《中国制造2025》解读：推动机器人产业发展

站在新的历史起点上，着眼全局战略大局，“中国制造2025”明确提出我国实施制造强国战略的首个十年行动纲领，并将“高档数控机床与机器人”列为重点推进领域之一。文件提出，机器人产业发展应“以汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等工业机器人应用需求以及医疗健康、家庭服务、教育娱乐等服务机器人应用需求为重点，积极开发新产品，推动机器人标准化、模块化发展，拓展市场应用；突破机器人本体、减速器、伺服电机、控制器、传感器、驱动器等关键零部件以及系统集成设计与制造技术等方面的技术瓶颈。”在重点领域技术创新路线图中，明确指出未来十年我国机器人产业的发展重点主要集中在两个方向：一是研制工业机器人本体及关键零部件系列产品，推动工业机器人产业化与规模化应用，满足我国制造业转型升级的迫切需求；二是突破智能机器人关键技术，研发一批智能化机器人产品，积极应对新一轮科技革命和产业变革带来的挑战。

1. 以需求为导向，提升创新能力，拓展市场应用

根据不同的应用环境，国际机器人联合会（IFR）将机器人分为两类：用于制造环境的工业机器人和用于非制造环境的服务机器人。工业机器人是应用于工业生产领域的机器人的统称，也是现代制造业中重要的工厂自动化设备。服务机器人则是为人类提供服务的非生产性机器人。服务机器人技术主要应用于结构复杂、环境非结构化的场景，能够通过自身的传感器与通信系统获取外部环境信息，从而做出决策并完成相应任务。

1、中国已成为全球最大的工业机器人市场，其发展潜力仍有待挖掘。

工业机器人主要指面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人，用于工业生产过程中的搬运、焊接、装配、加工、喷涂以及清洁生产等作业。2014年，全球工业机器人销量创历史新高，达到22.5万台，同比增长27%。市场增长的主要动力来自亚洲地区，尤其是中国和韩国。

近年来，中国对机器人的需求快速增长，已成为全球重要的机器人市场。2014年，中国工业机器人销量达到5.6万台，同比增长52%，再次成为全球最大的工业机器人市场。用户群体已从外商独资企业和中外合资企业扩展至本土企业，乃至中小企业。中国沿海发达工业区的许多企业以出口为主，对产品质量要求较高，越来越多的企业开始用机器人替代工业工人。在珠江三角洲地区，工业机器人应用的年均增长率高达30%，尤其在装配、点胶、搬运、焊接等领域，掀起了机器人应用的热潮。

尽管自2013年以来，中国一直是全球最大的工业机器人市场，但制造业领域的工业机器人密度仍然很低。2013年，中国的工业机器人密度仅为每万名产业工人30台，不到全球平均水平的一半。与工业自动化程度较高的韩国（每万名产业工人437台）、日本（每万名产业工人323台）和德国（每万名产业工人282台）相比，这一差距更为明显。国内工业机器人市场仍具有巨大的发展潜力。

作为制造业大国，中国在工业机器人应用方面长期处于相对落后状态。除汽车行业外，机器人在一般制造业领域的应用基本处于自发、分散或碎片化的局面。随着我国工厂自动化水平的不断提升，工业机器人也将在电子、金属制品、橡胶与塑料、食品、建材、民爆、航空、医疗设备等其他行业得到快速推广。

工业机器人的应用程度是一个国家工业自动化水平的重要标志。我国工业机器人的发展应着力满足智能制造的迫切需求，统筹协调机器人供需两端。一方面，提升我国机器人制造企业的创新能力，推动机器人向标准化、模块化、系统化方向发展，降低使用成本，提高集成应用水平，从而扩大市场应用范围；另一方面，积极开展自主品牌机器人试点示范应用，打造一批成效突出的典型应用示范项目，以推动工业机器人在传统制造业中的应用，助力其转型升级。

