工業機器人賦能制造企業服務化轉型

摘要：面對全球制造業的激烈競爭，中國正積極推出一系列戰略舉措，旨在推動傳統制造業提質增效，轉型升級。工業機器人憑借其獨特優勢，不僅促進了企業創新發展、優化人力資本結構，還顯著提升了生產效率，成為賦能制造業企業向服務化轉型的重要引擎。盡管工業機器人在制造領域已得到應用并取得經濟效益，但在推動服務化轉型過程中，仍存在發展不均衡、人才短缺、成本高昂、應用程度有限以及產品低端等難題。為此，需政企合作，共謀解決方案，以實現制造業高質量發展。

關鍵詞：人工智能；工業機器人；制造企業；服務化轉型；高質量發展

中圖分類號：F276.44文獻標識碼：A文章編號：2096-0298（2024）12（b）--05

在全球化和技術革新的推動下，中國制造業正站在轉型升級的歷史節點上。面對全球價值鏈的重構、國內成本的上升以及自主創新能力的挑戰，制造業必須尋找新的增長點和競爭優勢。基于此現狀，國家出臺了《中國制造2025》《關于推動先進制造業和現代服務業深度融合發展的實施意見》等一系列引導政策，強調了服務型制造的重要性。黨的二十大指出，通過升級更新技術裝備，扎實推動制造業高端化和智能化發展，加速向制造強國的轉變。

與此同時，新一代信息技術、人工智能蓬勃發展，并經歷著快速迭代，為制造企業提供了新的機遇和解決方案。工業機器人作為工業4.0智能制造的代表（GraetzandMichaels，2018），其在制造業中的應用極大提升了生產效率和產品質量[1]。調查發現，中國現有生產機器人的企業70余萬家，其中廣東省作為制造大省，機器人相關企業數量占全國總數近20%，數量穩居全國首位，超5萬余家企業坐落在深圳，帶動全市上中下游產業總值達1700億元[2]。機器人的大規模普及與應用對企業生產決策和服務化轉型產生深遠影響（Acemoglu和Restrepo，2020）[3]，加速了制造業服務化轉型的進程。

1制造業服務化相關研究

制造業是服務業發展的前提和基礎（Cohen和Zysman，1987）[4]。一般來說制造業服務化的研究角度有兩方面：投入服務化和產出服務化。前者是從制造業產品中服務增加值嵌入的程度來進行制造業服務化相關研究（Heuser和Mattoo，2017）[5]。后者則認為企業服務化轉型不僅要關注本身生產，還要重視如何通過服務的提供來增強產品附加值和競爭力，提供多維度“服務包”的經營模式，服務是“包”的核心（Vandermerwe和Rada，1988）[6]。劉斌等（2016）、許和連等（2017）、姜鑄等（2015）眾多學者普遍認為，制造業服務化在優化價值鏈、推動企業國際化進程及提升整體績效方面發揮著積極作用[7-9]。進一步講，交易成本的有效管理、人力資本的質量提升、創新能力的持續增強、制造業的國際競爭力以及商品自由貿易的深化（肖挺和黃先明，2021）等因素，均被視為驅動制造業服務化水平提升的關鍵因素（黃群慧和霍景東，2014）[10-11]。隨著信息通訊技術的發展和廣泛應用，信息技術如同“催化劑”一般，極大地促進了服務業與制造業之間的深度融合與協同發展（周振華2003）[12]。Huxtable和Schaefer（2016）通過對57家英國上市公司進行分析，為英國制造業中的服務化現象提供了全面視角，提出一個整合了工業4.0相關服務的服務化框架，揭示了工業4.0技術如何塑造這一轉型過程[13]。苗翠芬（2023）利用世界投入產出表的廣泛數據，對41個經濟體的制造業進行了全面考察，其研究明確指出了人工智能技術在推動各類制造業轉型升級中的顯著正面效應[14]。

