高 華 陳紅兵

我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑探析

高 華 陳紅兵

21世紀的科技由高技術產(chǎn)業(yè)主導，隨著各個領域廣泛應用機器人，機器人將成為人類工作、生活、學習中的重要組成部分，機器人技術時代也將隨之到來，機器人產(chǎn)業(yè)將會蓬勃發(fā)展。隨著我國人口和勞動紅利逐漸消失，勞動力成本逐漸上升，加之社會老齡化加劇，用戶的個性化、定制化需求不斷增加，機器人需求將持續(xù)提高。這就成為機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動力。我們應該認真總結經(jīng)驗和教訓，把握良好的時代發(fā)展機遇，充分發(fā)揮國內市場優(yōu)勢，促進機器人技術和產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展。

機器人產(chǎn)業(yè)；發(fā)展路徑；動力

“機器人學的進步和應用是本世紀自動控制最有說服力的成就，是當代最高意義的自動化”。[1]在過去的50多年里，機器人在汽車及汽車零部件制造業(yè)、機械加工行業(yè)、電子電器行業(yè)等諸多領域得到廣泛應用。2014年被稱為中國的“工業(yè)機器人元年”，我國在各個領域推廣使用工業(yè)機器人。國際機器人聯(lián)合會（International Federation of Robotics，IFR）統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2014年全球工業(yè)機器人銷量約為22.5萬臺，我國工業(yè)機器人銷量達到5.6萬臺左右，約占世界總銷量的25%。2015年全球工業(yè)機器人銷量約為24.8萬臺，我國工業(yè)機器人銷量達到6.7萬臺左右，約占世界總銷量的27%。近兩年我國工業(yè)機器人銷量約占到全球總銷量的1/4，即在全世界被出售的4臺機器人中，有一臺被出售到中國，我國成為全球工業(yè)機器人第一大市場。本文探索了推動機器人研究與發(fā)展的動力，梳理了國家層面上的機器人政策及其實施背景，提出了我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議。

一、我國機器人的發(fā)展動力

隨著我國人口和勞動紅利逐漸消失，勞動力嚴重不足現(xiàn)象凸顯，勞動力供應格局的變化使工人對薪資待遇和工作條件要求更高，勞動力成本逐漸上升，加之老齡化社會形成加劇，一線產(chǎn)業(yè)工人逐步減少，以及用戶的個性化、定制化需求不斷增加，機器人需求將持續(xù)提高。這就成為機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動力。

1.制造業(yè)轉型升級的剛性需求

我國作為21世紀的制造大國，應該把裝備技術和裝備工業(yè)置于優(yōu)先發(fā)展的位置，國家高端制造裝備發(fā)展對制造業(yè)提出轉型升級的新要求，制造業(yè)轉型升級也對機器人提出大力發(fā)展的新要求。建立具有國際競爭力的制造業(yè)需要依靠機器人等自動化技術，制造業(yè)裝備技術水平的提高和產(chǎn)品的升級換代有賴于機器人技術的發(fā)展。作為高端制造裝備戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，機器人將隨著產(chǎn)業(yè)轉型升級實現(xiàn)爆發(fā)式增長，在社會生產(chǎn)和社會發(fā)展中扮演越來越重要的角色。

2.應對人口老齡化的社會需求

中國的老齡化不僅規(guī)模大，而且發(fā)展速度快，我國60歲以上老年人口在2014年底已經(jīng)達到了2.12億，占總人口的15.5%。隨著老齡化社會的到來，適合老年人心理、生理等方面專業(yè)護理服務的需求將會越來越大，我國現(xiàn)有的養(yǎng)老服務隊伍難以滿足養(yǎng)老事業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實要求。機器人在護理和陪伴老齡人方面將扮演重要的角色，其在醫(yī)療護理方面的重要性將日益凸顯。機器人可以提供許多目前尚未實現(xiàn)的高級醫(yī)療手段，提供高質量的護理服務，陪護機器人、手術機器人、助殘康復機器人等需求量將大幅提升。

3.避免惡劣工作環(huán)境的安全需求

危險惡劣的工作環(huán)境增加了對機器人的市場需求，由于對作業(yè)環(huán)境要求進一步嚴格，人們需要越來越多的機器人代替人在高危、有毒等惡劣條件下進行作業(yè)。近年來，我國煤炭事故頻發(fā)，導致大量煤炭工人在煤礦事故中殘疾甚至死亡，“適合我國不同煤礦條件下的機器人操作系統(tǒng)，是我國機器人技術創(chuàng)新的當務之急”。[2]我們需要研制出應用于井下的滅火機器人、搶險機器人、安全檢查機器人，使其在井下發(fā)揮獨特的作用。此外，反恐防暴等特種作業(yè)機器人也可以幫助人類處理各種危險物品，應對多種惡劣環(huán)境，有效避免人類從事有危險和危害性的工作。

