅增加單一勞動力的生產(chǎn)效率，改善工人工作環(huán)境，有利于國家對經(jīng)濟(jì)進(jìn)行調(diào)控；而從當(dāng)下的角度看，如何進(jìn)行布局使機(jī)器人紅利時代能夠快速且平穩(wěn)地到來，也是當(dāng)今一項非常緊迫的任務(wù)。當(dāng)前國內(nèi)就業(yè)市場，人力成本增加以及“用工荒”問題同時存在。在社會層面，生育率逐年下降伴隨著人口老齡化時代的到來，20—40歲的青壯年所負(fù)擔(dān)的養(yǎng)老、育兒、教育、住房等壓力巨大，心理疾病、慢性病發(fā)病率逐年升高。國民經(jīng)濟(jì)方面，金融、互聯(lián)網(wǎng)及房地產(chǎn)領(lǐng)域過熱、泡沫化對制造業(yè)產(chǎn)生了嚴(yán)重的擠壓，導(dǎo)致其效益低迷和人才流失。這些都是危險的信號，并且在短時間內(nèi)難以看到逆轉(zhuǎn)的可能。所以，在人口紅利逐漸消失的同時，如果無法及時依靠機(jī)器人紅利帶來新的經(jīng)濟(jì)增長優(yōu)勢，在未來必將出現(xiàn)更加嚴(yán)重的社會問題。

所以，我們首先要有憂患意識，機(jī)器人紅利并非錦上添花，而是雪中送炭，是國家應(yīng)對將來可能發(fā)生的經(jīng)濟(jì)、社會危機(jī)的必要手段。機(jī)器人紅利的時代不是到來與否的問題，是必須盡快讓它到來的問題。這個問題非常緊迫，對此進(jìn)行的布局耽誤不得。

機(jī)器人紅利的本質(zhì)是人才紅利的延展

總體來說，人才、應(yīng)用、市場都是產(chǎn)生機(jī)器人紅利的必要條件。我國擁有世界第一的制造業(yè)消費(fèi)品市場和完善的工業(yè)體系，這些對于布局機(jī)器人紅利而言都是優(yōu)勢。然而，機(jī)器人本身和應(yīng)用過程的設(shè)計、實(shí)施、操作、運(yùn)用、維護(hù)等任務(wù)，是長期需要高端的專業(yè)人才的。可以說，機(jī)器人紅利的本質(zhì)是人才紅利的延展。然而，我國人口總量減少，高端勞動力緊缺，中低端勞動力過剩是不爭的事實(shí)。這就引起一個矛盾：用機(jī)器人替代過剩的中低端勞動力，而所需的專業(yè)人才要從緊缺的高端勞動力當(dāng)中補(bǔ)足，這顯然是不符合邏輯的。國內(nèi)機(jī)器人外企目前多已產(chǎn)能過剩，主因就是人才制約了機(jī)器人的市場發(fā)展。所以，人才的培養(yǎng)，尤其是面向應(yīng)用的高端人才培養(yǎng)，應(yīng)該是機(jī)器人紅利布局當(dāng)中的重中之重。

一個很值得注意的問題是，目前國內(nèi)的企業(yè)，包括一些中到大型企業(yè)，已經(jīng)出現(xiàn)了盲目的“機(jī)器人換人”“智能化改造”等現(xiàn)象。這些企業(yè)對機(jī)器人在生產(chǎn)中扮演的角色與特征的認(rèn)識缺乏系統(tǒng)性與深刻性，更多是攀比及“跟風(fēng)”式的心理。盲目引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)器人設(shè)備，打造自動化生產(chǎn)線，而忽視了匹配的軟件和人才，其結(jié)果就是不僅沒有提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，反而給企業(yè)帶來嚴(yán)重的損失。

機(jī)器人相關(guān)人才的培養(yǎng)并不是一件容易的事情。正如一個完整的機(jī)器人系統(tǒng)涵蓋了機(jī)械部件、電力部件、驅(qū)動部件、傳感部件、軟件以及更高層次的算法和人工智能等組成部分，機(jī)器人學(xué)也是典型的多學(xué)科交叉融合學(xué)科。在此基礎(chǔ)上，機(jī)器人的應(yīng)用是需要機(jī)器人專業(yè)知識、一般學(xué)科知識與特定領(lǐng)域知識的深度融合的，一個行業(yè)的機(jī)器人應(yīng)用很難直接推廣到另一個行業(yè)。例如，之前富士康試圖把機(jī)器人汽車行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)移用到3C行業(yè)，從而導(dǎo)致其“百萬機(jī)器人”計劃受挫。因此，機(jī)器人相關(guān)人才培養(yǎng)，對于教與學(xué)人才的綜合素質(zhì)要求都是比較高的。

