以本土市场培育技术能力——我国工业机器人发展与需求

□文/王迎春

以本土市场培育技术能力
——我国工业机器人发展与需求

□文/王迎春

我国工业机器人产业的现状极具代表性，其核心问题是在全球化和产业变革的背景下，我国已经落后的新兴产业如何在技术实力和市场份额双弱的情况下，面对激烈的国际竞争，获得生存空间，并实现自主品牌产业的快速发展和壮大。

工业机器人代表着柔性、智能、绿色的新型制造业模式，是产业变革的基本方向，对于推动我国产业升级和提升“中国制造”竞争力至关重要。金融危机以来，发展以机器人为核心的智能制造也成为美、日、韩等国应对危机推动产业变革的重要战略。目前，我国工业机器人市场全球增长最快，但自主品牌机器人企业发展非常困难。

本土企业在产业链中处于不利位置

中国工业机器人市场增速快，市场结构丰富，已成为国际机器人产业发展的巨大引擎，外企正积极部署以持续占领中国市场。目前国内机器人市场彻底国际化，政府没有采取任何对本国市场的保护措施。为了应对中国等新兴市场的迅速增长，外企一方面扩大本国产能，另一方面通过在华直接投资设厂等方式扩大在中国的存在，给本土自主创新企业带来进一步压力。

近些年来，因为产业升级、劳动力成本上升、机器人价格下降等原因，我国的工业机器人市场才得以迅速发展。近些年本土企业大量涌现，目前已有沈阳新松、哈尔滨博实等上市企业，与机器人相关的自动化产业也迅速发展。多个地区把机器人作为着重发展的战略性新兴产业，大量机器人产业园区也在建设之中。虽然我国机器人产业发展迅速，但总体看来，本土自主品牌企业既无规模效应和机器人整机的价格优势，也面临技术困难，在产业链中处于严重不利位置。

王迎春 上海市科学学研究所 副研究员

上海科技发展研究中心 主任

机器人产业链由零部件制造商、整机制造商、集成服务商和用户组成，整机制造商采购零部件制造机器人整机，集成服务商购买整机和其他相关设备为用户提供自动化和工艺设计解决方案。目前，随着整机价格的持续降低，利润空间不断压缩，价值高端主要集中在零部件和集成服务环节。由于集成服务技术门槛低且利润高，本土企业大部分从事产业链后端的集成服务业务，前端的核心零部件和整机都主要依靠进口。虽然主流机型利润持续走低，但整机制造商在产业链中处于主导环节。

由于竞争加剧，外企开始整合产业链上下游，越来越倾向于直接出售整体解决方案。可以预见，随着外企加速在中国市场的渗透，依赖集成服务又没有形成较高工艺专业壁垒的本土企业,未来会面临生存困境。

本土品牌市场开拓愈发艰难

外企垄断了传统机器人市场如汽车和电子制造等领域，并占据了中国整体90%以上的市场份额。国际机器人企业前三名（ABB、发那科、安川）均已突破20万台的销售规模，KUKA也达到了15万台。产能方面，发那科已达到月产5000台套能力。沈阳新松在物流的无人搬运车（AGV）领域取得较高市场占有率。2012年，安徽奇瑞埃夫特在奇瑞集团内部实现了200台套的自主研发机器人应用，达到年产3000台能力，已是较好成绩。由于大企业较少介入，目前，我国企业生产的机械臂还未形成龙头品牌，从事工业机器人生产的企业整体规模较小，与ABB、发那科、安川、KUKA等外国综合性企业集团相比抗风险能力偏弱。作为高端装备的工业机器人市场黏性高，用户更加信赖外资品牌，本土品牌市场开拓艰难。

我国企业技术成熟度不够

目前，工业机器人的主要机型已经成熟，外企主导了通用机器人的技术路线，我国企业处于被动地跟随学习阶段。

机器人核心部件（控制器、伺服电机和驱动、减速机）占机器人整机成本的大部分。但中国在这几方面还无成熟的品牌产品，世界上80%以上的减速机被日本企业垄断。已有技术的严重不成熟制约了该产业的发展，我国企业研发能力普遍较弱，机器人专利主要集中在高校，而高校又不具有面向市场的稳定产品，整体缺乏从实验室技术向市场成熟技术的转化机制，难以实现产业化。

我国产业刚起步就可能陷入困局

缺乏国内适用零部件，导致我国自主研发机型缺乏价格优势。弱小的规模使得我国企业在部件采购方面没有议价的能力。高额的零部件成本使本土整机制造企业单机价格几乎毫无优势，小批量购买价格更加昂贵。在调研过程中某企业反映，其某款6轴机器人所采购的减速机价格总和，竟达到国外同类整机产品价格的70%左右。这使很多企业看着机器人产业“眼红”，但又望而却步。

