关于我国工业机器人发展问题的研究

2021-11-27林佳一

魅力中国 2021年52期

林佳一

（长春财经学院经济学院,吉林长春 130122）

一、工业机器人的发展现状

（一）中国工业机器人态势发展依旧良好

我国在19 世纪70 年代开始自主研制工业机器人；1990 年，我国开始发展相关的工业机器人产业。近年来，我国机器人产业迅速进步、蓬勃发展。根据国际机器人联合会统计，外资企业在中国销售工业机器人总量超过20000 台，相比较上年增长了23%，中国市场2013 年共销售工业机器人近38000 台，大约占全球销量的五分之一之多，总销量超过日本，中国成为全球第一大工业机器人市场，同时也是全球需求最大的市场。

“随着技术进步，机器人成本偏低、工作质量高、节能减排等优势将越发明显，在华机器人市场将在一两年之内超过一万亿元。”中国机器人产业联盟理事长曲道奎声明。事实证明，中国工业机器人会依旧保持良好态势发展，并且在未来三年内经济收入方面突破新高。

（二）全面推行智能制造的可行性

高端装备制造业是装备制造业的核心部分，是衡量国家产业核心竞争力的重要标志，必须非常重视并且加快推进步伐。工业和信息化部的副部长苏波得出结论，中国工业机器人、智能仪、表盘等高级部件必须重点突破。而且，中国是世界第二大经济体，只要我国利用好本国外交优势，积极开拓国际市场。虚心学习国际先进技术和经济管理模式，理性规划投资结构和研究方向，培养自身核心竞争力，完全可能加强工业机器人全线产业链的构建，全面推进智能制造化。

（三）国产机器人需向高端领域突破

国产工业机器人只停留在一部分地区，并没有将主干和分支延伸到其他地区，事实上无法满足国际市场需求。据中国工业机器人产业联盟数据统计中心李晓佳介绍，在2013年中国购买了国际先进发达国家约3万7千台工业机器人进行组装。其中，外资机器人一般以6 轴以上的高端工业机器人为主，几乎独占汽车制造、焊接等高端行业领域，几乎占到97%。而非外资机器人只占3%，国产机器人主要以搬运机器人为主，没有多少技术含量，我国在这方面处于行业的低端领域。

二、我国机器人贸易中存在的问题

（一）缺乏自主创新能力和核心竞争力

众所周知，中国是发展中国家，由于起步晚，技术也相对落后。与发达国家相比，国际发达国家的制造商在机器人行业处于领先地位，市场集中度超过了75%。因为缺乏核心专利，那么海外高端技术企业技术壁垒的逆天高度限制了国内产业机器人产业的进一步发展。综上所述，中国的工业机器人在国际市场上本质上是没有优势的，核心部件被国际企业垄断，因此国内工业机器人的申请人的专利一直集中在末端执行器、关节、手臂等末端部件领域。由于缺乏自主创新能力，所以在核心尖端技术上没有发表言论的权利。

（二）缺少高端技术人才，与发达国家存在差距

麦肯锡全球研究所的研究表明，他们指出到2020 年，全世界高科技企业将面临约4100 万名技术人员岗位的空缺，且中国的高科技企业将受到沉重打击。麦肯锡认为，中国高端技术人才不足的最大原因是中国近年来经济增长速度过快，人口素质还跟不上经济发展的速度，虽然国内大量培养了具有高等教育学历的毕业生，也有非少数的硕士生、博士生，但这些相对高素质的年轻人创造的生产力仍然不能满足经济扩张的需要，缺少理工科人才，缺乏自主研发的能力。他预估到2020 年，在中国的企业将需要1.4 亿的高级技术人才，与中国国内相比拥有适当素质的可利用的劳动力人数将超出2300 万人，也就是说高端技术人才的需求量超出普通劳动力数量2300 万之多。国内确实缺少大量高端技术人才。与国际上其他发达国家相比，发达国家的普通劳动力人数和高端科技人才数量的差距不大，培养的人才数量完全跟得上经济发展的速度。

（三）涉及面不够广阔，产业化程度不高

1.核心零部件依赖进口，国产工业机器人成本高。首先，工业机器人的产业链上游主要生产马达器、减速器、控制器、冷却机等核心部件，占工业机器人整体成本的65%，而我国参与部分很少，几乎没有应用到一个高级工业机器人中；中游作为主体生产，包括底座、手臂等主体部件，我国占比不高；下游是系统的集成，我国集中在制造的下游阶段。目前，对于中国来说，下游产业的发展相对全面。中国的工业机器人企业约85%都集中在这个领域，但仍有普遍存在的规模小、产量少、销售范围狭窄（集中在环渤海、长江三角洲、珠江三角洲地区）的问题。而上游产业一直没有大突破，也没有核心技术支持，基本都依赖进口。其中进口价格是国际企业价格的5 倍左右，导致国内工业机器人的成本高昂，比海外同类产品高出许多，产品很难普及到中西部经济欠发达地区，国内市场打不开。

2.过于重视研发，忽略关键技术突破。工业机器人的研发阶段固然重要，但过于重视工业机器人的系统开发，无视关键技术的突破，过多将工业机器人的核心技术放在实验步骤，制约了机器人的产业化进程。无视关键技术突破，一直在实验阶段导致技术滞留，国内工业机器人一直处于“学龄前儿童”阶段，一直出不了国境，打不开国际市场。入驻海外市场，首先就是核心技术要成熟，配合发达国家重要零部件。