機(jī)器人學(xué)應(yīng)該是一門強(qiáng)調(diào)實(shí)踐的學(xué)科，目前的當(dāng)務(wù)之急，是大量培養(yǎng)掌握機(jī)器人系統(tǒng)知識并能與專門領(lǐng)域要求相結(jié)合的應(yīng)用工程人才，幫助用戶做實(shí)機(jī)器人的應(yīng)用，取得實(shí)效，以此開拓機(jī)器人市場。從形態(tài)和應(yīng)用上來看，機(jī)器人可分為工業(yè)機(jī)器人（機(jī)械臂）、協(xié)作機(jī)器人（機(jī)械臂）、AGV平臺機(jī)器人、足式機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、特種機(jī)器人等，應(yīng)想方設(shè)法盡快、扎實(shí)地補(bǔ)足主流工業(yè)機(jī)械臂這一課。首先，作為發(fā)展時間最長的機(jī)器人種類，工業(yè)機(jī)械臂的各項技術(shù)都比較成熟，其基本操作、編程及調(diào)試技術(shù)可與其他種類機(jī)器人互通；其次，工業(yè)機(jī)械臂直接參與生產(chǎn)，是最能直接與機(jī)器人紅利掛鉤的機(jī)器人種類；最后，工業(yè)機(jī)械臂平臺較容易搭建和管理，很適合作為機(jī)器人教育平臺。

在世界范圍內(nèi)，美國和日本的機(jī)器人相關(guān)教育開展得是比較早的，而且不僅是高等和職業(yè)教育，在初、中等教育當(dāng)中，也有以機(jī)器人為主題的技術(shù)課程、課外活動以及夏令營等。在我國，一些公立和私立教育機(jī)構(gòu)也開展了機(jī)器人課程，然而由于課程體系不夠完善，機(jī)器人平臺及配套設(shè)施所需購置、維護(hù)費(fèi)用很高，通常的教育機(jī)構(gòu)難以負(fù)擔(dān)，再加上教材質(zhì)量參差不齊、缺少專業(yè)人員指導(dǎo)等原因，使得其教學(xué)成果停留在淺嘗輒止的層面，難以達(dá)到預(yù)期效果。因此，根據(jù)我國當(dāng)前實(shí)際情況來看，機(jī)器人教育還是應(yīng)當(dāng)先以高等和職業(yè)教育為主，在關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)集成上聚焦，通過實(shí)戰(zhàn)熟中生巧，從而增加專業(yè)人才儲備。從現(xiàn)實(shí)層面考慮，發(fā)展機(jī)器人教育還應(yīng)節(jié)約成本，與其以政府機(jī)構(gòu)為單位直接購置機(jī)器人建立平臺，不如建立發(fā)展基金或融資平臺，幫助小微公司去推動機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用，開拓機(jī)器人市場的同時，使得機(jī)器人教育能夠結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，一舉兩得。此外，虛擬空間的開發(fā)在機(jī)器人教育方面也有很大的潛力，在虛擬環(huán)境構(gòu)建的機(jī)器人運(yùn)行空間中，增加基于現(xiàn)實(shí)物理層面的不定性、多樣性和復(fù)雜性，可以使用戶在虛擬空間操作機(jī)器人，在一定程度上替代機(jī)器人的實(shí)機(jī)教育，使得機(jī)器人教育更加安全、高效、成本低且易于推廣。

行業(yè)短板亟需補(bǔ)全，自主創(chuàng)新才是出路

從整個機(jī)器人行業(yè)層面來看，我國目前最大的短板在于機(jī)器人核心零部件。政府過去對于機(jī)器人、人工智能、自動化領(lǐng)域的扶持政策已經(jīng)持續(xù)了將近40年，也取得了一定的成果。從學(xué)術(shù)和專利方面來看：中國發(fā)表全球機(jī)器人技術(shù)論文數(shù)量僅次于美國，中國受理機(jī)器人相關(guān)專利總量為162485件（截至2019年底），占全球已公開的機(jī)器人相關(guān)專利申請總量的44%。從市場化規(guī)模來看，2019年中國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模為57.3億美元，增長率維持在5%以上，服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模達(dá)22億美元，比上一年增長33.1%。然而在機(jī)器人核心零部件，尤其是機(jī)器人減速器方面，核心競爭力仍然不能與國外先進(jìn)水平相比。機(jī)器人核心零部件包括機(jī)器人減速器、伺服電機(jī)和控制器。一臺機(jī)器人整機(jī)，核心零部件的成本占70%，其中減速器36%，伺服電機(jī)22%，控制器12%。近年來，機(jī)器人核心零部件的國產(chǎn)化替代一直在進(jìn)行當(dāng)中，就技術(shù)壁壘而言，伺服電機(jī)和控制器較低，而減速器最高。

