梁琴琴，鄭彥寧，鄭 佳

（中國科學技術信息研究所，北京 100038）

日本被譽為“工業(yè)機器人王國”，機器人產業(yè)對日本經濟社會發(fā)展影響深遠,對促進國民經濟增長、緩解老齡化帶來的一系列社會問題起到重要作用。2015年1月日本政府公布《機器人新戰(zhàn)略》，高度重視“機器人革命”對振興日本經濟的作用[1]。企業(yè)作為重要的技術創(chuàng)新主體和技術應用推動力量，是活躍在日本機器人產業(yè)最前沿的重要力量。自1968年川崎重工研制成功日本首臺工業(yè)機器人“Unimate”后，依托本國完整的制造業(yè)產業(yè)鏈和雄厚的制造工業(yè)基礎，同時在汽車工業(yè)和電子電器產業(yè)的帶動下，工業(yè)機器人產業(yè)在日本得以迅速發(fā)展，產生了大批實力雄厚的工業(yè)機器人企業(yè)，如位列工業(yè)機器人“四大家族”之中的發(fā)那科和安川電機，以及日本老牌工業(yè)企業(yè)川崎重工、松下、日立等[2]。如今人工智能技術蓬勃發(fā)展，加之機器人的應用領域不斷向家用、醫(yī)療、教育等領域拓展，日本也在積極探索多用途機器人的研發(fā)，軟銀、索尼、富士通等巨頭企業(yè)紛紛開發(fā)出服務機器人產品，服務機器人企業(yè)群體也已經初具規(guī)模[3]。

國內學者對日本機器人產業(yè)已有諸多研究，主要集中在三個方面。一是對日本機器人政策的解讀，如盧月品[4]、吳為[5]、王喜文[6]、甄子健等[7]圍繞《機器人新戰(zhàn)略》進行了出臺背景、主要內容、實現(xiàn)途徑等方面的解讀；二是從事實型數(shù)據(jù)出發(fā)對日本機器人產業(yè)進行宏觀分析，如周立秋等[8]分析了包括日本在內的全球工業(yè)機器人專利情況，汪新華等[9]通過專利數(shù)據(jù)分析了中日兩國機器人領域的發(fā)展現(xiàn)狀；三是對日本機器人產業(yè)新技術、新動態(tài)、新產品的具體分析，如陳騫[10]介紹了美國、日本機器人技術和產品的最新進展，劉思瑋[11]比較了日、德工業(yè)機器人領域的技術和產品。通過梳理當前對日本機器人產業(yè)的研究成果，發(fā)現(xiàn)較少有學者從企業(yè)角度分析產業(yè)構成和特點。本研究就從企業(yè)出發(fā)對日本機器人產業(yè)進行全景畫像，以此總結日本機器人產業(yè)的構成和特點，為我國機器人產業(yè)的發(fā)展提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與企業(yè)選取

本研究的數(shù)據(jù)來源和企業(yè)選取均來自歐盟委員會歷年推出的《歐盟產業(yè)研發(fā)投入記分牌》報告。其中企業(yè)選取自2020年12月發(fā)布的《2020歐盟產業(yè)研發(fā)投入記分牌》報告，以及隨報告同步發(fā)布的《2019—2020年度全球研發(fā)投入前2 500企業(yè)名單》（R&D Ranking of the World Top 2 500 Companies）[12]。歐盟從2004年開始每年推出年度《歐盟產業(yè)研發(fā)投入記分牌》，以美國和日本企業(yè)為標桿，定量分析歐盟各國企業(yè)研發(fā)投入情況，比較分析歐盟與非歐盟國家企業(yè)研發(fā)投入的差異[13]。2020年榜單的2 500家企業(yè)中有308家日本企業(yè)，其中產品和業(yè)務涉及機器人的企業(yè)有48家（見表1）。這48家企業(yè)是日本機器人產業(yè)中2019—2020年度研發(fā)投入較多的企業(yè)，很大程度上代表了日本機器人產業(yè)的發(fā)展。本研究就選取該48家企業(yè)作為研究對象。

表1 《2020歐盟產業(yè)研發(fā)投入記分牌》中的日本機器人企業(yè)