2工業機器人對企業服務化轉型的影響機理

儲節旺等（2023）提出，數智賦能是在數智時代背景下，通過整合和應用新興的數字技術，提升企業運營效率和創新能力的一種策略，對數字化生產要素進行重組與集成，使利益相關者能夠具備創新、生產、競爭、科學發現和應用轉換等方面的能力，從而達到對資源的高集成與有效使用，推動一系列的組織體系中的價值共創[15]。在工業化時代，制造業主要聚焦于通過大規模標準化生產來降低成本、提高效率，并構建起龐大的分銷網絡。然而，這一模式往往導致生產者與消費者之間距離遙遠，產品大多滿足共性需求，難以精準響應個性化需求。隨著工業機器人的廣泛應用與大數據分析技術的深度融合，制造業開始轉向以用戶需求為中心的生產模式（趙宸宇，2021）[16]。

在實際應用中，機器人可以充分發揮滲透性、替代性、協同性特性，助推企業創新發展、優化人力資本結構和提升生產效率，根據各行業的需求為其提供不同的生產服務。在生產線上，機器人能夠敏銳地發現那些被忽視或閑置的資產，從而使閑置的資源得以有效利用，提高企業生產率，還可以快速地響應、準確地匹配和進行個性化定制，完全發揮消費端潛能。這一過程不僅關注產品的生產與銷售，還通過增值服務、解決方案和平臺運營等方式提升服務在整體業務中的占比和附加值，最終使其向多元化、高級化和復雜化方向發展，提升整體效能的發揮閾值。

2.1通過助推企業創新發展賦能服務化轉型

提升服務化水平，需要依托技術創新以構建新的競爭優勢。以知識、技術為基礎的服務是創新過程中的重要節點和媒介（張文紅等，2010），也是制造企業形成差異化競爭優勢的重要途徑[17]。企業將工業機器人作為一種新的生產要素引進生產體系中，以實現生產方式變革。一方面工業機器人的應用降低了對人工的依賴，減少了人力成本、培訓支出和勞動風險保險等相關費用，這些節約下來的成本和資源可以再投資于研發和創新活動，為企業開發新的服務和產品提供財務基礎。另一方面，工業機器人改變了創新要素的資源配置效率，通過優化創新活動使不同企業研發效率趨于一致，更好地幫助小型企業取得邊界突破（諸竹君，2022）[18]。同時，隨著行業競爭的加劇，迫使企業開始探索新的商業模式，如機器即服務（RaaS），這種模式不僅降低了客戶的采用門檻，還為制造企業創造了新的收入來源，真正實現了從產品制造向服務提供的業務模式轉型。

2.2通過優化企業人力資本結構賦能服務化轉型

Autor等（2003）提出ALM模型來研究自動化與勞動力影響，指出生產需要兩種任務：程式化任務和非程式化任務必須相互配合，程式化任務可由低技能勞動完成，而非程式化任務則需要高技能勞動[19]。由于工業機器人的應用所表現出的技能偏向特征（Aghion等，2017），解放了原本企業生產中加工類和監察類工人，迫使低技能勞動者通過人力資本投資或技能學習提升自身技能水平，讓制造業企業有更多的勞動力被重新分配到更具創造性和增值性的活動中，如研發、質量控制和售后服務，從而使人力結構得到升級[20]。人均資本存量比越高的制造業企業，其現代化程度越高，服務要素的嵌入能力越強（祝樹金等，2020），為制造業企業戰略轉型提供有效支撐[21]。理論上自動化消滅某些就業崗位的同時，也會創造出更具有優勢的新勞動崗位（Acemoglu和Restrepo，2018），使企業趨向于增加技能勞動力的就業數量和總體報酬額，進一步促進企業服務化[22]。

2.3通過提升企業生產效率賦能服務化轉型

工業機器人的應用優化了生產產品的各個環節。設計環節中機器人系統通過軟件重新編程，使生產線可以快速切換產品或型號以適應不同的生產任務和需求，迅速響應市場變化，幫助企業從以產品為中心向以客戶需求和服務為中心的模式轉變。作為一種要素稟賦，機器人與其他智能制造技術，如物聯網（IoT）和大數據分析結合，將加快用戶需求數據的反饋速度，也大大提升了新產品和新工藝創新的速率[23]。機器生產不需要人力持續監控，能夠更好地集成于整體生產管理系統，實現信息流與物料流的實時協調，優化生產計劃和資源分配，生產流程更順暢，節省時間和資源。這種自動化的能力大大縮短了生產周期，并提高了產出率。由于生產效率的提升，企業能夠在低成本和高產出的基礎上，為客戶提供附加價值的服務，如定制化產品、快速交付等。