在機(jī)器人伺服電機(jī)方面，國產(chǎn)永磁同步電機(jī)的核心技術(shù)已獲突破，國內(nèi)外差距已明顯縮小。目前，國產(chǎn)品牌伺服電機(jī)在國內(nèi)市場占有率約為15%，領(lǐng)先廠商包括埃斯頓、英威騰、匯川、華中數(shù)控等。在控制器方面，國內(nèi)與國際先進(jìn)水平在硬件上差距很小，主要差距在算法和兼容性方面，由于門檻較低，成熟的機(jī)器人整機(jī)廠商往往會自行研發(fā)控制器，以保證匹配性和穩(wěn)定性，國內(nèi)領(lǐng)先廠商包括固高科技、埃斯頓、廣州數(shù)控、迪巨智能等。在機(jī)器人減速器方面，在國外企業(yè)的壟斷下，國產(chǎn)化進(jìn)程當(dāng)中所遇到的困難很大。主流的機(jī)器人減速器有諧波減速器與RV減速器兩種。目前，國內(nèi)的機(jī)器人減速器市場由生產(chǎn)諧波減速器的哈默納科與生產(chǎn)RV減速器的納博特斯克兩家日本企業(yè)所壟斷，分別占據(jù)15%與60%的市場份額。相比之下，國產(chǎn)品牌的機(jī)器人減速器市場占有率不足10%，領(lǐng)先廠商包括蘇州綠的、中技克美、南通振康、中大力德等公司。總體來看，國產(chǎn)機(jī)器人減速器經(jīng)過數(shù)十年的仿制研發(fā)，已取得一定成果，在精度上已經(jīng)可以達(dá)到國際先進(jìn)水平，然而在產(chǎn)品系列完整性、一致性、壽命等參數(shù)和性能上與國外產(chǎn)品相比仍有較大差距。

從技術(shù)上來說，機(jī)器人減速器的技術(shù)壁壘難以突破的問題無法在較短時間內(nèi)靠現(xiàn)有的仿制手段解決，其內(nèi)在原因是深刻的。新中國成立以來，我國工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)展速度是世界上任何其他國家都難以望其項背的，但由于缺少必要的時間、經(jīng)驗(yàn)積累和技術(shù)研發(fā)迭代過程，我國與發(fā)達(dá)工業(yè)國家相比在高端制造業(yè)領(lǐng)域仍然存在著很大的差距。機(jī)器人減速器作為純機(jī)械部件，其內(nèi)部零件對于材料和加工工藝的要求非常高，尤其是諧波減速器和RV減速器采用了與通常齒輪減速器截然不同的結(jié)構(gòu)和傳動原理，這使得我們幾乎無法依賴以往經(jīng)驗(yàn)，只能通過逆向工程對制作技術(shù)進(jìn)行反推。因此，在減速器這一領(lǐng)域，我們陷入了“不得不與發(fā)達(dá)國家比拼材料和加工工藝”的困境，即便是已經(jīng)經(jīng)過數(shù)十年技術(shù)積累的國內(nèi)減速器企業(yè)，在面對國外企業(yè)的技術(shù)壁壘和壟斷時，也只能以壓低價格為主要競爭手段，夾縫中求生，發(fā)展非常艱難，對后續(xù)產(chǎn)品的研發(fā)和技術(shù)突破也造成了很大的影響。

在對機(jī)器人紅利進(jìn)行布局的過程中，如果想要早日擺脫機(jī)器人核心部件被國外企業(yè)壟斷的局面，還是要堅定不移地走自主創(chuàng)新這條路。近年來，國際形勢不確定性增強(qiáng)，新冠肺炎疫情影響下的世界經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)“逆全球化”跡象，尤其在高端制造領(lǐng)域，一直以來發(fā)達(dá)國家對我國更是嚴(yán)防死守，關(guān)鍵設(shè)備、尖端技術(shù)均不予轉(zhuǎn)讓，技術(shù)、科研交流也相對減少。之前美國企業(yè)對于華為、中興的制裁風(fēng)波，暴露了我國在高端制造領(lǐng)域的薄弱環(huán)節(jié)，同時也給我們敲響了警鐘。如果類似事件在機(jī)器人領(lǐng)域再次發(fā)生，尤其是如果國外企業(yè)對我國實(shí)行機(jī)器人減速器的禁運(yùn)，而我們無法找到與之相抗衡的產(chǎn)品或技術(shù)進(jìn)行替代的話，無疑會讓我們對于機(jī)器人紅利的所有布局前功盡棄。面對如此挑戰(zhàn)，我們唯一能夠依靠的就是人民群眾的智慧和創(chuàng)造力，為此我們應(yīng)該加強(qiáng)專業(yè)教育，重視人才，大力支持并保護(hù)自主創(chuàng)新。