缺乏自主的零部件生产和议价能力，产业很难发展。没有规模化产业的应用，不但缺乏技术反馈数据，也难以形成大规模投入的零部件研发企业，导致零部件难以成熟过关。目前，我国对机器人整机进口实行零关税，但零部件进口却收取关税，这更增加了本土整机制造企业的困难。

地方政府某些推动方式有待商榷

目前，各地方发展机器人热情高涨，大量建设内涵相近的工业园区，无一例外地都把引进外企或合资作为主要方式之一，需要注意的是部分地方政府引进外资设厂的直接目的并不是为了获取技术，而是想在短时间内做大新兴产业的产值。部分外企只是想把生产线迁移到中国，还没有与我国生产合资品牌产品的意向。这种只是出让市场，但无技术转移目标的发展方式，客观上在帮助外企挤压本土自主研发企业。

近几年本土企业大量涌现，业内人士反映目前国内有近200家企业声称进入了机器人行业，但规模化自主研发企业却很少，彼此缺乏协调和错位，很多小企业产品路线不清晰，同时发展多种机型但都不够成熟。整个产业可能会陷入低端无序竞争的局面。

以上诸多问题构成了我国机器人产业发展的困局，如何破局，是当前所面临的巨大挑战。

日韩工业机器人产业缘何能赶超美国

20世纪60年代初工业机器人诞生于美国，但是日本在70年代末超过了美国成为全球最大的工业机器人生产国。韩国在上世纪80年代进入该领域，目前其国产机器人在国内市场占主导地位，龙头企业现代重工正在逐步走向国际。国际工业机器人相互赶超的历史给了我们诸多的启示。

综合性企业集团主导

日本主要工业机器人企业，比如发那科、安川电机、川崎重工等都是综合性的企业集团，往往本身就是机器人的大型用户，可以自主生产部分零部件，并具备较强的产业纵向配套和横向整合能力。这种发展模式使其在与美国中小型专业机器人公司竞争中占据优势。韩国一家独大的现代重工是世界500强企业，涉及造船、海洋工程、工程机械、新能源等多个领域。综合性企业集团的发展模式具有显著优势，一是可以利用自身内部市场培育技术和产品，集团内部知识交流便利，更有利于技术完善，二是可以保证机器人研发的持续高强度投入。

选择合适的技术路线和战略路径

日韩工业机器人产业的赶超成功在于其选择了适合的技术路线和战略路径。日韩企业在落后时仍立足自有品牌产品的研发，只引进技术而不是成型产品，强调根据自身需求进行二次开发，不走合资的道路。日企在工业机器人主导设计还未完全定型时进入该产业，针对大工业流水线生产的需求，开发出了比美国更简洁成熟的产品。韩国现代重工从1984年开始自主研发工业机器人，通过加强消化吸收掌握了核心技术，发展出了自主品牌。

产业链上下游共生

零部件生产商和整机制造商、用户和整机制造商的合作对研发起到了关键性作用。纳博特斯克公司的前身帝人制机受发那科的委托开发减速机，逐步发展出世界垄断性的机器人专用RV减速机，目前大型机器人公司很多采用向“纳博”定制的模式，采购RV减速机。日韩的汽车工业作为大用户对两国的机器人产业起到了巨大的支撑作用。日本的研发工程师非常重视与现场用户的互动，技术问题和需求都从应用现场获取，并迅速反馈到研发人员，持续的应用使新技术加速成熟且不断产生新的生产模式。在产业组织方面，日本在引进美国机器人技术仅仅4年时，相关厂商即成立了日本工业机器人协会，其推动研发、推广产业和与政府沟通，比我国早了近40年。

通过规模效应对核心部件进行整合

没有整机制造就不会有自己完整的工业机器人产业。美国虽然是世界上工业机器人发展最早的国家，但随着其国内整机制造商的衰落，部分从事集成服务的专业企业依然主要为日本和欧洲的整机制造商进行配套。正是坚持对整机品牌的自主研发，日韩才实现了机器人产业的成功追赶。机器人产业对于数控系统和伺服电机等核心零部件有着天然的依赖关系，核心部件也是产业集中度最高的环节。减速机虽然技术壁垒高，但国际采购无贸易壁垒，主要是根据数量和机型定价，韩国现代依据其规模优势以合适的价格采购日本减速机，实现了自主品牌整机的发展。

