中國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁,展現(xiàn)燈塔國(guó)地位
在北京舉辦的2024年世界機(jī)器人大會(huì)上,一場(chǎng)全機(jī)器人足球比賽吸引了眾多目光。當(dāng)一個(gè)人形機(jī)器人巧妙進(jìn)球時(shí),觀眾席上頓時(shí)響起了熱烈的掌聲。此外,大會(huì)還展示了中國(guó)象棋、石頭剪刀布等互動(dòng)游戲,以及由機(jī)器人演奏的揚(yáng)琴和武術(shù)表演,令人嘆為觀止。更令人震撼的是,機(jī)器人輔助的復(fù)雜截骨和內(nèi)窺鏡手術(shù)也得以現(xiàn)場(chǎng)呈現(xiàn)。這些展示不僅展現(xiàn)了我國(guó)在機(jī)器人技術(shù)上的領(lǐng)先地位,更彰顯了我國(guó)對(duì)未來(lái)科技發(fā)展的堅(jiān)定信心。
據(jù)預(yù)測(cè),到2024年,全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破420億美元,其中中國(guó)市場(chǎng)將占據(jù)7億美元的份額,約合人民幣20%。在這龐大的市場(chǎng)中,服務(wù)機(jī)器人占據(jù)了超過四分之三的份額,而工業(yè)機(jī)器人則占據(jù)了剩余部分。盡管中國(guó)在兩類機(jī)器人領(lǐng)域均取得了顯著進(jìn)展,但鑒于中國(guó)在全球制造業(yè)中的領(lǐng)先地位,工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展尤為引人注目。
中國(guó)的機(jī)器人采用率及全球排名
不同國(guó)家推動(dòng)機(jī)器人采用的因素各不相同。日本致力于機(jī)器人技術(shù)的研發(fā),旨在應(yīng)對(duì)人口老齡化和勞動(dòng)力成本上升的挑戰(zhàn)。而德國(guó),則因嚴(yán)格的工人安全法規(guī)而投資于機(jī)器人技術(shù),以替代人力勞動(dòng)。總體而言,高收入國(guó)家相較于低收入國(guó)家,更有動(dòng)力采用機(jī)器人技術(shù),因?yàn)檫@些國(guó)家的人力成本相對(duì)較高。同時(shí),電子和汽車行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用,也推動(dòng)了這些行業(yè)的自動(dòng)化進(jìn)程。因此,韓國(guó)、新加坡、德國(guó)和日本在全球機(jī)器人競(jìng)賽中脫穎而出,成為領(lǐng)先者。
衡量國(guó)家機(jī)器人采用率的指標(biāo)是“機(jī)器人密度”,即每10000名工人所安裝的機(jī)器人數(shù)量。中國(guó)在過去的幾年里,機(jī)器人密度迅速提升。2022年,中國(guó)位列全球第五大自動(dòng)化國(guó)家,自2016年排名第25位以來(lái),進(jìn)步顯著。截至2024年,中國(guó)的機(jī)器人密度已達(dá)到每萬(wàn)名員工470臺(tái),并立志在2025年提升至500臺(tái)。
中國(guó)在機(jī)器人領(lǐng)域的成功,與其作為消費(fèi)者的角色密不可分。中國(guó)已連續(xù)11年成為工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的領(lǐng)頭羊。僅在2021年,中國(guó)就安裝了243300臺(tái)工業(yè)機(jī)器人,占全球總量的一半以上。
中國(guó)制造商在采用機(jī)器人方面的選擇,深受其他國(guó)家自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)因素的影響。這些因素包括公司特征(如大公司與汽車和電子行業(yè)公司的正相關(guān)關(guān)系)、市場(chǎng)因素(如工資總額、自愿離職率、勞動(dòng)力成本以及對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的擔(dān)憂)、任務(wù)手動(dòng)性質(zhì),以及政府關(guān)系。值得注意的是,中國(guó)的機(jī)器人實(shí)施速度之快,超出了僅用企業(yè)層面經(jīng)濟(jì)來(lái)解釋的范圍。據(jù)ITIF研究顯示,中國(guó)的機(jī)器人數(shù)量與其工資水平的預(yù)測(cè)相比,高出5倍。
這引發(fā)了一個(gè)問題:為何工業(yè)機(jī)器人在中國(guó)如此重要?與西方媒體對(duì)機(jī)器人可能讓人類過時(shí)的擔(dān)憂不同,中國(guó)媒體和政府對(duì)此持不同觀點(diǎn)。政府文件很少表達(dá)對(duì)工作替代的擔(dān)憂,反而宣傳機(jī)器人是中國(guó)勞動(dòng)力挑戰(zhàn)的積極解決方案。隨著公眾對(duì)機(jī)器人的接受度不斷提高,中國(guó)更像日本,而非美國(guó)或歐洲,在那里,公眾對(duì)工作替代的擔(dān)憂可能會(huì)成為進(jìn)一步采用機(jī)器人的障礙。