（四）国际贸易环境险峻，垄断明显

经济全球化发展，给全球贸易带来了便利，同时也多了许多忧虑。根据TFB的统计，2014 年世界工业机器人主机制造排名前4 个是日本发那科、德国库卡、瑞士ABB、日本安川，销量为全世界16.9%、11.6%、10.9%和10.8%。2017 年，发那科工业机器人的累计生产量率先突破60 万台，占世界工业机器人的27%。安川、发那科、仓储卡、ABB 的机器人业务总共近百万元。2017 年，三方自动化相关业务的份额分别达到24%、36%、48%。FANUC、YASKAWA 编码器和减速器以外的部件全部实现自主生产。ABB、仓库卡主要掌握核心部件。这种来自发达国家垄断的忧虑，这种生产量和控制业务的绝对优势导致国内工业企业对于机器人开发制造失去信心。

根据这些数据，虽然我国是工业机器人的第一应用市场，约73%的市场被拥有这些核心技术的外资企业所占据。国际贸易环境险峻，垄断十分明显。国内的工业机器人在国际市场开拓地位有很大的障碍。

三、我国工业机器人产业发展和贸易问题的解决方案

（一）加大自主创新力度，培养核心竞争力

我国的工业机器人一直处于“附属”的地位，在其本质上缺乏自主创新能力。工业机器人属于高端制造业，需要通过大规模建设、长期投入来培养自主创新能力。根据主体不同划分，从国家的角度来看，必须为工业机器人产业的发展提供政策支持，推进鼓励机器人和高级应用系统的开发的研究补助政策，全面支持企业工业机器人的发展。从企业的角度来看，工业机器人的零件需要抓紧国产化的突破，上文提到国际在生产量和业务数量上的绝对优势导致我国企业大受打击，如果不是规模化批量生产的突破就没有意义。在国内，只有机器人核心零件的开发、本机的创造和系统集成能力强的机器人企业才有大规模产业化的基础，加快产业化的进程，在国际化竞争中占有优势。

（二）培养高端技术人才，争取做到一岗一位

培育高端技术人才，得从全国高等院校入手。从1977 年恢复高考，目前，我国国内高校工业机器人相关专业才刚刚起步，工业机器人教育还处于初步探索阶段。国内大学和中学应以企业人才需求为导向开设工业机器人专业。以长春财经学院为例，2021 年开设人工智能专业，为想学习工业机械的学生提供发展平台。根据各个岗位所需的技能建立相应的课程体系，让学生自主选择感兴趣的部分，统一规划毕业前学的内容。在教育方式中，一边进行理论学习，一边增加实践的课程，与相关产业机器人企业紧密联系。例如，定期组织企业参观、实习等活动，让学生亲自到场感受机器人的发展，提高对人工智能的热情。在教育资源方面，要整合优秀的行业资源，将行业技术转化为相应的教育资源，尽快落实具体的教育课程。教育资源要做到又新又奇。同时，最好建立工业机器人相关职业技能培训系统，加强对工业机器人员工的一系列培养教育，给他们统一规划培训并进行考核，为考核合格人员颁发相应的专业技能证书。这种做法有两个明显的优点。另一方面，有利于缩小高端科技型人才的不足的范围。另一方面，可以为企业节省一定量的培训费用。

（三）迅速提高工业机器人的产业附加值，提高其产业化程度

传统的人工智能产业，工业产业是主要部分。李德毅认为，国内工业机器人必须迅速提高产业附加值，必须加快产业化进程。不仅将工业机器人应用于简单的产业链，工业机器人未来还将应用于汽车、医疗器械、电子制造、食品饮料等各种领域，将拥有更大的市场空间。我国工业机器人在产业化的加速下，将重点放在行业应用和客户服务的强化上，突破特殊情况加强机器人系统的集成技术。例如，焊接、研磨、涂装、组装机器人必须与周边工作站的工具、传送装置、检测装置等紧密结合。这可以发挥行业应用和客户服务等软实力的优势。暂时避开关键部件和机器人主机结构等这种硬件不足，从软实力着手。提高软实力优先扩大产业规模，是机器人产业化发展战略的第一步。

（四）主动开展国际工业机器人比赛，推动国内相关企业升级产品

RoboCUP 在1993 年正式创办，1997 年，首届RoboCUP 正式在日本名古屋举行。此后，这项比赛每年举办一次。韩国先进科学技术研究院1996 年创立了FIRA，每年举办一次机器人足球比赛。由中国教育国际交流协会青少年国际竞赛与交流中心，引入到国内的麻省理工大学的Botball 国际机器人竞赛和Roborave 国际机器人大赛，也都是目前国内青少年主流参与的机器人大赛项目。我国要积极与其他国家建立智能制造的联系，开展国际比赛首当其冲。

开展国际机器人比赛可以引进更多的尖端科技和顶尖人才，促进智能机器人发展。提升比赛城市的城市形象和国际名望，展示开发区与国际接轨的建区理念、完善的硬件设施、先进的城市化管理，还将促进机器人运动与相关产业发展的相互影响和提升，从而带动地区高科技产业整体进步，同时推动国内相关企业升级产品。