劉思瑋

作為“制造業(yè)皇冠上的明珠”，工業(yè)機器人已成為世界各國推動新一輪工業(yè)革命的主力軍。日本、德國等發(fā)達國家憑借雄厚的制造業(yè)基礎、政策的扶持等，占據(jù)了全球機器人產(chǎn)業(yè)霸主地位。與此同時，他們居安思危，圍繞下一代機器人、市場新應用等連續(xù)提出新計劃、新戰(zhàn)略，提前研判、率先布局。日本、德國發(fā)展工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗和戰(zhàn)略對我國極具借鑒意義。

日、德的工業(yè)機器人制造及應用水平均全球領先

從工業(yè)機器人的核心技術(shù)來看，目前高端的工業(yè)機器人被德國、日本包攬。關(guān)鍵零部件的研發(fā)技術(shù)，包括減速機、伺服電機方面，日本處于領先地位，而在原材料、本體零部件和操作系統(tǒng)，德國更有優(yōu)勢。與德國、日本相比，國產(chǎn)機器人的技術(shù)水平還有很大差距。例如，機器人的發(fā)展歷史從技術(shù)的角度可以分為三個階段：第一代叫做示教再現(xiàn)機器人;第二代是結(jié)合了感知技術(shù)的機器人;第三代是認知機器人。目前國產(chǎn)機器人只能達到第二代，而日本、德國的機器人已經(jīng)能夠做到第三代，能深度學習，并不斷調(diào)整自己的行為。

從工業(yè)機器人制造企業(yè)來看，日本的發(fā)那科（FANUC）、安川電機（YASKAWA）、德國的庫卡（KUKA）和瑞士的ABB是全球主要的工業(yè)機器人供應商，被稱為“四大家族”，占據(jù)全球約50%的市場份額，更是占據(jù)了我國70%左右的市場份額，幾乎壟斷了機器人高階領域?！八拇蠹易濉痹诟鱾€技術(shù)領域內(nèi)各有所長，安川電機的核心領域是伺服系統(tǒng)和運動控制器，發(fā)那科的核心是數(shù)控系統(tǒng)，庫卡的核心是控制系統(tǒng)和機械本體，ABB的核心領域是控制系統(tǒng)。

從工業(yè)機器人的市場應用來看，工業(yè)機器人密度（每萬名工人使用工業(yè)機器人數(shù)量）是衡量一個國家制造業(yè)自動化發(fā)展程度的標準之一，國際機器人聯(lián)合會（IFR）發(fā)布的最新報告顯示，2016年，世界上自動化程度最高的國家是韓國（631臺/萬人），排在2-5位的國家分別是新加坡、德國、日本、瑞典。而我國僅為68臺/萬人，還不到全球平均水平（74臺/萬人）。不過，中國電子學會組織編制的《中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2018》顯示，僅時隔一年，即2017年我國的工業(yè)機器人密度已達88臺/萬人，首次超過了全球平均水平。但與先進國家相比，我國工業(yè)機器人密度還很低。限制應用普及的主要原因是什么呢？大范圍的普及應用前提是可以接受的成本以及易操作的屬性、穩(wěn)定且旺盛的市場需求。隨著人口紅利的消失，中國市場需求旺盛，自2013年開始至今，中國就是全球工業(yè)機器人第一大市場。另一方面，缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)和薄弱的核心技術(shù)使得關(guān)鍵零部件只能依賴于進口。據(jù)悉，我國75%的精密減速器從日本進口，伺服電機和驅(qū)動超過80%依賴進口。以RV40E減速器（減速比105）為例，日本賣給中國是7500元/個，而同樣的產(chǎn)品賣給歐美國家，僅2000-3000元/個，價格只有賣給中國的1/3左右。