2 結果與討論

下面對48家日本機器人企業(yè)進行產品分布、產業(yè)鏈構成、技術創(chuàng)新投入三個方面的深入分析，以此窺探日本機器人產業(yè)特點。

2.1 產品分布分析

通過梳理各企業(yè)的機器人技術和產品，總結了該48家企業(yè)的產品類型分布情況，見圖1。在研發(fā)投入最多的48家機器人企業(yè)中有服務機器人企業(yè)20家，工業(yè)機器人企業(yè)17家，機器人零部件企業(yè)16家，其中豐田、本田、日立和松下同時開發(fā)工業(yè)機器人和服務機器人產品，日本精工作為零部件廠家又在研發(fā)服務機器人產品。產品類別分析表明日本機器人產業(yè)結構發(fā)展較為均衡，無論機器人產品開發(fā)還是零部件的配套都有一定數(shù)量的頭部企業(yè)參與其中，且企業(yè)數(shù)量相近。還值得注意的是，在分析的樣本企業(yè)中，服務機器人企業(yè)數(shù)量已超過工業(yè)機器人，而工業(yè)機器人是日本機器人領域的傳統(tǒng)優(yōu)勢所在。也可以看出，日本在鞏固自身優(yōu)勢的同時也在不斷探索開發(fā)應用于更多領域的機器人產品。

圖1 48家企業(yè)的機器人產品類型分布

表2詳細列出了17家工業(yè)機器人企業(yè)的名稱及產品情況?？梢钥闯?，除專注工業(yè)機器人產品研發(fā)的發(fā)那科、安川電機、那智不二越等工業(yè)機器人廠商外，還有綜合型工業(yè)巨頭川崎重工、三菱電機、日立等，以及從其他行業(yè)跨界而來的東芝、雅馬哈、歐姆龍、精工愛普生等。產品類型也覆蓋了工業(yè)機器人核心部件、本體制造、系統(tǒng)集成的全產業(yè)鏈。

表2 17家工業(yè)機器人企業(yè)產品介紹

表3詳細列出了20家服務機器人企業(yè)的名稱及產品情況?？梢钥闯?，服務機器人企業(yè)構成主要包括三種類型。一是基于自身戰(zhàn)略規(guī)劃從陌生領域進入服務機器人領域，如汽車廠商豐田2005年發(fā)布了“伙伴機器人”技術理念，基于這一理念開展機器人技術研發(fā)，并先后發(fā)布了多款服務機器人產品，最典型的是2017年底推出的第三代人形機器人T-HR3。同樣情況的還有本田公司和索尼公司，本田2003年成立本田研究所用以開展人工智能、機器人等汽車技術以外的領域，索尼2016年公布“人工智能×機器人”戰(zhàn)略，逐漸開始其在機器人（以及人工智能）領域的組合拳布局。二是對于自身主營業(yè)務的拓展，如主營家用電器和電子產品的松下公司開發(fā)了掃地機器人，電子產品商家夏普開發(fā)了移動型機器人電話，相機制造商佳能和尼康開發(fā)了機器人圖像處理系統(tǒng)，測量儀器廠商拓普康開發(fā)了測量機器人和放樣機器人，農業(yè)機械廠商久保田開發(fā)了農業(yè)機器人。三是基于自身技術優(yōu)勢結合應用需求開發(fā)機器人產品，如富士通和KDDI電信都開發(fā)了通信機器人。此外，從表3中還可以看出，日本服務機器人產業(yè)的主要產品類型有仿生機器人、護理機器人、娛樂機器人和掃地機器人。

表4列出了16家機器人零部件企業(yè)的名稱及產品情況。產品幾乎涵蓋了機器人本體所需的主要和關鍵部件，如納博特斯克和帝人精機的減速機、THK株式會社和日本精工的直線導軌和精密滾珠螺母、SMC株式會社的氣動元件、基恩士的傳感器等。

