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德國總理默克爾今年在漢諾威工業博覽會上做了一次“驚險”嘗試：把食指大膽伸入ABB集團的雙臂機器人YuMi的機械鉗中。就在周圍人捏一把汗時，裝有攝像頭和傳感器的YuMi自動停止了動作。這款能處理手機及電腦上的精密部件，甚至可以穿針引線的工業機器人出自ABB中國研究院。巨頭ABB在中國設立集團的全球機器人中心，正是看中兩點：一是中國目前是全球最大的機器人市場，二是中國有一大批相關領域的人才。面對中國制造2025的機遇，面對“眼尖手快”的國外企業的強勢競爭，中國該如何加速做好“工業機器人”這個創新必答題？
創新基礎不斷夯實
近年來，我國許多制造業企業紛紛啟動“機器換人”項目，積極布局機器人產業，順應制造業轉型升級。近日，我國機器人產業再添一支熟悉的新軍：美的集團股份有限公司與日本工業機器人制造巨頭安川電機宣布成立兩家機器人合資公司，其中的工業機器人合資公司計劃一年內就量產1款六軸機器人產品。
不僅僅是美的，近年來，我國許多制造業企業紛紛啟動“機器換人”項目，開始積極布局機器人產業。更多企業將大門向機器人敞開，已不簡單地是應對勞動力供給下降等挑戰的被動之選，而是順應制造業轉型升級的主動作為。國家“863”計劃智能機器人主題專家組組長、哈爾濱工業大學機器人研究所所長趙杰介紹，我國已是世界公認的制造業大國，勞動力成本不斷上升，人口紅利消失，傳統產業轉型升級已經成為當務之急，發展以工業機器人為核心的智能制造技術將成為必由之路。低機器人密度和高人力成本、勞動力結構性短缺，使中國工業機器人市場擁有巨大潛力。
據國際機器人聯合會統計，全球2014年工業機器人銷量為22.5萬臺左右，增長27%，年銷售額約為95億美元，其中在亞洲的銷量占到三分之二。2014年中國市場的工業機器人銷量同比增長54%，達到5.6萬臺左右。然而，作為衡量一個國家自動化水平的重要標準，我國每萬名產業工人所擁有的工業機器人數量仍然遠低于發達國家。以我國1億制造業產業工人總數計算，預計到2020年，達到目前世界發達國家機器人裝機密度中等水平，我國需增加機器人裝機量130萬臺；到2030年，達到目前世界發達國家機器人裝機密度先進水平，我國需增加機器人裝機量250萬臺。
我國工業機器人的研究和制造始于20世紀70年代。在“十五”、“十一五”攻關計劃和863計劃等科技計劃的支持下，我國工業機器人在技術攻關和設計水平上有了長足進步。國內很多研究機構和大學開展了大量工作，在機構、驅動和控制等方面取得了豐富成果，為國內工業機器人產業的創新發展奠定了技術基礎。
加速技術攻關的同時，我國也積極支持機器人產業化基地的建設。沈陽新松、廣州數控、哈爾濱博實等企業在工業機器人本體生產制造和系統集成方面不斷發展壯大，開發出弧焊、點焊、碼垛、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業機器人。我國也初步形成了工業機器人伺服電機、減速器、伺服驅動器、控制器等核心零部件產業鏈。在沈陽新松機器人自動化股份有限公司的“數字化無人工廠”里，只要工程師輸入指令，機器人就會有條不紊地完成搬運、傳輸、裝配、檢測等各環節生產任務。這條國內首條用“機器人”生產“機器人”的數字化生產線，年產能達到5000臺。
多重挑戰不容低估
國外機器人巨頭搶占我國產業發展制高點，國內重復建設、產能過剩、創新成果轉化率不高等都制約著我國工業機器人自主品牌的發展。近些年，全球各地都在加速布局工業機器人產業。
美國的先進制造伙伴計劃，明確提出建立美國在新一代機器人方面的領先地位，重點研發新一代與人緊密協作的機器人，提升產業工人、健康保健從業者、手術醫生以及宇航員完成困難任務的能力。
日本在2014年《新經濟增長戰略》中把機器人產業作為本國經濟增長的重要支柱，通過擴大機器人應用領域、設立“實現機器人革命會議”、出臺放寬限制的政策等，促進機器人使用。日本制定了到2020年制造業機器人使用量增加2倍、市場規模達到2.85萬億日元的目標。