4.改善生活水平的服務需求

由于生活節(jié)奏加快，工作壓力加大，日常家務勞動給年輕人帶來了諸多問題，擔負工作重任和競爭壓力的年輕人投入在家務勞動上的時間越來越有限。機器人推廣應用有助于以上問題的有效解決，負責清掃等家庭服務機器人也可以使忙碌的上班族們從繁重的家務勞動中解放出來。此外，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平進一步提高，文化生活日益豐富多彩，人們需要機器人提供多種教育娛樂活動，豐富人們的業(yè)余生活，機器人能夠滿足人們減少家務勞動、提高生活質量、改善生活水平的現(xiàn)實需求。

處于經(jīng)濟結構調整時期的我國對機器人的需求還遠不止這些，我們需要能夠沖鋒陷陣、排雷排彈的軍事機器人，這是國防實力的競爭需求。我們需要能夠耕耘播種、施肥除蟲的農(nóng)業(yè)機器人，這是農(nóng)業(yè)自動化的技術需求。我們需要能夠上山入地、開洞筑路的工程機器人。

我們需要機器人代替人在關鍵工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)實現(xiàn)精細化記憶和標準化操作，使制造裝備精準度得到有效提高，生產(chǎn)出更多的高附加值產(chǎn)品。隨著社會的發(fā)展，人們對機器人的需求將越來越多，日益增多的需求也會促進機器人的發(fā)展。

二、我國機器人的研發(fā)政策

作為智能高端制造業(yè)的工業(yè)機器人擁有良好的發(fā)展前景，我國機器人市場空間非常廣闊，但其銷量主要來自于瑞典ABB、德國庫卡、日本安川、日本發(fā)那科等海外供應商。20世紀90年代，由于看好中國機器人市場廣闊的發(fā)展前景，國外機器人廠商憑借其技術和資金優(yōu)勢相繼進駐中國，紛紛設立分支機構。1992年，瑞典ABB進入中國市場并在廈門投資建立了第一家合資企業(yè)；同年，日本發(fā)那科公司在北京建立了合資企業(yè)；1994年，德國庫卡公司與東風卡車公司和長安汽車公司展開合作，大量庫卡機器人陸續(xù)進入中國；1995年，日本機器人巨頭安川公司在我國設立北京事務所。在激烈的市場競爭環(huán)境下，我國本土機器人供應商銷量有限，2014年我國工業(yè)機器人自主品牌生產(chǎn)銷量為1.6萬臺左右，僅占我國全年總銷量的29%。

機器人技術是21世紀重要的戰(zhàn)略性技術之一，伴隨著新經(jīng)濟時代的到來，各國競相爭奪作為制造能力制高點的機器人技術。各國政府都十分重視機器人的研究與發(fā)展，積極投入人力、物力、財力發(fā)展機器人技術，紛紛把機器人技術突破和產(chǎn)業(yè)發(fā)展置于重要的戰(zhàn)略地位，制定本國機器人發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃?！爸袊鴻C器人的研發(fā)工作始于20世紀70年代，最初由沈陽自動化研究所及其他地區(qū)的科研人員自發(fā)組織研究”。[3]我國自開始研發(fā)工業(yè)機器人以來，也相繼出臺了一系列支持政策。

1.“十二五”前的支持政策

“七五”期間，我國開始組織對工業(yè)機器人的攻關，工業(yè)機器人開發(fā)研究被列為76項國家科技重點攻關項目之一，“七五”科技攻關為機器人研發(fā)帶來的轉變對我國制造業(yè)等行業(yè)的發(fā)展起著積極的作用。20世紀80年代，一些國家關于推動機器人發(fā)展的系列政策對我國機器人研發(fā)政策的制定產(chǎn)生了影響?！暗桨耸甏衅?63計劃實施前，全國還沒有一臺示教再現(xiàn)式關節(jié)型機器人產(chǎn)品問世，更談不上生產(chǎn)應用。當時中國機器人的研究與開發(fā)水平大致比國外落后25年以上”。[4]1986年，由政府主導的國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）把智能機器人主題作為重點發(fā)展領域。2006年，《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》突出了智能服務機器人研發(fā)的重要性，提出了促進智能服務機器人發(fā)展的科技投入機制和運行機制。