2. 中国服务机器人产业应以需求为导向，着力发展。

服务机器人包括特种服务机器人和家用服务机器人。服务机器人应用领域广泛，主要应用于维护、维修、运输、清洁、安防、救援、监测、医疗、养老、康复以及残疾人辅助等方面。服务机器人是一种新型智能装备和战略性高新技术产品，未来其市场空间将超过工业机器人。

过去五年，全球服务机器人呈现快速增长态势。据国际机器人联合会（IFR）统计，2013年，全球专业服务机器人和个人/家用服务机器人的销量分别达到2.1万台和400万台，市场规模分别为35.7亿美元和17亿美元，同比分别增长4%和28%。未来几年，全球服务机器人市场仍将保持高速增长。随着云机器人技术在相互学习与知识共享方面取得重大突破，小型家庭辅助机器人大幅降低了生产成本，并将在2020年前形成累计规模至少达416亿美元的新兴市场。另一方面，尽管残疾人辅助设备起步较慢，但预计在未来20年内也将迎来快速增长。

目前，全球服务机器人领域的技术研发主要由美国、日本、中国、德国和韩国等国家主导。我国服务机器人的发展相较于工业机器人仍显滞后。与日本、美国等发达国家相比，我国在服务机器人领域的研发起步较晚，与发达国家的绝对差距依然较大。不过，与工业机器人相比，国内外的差距相对较小。服务机器人通常依托特定的需求市场进行开发，本土企业更易于结合本地的环境与文化特点，从而占据有利的市场定位，保持一定的竞争优势；另一方面，国外的服务机器人也多处于新兴产业阶段，多数企业成立时间较短。因此，我国服务机器人产业正面临更大的发展机遇和发展空间。

从发展趋势来看，我国的专业服务机器人有望率先实现产业化，而个人/家用机器人则相对滞后，尤其是医疗机器人、危险及特殊环境巡检机器人等。随着我国步入老龄化社会，医疗、护理与康复需求持续增长；同时，由于人们对生活质量的追求不断提升，个人/家用机器人在未来也将迎来更为广阔的市场空间。

2. 突破技术瓶颈，提升产业化能力

机器人融合了现代制造技术、新材料技术和信息控制技术，是智能制造的代表性产品。其研发、制造与应用已成为衡量一个国家科技创新能力和制造业水平的重要标志，并受到世界各制造强国的广泛关注。

我国机器人产业的发展可追溯至20世纪80年代。当时，科学技术部将工业机器人纳入科技攻关计划，原机械工业部牵头组织开展了点焊、弧焊、喷涂、搬运等各类工业机器人的研制工作。其他各部委也纷纷立项予以支持，由此掀起了我国工业机器人发展的第一轮高潮。此后，受市场需求驱动，机器人领域的自主研发与产业化进程一度陷入长期停滞。进入2010年以后，我国机器人装机量逐年攀升，并开始着力构建完整的机器人产业链。

机器人产业的发展涵盖研发与测试、本体及零部件的产业化、系统集成技术、服务等多个环节，每个环节都至关重要。我国机器人产业链的发展任重道远。总体来看，我国大多数机器人企业仍集中于系统集成领域，以加工装配型企业为主；在核心关键技术的原创性研究、高可靠性基础功能部件、系统工艺应用解决方案以及整机规模化生产等方面，与发达国家相比仍存在较大差距。在关键零部件方面，精密减速器、伺服电机及驱动器等核心部件高度依赖进口。尽管国家多年来在该领域投入了大量资金支持，但由于市场规模和产业化水平较低，难以有效带动核心零部件的自主研发与产业化， resulting in unsatisfactory results.