然而,中國(guó)也面臨著人口變化的挑戰(zhàn)。盡管中國(guó)是一個(gè)工業(yè)超級(jí)大國(guó),但最近的人口變化可能會(huì)對(duì)其未來(lái)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)構(gòu)成威脅。中國(guó)的勞動(dòng)年齡人口正在減少,無(wú)論是從絕對(duì)規(guī)模還是占總?cè)丝诘谋壤齺?lái)看。到2050年,勞動(dòng)年齡人口預(yù)計(jì)將下降20%以上。工資上漲、勞動(dòng)力成本上升以及年輕一代對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)工作的不感興趣,都可能加劇這一人口下降的影響。
因此,在2023年,人力資源和社會(huì)保障部發(fā)布了一份面臨勞動(dòng)力短缺的100個(gè)職業(yè)的名單,其中41個(gè)與制造業(yè)相關(guān)。該部特別強(qiáng)調(diào)了汽車行業(yè)的壓力,這有助于解釋近期汽車制造業(yè)中機(jī)器人安裝的顯著增加。此外,新冠肺炎疫情的爆發(fā)進(jìn)一步推動(dòng)了全球?qū)I(yè)機(jī)器人的采用,突顯了它們?cè)诘钟】迪嚓P(guān)供應(yīng)鏈中斷方面的能力。
研究還支持機(jī)器人與全要素生產(chǎn)率之間的正相關(guān)關(guān)系。機(jī)器人能夠彌補(bǔ)勞動(dòng)力短缺,降低錯(cuò)誤率,提高安全性,并提升生產(chǎn)率。面對(duì)政府預(yù)測(cè)的2025年制造業(yè)將出現(xiàn)近3000萬(wàn)人的短缺,一些中國(guó)公司寄望于機(jī)器人能夠填補(bǔ)這一勞動(dòng)力缺口。
綜上所述,中國(guó)制造商在采用機(jī)器人方面的選擇反映了多方面的考量。從公司特征到市場(chǎng)因素,再到所執(zhí)行任務(wù)的手動(dòng)性質(zhì)和政府關(guān)系,這些因素共同推動(dòng)了中國(guó)在機(jī)器人領(lǐng)域的快速發(fā)展。同時(shí),中國(guó)也面臨著人口變化和勞動(dòng)力市場(chǎng)挑戰(zhàn),這進(jìn)一步激發(fā)了企業(yè)對(duì)機(jī)器人的需求。隨著公眾對(duì)機(jī)器人的接受度不斷提高,以及政府對(duì)機(jī)器人作為積極解決方案的認(rèn)可,中國(guó)有望在機(jī)器人領(lǐng)域繼續(xù)保持領(lǐng)先地位。
因此,對(duì)于中國(guó)而言,工業(yè)機(jī)器人在鞏固其制造業(yè)領(lǐng)先地位方面扮演著至關(guān)重要的角色。隨著國(guó)家對(duì)技術(shù)進(jìn)步和自給自足的日益強(qiáng)調(diào),中國(guó)正積極采取措施,力求在機(jī)器人領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新與生產(chǎn)。
自第十個(gè)五年計(jì)劃開始,中國(guó)政府便明確了開發(fā)新技術(shù)、提升工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的目標(biāo)。2015年,《中國(guó)制造2025》倡議的提出,更是標(biāo)志著中國(guó)決心成為制造業(yè)的佼佼者。該計(jì)劃特別強(qiáng)調(diào)了“高端數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人”等關(guān)鍵領(lǐng)域的發(fā)展。
為了推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步,中國(guó)不僅提出了明確的投資目標(biāo),還制定了一系列激勵(lì)措施。例如,“機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020)”旨在促進(jìn)機(jī)器人在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用,并推動(dòng)國(guó)內(nèi)機(jī)器人生產(chǎn)。該計(jì)劃已成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量的翻倍增長(zhǎng),提前完成了預(yù)定目標(biāo)。
此外,中國(guó)還成立了國(guó)家機(jī)器人創(chuàng)新中心,匯聚了沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所、中國(guó)科學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等頂尖機(jī)構(gòu)的資源。2023年的“機(jī)器人+”計(jì)劃更是提出了到2025年翻番制造業(yè)機(jī)器人密度的宏偉目標(biāo)。