日、德工業(yè)機器人的崛起：勞動力短缺、下游需求旺盛、政府扶持

機器人由美國發(fā)明，卻在日本發(fā)揚光大。1967年日本川崎重工業(yè)公司首先從美國引進了機器人及技術(shù)，并于1968年試制出第一臺日本產(chǎn)Unimate機器人。上世紀60年代末日本處于高速經(jīng)濟發(fā)展時期，勞動力嚴重不足，工業(yè)機器人在日本被國內(nèi)企業(yè)視作救世主。隨著以機械、電子、汽車為代表的制造業(yè)崛起，工業(yè)機器人在這些優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)中得以大規(guī)模推廣。1980年是日本的“機器人普及元年”，工業(yè)機器人逐步從上述產(chǎn)業(yè)推廣到其他制造業(yè)領域。憑借良好的軍工基礎，經(jīng)過模仿、消化、吸收和創(chuàng)新，加上具有國際競爭力的汽車、機械、電子產(chǎn)業(yè)等的企業(yè)使用者嚴苛的要求磨練，以及銷售實績與專門技能的累積，日本機器人快速崛起，成為全球領導者。

日本機器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，與政府扶持亦密不可分。早在20世紀70年代初，日本政府就出臺了一系列針對工業(yè)機器人的扶持政策，政策可以分為兩類：一類是促進應用普及的政策，重點集中在產(chǎn)業(yè)應用環(huán)節(jié)中的制度構(gòu)建及規(guī)范，例如1971年出臺了《機電法》，1978年出臺了《機情法》，進行了機器人產(chǎn)業(yè)相關(guān)的行業(yè)應用標準制定，20世紀80年代，伴隨“財政投融資租賃制度”出臺，由日本財政省、日本開發(fā)銀行牽頭的24家工業(yè)機器人制造商及多家保險公司共同出資，成立了“日本機器人租賃公司”，日本地方政府則出資成立合作基金，開始面向各類中小企業(yè)提供機器人設備的租賃及貸款，極大地推動了工業(yè)機器人的應用普及;另一類則是針對企業(yè)研發(fā)，利用稅收補助、項目設立等形式進行政策支持。例如1985年出臺的《高技術(shù)稅制》規(guī)定，扣除企業(yè)研究開發(fā)所得稅7%的稅額，用于補貼高性能工業(yè)機器人領域的技術(shù)研究。

進入21世紀以來，日本政府更加重視工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2002年，日本經(jīng)產(chǎn)省開始實施《21世紀機器人挑戰(zhàn)計劃》，將機器人產(chǎn)業(yè)作為高端產(chǎn)業(yè)加以扶持。2004年，日本經(jīng)產(chǎn)省推出《面向新的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)報告》，將機器人列為重點產(chǎn)業(yè)，2005年，《新興產(chǎn)業(yè)促進戰(zhàn)略》再次將機器人列為七大新興產(chǎn)業(yè)之一。2006-2010年間，日本政府每年投入1000萬美元用于攻克服務機器人的關(guān)鍵技術(shù)。此后，日本政府借助各類產(chǎn)業(yè)政策扶持機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為常態(tài)。

雖然德國稍晚于日本引進工業(yè)機器人，但與日本類似，二戰(zhàn)后勞動力短缺，加上本國制造業(yè)基礎良好、國民技術(shù)水平高，極大地促進了工業(yè)機器人的發(fā)展。德國工業(yè)機器人的普及也離不開政府積極與強勢的行政手段。例如，德國政府在20世紀70年代中后期便開始推行一項名為“改善勞動條件計劃”的政策，強制規(guī)定部分有毒、有害、有危險的工作崗位必須以機器人來代替人工，以行政手段將機器人的應用真正推向市場。1985年德國政府提出了要向高級的、有感知的智能機器人領域進軍的計劃。此后，機器人開始進入德國的各個產(chǎn)業(yè)。除了應用于汽車、電子等技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)外，工業(yè)機器人還廣泛滲透到了塑料、橡膠、冶金、食品、包裝等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。在德國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的過程中，機器人有效地降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

德國工業(yè)4.0計劃VS日本新機器人戰(zhàn)略：劍指下一代工業(yè)機器人