全球工业机器人产业发展战略对比研究

陈启愉 吴智恒

（广东省智能制造研究所）

全球工业机器人产业发展战略对比研究

陈启愉 吴智恒

（广东省智能制造研究所）

在2008年全球金融危机之后，工业机器人作为高端装备制造业的代表，再次受到了各国普遍重视。各国为提振本国制造业的竞争力，纷纷推出了机器人产业发展战略，加速布局及推动本国工业机器人产业发展。本文从多个角度对美国、日本、德国、韩国、中国等5个国家的工业机器人发展战略进行对比分析，梳理各国工业机器人产业发展战略的思路。

工业机器人；发展战略

0 引言

美国人乔治·德沃尔（GeorgeDevol）在1954年首次提出工业机器人的概念。1961年世界上第一台工业机器人尤尼梅特（Unimate）在美国通用汽车公司安装运行。随后，人类进入使用工业机器人的时代。经过60多年的发展，全球工业机器人形成以“四大家族”（瑞士ABB、德国库卡KUKA、日本法那科FANUC、日本安川Yaskawa）为主导品牌、欧系与日系并肩发展的格局。

国际机器人联合会（IFR）公布的数据显示[1]，2015年全球工业机器人市场销量比2014年增加15%，共计253748台（如图1所示）。全球75%的工业机器人被销往中国、韩国、日本、美国、德国5个国家（如图2所示），预计到2019年全球工业机器人销售量突破40万台。由图1可知，全球工业机器人销量除2009年受全球金融危机影响而同比大幅减少之外，多年来使用量在稳步增长。工业机器人产业越来越受到各国的普遍重视，许多国家的机器人发展战略应运而生。

1 各国工业机器人产业发展战略简述

2008年全球金融危机以来，世界各国针对本国相关产业的发展状况，分别提出了工业机器人产业发展战略，以期在未来的竞争中占得先机。特别是2010年之后，许多国家的机器人产业发展战略密集出台，聚焦本国机器人产业的持续发展[2-3]，部分战略出台情况如表1所示。

图1 全球工业机器人销量示意图（2003年～2015年）

图2 全球5大工业机器人使用国安装量示意图（2010年～2014年）

表1 2010年以来部分国家和地区有代表性的工业机器人产业发展规划

2 各国工业机器人产业发展战略对比分析

各国工业机器人发展战略是根据本国工业机器人的产业应用基础、技术发展基础等实际情况而制定。下面以美国、日本、德国、韩国和中国等5个全球工业机器人使用量最大的国家为例，对其在2010年之后制定的工业机器人产业发展战略相关情况进行对比分析。

2.1 产业应用基础

美国是工业机器人的诞生地，机器人研发历史最长，市场竞争充分，拥有许多创新能力强的机器人公司。美国《机器人商业评论》公布的2016年度全球最具影响力50家机器人公司RBR50名单[4]中，美国公司有24席，占据半壁江山，包括3D Robotics、Amazon、Google、ASI、Carbon Robotics、CANVAS Technology等，既有信息技术领域的巨头，又有之前名不见经传的初创公司。作为世界上最早应用工业机器人的国家，美国有着广泛的机器人应用基础与条件。

日本是“工业机器人王国”，工业机器人产业链最齐全，产业规模与实力位居全球之首。如，工业机器人整机方面知名公司有法那科、安川、松下、川崎、欧地希（OTC）、那智不二越（NACHI）等；减速器方面，纳博特斯克（Nabtesco）、哈默纳科（Harmonic）、住友（Sumitomo）等世界知名品牌占据着全球70%以上的市场。工业机器人在日本应用广泛，应用基础与机器人文化深入人心。

德国制造享誉全球，产品以耐久性与精度保持性好而著称。在工业机器人领域，拥有德国赛威（SEW）、弗兰德（FLENDER）等世界知名减速机公司。工业机器人产业实力强，社会应用面广，拥有在汽车领域工业机器人全球市场排名第一的德国库卡公司，其它知名机器人集成企业还有徕斯（REIS）、杜尔（DURR）等。