地方和省級(jí)政府也紛紛響應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略,為工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提供全方位的支持。截至目前,已有21個(gè)城市和5個(gè)省出臺(tái)了針對(duì)工業(yè)機(jī)器人的補(bǔ)貼政策。這些措施不僅推動(dòng)了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也為制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)注入了新的動(dòng)力。
東莞得益于其松山湖工業(yè)開發(fā)區(qū)的發(fā)展。在松山湖,眾多機(jī)器人企業(yè)受益于政府扶持的創(chuàng)業(yè)孵化器,以及當(dāng)?shù)貜?qiáng)大的機(jī)器人制造能力,這極大地縮短了他們的研發(fā)周期并降低了成本。
松山湖的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,但背后也面臨著諸多挑戰(zhàn)。隨著中國(guó)機(jī)器人制造業(yè)的迅猛增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)制造商在市場(chǎng)上的份額不斷攀升。2022年,中國(guó)安裝的工業(yè)機(jī)器人中有高達(dá)36%的比例來(lái)自國(guó)內(nèi)企業(yè),相較于2013年的25%取得了顯著進(jìn)步。在創(chuàng)新層面,中國(guó)在機(jī)器人相關(guān)研究出版物和專利申請(qǐng)方面穩(wěn)居全球領(lǐng)先地位。截至2024年7月,中國(guó)已擁有19萬(wàn)項(xiàng)機(jī)器人專利,令人矚目。值得注意的是,與美國(guó)、日本、韓國(guó)或德國(guó)等私營(yíng)公司占主導(dǎo)地位的國(guó)家不同,中國(guó)絕大多數(shù)的機(jī)器人專利申請(qǐng)?jiān)醋源髮W(xué)。
然而,中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)的特征——以眾多中小型企業(yè)為主,而非少數(shù)大型企業(yè)主導(dǎo)——也帶來(lái)了一些問題。這些小公司往往缺乏足夠的資本和技術(shù)儲(chǔ)備來(lái)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)沖擊并保持持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力。盡管如此,仍有一些中國(guó)機(jī)器人企業(yè)脫穎而出,成為行業(yè)的佼佼者。例如,新松隸屬于中國(guó)科學(xué)院,已在40多個(gè)國(guó)家建立了國(guó)際影響力,年收入超過39億元人民幣。埃斯頓自動(dòng)化作為一家知名的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)商,提供64種不同的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品,并擁有4874多項(xiàng)專利授權(quán)。而位于深圳的人形機(jī)器人專家優(yōu)必選則與一汽大眾和富士康等知名企業(yè)合作,計(jì)劃將其人形機(jī)器人從汽車制造業(yè)拓展至其他行業(yè)。
盡管中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)外取得了一定的成就,但仍然面臨一些挑戰(zhàn)。目前,中國(guó)的國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在某種程度上仍然依賴外國(guó)企業(yè)。2019年,高達(dá)71%的中國(guó)新機(jī)器人是從國(guó)外進(jìn)口的。此外,由于伺服電機(jī)和控制器等核心增值組件的能力相對(duì)滯后,中國(guó)工業(yè)機(jī)器人在進(jìn)口方面存在9億美元的赤字。這種不平衡狀況可能會(huì)持續(xù)存在,成為中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。
與此同時(shí),今年的世界機(jī)器人大會(huì)揭示了中國(guó)打破對(duì)外國(guó)依賴的潛在突破。例如,深圳的萬(wàn)勛科技創(chuàng)新性地采用3D打印塑料和氣動(dòng)人工肌肉為機(jī)器人提供動(dòng)力,摒棄了傳統(tǒng)的電機(jī)和減速器。中國(guó)企業(yè)正利用成本優(yōu)勢(shì)來(lái)逐漸減少對(duì)進(jìn)口部件的依賴。盡管中國(guó)仍需進(jìn)口關(guān)鍵機(jī)器人部件,但其產(chǎn)品的價(jià)格相較于歐洲和日本同行低廉30%。自2016年至2023年,中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的平均售價(jià)已從30萬(wàn)元人民幣大幅降至8萬(wàn)元人民幣。通過在中低端市場(chǎng)占據(jù)優(yōu)勢(shì),中國(guó)企業(yè)有望擊敗外國(guó)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,為未來(lái)的國(guó)際擴(kuò)張積累經(jīng)驗(yàn),同時(shí)將利潤(rùn)再投資于更高端的技術(shù)研發(fā)。