重視制造業(yè)，為機(jī)器人紅利打造良好生長環(huán)境

當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)增長的重點(diǎn)在于房地產(chǎn)、金融以及互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，而機(jī)器人紅利時代的到來，毫無疑問會將我國經(jīng)濟(jì)增長的重點(diǎn)重新轉(zhuǎn)移到制造業(yè)尤其是高端制造領(lǐng)域。需要注意的是，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)本身也屬于制造業(yè)，這就成了一個類似于“先有蛋還是先有雞”的問題。為此，對于制造業(yè)，尤其是高端制造領(lǐng)域進(jìn)行持續(xù)有效的投入和政策支持，其指導(dǎo)方向應(yīng)該是以機(jī)器人技術(shù)為核心，形成滾雪球式的技術(shù)迭代與產(chǎn)業(yè)升級。

正如前文所言，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，包括制造業(yè)振興的關(guān)鍵仍然在于人才的培養(yǎng)和運(yùn)用。《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》提出，到2020年制造業(yè)從業(yè)人員中受過高等教育的比例達(dá)到22%，高技能人才占技能勞動者的比例達(dá)到28%左右。為了適應(yīng)產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整對技術(shù)技能人才越來越緊迫的需求，2019年政府采取了“高職擴(kuò)招百萬”的措施，重點(diǎn)布局在優(yōu)質(zhì)高職院校，區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)急需、社會民生領(lǐng)域緊缺和就業(yè)率高的專業(yè)，把發(fā)展高等職業(yè)教育作為緩解當(dāng)前就業(yè)壓力、解決高技能人才短缺的戰(zhàn)略之舉。然而，在實(shí)際操作中，無論是產(chǎn)業(yè)工人的升級意愿，還是大專院校畢業(yè)生的就職意愿都不甚強(qiáng)烈。這其中有多方面的原因，最主要的三個原因在于：一是文化知識的局限性使得大部分工人缺少接受高級技能教育的基礎(chǔ)；二是大專院校和本科院校的學(xué)生因社會觀念的原因?qū)と松矸萁邮芏炔桓撸蝗钱?dāng)前的制造業(yè)從業(yè)人員收入相對不高且工作繁重，南方一些電子行業(yè)工廠甚至一周七天無休，尤其相對于待遇較好、工作環(huán)境優(yōu)越的互聯(lián)網(wǎng)、地產(chǎn)及金融行業(yè)，是較難留住人才尤其是高水平人才的。

為此，首先應(yīng)出臺政策，提高制造業(yè)從業(yè)人員的收入水平，改善工作環(huán)境，留住人才；其次，應(yīng)采取措施防止電商、中間商對于制造業(yè)利益的過度掠奪，支持并鼓勵廠家自行開展“B2C”的商業(yè)模式，并與區(qū)塊鏈技術(shù)相結(jié)合，打造非壟斷式的、良好的制造業(yè)市場環(huán)境；最后，應(yīng)倡導(dǎo)社會重視職業(yè)技術(shù)教育，尊重職業(yè)技術(shù)人員的社會地位，破除企事業(yè)單位以及社會對于大學(xué)本科教育的迷信，實(shí)事求是、不拘一格地培養(yǎng)、運(yùn)用人才。

機(jī)器人紅利時代是必然要到來的，而率先進(jìn)入機(jī)器人紅利時代對于我國今后的發(fā)展來說也勢在必行，然而，我們也需要注意到社會各界對于機(jī)器人紅利時代的一些擔(dān)憂。其中，最受人關(guān)注的，是在機(jī)器人取代一些崗位之后，勞動者失業(yè)所將帶來的社會和經(jīng)濟(jì)問題，這不僅意味著社會的不穩(wěn)定因素增加，還會削弱社會的總購買力，使得消費(fèi)需求增長乏力，最終導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)增長無法持續(xù)。關(guān)于這個問題，首先，我們要清楚地意識到它必然會發(fā)生，因?yàn)闄C(jī)器人紅利布局實(shí)施是社會層面的變革，而歷史上，所有社會層面的變革都伴隨著陣痛；其次，對于這些問題的提前解決和預(yù)防措施也需要劃歸到機(jī)器人紅利布局范圍之中，即將布局機(jī)器人紅利這一國家大計深化為宏觀層面多領(lǐng)域的深度調(diào)控；再次，要對開創(chuàng)機(jī)器人紅利時代這一歷史使命有絕對的信心和決心，團(tuán)結(jié)社會各階層群眾，使無論是領(lǐng)域內(nèi)專家還是一般人民群眾都能理解并支持這一政策；最后，對于機(jī)器人紅利的布局，應(yīng)當(dāng)設(shè)立詳細(xì)、明確而充分的時間線和客觀、科學(xué)的政策措施，進(jìn)行堅決執(zhí)行的同時，避免盲目冒進(jìn)，以免給國民經(jīng)濟(jì)帶來不必要的損失。