韩国是由现代重工从日本法那科引进技术开始研发工业机器人的。如今国产工业机器人广泛应用于本国的汽车与电子市场。由于韩国政府大力推动，韩国的工业机器人密度全球最高（2015年为531台，而世界平均水平为69台），应用市场活跃。

自2013年起，中国成为全球第一大工业机器人应用市场。据中国机器人产业联盟（CRIA）与IFR联合统计[5]，2015年中国工业机器人市场销售继续增长，全年累计销售68459台，同比增长18%。其中，国产机器人销售22257台，销售同比增长31.3%，明显高于外资品牌机器人的销量增速；国产机器人在市场总销量中的比重为33%，比2014年提高4个百分点。如今，中国已有一批从事工业机器人及核心零部件研发、生产及集成服务的知名公司，如新松机器人、新时达、博实股份、汇川技术、秦川机床、广州瑞松等。目前，国产工业机器人以中低端产品为主，主要是搬运和上下料机器人，大多为三轴和四轴机器人，应用于汽车制造、焊接等高端行业领域的六轴或以上高端工业机器人市场主要被日本和欧美企业占据，国产六轴工业机器人占全国工业机器人新装机量不足10%[6]。

2.2 技术发展基础

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备。工业机器人产业是技术密集型产业，一个国家在这个产业领域技术创新能力的高低，在很大程度上决定了产业竞争力的强弱。

根据全球工业机器人2003～2013年专利分析研究的结果[7]，在全球专利申请排名前25位的申请人中，日本企业占21席，前10位的公司分别是安川、法那科、本田、三菱重工、松下、索尼、丰田、东芝、电装与日立，其他国家的企业分别是瑞士ABB公司排名第11位；韩国三星排名第12位；德国西门子与KUKA，分别排在第16与第23位；中国台湾的鸿富锦/鸿海公司，排名第21位。各企业专利申请量的排名在一定程度上反映了企业技术创新能力。从专利申请的情况，可大致看出各国在工业机器人技术领域的研究差距。综合分析知识产权、产品全球市场占有率、行业影响力等多方面因素，可以看出各国在工业机器人技术研究方面的特点。美国作为工业机器人的发源地，技术力量雄厚，在信息、网络、视觉、力觉等方面的优势尤其突出，在智能机器人研发方面处于全球领先地位。日本是世界工业机器人技术的第一来源国和技术输出国，在工业机器人及其关键零部件供给与研究等各方面在全世界遥遥领先，继续保持机器人大国地位。德国机器人在人机交互、机器视觉、机器互联等领域处于全球领先水平，但在信息网络技术方面偏弱。韩国的工业机器人产业利用自身在半导体、电子等方面的技术优势，整体技术位于全球前列。中国在工业机器人领域基础研究能力相对较弱，许多工业机器人企业走的是组装、集成的路子，自主品牌工业机器人的竞争力有待加强。近几年，中国、韩国等国家在工业机器人方面的专利申请量迅速提升，技术创新能力不断增强。

2.3 战略类型选择

国家产业发展战略的制定与本国产业所处的国内外环境密切相关。2008年全球金融危机对世界实体经济的影响非常大。美国政府发觉金融业的占比过大，不利于社会经济稳定，于是积极鼓励工业机器人等制造业的发展，以保持制造业全球领先优势。日本面对中国、韩国等工业机器人应用大国快速崛起的发展压力，出台一系列发展战略，以期保持工业机器人世界第一的地位。德国看到近年来美国的信息技术不断向制造业渗透，于是提出工业4.0战略，以保持自己全球制造业强国的位置。韩国与中国相似，又各有侧重点。韩国的工业机器人产业首先是用于自给，继而在各领域扩大机器人的应用，努力将其培育成为国家的支柱产业。中国作为工业机器人应用量最大、增长最快、应用潜力最强的国家，面对巨大的市场需求，力求建立有自主发展能力的工业机器人全产业链，以适应社会经济的发展。五国工业机器人产业发展战略类型对比如表2所示。