2.“十二五”以來的發(fā)展政策

2011年，我國制定了《國家“十二五”科學和技術發(fā)展規(guī)劃》和《工業(yè)轉型升級規(guī)劃（2011—2015年）》，《規(guī)劃》將平臺建設和聯(lián)盟組建納入機器人發(fā)展的重點內容。2012年4月、5月和7月，《服務機器人科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》相繼出臺，培育發(fā)展機器人新興產(chǎn)業(yè)得到了前所未有的重視。2013年12月，工業(yè)和信息化部推出了《關于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》，進一步明確了工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標。近兩年，國家大力支持機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》于2016年3月印發(fā)，這也為機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向。

從“七五”時期至今，國家科學地制定出一系列適合我國機器人技術發(fā)展的具有可操作性的政策，隨著改革開放的不斷深化，尤其是2010年以來，我國充分認識到發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)的重要性，從我國未來長遠發(fā)展的角度出發(fā)，全面深入研討我國機器人發(fā)展戰(zhàn)略，制定了國家層面的發(fā)展規(guī)劃，確立了機器人發(fā)展戰(zhàn)略目標，加大機器人研發(fā)資金的支持力度，在國家層次上提供有利于機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的體制、機制和制度。

三、我國機器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑

從整體上看，我國眾多機器人研制單位分散發(fā)展，應該在國家層面上宏觀把握，將政府、企業(yè)、學校、科研院所的力量有效結合起來，在聯(lián)合的基礎上進行專業(yè)分工，國家負責統(tǒng)一組織協(xié)調機器人研制、生產(chǎn)與應用。我們應該認真總結經(jīng)驗和教訓，把握良好的時代發(fā)展機遇，充分發(fā)揮國內市場優(yōu)勢，促進機器人技術和產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展，為此提出以下建議。

1.制定科學的扶持政策

號稱機器人王國的日本擁有國際上最為先進的工業(yè)機器人技術，國內工業(yè)機器人生產(chǎn)規(guī)模大、應用范圍廣，雖然比美國機器人起步晚8年，但是發(fā)展速度驚人，這得益于日本政府在機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面所采取的各項積極扶植政策。日本政府為機器人中、小企業(yè)提供包括優(yōu)惠的低息資金和應用機器人的專門知識及技術指導等在內的一系列優(yōu)惠政策。我國可以借鑒日本機器人發(fā)展的成功經(jīng)驗，制定科學的政策推動機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。通過加大所得稅抵扣力度、出臺減稅和退稅等政策，實現(xiàn)在財稅方面對機器人自主創(chuàng)新的支持，為機器人產(chǎn)業(yè)營造出相對寬松的財稅環(huán)境。通過增加信息扶持力度，實現(xiàn)在投資方面對機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持，鼓勵各種大型制造項目使用機器人技術，并提供無息貸款制度等優(yōu)惠政策，為機器人產(chǎn)業(yè)開通綠色通道。通過調整機器人進出口政策，實現(xiàn)在貿(mào)易方面對我國自主研發(fā)機器人市場占有的支持，適當提高進出口稅以限制機器人進口。

2.建立統(tǒng)一的標準和平臺

目前，由于缺少統(tǒng)一的操作系統(tǒng)軟件，機器人應用程序無法在不同的設備上運行，在機器人處理器和其他硬件方面，因為沒有統(tǒng)一的標準，也無法實現(xiàn)一種編程代碼在兩臺不同機器上的使用。正如上世紀70年代微軟開發(fā)的BASIC程序設計語言為計算機行業(yè)建立起統(tǒng)一的平臺一樣，機器人行業(yè)迫切需要建立起統(tǒng)一的平臺，制定國家檢測標準，全面實施對各類機器人的性能檢測和產(chǎn)品認證，以實現(xiàn)一組具體硬件開發(fā)的程序能夠在另一組硬件上投入使用，通過開發(fā)基礎通用工具實現(xiàn)各種軟硬件在機器人設計中的整合。

3.突破關鍵核心技術

“我國工業(yè)機器人盡管在某些關鍵技術上有所突破，但還缺乏整體核心技術的突破，特別是在制造工藝與整套裝備方面，缺乏高精密、高速與高效的減速器、伺服電動機、控制器等關鍵部件”。[5]目前，我國是世界上機器人需求量最大的國家，但尚處在一個機器人消費型國家的階段。由于現(xiàn)階段生產(chǎn)的機器人在質量方面難以達到要求，我國機器人的很多關鍵部件依賴進口，制約了我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，影響了國際競爭力的提高。應集中攻關核心技術，注重高精密減速機、伺服電動機和驅動器、控制器等關鍵部件的研究與開發(fā)，進一步掌握核心技術。