人工智能驅(qū)動(dòng)的協(xié)同效應(yīng)
值得一提的是,2024年世界機(jī)器人大會(huì)及中國(guó)機(jī)器人政策中均強(qiáng)調(diào)了國(guó)家對(duì)推進(jìn)人工智能驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人技術(shù)的期望。在中國(guó),這類技術(shù)通常被稱為“具身智能”。近期,北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)發(fā)布了為期三年的行動(dòng)計(jì)劃,旨在成為全球一流的具身智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)新城。該計(jì)劃聚焦于人工智能、運(yùn)動(dòng)控制和平衡技術(shù),以及機(jī)器人身體組件的研發(fā)。成功的具身智能將實(shí)現(xiàn)“一腦多形”和“一機(jī)多用”的創(chuàng)新目標(biāo)。
人工智能在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用展現(xiàn)出巨大的潛力。通過優(yōu)化和預(yù)測(cè)能力,人工智能能夠簡(jiǎn)化機(jī)器人的設(shè)計(jì)和維護(hù)流程。其類人認(rèn)知能力更是直接提升了機(jī)器人的性能,增強(qiáng)了感官功能,優(yōu)化了人機(jī)交互,并支持自適應(yīng)學(xué)習(xí)。盡管目前人工智能在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在半導(dǎo)體制造等上游環(huán)節(jié),但隨著技術(shù)的進(jìn)步,我們有理由期待其在下游運(yùn)營(yíng)升級(jí)中的應(yīng)用也將取得顯著進(jìn)展。
此外,機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用歷史遠(yuǎn)長(zhǎng)于人工智能。盡管面臨著與人工智能在傳統(tǒng)系統(tǒng)集成、初期投資成本、數(shù)據(jù)管理以及內(nèi)部專業(yè)知識(shí)不足等方面的共同挑戰(zhàn),但機(jī)器人在制造自動(dòng)化方面已經(jīng)取得了顯著進(jìn)展。許多常規(guī)的制造任務(wù)要么已經(jīng)被自動(dòng)化,要么找到了更經(jīng)濟(jì)高效的替代方案。
然而,中國(guó)企業(yè)并未止步于此。他們正在不斷創(chuàng)新,以應(yīng)對(duì)行業(yè)的新需求。例如,未來(lái)機(jī)器人和EP Equipment等公司將手動(dòng)叉車升級(jí)為自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR),提高了物流效率。上海快倉(cāng)智能科技則為廣東的一家醫(yī)療倉(cāng)庫(kù)提供了230多輛自動(dòng)引導(dǎo)車(AGV),優(yōu)化了倉(cāng)庫(kù)管理。此外,鎂伽機(jī)器人正在助力實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的發(fā)展,而協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)也正在中國(guó)崛起。這些機(jī)器人旨在與人類協(xié)同工作,兼具安全與靈活,為制造業(yè)帶來(lái)了新的生產(chǎn)力。
值得一提的是,中國(guó)在全球燈塔網(wǎng)絡(luò)中的占比也在不斷提升。這份名單匯集了眾多在先進(jìn)技術(shù)、可持續(xù)性和生產(chǎn)力方面表現(xiàn)卓越的制造商,其中超過40%的燈塔位于中國(guó)。這些燈塔企業(yè)在藥品、鋼鐵、空調(diào)等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用中展現(xiàn)了人工智能的巨大潛力。隨著這些企業(yè)的引領(lǐng),人工智能和機(jī)器人技術(shù)有望在中國(guó)制造業(yè)中開辟出更廣闊的天地。
展望未來(lái),中國(guó)機(jī)器人技術(shù)在世界范圍內(nèi)的關(guān)注度日益提升。從早期的笨拙形象,到如今因模仿面部表情和制作漢堡技巧而受到矚目,中國(guó)機(jī)器人正在不斷刷新人們的認(rèn)知。同時(shí),中國(guó)政府和企業(yè)也在積極推動(dòng)國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,旨在打造一個(gè)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群。盡管面臨挑戰(zhàn),但中國(guó)機(jī)器人有望沿著價(jià)格下降、安裝率上升的軌跡持續(xù)發(fā)展,最終在全球機(jī)器人市場(chǎng)中占據(jù)一席之地。