歐盟啟動了全球最大民用機器人研發計劃——“SPARC”，計劃到2020年投入28億歐元，創造24萬個就業崗位，目標是將歐洲機器人產業占全球總產值比重由2014年的35%提升到2020年的42%。該計劃將有200多家公司、1.2萬研發人員參與，包含機器人在各個領域的應用。
在積極布局本國的同時，這些工業機器人產業發達的國家和地區也紛紛把中國市場看作了“決勝未來的戰場”。國外機器人龍頭企業已不再滿足于將我國作為產品銷售和技術服務市場，而是開始在我國建立生產基地，憑借已有的技術優勢，搶占產業發展制高點。這無疑進一步壓縮了我國工業機器人自主品牌發展的市場空間。目前，我國新增工業機器人中超過70%依賴進口，國內市場高端機器人應用領域幾乎被國外品牌機器人壟斷。據國家“863”計劃智能機器人專題專家組成員、中科院沈陽自動化所研究員韓建達介紹，高精密減速器、伺服電機、伺服驅動是機器人的核心關鍵部件，占到機器人總成本的一半以上。這些部件目前主要從日本、美國和歐洲進口，不僅售價在我國大多為原產地售價的兩倍以上，而且部分高性能等級產品甚至對中國禁售。如果高性能器件依賴進口的問題不能盡早解決，我國的機器人產業將長期受制于人。
挑戰不僅僅來自國外巨頭。據不完全統計，當前我國機器人相關企業超過400家，產業園區超過30家，大量企業蜂擁而上，各地區重復支持和建設，出現了同質化現象，存在產能過剩和惡性競爭的風險，難以培育出具有國際競爭力的工業機器人骨干企業。
同時，我國工業機器人從基礎原創性成果到研發產品之間斷層嚴重，造成大量研究成果束之高閣，成果轉化率和產業化率不高，嚴重制約了我國機器人與自動化裝備產業的發展。此外，機器人產業所需創新型多層次人才體系不健全，也影響了我國工業機器人創新。
整合發展拓寬新路
面對綜合實力上的系統性差距，中國機器人企業要更加重視資源、技術整合，走出一條新路子。在沈陽新松機器人自動化股份有限公司總裁曲道奎看來，我國機器人產業發展面臨的挑戰已不再是簡單的技術挑戰，而是綜合實力上的系統性差距。中國突然爆發的機器人市場需求壓縮了中國企業的成長時間和機會，讓我國本土企業幾乎在一夜之間就要直接面對國際巨頭的競爭。因此，中國機器人企業不能僅僅依靠自己滾動式發展，而要更加重視資源、技術整合，走出一條新路子。
整合發展，做好工業機器人這個創新“必答題”，需要從頂層設計、技術研發、產業發展、政策協同等方面持續努力。科技部相關負責人分析說，我國機器人發展應做好頂層設計，深入開展系統策劃。從市場導向的系統集成及產業發展著手，促進機器人與大數據、移動通信等跨領域技術融合，力促創新鏈、產業鏈、資金鏈相匹配。同時，應該結合我國產業發展特點和特殊需求，選擇國外企業涉足不深、我國經濟社會發展又迫切需要的行業，大力推廣國產機器人系統。
在促進關鍵技術突破與產品研發上，應該充分利用信息技術與機器人產業相結合的契機，加強新型機器人整機集成技術能力。驅動器、電機、伺服系統、減速器等關鍵部件的發展要在繼續支持攻關的基礎上，充分利用國際資源，通過并購合作的方式，實現關鍵零部件產品的升級跨越，以支撐機器人整機發展。同時，應該加大對智能控制、導航定位、移動通訊、大數據、人機交互等核心關鍵技術研究的支持力度。
整合資源還需要繼續強化區域特色，培育產業集群。我國應更加注重發揮中小企業力量，調動行業和地方的積極性和主動性，結合行業、區域的產業特色，合理布局機器人重大應用示范和產業化項目，強化產業鏈配套和區域分工合作。在各地高新區培育具有區域特色的機器人創新型龍頭企業，形成若干各具特色的產業集群，著力開拓市場應用。
此外，我們還應積極推動科技政策與經濟、金融政策相銜接。在科技政策方面，進一步加大科研投入，創新商業服務模式，在注重機器人產品自身研發的同時，更加注重機器人與現代信息、通訊、機械、控制技術的緊密結合。加強與經濟政策的銜接，研究相關優惠政策，降低企業創新成本，鼓勵使用國產機器人并給予適當補貼。同時，引導政府資金與民間資本向機器人產業傾斜。
今年6月，東莞出臺《東莞市工業機器人智能裝備產業發展規劃（2015-2020年）》，提出到2020年，力爭全市工業機器人智能裝備產業產值達到700億元，打造成珠三角乃至全國獨具特色的工業機器人智能裝備產業集聚區和智能制造示范城市。東莞的積極探索再次凸顯了我國工業機器人整合發展的后勁。中國工業機器人創新的黃金時代已經到來。
