陳啟愉 吳智恒

（廣東省智能制造研究所）

全球工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)比研究

陳啟愉 吳智恒

（廣東省智能制造研究所）

在2008年全球金融危機(jī)之后，工業(yè)機(jī)器人作為高端裝備制造業(yè)的代表，再次受到了各國(guó)普遍重視。各國(guó)為提振本國(guó)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，紛紛推出了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，加速布局及推動(dòng)本國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。本文從多個(gè)角度對(duì)美國(guó)、日本、德國(guó)、韓國(guó)、中國(guó)等5個(gè)國(guó)家的工業(yè)機(jī)器人發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行對(duì)比分析，梳理各國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的思路。

工業(yè)機(jī)器人；發(fā)展戰(zhàn)略

0 引言

美國(guó)人喬治·德沃爾（GeorgeDevol）在1954年首次提出工業(yè)機(jī)器人的概念。1961年世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人尤尼梅特（Unimate）在美國(guó)通用汽車公司安裝運(yùn)行。隨后，人類進(jìn)入使用工業(yè)機(jī)器人的時(shí)代。經(jīng)過60多年的發(fā)展，全球工業(yè)機(jī)器人形成以“四大家族”（瑞士ABB、德國(guó)庫卡KUKA、日本法那科FANUC、日本安川Yaskawa）為主導(dǎo)品牌、歐系與日系并肩發(fā)展的格局。

國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）公布的數(shù)據(jù)顯示[1]，2015年全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)銷量比2014年增加15%，共計(jì)253748臺(tái)（如圖1所示）。全球75%的工業(yè)機(jī)器人被銷往中國(guó)、韓國(guó)、日本、美國(guó)、德國(guó)5個(gè)國(guó)家（如圖2所示），預(yù)計(jì)到2019年全球工業(yè)機(jī)器人銷售量突破40萬臺(tái)。由圖1可知，全球工業(yè)機(jī)器人銷量除2009年受全球金融危機(jī)影響而同比大幅減少之外，多年來使用量在穩(wěn)步增長(zhǎng)。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)越來越受到各國(guó)的普遍重視，許多國(guó)家的機(jī)器人發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)運(yùn)而生。

1 各國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略簡(jiǎn)述

2008年全球金融危機(jī)以來，世界各國(guó)針對(duì)本國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，分別提出了工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，以期在未來的競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)。特別是2010年之后，許多國(guó)家的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略密集出臺(tái)，聚焦本國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展[2-3]，部分戰(zhàn)略出臺(tái)情況如表1所示。

圖1 全球工業(yè)機(jī)器人銷量示意圖（2003年～2015年）

圖2 全球5大工業(yè)機(jī)器人使用國(guó)安裝量示意圖（2010年～2014年）

表1 2010年以來部分國(guó)家和地區(qū)有代表性的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃

2 各國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)比分析

各國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展戰(zhàn)略是根據(jù)本國(guó)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)、技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)等實(shí)際情況而制定。下面以美國(guó)、日本、德國(guó)、韓國(guó)和中國(guó)等5個(gè)全球工業(yè)機(jī)器人使用量最大的國(guó)家為例，對(duì)其在2010年之后制定的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略相關(guān)情況進(jìn)行對(duì)比分析。

2.1 產(chǎn)業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)

美國(guó)是工業(yè)機(jī)器人的誕生地，機(jī)器人研發(fā)歷史最長(zhǎng)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)充分，擁有許多創(chuàng)新能力強(qiáng)的機(jī)器人公司。美國(guó)《機(jī)器人商業(yè)評(píng)論》公布的2016年度全球最具影響力50家機(jī)器人公司RBR50名單[4]中，美國(guó)公司有24席，占據(jù)半壁江山，包括3D Robotics、Amazon、Google、ASI、Carbon Robotics、CANVAS Technology等，既有信息技術(shù)領(lǐng)域的巨頭，又有之前名不見經(jīng)傳的初創(chuàng)公司。作為世界上最早應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的國(guó)家，美國(guó)有著廣泛的機(jī)器人應(yīng)用基礎(chǔ)與條件。

日本是“工業(yè)機(jī)器人王國(guó)”，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈最齊全，產(chǎn)業(yè)規(guī)模與實(shí)力位居全球之首。如，工業(yè)機(jī)器人整機(jī)方面知名公司有法那科、安川、松下、川崎、歐地希（OTC）、那智不二越（NACHI）等；減速器方面，納博特斯克（Nabtesco）、哈默納科（Harmonic）、住友（Sumitomo）等世界知名品牌占據(jù)著全球70%以上的市場(chǎng)。工業(yè)機(jī)器人在日本應(yīng)用廣泛，應(yīng)用基礎(chǔ)與機(jī)器人文化深入人心。