表3 20家服務機器人企業(yè)產品介紹

表4 16家機器人零部件企業(yè)產品介紹

2.2 產業(yè)鏈構成分析

從產業(yè)鏈角度看日本研發(fā)投入最多的48家機器人企業(yè)，發(fā)現(xiàn)這些企業(yè)覆蓋了機器人全產業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)。生產工業(yè)機器人和機器人零部件的33家企業(yè)已經構成了包含工業(yè)機器人產業(yè)鏈上中下游和基礎配套產業(yè)的完整生態(tài)系統(tǒng)，各環(huán)節(jié)具體企業(yè)信息見表5。可以看出，日本研發(fā)投入大的機器人相關企業(yè)主要處于附加值高的產業(yè)鏈上游和中游，下游企業(yè)較少，且下游企業(yè)并不是只進行系統(tǒng)集成，而是上游和中游企業(yè)的業(yè)務延伸，如業(yè)務覆蓋全產業(yè)鏈的工業(yè)機器人巨頭發(fā)那科，以及業(yè)務處于產業(yè)鏈中下游位置的松下、川崎重工、那智不二越和DAIHEN。此外值得注意的是，基礎配套企業(yè)數(shù)量也較多，且都是在基礎制造領域深耕多年，研發(fā)投入大的企業(yè)，如成立于1952年的傳感器廠商A&D株式會社在2019年的研發(fā)強度為10.2%，超過了工業(yè)機器人巨頭發(fā)那科（10.1%），成立于1937年的連接器廠家廣瀨電機2019年的研發(fā)強度也達到6.2%。

表5 33家日本工業(yè)機器人和零部件企業(yè)在工業(yè)機器人產業(yè)鏈中的位置分布

2.3 技術創(chuàng)新投入分析

企業(yè)對技術創(chuàng)新的投入力度可以間接反應其所處產業(yè)的技術創(chuàng)新活躍程度，為此本研究分析了部分日本機器人企業(yè)的技術創(chuàng)新投入情況。由于研發(fā)投入最多的48家日本機器人企業(yè)并不都將機器人作為唯一業(yè)務或主營業(yè)務，其總體研發(fā)投入并不能直接反映其在機器人業(yè)務上的研發(fā)投入，因此為了研究的準確性，我們選取了48家企業(yè)中將機器人作為唯一業(yè)務或主營業(yè)務的5家企業(yè)進行研發(fā)投入的具體分析，這5家企業(yè)為發(fā)那科、安川電機、納博特斯克、DAIHEN和那智不二越。選擇研發(fā)投入和研發(fā)強度兩個指標進行分析，其中研發(fā)強度為當年的研發(fā)投入與銷售收入的比值。數(shù)據(jù)均來源于歐盟委員會歷年發(fā)布的《歐盟產業(yè)研發(fā)投入記分牌》。

分析了發(fā)那科、安川電機、納博特斯克、DAIHEN和那智不二越5家企業(yè)2014—2019年的研發(fā)投入情況，結果見圖2。可以看出，工業(yè)機器人巨頭發(fā)那科歷年的研發(fā)投入遙遙領先于其他企業(yè)，同屬工業(yè)機器人“四大家族”的安川電機研發(fā)投入僅次于發(fā)那科，機器人減速機廠家納博特斯克處于第3位，DAIHEN和那智不二越的歷年研發(fā)投入接近，低于上述3家企業(yè)。這一現(xiàn)象表明，機器人產業(yè)的上游環(huán)節(jié)技術含量最高，相應研發(fā)投入較中下游大，同時產業(yè)附加值也最高。從歷年變化趨勢來看，發(fā)那科和安川電機在2014—2018年期間研發(fā)投入都是逐年增加的，但2019年都有所下降，剩余3家企業(yè)2014—2019年期間一直保持緩慢上升的態(tài)勢。發(fā)那科和安川電機2019年研發(fā)投入下降主要是由2019年機器人訂單減少、收入下滑導致的。

圖2 5家企業(yè)2014—2019年研發(fā)投入變化

圖3為發(fā)那科、安川電機、納博特斯克、DAIHEN和那智不二越5家企業(yè)2014—2019年的研發(fā)強度變化情況。發(fā)那科的研發(fā)強度上升速度最快，從2014年的3.9%上升至2019年的10.1%。安川電機和納博特斯克的研發(fā)強度6年來波動不大，安川電機一直保持在4.0%上下，納博特斯克保持在3.0%上下。那智不二越的研發(fā)強度一直在緩慢上升，從2014年的1.6%爬升至2019年的2.6%。DAIHEN公司的研發(fā)強度則在逐年緩慢下降，2014年時為4.0%，2019年降至3.6%。