3工業機器人賦能制造業服務化實際成效

制造業服務化并非簡單的“制造業+服務業”，而是在傳統制造基礎上加入工業機器人、人工智能和物聯網等智能制造技術，直接服務客戶，直接對接銷售訂單和生產訂單，提升制造全過程效率和客戶服務滿意度。服務要素貫穿產品生命周期的各階段，企業實現與終端消費者的緊密互動，創造“產品-服務包”模式，促進產品與服務無縫銜接。

2022年，中國機器人全行業營業收入超過1700億元[24]。預計到2027年，廣東省智能機器人產業營業收入將達到900億元，高端裝備制造業營業收入將達到3800億元[25]。以上數據表明，我國機器人產業規模快速增長，制造業正逐步向全面智能化轉型。目前，在對第二產業的技術賦能關系中，排名第一的是制造業，占比87.24%，顯示出制造企業對工業機器人較高的認可度。TCL創始人李東生認為“未來工廠”是由機器人指揮機器人，由機器人大軍協助制造機器人與設備。Capgemini公司對806家公司進行的調查顯示，全球超60%制造企業認為機器人技術將成為智能化轉型的關鍵支撐因素。

據工信部統計，截至2023年底，廣東省20個戰略性產業集群實現增加值同比增長5.2%，占GDP比重達到四成，已形成8個萬億級、3個5000億級、7個千億級和2個百億級產業集群[26]。以廣汽埃安為例，早在2018年，廣汽就建成了國內首家新能源純電專屬工廠，并在2024年落地了全球唯一一座新能源汽車“燈塔工廠”，共提供了40多個第四次工業革命用例，為客戶提供超過10萬種配置選項，并確保及時交付合格產品。全自動生產線支持混合生產模式，可按訂單或備貨要求生產不同車型，通過工業智能體系的構建，可以大幅提升生產效率，加速產品迭代，同時更好地滿足用戶個性化需求，實現從“制造”向“智造+服務”的轉型升級。這種模式不僅提升了生產效率，還使廣汽能夠緊密圍繞用戶需求，持續推出符合市場的新產品和服務，從而保持其在行業中的領先地位。

4工業機器人賦能企業服務化現實困境

4.1東中西部發展不平衡，行業人才供不應求

中國老齡化問題日益嚴重導致人口紅利逐漸減少，勞動力成本迅速上升。以此為背景，勞動力密集型產業紛紛向中西部地區轉移，東部地區則加速向資本和技術密集型產業轉型。中國工業機器人產業布局顯示，廣東、江蘇和山東地區相關企業數量較多，分別擁有6萬余家、5.71萬余家以及3.21萬余家，明顯呈現東多西少的特征。東部地區在前沿技術領域持續深耕，引領著制造業企業向智能化轉型邁進。這種現象可能加劇中國各地區之間的經濟不均衡發展。

據估算，現在中國對人工智能人才的需求已經達到500萬，而供求比率是1∶10。原因在于機器人工程技術不僅涉及多學科知識的整合，也要求從業者具備較高的綜合能力，但當前教育體系中，許多高校的課程設置尚未與市場需求無縫對接，導致畢業生在步入職場時面臨能力不匹配的問題。行業和企業則存在高技能人才評價體系和保障機制不完善的問題，缺乏有效體系來評估科技人員的貢獻，也缺乏從制度、物質、精神和成長性等多方面構建的全方位制度來保障人才的留駐。