德國(guó)制造享譽(yù)全球，產(chǎn)品以耐久性與精度保持性好而著稱。在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，擁有德國(guó)賽威（SEW）、弗蘭德（FLENDER）等世界知名減速機(jī)公司。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)實(shí)力強(qiáng)，社會(huì)應(yīng)用面廣，擁有在汽車領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人全球市場(chǎng)排名第一的德國(guó)庫卡公司，其它知名機(jī)器人集成企業(yè)還有徠斯（REIS）、杜爾（DURR）等。

韓國(guó)是由現(xiàn)代重工從日本法那科引進(jìn)技術(shù)開始研發(fā)工業(yè)機(jī)器人的。如今國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于本國(guó)的汽車與電子市場(chǎng)。由于韓國(guó)政府大力推動(dòng)，韓國(guó)的工業(yè)機(jī)器人密度全球最高（2015年為531臺(tái)，而世界平均水平為69臺(tái)），應(yīng)用市場(chǎng)活躍。

自2013年起，中國(guó)成為全球第一大工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)。據(jù)中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CRIA）與IFR聯(lián)合統(tǒng)計(jì)[5]，2015年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)銷售繼續(xù)增長(zhǎng)，全年累計(jì)銷售68459臺(tái)，同比增長(zhǎng)18%。其中，國(guó)產(chǎn)機(jī)器人銷售22257臺(tái)，銷售同比增長(zhǎng)31.3%，明顯高于外資品牌機(jī)器人的銷量增速；國(guó)產(chǎn)機(jī)器人在市場(chǎng)總銷量中的比重為33%，比2014年提高4個(gè)百分點(diǎn)。如今，中國(guó)已有一批從事工業(yè)機(jī)器人及核心零部件研發(fā)、生產(chǎn)及集成服務(wù)的知名公司，如新松機(jī)器人、新時(shí)達(dá)、博實(shí)股份、匯川技術(shù)、秦川機(jī)床、廣州瑞松等。目前，國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人以中低端產(chǎn)品為主，主要是搬運(yùn)和上下料機(jī)器人，大多為三軸和四軸機(jī)器人，應(yīng)用于汽車制造、焊接等高端行業(yè)領(lǐng)域的六軸或以上高端工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)主要被日本和歐美企業(yè)占據(jù)，國(guó)產(chǎn)六軸工業(yè)機(jī)器人占全國(guó)工業(yè)機(jī)器人新裝機(jī)量不足10%[6]。

2.2 技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)

工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的自動(dòng)化裝備。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，一個(gè)國(guó)家在這個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新能力的高低，在很大程度上決定了產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的強(qiáng)弱。

根據(jù)全球工業(yè)機(jī)器人2003～2013年專利分析研究的結(jié)果[7]，在全球?qū)＠暾?qǐng)排名前25位的申請(qǐng)人中，日本企業(yè)占21席，前10位的公司分別是安川、法那科、本田、三菱重工、松下、索尼、豐田、東芝、電裝與日立，其他國(guó)家的企業(yè)分別是瑞士ABB公司排名第11位；韓國(guó)三星排名第12位；德國(guó)西門子與KUKA，分別排在第16與第23位；中國(guó)臺(tái)灣的鴻富錦/鴻海公司，排名第21位。各企業(yè)專利申請(qǐng)量的排名在一定程度上反映了企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力。從專利申請(qǐng)的情況，可大致看出各國(guó)在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的研究差距。綜合分析知識(shí)產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)品全球市場(chǎng)占有率、行業(yè)影響力等多方面因素，可以看出各國(guó)在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)研究方面的特點(diǎn)。美國(guó)作為工業(yè)機(jī)器人的發(fā)源地，技術(shù)力量雄厚，在信息、網(wǎng)絡(luò)、視覺、力覺等方面的優(yōu)勢(shì)尤其突出，在智能機(jī)器人研發(fā)方面處于全球領(lǐng)先地位。日本是世界工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的第一來源國(guó)和技術(shù)輸出國(guó)，在工業(yè)機(jī)器人及其關(guān)鍵零部件供給與研究等各方面在全世界遙遙領(lǐng)先，繼續(xù)保持機(jī)器人大國(guó)地位。德國(guó)機(jī)器人在人機(jī)交互、機(jī)器視覺、機(jī)器互聯(lián)等領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先水平，但在信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面偏弱。韓國(guó)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)利用自身在半導(dǎo)體、電子等方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，整體技術(shù)位于全球前列。中國(guó)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域基礎(chǔ)研究能力相對(duì)較弱，許多工業(yè)機(jī)器人企業(yè)走的是組裝、集成的路子，自主品牌工業(yè)機(jī)器人的競(jìng)爭(zhēng)力有待加強(qiáng)。近幾年，中國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家在工業(yè)機(jī)器人方面的專利申請(qǐng)量迅速提升，技術(shù)創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)。