政策支持与研发投入至关重要

美国虽然是工业机器人的诞生地，但长期缺乏对工业机器人的支持政策。其军工领域一直保持对机器人技术的支持，但主要集中在服务机器人方面，高校科研单位虽然实力较强，但主要从事基础和前沿技术的研究，对工业机器人产业界支撑作用并不明显。

图1 产业快速成长的前提是树立正确的战略逻辑

日本政府在机器人发展过程中采取各种措施进行支持，包括推广机器人租赁、税收优惠等办法扩大机器人市场，同时系统规划、投入巨资发展机器人相关技术。日本应用机器人的浓厚文化氛围对产业发展也起到了促进作用。韩国除加大对机器人产业的扶植力度外，还积极保护本土市场。

我国应树立正确的战略逻辑

产业快速成长的前提是树立正确的战略逻辑。从机器人产品和产业自身发展的规律和市场的现状来看，要推动我国工业机器人的发展就必须坚持快速发展产业规模占领整机市场和技术攻关两条腿走路。其中培育企业是核心，发展技术能力是关键，占领市场是先机，技术攻关是支撑。

在拓展规模过程中提升技术

在国内市场充分国际化的条件下，我国面临的首要问题是如何在国际巨头企业的夹缝中生存。要想生存就必须快速占领足够的市场份额，还要在核心技术不过关和整机成本过高的情况下完成，这意味着我们需要付出更多的投入和努力，并采取适宜的策略。日韩的大企业主导模式也说明在产业成熟阶段进行的追赶往往需要更多的投资和更快的发展速度。

追赶阶段的特征决定了我国机器人产业应兼顾当下的生存和未来的发展，把产业发展和技术能力的提升结合起来，在生存中求发展，在拓展规模过程中提升技术。产业追赶的关键是如何形成完整的技术能力并能够快速地提升，完整的技术能力需要具有充分竞争力的自主品牌整机，加速技术能力的提升需要采取适合的发展战略，从主导环节切入，将市场优势转化为技术优势。

规模化应用促进技术成熟

当前，工业机器人的典型机型已经定型，在这方面中国产业发展的关键是能否生产出性能稳定，性价比高的产品，形成自己的竞争能力。此类产品主要采用的并非是前沿技术，而是成熟技术。规模化的产品应用可以促进企业发现问题，依据反馈数据改进产品。机器人发展的历史经验也证明，只有实现量产应用才能促进技术成熟。

促进技术成熟化还需要改进研发模式，促进产学研用的协同创新。我国已经形成大量的技术积累，不过这些技术目前主要是在科研院所的实验室中，难以直接实现产业化。科研院所往往追求跟踪国际新技术，对于较“低端”的成熟技术并不感兴趣，这就导致国家支持多年，却难以形成大规模可产业化的成熟技术积累。事实上，成熟技术的缺失和产业化滞后，反过来使科研院所的持续研究面临巨大困难。政府要引导部分科研院所与企业合作，研究符合市场竞争策略和实际需求的成熟技术。

以本土市场培育技术能力

核心技术是产业发展的重要支撑，但没有产业规模就没有技术提升，产业快速发展不必也不能等到自己掌握所有的技术，这也是不现实的，只能在二者的紧密互动中不断实现双向提升。

日益扩大的机器人产品应用使之形成了很多细分市场，这为技术相对落后的中国企业带来了进入市场的机会。从市场竞争的角度看，中国机器人企业可快速切入细分市场，以产业应用带动核心技术的研发，最后再向其他市场扩展。

基于我国的市场结构和技术现实，要跳出以“市场换技术”的老路，把本土市场转化为自主技术能力的培育环境和基础，应树立“以本土市场培育技术能力”的战略逻辑。对于自主研发的企业来说，“以市场培育技术能力”有几方面的发展战略涵义，一是用本土市场的丰富机会获得生存空间；二是利用对本土市场的个性化打包服务抵消采购国外零部件所带来的高昂成本；三是以本土市场的个性化需求塑造独特的产品设计和技术发展模式；四是利用本土市场规模应用促进我国机器人技术快速地趋于成熟。

我国企业要在细分市场中生存发展，有两类市场最需要关注。一是自己有决定权和话语权的市场，主要是企业的内部市场和原有业务的关联市场；二是新兴的外企目前还未垄断的市场。日韩企业在追赶时都采用了综合性企业集团的模式，其重要的有利因素在于集团内部的应用市场。奇瑞汽车的子公司安徽埃夫特智能装备有限公司将其产品率先在奇瑞内部推广，实现近200台套应用的例子说明了这种模式的有效性。上海沃迪选择了搬运机器人作为发展突破口，其迅速成长的例子充分说明了市场切入口选择的重要性。