4.降低硬件成本

傳感器、電機和伺服裝置等硬件的成本昂貴阻礙了機器人的發(fā)展，雖然與以往相比，這些器件的價格有所下降，但許多機器人需求用戶仍舊買不起，機器人價格與消費者能夠承受的水平還有一定距離，例如，清掃機器人價格。應該努力研制出深受廣大用戶歡迎的經(jīng)濟型機器人，提升我國參與國際競爭的優(yōu)勢。

5.加大科普宣傳力度

為了使更多的人了解機器人，選擇使用機器人，應該在機器人知識普及宣傳方面加大力度，投入專項資金，通過開展機器人比賽、組織機器人科普講座、舉辦機器人圖片展覽等形式多樣的機器人科普宣傳活動，使人們清楚機器人的能力范圍，了解機器人給人類帶來的好處，明晰機器人對未來社會發(fā)展的影響。機器人科普宣傳不僅可以普及機器人知識，而且有利于培養(yǎng)后備科技人才，對于提高國民整體素質也有一定的積極作用。

6.加強培育機器人龍頭企業(yè)

機器人技術創(chuàng)新的主體應該是企業(yè)，企業(yè)應該承擔機器人研發(fā)、應用和產(chǎn)業(yè)化的重任，但在國家“863計劃”推動下建立的研究基地集中在了高校和科研院所，沒有對企業(yè)參與機器人研發(fā)給予足夠的重視，企業(yè)在機器人的技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化中發(fā)揮的作用十分有限?！皳?jù)不完全統(tǒng)計，中國從事機器人相關業(yè)務的企業(yè)2013年是400多家，2014年達到800多家，其中上市企業(yè)2009年1家，2015年多達34家”。[6]在從事機器人相關業(yè)務的數(shù)百個企業(yè)中，缺少能夠參與國際競爭的龍頭企業(yè)。應該積極采取包括試驗研究費減稅、設備更新貸款制度在內的有效措施加強培育市場認可的機器人骨干企業(yè)，樹立我國機器人品牌，扶持龍頭企業(yè)搶占競爭日益激烈的機器人市場。

四、結論

綜上所述，面對日益激烈的國際制造競爭環(huán)境，制造業(yè)競爭的核心要素轉變?yōu)榭蛻艨啥ㄖ?、柔性加工制造、成本投入與效率提高、全球資源整合，機器人的出現(xiàn)與發(fā)展是社會需求和科技進步共同作用的結果。在多種需求下推動發(fā)展的機器人為人類社會做出了很大貢獻。我國工業(yè)機器人發(fā)展處于產(chǎn)業(yè)化初級階段，構建完整的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈需要大規(guī)模、長時期的投入，我們應該積極采取有效措施緊緊抓住我國工業(yè)機器人市場快速增長的歷史機遇，促進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。我們應該從自身發(fā)展的實際情況出發(fā)，正確分析優(yōu)勢和劣勢，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，積極采取有效措施彌補薄弱環(huán)節(jié)，緊跟機器人發(fā)展的前沿熱點，攻破關鍵技術，為我國建設制造強國添磚加瓦。

[1]宋健.智能控制——超越世紀的目標[J].中國高校技術市場,1999(10):12-15.

[2]金周英,白英.我國機器人發(fā)展的政策研究報告[J].機器人技術與應用,2009(2):1-7.

[3]儀德剛,張昕妍,楊漾.中國機器人工業(yè)初創(chuàng)期政策回顧[J].科技管理研究,2016(2):42-46.

[4]863計劃對中國機器人發(fā)展的巨大作用和深遠影響[J].機器人技術與應用,2001(3):4-6.

[5]王田苗,陶永.我國工業(yè)機器人技術現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J].機械工程學報,2014(9):1-13.

[6]王田苗,陳殿生,陶永,李劍.改變世界的智能機器——智能機器人發(fā)展思考[J].科技導報,2015(21):16-22.

(責任編輯 胡愛敏)

高華，東北大學科技哲學研究中心博士研究生；陳紅兵，東北大學教授，哲學博士（郵政編碼 110819）

F124.3

A

1672-6359(2016)06-0062-04

國家社會科學基金項目“新盧德主義文化批判思想研究”（13BZX022）