可以看出，我国机器人技术的短板制约了产业化规模，而规模偏小又反过来制约了技术进步，进而影响了机器人产业化的进程。若要提升国产机器人的市场竞争力，一方面应扩大国产机器人产量、提高本土企业产能；另一方面则需推动国产机器人关键零部件的自主化，提升关键零部件的生产能力，以满足国内机器人产能扩张的需求。

过去两年，国家高度重视智能制造和机器人产业。工业和信息化部、国家发展改革委、科技部等部门均在积极推动机器人产业发展，从顶层设计、财政金融、税收优惠、示范应用、人才培养等多方面着力促进自主品牌机器人产业的壮大，配套政策日益完善、更加细化。我国机器人产业发展路线图以及“十三五”规划相关工作也在稳步推进，这将为我国机器人企业突破技术瓶颈、提升产业化能力发挥重要推动作用。

当前，对于我国机器人产业而言，已不再是是否重视的问题，而是应当以怎样的视野看待这一产业、以怎样的思路推动其有序培育与发展。围绕机器人产业的市场需求、技术创新模式、金融支持方式等议题，各地政府的相关扶持政策有望进一步细化完善。

3. 加快新一代机器人的研发与生产，抢占机器人技术与产业发展的制高点。

随着机器人技术的发展，根据功能的不同，机器人可分为通用机器人和智能机器人。其中，通用机器人仅具备一般的编程能力和基本操作功能，目前我国生产的大多数机器人均属于这一类别；而智能机器人尚无统一的定义，多数专家认为，智能机器人至少应具备以下特征：一是能够适应不确定的作业环境；二是具备灵活操作复杂对象的能力；三是能够与人密切协调、协同工作；四是能够与人进行自然交互；五是具有人机协作的安全性。无论是现代工业机器人还是服务机器人，最终都将向具备学习能力的智能机器人方向演进。我们通常将智能机器人称为下一代机器人。随着三维视觉感知与认知、力觉传感器等技术的不断进步，以及与工业互联网、云计算、大数据等新一代信息技术的深度融合，下一代机器人的智能化水平将进一步提升，对外界环境的感知能力也将不断增强，从而能够完成动态、复杂的作业任务，实现多机协同，并与人类共同作业。

为进一步抢占国际市场、提升制造业在全球的竞争力，各主要经济体纷纷出台发展规划，抢抓先进机器人技术的发展机遇。目前，德国政府实施“工业4.0”战略，建设“智能工厂”、打造“智能制造”，其核心议题之一是人机协同与机器间协作。美国于2013年发布《美国机器人发展路线图》，重点面向制造业，着力突破机器人强适应性与可重构装配、仿人灵巧操作、基于模型的集成与供应链设计、自主导航、非结构化环境感知、教育与培训以及人机共存下的本质安全等关键技术。2015年初，日本政府公布《日本机器人新战略》，并在其五年行动计划中明确指出，需“研发数据终端、网络化、云计算等技术，以支撑下一代机器人实现”。近年来，韩国政府也相继出台多项政策，支持第三代智能机器人的研发与应用。2012年，韩国发布《机器人未来战略作战网2022》，政策重点在于助力本国企业开拓国际市场、把握智能机器人产业化良机。在美国、日本、欧洲等科技强国的大力推动下，过去五年间，新一代机器人原型、示范应用乃至实用化系统不断涌现。

从我国当前来看，下一代工业机器人的市场需求尚未完全成熟，但具有战略意义的共性技术的研发与储备尤为迫切。当前，为推动我国新一代机器人产业发展，应首先着力夯实机器人产业的技术基础，加快推进现有机器人的产业化进程，并加快自主品牌机器人在国内市场的推广应用。同时，探索新型技术研发模式，鼓励科研院所与企业充分发挥各自优势，搭建面向下一代工业机器人的国家创新平台，开展前沿技术和共性技术的研发与储备，立足我国国情与实际需求，突破下一代机器人的核心技术，研制新一代机器人原型系统与产品，推动产业化进程，抢占下一代机器人领域的国际制高点。针对不同应用领域的机器人产品，实施差异化发展战略：一方面，以企业为主体、以共性技术平台为支撑，优先发展下一代工业机器人，促进产需对接，抢占发展制高点；另一方面，以市场为导向，把握国内需求特点，重点发展医疗护理、养老助残以及在特殊服务环境下运行的特种机器人等服务机器人。