4.2成本高昂，不同企業間應用程度不同

工業機器人賦能企業的服務化轉型，并非僅僅是購置一套高端機械，而是對整個生產體系的全面升級與重構。這一轉型涉及對機器設備的引進與集成、技術工人的培訓與再教育、專業維護團隊的組建與運營等方面。這些舉措伴隨高額的資金投入及漫長的時間成本消耗，短期內投資回報率相對較低。根據生命周期理論，在不同發展時期，公司的規模、盈利能力、增長能力、投資和融資策略，以及Ramp;D都有很大差異（Adizes，1988）[27]。對于正處于成長期的企業而言，內部尚未形成穩定的盈利模式，資金周轉困難，風險承擔水平較低。相比成熟期企業，受自身資本積累的局限，其難以獨立承擔人工智能研發及大規模引入工業機器人所需的巨額投入，因此，它們更傾向于采取保守策略，維持現狀或僅采用成本更為可控的傳統人力勞動及低端自動化方案，以確保短期內的財務穩健和成本控制的靈活性，如此工業機器人所帶來的紅利無法得到充分釋放。

4.3工業機器人市場大而不強

廣東作為制造業大省，高度重視裝備制造業發展，相繼出臺多項政策支持裝備制造業服務化，2023年全省裝備制造業增加值達2.29萬億元，工業機器人產量16.88萬臺，連續4年全國第一，但與國外同類產品仍存在差距。工信部司長王衛明指出，中國機器人產業在技術創新、原創研究、設計能力等方面仍有不足，產業基礎薄弱，關鍵零部件的性能和可靠性仍無法滿足高性能整機的需求。具體表現為國產工業機器人在軟件、系統集成及核心零部件等關鍵環節面臨“空心化”挑戰，盡管國內技術進步促使部分本土品牌能夠規模化生產零部件，但產品主要集中在中低端市場，難以滿足高端應用需求。在汽車、電子等關鍵應用領域，工業機器人市場幾乎被國外品牌壟斷，國產產品僅占1/5，形成了鮮明的“二八”對比。多數用戶企業僅將工業機器人用于簡單的、局部的自動化設備替代和低端生產，而沒有發揮出其應有的價值，從而使上游的機器人制造行業內部也習慣性進入低水平競爭，逐漸放棄開發高精尖產品的動力，未能充分利用智能網聯和大數據等前沿技術提升產品競爭力。

5政策建議

5.1政府層面

5.1.1持續科技創新，實現高端化發展

加大研發力度，支持新一代信息技術領域的關鍵核心技術創新。充分發揮中國特色社會主義制度優勢，集合政府、企業、高校和科研機構等多方面的力量，抓準小微機器人科技企業研發痛點，引入外部科研力量解決問題，實現資源之間的對接補足企業技術短板；構建面向未來的機器人產業協同發展體系，該體系將依托龍頭企業的領軍作用，激發中小企業創新活力，針對當前產業瓶頸，將核心聚焦于機器人智能核心組件、共性算法等關鍵技術難題，加大研發投入；打造符合國家創新驅動發展戰略的省級實驗室，堅持創新在經濟高質量發展中的核心地位，推動機器人向更加柔性化、多模態、高交互性方向發展，實現智能水平的飛躍；監管機構也應密切關注新興業態與既有規則之間的沖突，注重優化營商環境，共同塑造國家科技創新的新生態。

5.1.2推進工業機器人應用，解決地區發展不均

與東部相比，我國中部和西部的一些企業在工業機器人領域產業鏈尚不健全，不能適時推動其向服務化轉型升級。應充分認識到西部地區智能產業的發展潛力，政策制定者需引導機器人產業向智能制造裝備配套能力較弱、技術水平較低的區域適當傾斜。在此過程中，西部地區應加速推動工業機器人在生產要素相對匱乏的行業應用進程，有序高效完成產業梯度轉移。同時，鼓勵工業機器人向重工業領域的投入，相關部門可以綜合運用金融、財政、稅收等多種政策工具，整合產業資源，強化產業鏈協同效應，促進產業結構的優化與經濟增長方式的轉變。此外，還應打破阻礙人才流動壁壘，完善知識產權保護制度，建立人才流動平臺，為人才流動創造機會，實現人才資源的共享。