走错位发展、整机牵引、打包竞争的发展之路

依据“产业发展与技术攻关并行、以本土市场培育技术能力”的战略逻辑，中国企业应理清产业规模与技术能力、新兴市场与传统市场、低端机型与高端机型、零部件与整机之间的辩证关系，发展路径可为：错位发展、逆向扩散；整机牵引、平台攻关；打包竞争、智能服务。

错位发展 逆向扩散

错位发展包括市场错位和技术发展模式的错位。在外企垄断的汽车和电子制造领域，由于技术要求较高和市场锁定性强，本土企业暂时很难进入。我国企业可通过市场的错位发展，避开外企垄断的传统机器人市场，进入我国已有应用基础、技术要求适中的新兴市场，快速形成规模效应。目前，我国在工程机械、汽车零部件、化工、饲料、食品等领域中机器人的应用发展迅速，是本土企业发展的良机。

图2 中国企业的发展之路

由于外企对机器人技术路径的锁定效应，若我国企业一直跟随外企的主导产品进行模仿，极易落入“学习、落后，再学习、再落后”的恶性循环怪圈。我国企业应在发展技术能力的基础上适当绕开外企的产品路线，实现技术发展模式错位，即针对我国市场的特殊情况，紧紧围绕核心需求，去除不重要的边缘需求，先做专用的经济型智能机器人，形成成熟技术能力之后，再拓展到通用机器人方面。

发达国家机器人技术应用的扩散路径是从高端精密产业到低端产业，从传统市场到新兴市场。这是由发达国家的产业结构和现实需要所决定的。我国作为后发国家，自主创新的机器人产品可采取从低端产业向高端产业，从新兴市场向传统市场的逆向扩散路径，实现机器人产业发展的赶超和跨越。我国吉利、奇瑞等本土汽车企业即是通过发展中低端产品，积累技术和市场经验，并逐步实现向高端产品的渗透和扩散。

整机牵引 平台攻关

大力发展自主品牌整机企业。追赶型国家发展战略性新兴产业的关键在于找准突破口。整机制造是工业机器人产业链上的核心环节，对其他环节和技术具有整合与牵引的作用。没有自主品牌的机器人整机，必会丧失在此产业的发言权。缺乏大型整机制造商的牵引，也是我国机器人技术迟迟难以突破发展的关键。

对于机器人这样的新兴产业而言，没有整机的发展，零部件没有试用平台，也就难以完成技术积累和突破，只有具备了稳定的产品技术平台，才可能实现从低端到高端的爬升。

产品技术平台的基本核心是自主产品的持续研发和规模应用。我国近30年工业机器人的研发最缺少的，就是围绕特定商用机型进行持续性开发、边使用边完善的发展模式。要以整机制造为牵引，形成整机商与零部件商联合攻关的技术发展模式。零部件制造商为整机制造商定制零部件，整机制造商提出需求参数并将应用情况及时反馈给零部件制造商，在不断的应用改进与磨合中提升技术水平。

打包竞争 智能服务

缺乏自主的核心部件虽然是我国机器人产业发展的重大难题，但并不是我国机器人产业规模短期快速发展的根本障碍。在产业发展初期，由于本土技术水平所限，为了保持整机产品性能的稳定，可以采用部分国外的核心部件。由于采购的国外部件价格较高，本土机器人单机价格并无竞争优势。对此，我国机器人企业一方面可通过集体采购的方式降低成本，还可以发挥本土企业贴近市场、熟悉本国用户需求的优势，向用户提供整体解决方案，通过打包竞争从总体上稀释零部件成本，并用优质的服务弥补技术方面暂时的不足。根据调研，国内发展较好的企业均采用此战略拓展业务。

在自主产品规模化发展的基础上，随着国产零部件的不断发展和成熟，可逐步替换，最终实现整机的国产化。在这一过程中，必须坚持自主品牌整机的开发，同时坚持对相关部件的联合攻关。另一方面，随着国产整机市场规模的扩大，可形成较强的议价能力，也同样可以达到降低部件成本的目的。当然，如果在政府的支持下，我国核心部件短时间内取得突破，则会促进我国机器人产业的快速发展，在这种情况下，“打包竞争”战略同样有益于我国企业的发展。

目前占我国产业主体份额的集成服务企业应不断提高自主创新能力，同时创新商业模式，提升对智能化的新一代信息技术的整合应用水平，针对特定市场需求发展出具有较高技术壁垒的服务模式和技术工艺，以完善自身的竞争力。