2.3 戰(zhàn)略類型選擇

國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的制定與本國(guó)產(chǎn)業(yè)所處的國(guó)內(nèi)外環(huán)境密切相關(guān)。2008年全球金融危機(jī)對(duì)世界實(shí)體經(jīng)濟(jì)的影響非常大。美國(guó)政府發(fā)覺金融業(yè)的占比過大，不利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定，于是積極鼓勵(lì)工業(yè)機(jī)器人等制造業(yè)的發(fā)展，以保持制造業(yè)全球領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。日本面對(duì)中國(guó)、韓國(guó)等工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用大國(guó)快速崛起的發(fā)展壓力，出臺(tái)一系列發(fā)展戰(zhàn)略，以期保持工業(yè)機(jī)器人世界第一的地位。德國(guó)看到近年來美國(guó)的信息技術(shù)不斷向制造業(yè)滲透，于是提出工業(yè)4.0戰(zhàn)略，以保持自己全球制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的位置。韓國(guó)與中國(guó)相似，又各有側(cè)重點(diǎn)。韓國(guó)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)首先是用于自給，繼而在各領(lǐng)域擴(kuò)大機(jī)器人的應(yīng)用，努力將其培育成為國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)。中國(guó)作為工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用量最大、增長(zhǎng)最快、應(yīng)用潛力最強(qiáng)的國(guó)家，面對(duì)巨大的市場(chǎng)需求，力求建立有自主發(fā)展能力的工業(yè)機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈，以適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。五國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略類型對(duì)比如表2所示。

表2 五國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略類型對(duì)比

2.4 技術(shù)路線選擇

由于每個(gè)國(guó)家的產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略定位不同，各國(guó)對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)路線的描述也是各不相同。有的國(guó)家對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)路線寫得非常詳細(xì)，目標(biāo)非常明確，提出預(yù)期實(shí)現(xiàn)的時(shí)間，有對(duì)應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)要求；有的國(guó)家則從更宏觀的角度來勾勒出技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)，由企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)及自身發(fā)展的需求進(jìn)行創(chuàng)新探索。五國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)路線對(duì)比如表3所示。

表3 五國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)路線對(duì)比

3 結(jié)語

在智能制造熱潮席卷全球的背景下，各國(guó)都在不斷推進(jìn)本國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，全球范圍內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)與合作越來越深入，全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)已出現(xiàn)合縱連橫、群雄逐鹿的局面。在如此復(fù)雜多變的全球化市場(chǎng)環(huán)境中，各國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的途徑差異巨大。以中國(guó)為例，四大家族均在中國(guó)設(shè)有分公司或合資公司，積極搶占中國(guó)市場(chǎng)；同時(shí)，中國(guó)的企業(yè)不斷在資本市場(chǎng)收購世界工業(yè)機(jī)器人知名品牌，如美的集團(tuán)擬收購德國(guó)庫卡公司，臥龍電氣收購意大利機(jī)器人公司SIR等；此外，中國(guó)機(jī)器人企業(yè)之間也進(jìn)行并購重組，如新時(shí)達(dá)并購眾為興，華昌達(dá)收購上海德梅柯等。對(duì)于中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)來說，需要立足于本國(guó)的實(shí)際，引進(jìn)消化與自主創(chuàng)新相結(jié)合，本體研究與系統(tǒng)集成相結(jié)合，高端應(yīng)用與中低端市場(chǎng)相結(jié)合，才能真正走上自主發(fā)展的道路，實(shí)現(xiàn)建立較為完善的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系的戰(zhàn)略目標(biāo)。

[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.世界機(jī)器人未來大格局[M].北京:電子工業(yè)出版社, 2016.

[3]中國(guó)電子學(xué)會(huì).機(jī)器人簡(jiǎn)史[M].北京:電子工業(yè)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]中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟.CRIA發(fā)布最新中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)報(bào)告[J].機(jī)器人產(chǎn)業(yè),2016(4):41-43.

[6]盧月品.解讀《中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2016版）》[J].機(jī)器人產(chǎn)業(yè),2016(3):26-32.

[7]楊鐵軍.產(chǎn)業(yè)專利分析報(bào)告（第19冊(cè)）—工業(yè)機(jī)器人[M].北京:知識(shí)產(chǎn)權(quán)出版社,2014.

[8]森德勒（SendlerU）.工業(yè)4.0:即將來襲的第四次工業(yè)革命[M].鄧敏,李現(xiàn)民,譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2014.

[9]何玉慶,趙憶文,韓建達(dá),等.與人共融——機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)[J].機(jī)器人產(chǎn)業(yè),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

陳啟愉，男，1973年生，高級(jí)工程師，主要研究方向：機(jī)電工程技術(shù)。E-mail:walker2000@126.com

吳智恒，男，1970年生，教授級(jí)高工，主要研究方向：機(jī)電工程技術(shù)。