圖3 5家企業(yè)2014—2019年研發(fā)強度變化

3 結論與建議

企業(yè)是產業(yè)的重要組成部分，也是產業(yè)發(fā)展過程中最活躍的一支力量，因此企業(yè)群體所展現(xiàn)出的行為和現(xiàn)象，能在一定程度上揭示其所處產業(yè)的特點。本研究選取日本機器人產業(yè)中2019年研發(fā)投入較大的48家企業(yè)，從產品分布、產業(yè)鏈構成、技術創(chuàng)新投入三個方面進行了深入分析，以此總結了日本機器人產業(yè)的特點。

（1）機器人產業(yè)中工業(yè)機器人、服務機器人、機器人零部件三類產品均衡發(fā)展。在研究的48家企業(yè)中，有工業(yè)機器人企業(yè)17家，服務機器人企業(yè)20家，機器人零部件企業(yè)16家，企業(yè)數(shù)量差距不大。其中17家工業(yè)機器人企業(yè)的產品覆蓋了工業(yè)機器人核心部件、本體制造、系統(tǒng)集成的全產業(yè)鏈；20家服務機器人企業(yè)的產品涉及仿生機器人、護理機器人、娛樂機器人和掃地機器人等主要的服務機器人類別；16家機器人零部件企業(yè)的產品從核心零部件減速機到基礎零部件軸承，幾乎涵蓋了機器人本體所需的主要和關鍵部件。

（2）具有完善的機器人產業(yè)鏈生態(tài)，頭部企業(yè)主要位于中上游，基礎配套企業(yè)形成有力支撐。48家機器人企業(yè)覆蓋了機器人全產業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)，且研發(fā)投入較多的企業(yè)主要處于產業(yè)鏈的上游和中游，處于下游的企業(yè)并非只進行系統(tǒng)集成，而是上游和中游企業(yè)的業(yè)務延伸。48家企業(yè)中，機器人基礎配套企業(yè)占比33.3%，其中大部分都是在基礎制造領域深耕多年且研發(fā)投入大的企業(yè)，這些企業(yè)的存在為日本機器人高端硬件積淀了一整套在材料、裝備、精密儀器和精密制造方面的能力。

（3）企業(yè)高度重視研發(fā)投入，位于高產業(yè)附加值的中上游企業(yè)尤為明顯。通過分析將機器人作為唯一業(yè)務或主營業(yè)務的5家企業(yè)歷年的研發(fā)投入情況，發(fā)現(xiàn)5家企業(yè)的研發(fā)投入基本都是在逐年上升的，且處于機器人產業(yè)鏈上游的發(fā)那科、安川電機和納博特斯克研發(fā)投入大于中下游的DAIHEN和那智不二越。2019年5家企業(yè)的平均研發(fā)強度為4.87%，大于進入榜單的308家日本企業(yè)的平均研發(fā)強度（4.7%），也表明日本機器人產業(yè)重視技術創(chuàng)新投入。

日本機器人產業(yè)得益于日本制造業(yè)多年積累的技術和工藝基礎，產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)布局合理協(xié)同發(fā)展，同時擁有完善的零部件配套企業(yè)，已經構建起成熟的機器人產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，支撐日本機器人企業(yè)開展技術創(chuàng)新、產品開發(fā)和業(yè)務擴張。我國從2013年開始就成為全球第一大機器人消費市場，有著強烈的應用需求和廣闊的市場空間。我國機器人產業(yè)經過多年發(fā)展，雖然形成了一定的產業(yè)規(guī)模，但在附加值高的產業(yè)鏈上游還難以與國外廠商抗衡。對照日本機器人產業(yè)的特征，我國需要在三個方面加以追趕。一是平衡機器人產業(yè)各個環(huán)節(jié)、各類產品的發(fā)展，實現(xiàn)產業(yè)的動態(tài)平衡，不要顧此失彼；二是重視機器人產業(yè)鏈生態(tài)系統(tǒng)的構建，支持力度向產業(yè)鏈中上游傾斜，著力打造中上游頭部企業(yè)，同時注重機器人基礎配套企業(yè)的扶植；三是引導企業(yè)重視技術創(chuàng)新投入，對于研發(fā)上游產品的企業(yè)，在其自身進行研發(fā)投入的同時，政府予以一定配比的資金支持?！?/p>