5.1.3差別化扶持政策，助力企業發展

針對眾多企業面臨的投入大、引資金難等問題，各地可以構建扶持平臺及細化政策，為機器人產業及企業提供資金和技術支持。成立專項人才及產業基金，布局高等級創新平臺，滿足購買設備、組建團隊和科學研發等需求，幫助企業減少由資金不足帶來的風險，推動行業形成創新鏈、資金鏈、人才鏈深度融合生態。為了確保資源得到合理有效地利用，應深入了解不同性質企業的需求，制定相應政策，避免造成資源浪費。一方面，非國有企業雖然擁有創新的內在動力和靈活性，但往往因為缺乏足夠的資金和資源而難以發揮其潛力。因此，政府需要通過增加財政支持、提供稅收減免等方式，來增強對這些企業的支持力度，以激發它們的創新活力。另一方面，國有企業由于“所有者缺位”問題，容易出現監管不力、創新動力不足的現象。政府應加強對國有企業的監督管理，確保其不會偏離市場化方向，同時激勵大型國有企業發揮引領作用，帶動中小企業共同進步。

5.2企業層面

5.2.1提高企業認知，樹立轉型意識

要以戰略的眼光謀劃企業的長遠發展，提高對服務化升級的戰略認知。落實企業服務化戰略，需明確智能化、服務化是企業構筑未來核心競爭力的關鍵路徑。在人工智能時代，要實現行業質量與經營效益的穩步提升及經濟高質量發展的新局面，企業必須尋找新利潤增長點，提高知識轉化率，以制造轉型升級帶動企業發展。在資金預算有限的環境下，如何做好創新投資與穩定生產的平衡、研發投入與可獲得利潤的平衡、大規模設備更新與成本的平衡都是制造企業轉型升級路上必須面對和解決的難題。對于制造企業而言，應依據自身內外部資源稟賦及發展階段特性，借助國家政策導向，主動擁抱第四次工業革命浪潮。根據實際需求靈活調整以適應內部財務變化，融合物聯網、大數據、云計算、區塊鏈等前沿信息技術，加速孵化新技術、新產品與新服務模式，以此獲取競爭優勢。通過建立創新機制，增強所有相關方的積極性，明確產業化利潤分成與風險分擔原則，將工業機器人應用盡快轉化為可見的生產力。

5.2.2建立相應評價機制，促進知識成果轉化

結合中國國情，借鑒國際先進企業經驗，我們應探索并實踐具有中國特色的管理創新模式，構建包含創新激勵機制、績效考核指標及所有者權益保障等在內的制度體系。為獲得一支高素質的技術人才隊伍，企業應了解工業機器人領域的技術發展趨勢，以及企業在服務化過程中對技術人才的具體要求。針對當前所缺少的綜合技術性人才，企業應展開多節點評價，賦權評估人才在轉型中實際所扮演的角色，以實現真實、客觀、公正、全面地評價人才。在確保崗位設置科學合理及崗位職責明確的情況下，考核標準的設計應同時反映出高技能人才和其他類型人才在價值貢獻上的差異，并便于同行業不同企業間對人才價值進行科學評估。通常通過項目的完成數量、等級、金額等方式來評估人才的貢獻，除了這些基于崗位職責履行和工作業績成果的常規指標外，還應著重考慮設立能夠突出人才潛在價值及實際貢獻的指標。鼓勵員工打通科技成果轉化“最后一公里”，增加企業專利質量和數量，力求將先進理論和技術融入到企業生產中，以實際效果為導向，加大對員工的差異激勵，使企業需要的高素質技術人員脫穎而出。

5.2.3設立數據部門，充分利用技術優勢

突出數據要素和先進技術在制造業轉型升級中的作用，充分發揮機器人優勢，以數智化轉型推動服務化發展。為此，建議利用數據要素和智能技術的反饋機制，設立專注分析產品數據與客戶數據的部門，將該部門作為企業核心部門之一，及時觀測服務化轉型過程中機器人應用情況，逐級分解為不同組塊的關鍵指標數據，以圖文形式將客戶實際反饋、應用效果等報送決策管理部門，使其可以全面評價工業機器人在整個產品生命周期中所發揮的作用。此舉不僅有助于企業發現轉型過程中存在的問題，清晰認識自身經營管理的薄弱性，實現生產過程的降本增效，還為政府主管部門掌握行業動態、科學決策提供了有力支撐。

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