表2 五国工业机器人产业发展战略类型对比

2.4 技术路线选择

由于每个国家的产业发展战略定位不同，各国对工业机器人技术路线的描述也是各不相同。有的国家对工业机器人技术路线写得非常详细，目标非常明确，提出预期实现的时间，有对应的技术指标要求；有的国家则从更宏观的角度来勾勒出技术发展的目标，由企业根据市场及自身发展的需求进行创新探索。五国工业机器人技术路线对比如表3所示。

表3 五国工业机器人技术路线对比

3 结语

在智能制造热潮席卷全球的背景下，各国都在不断推进本国工业机器人产业的发展。目前，全球范围内的竞争与合作越来越深入，全球工业机器人市场已出现合纵连横、群雄逐鹿的局面。在如此复杂多变的全球化市场环境中，各国工业机器人发展战略实施的途径差异巨大。以中国为例，四大家族均在中国设有分公司或合资公司，积极抢占中国市场；同时，中国的企业不断在资本市场收购世界工业机器人知名品牌，如美的集团拟收购德国库卡公司，卧龙电气收购意大利机器人公司SIR等；此外，中国机器人企业之间也进行并购重组，如新时达并购众为兴，华昌达收购上海德梅柯等。对于中国工业机器人产业来说，需要立足于本国的实际，引进消化与自主创新相结合，本体研究与系统集成相结合，高端应用与中低端市场相结合，才能真正走上自主发展的道路，实现建立较为完善的机器人产业体系的战略目标。

[1]IFR.Executive Summary World Robotics 2016 Industrial Robots[EB/OL].[2017.2.1].https://ifr.org/img/uploads/ Executive_Summary_WR_Industrial_Robots_20161.pdf.

[2]王喜文.世界机器人未来大格局[M].北京:电子工业出版社, 2016.

[3]中国电子学会.机器人简史[M].北京:电子工业出版社,2015: 133-148.

[4]RBR.Welcome to theGlobalRBR50 List for2016[EB/OL]. (2016.2.15).[2017.2.1].https://www.roboticsbusinessreview. com/research/welcome_to_the_global_rbr50_list_for_2016.

[5]中国机器人产业联盟.CRIA发布最新中国工业机器人产业市场报告[J].机器人产业,2016(4):41-43.

[6]卢月品.解读《中国机器人产业发展白皮书（2016版）》[J].机器人产业,2016(3):26-32.

[7]杨铁军.产业专利分析报告（第19册）—工业机器人[M].北京:知识产权出版社,2014.

[8]森德勒（SendlerU）.工业4.0:即将来袭的第四次工业革命[M].邓敏,李现民,译.北京:机械工业出版社,2014.

[9]何玉庆,赵忆文,韩建达,等.与人共融——机器人技术发展的新趋势[J].机器人产业,2015(5):74-80.

Com parative Analysison Development Strategiesof W orldw ide IndustrialRobot Industries

Chen Qiyu Wu Zhiheng
(Guangdong Instituteof IntelligentManufacturing)

A fter the global financial crisis happened in 2008,many countries pay more attention to their industrial robots industrieswhich is the representative of high-end equipmentmanufacturing industries.In order to boost the competitiveness of their own manufacturing industry,many countries have launched their development strategies of industrial robots.This paper makes comparative analysis on the development strategies of industrial robots in Japan,the United States,Germany,South Korea and China.

IndustrialRobot;DevelopmentStrategy

陈启愉，男，1973年生，高级工程师，主要研究方向：机电工程技术。E-mail:walker2000@126.com

吴智恒，男，1970年生，教授级高工，主要研究方向：机电工程技术。