近来中国的智能制造行业发展如火如荼,如2016年中国家电企业美的集团(武汉制冷设备有限公司)投入46台机器人构建了智能制造组装生产线后,其投入的人力和库存较之前各减少了60%和50%,而生产性和生产量各增加了30%和20%。另外今年2月份全球规模最大的电子机器委托制造公司台湾鸿海精密集团也宣布将部分中国工厂转换为智能工厂的计划。从以上案例中可知机器人产业即将成为中国未来产业的核心产业。

世界工业机器人产业中东北亚国家具有绝对的地位,如2016年中国、韩国、日本三国工业机器人购买量占全球56.7%,据世界前三。具体分析中国系工业机器人的需求方,而日本作为供应方,韩国却呈现出自给自足的形态发展。然而最近需求旺盛的医疗用、通讯用等专门服务机器人产业却以美洲和欧洲为中心发展,东北亚国家却明显逊于以上发达国家。

2016年中国的工业机器人销售量为8.7万台,占全球销售量29.6%的份额。中国的产业结构高度集中于汽车、电子(半导体、显示器产业等)等领域,加之东北沿岸地区的劳动力短缺和人工成本问题等因素大大拉动了机器人的需求量。而韩国共销售了4.1万台创下全球第二的销售量,其原因系韩国半导体和显示器产业领域投资规模不断扩大,因而机器人的需求也水涨船高。

<图 1> 中韩日三国工业机器人销售量的趋势和展望(单位:千台)

虽然目前在中国机器人产业发展迅猛,前景广阔,但因处于发展初期阶段其存在的问题层出不穷。首先中国民族企业在中国市场中占有率较低。根据中国机器人产业协会,2015年中国进口工业机器人的总数占57.5%,而中国国内的机器人组装率仅为42.5%,其中外资企业组装占有率竟然达到了34.5%,而中国企业仅占8%。

第二,中国工业机器人的核心零部件如减速器、随动系统(伺服电机以及驱动器)、控制器等大部分也依赖于进口。与一般制造业不同,具有多品种,小规模生产体系特征的机器人产业大部分的零部件材料产业只能依赖于中小企业,但中国的中小企业就该产业目前发展相当缓慢。

第三,中国的机器人使用密度过低,因此其标准化、模块化、系统综合设计等方面欠缺有利的条件。机器人使用密度指制造业劳动者每万人机器人的拥有量,这与具备运用方法并促进国产化之间存在密切的关联。2015年中国机器人使用密度为49,较韩国的 531,日本的205目前依然相差甚远。

<图 2> 世界机器人产业用途分类之成长预测值(单位:千台)

另外,根据国际机器人联盟(IFR: International Federation of Robotics)用途分类之需求预测值,相比工业机器人,专门服务机器人有望出现更快的成长趋势。如图分析2015年~2017年和2018年~2020年各3年的世界年平均机器人销售量,预测工业机器人从29.8万台将增加1.5倍而创下44.4万台,作为专门服务机器人的物流用、通讯用(Public relation,系通讯和机器人结合如Tele-presence 机器人等)、医疗用机器人将各增加2.3倍、3.1倍、2.2倍。国家分类预测值中中国则首屈一指,2020年中国工业机器人销售量有望突破21万台占全世界的40.3%,而韩国销售量预测仅为5万台,日本4.8万台,市场将进入成熟阶段。

中国拥有世界最大的消费市场,而韩国拥有世界最高的机器人使用密度,但两国在机器人产业的尖端化和国产化方面目前依然落后于发达国家。韩国的销售市场狭小,且大部分由中小企业主导,因此根据批量生产体制创出的收益不足系致命的缺点,而中国的品牌和研究开发系统能力较低,尤其技术力与其他发达相比相差甚远。根据2016年韩国未来创造科学部,韩国和中国与拥有世界最顶尖技术的美国技术差距各为4.2年、7.1年,但中国作为最大的消费市场,政府对此拟施行的扶持政策和优秀的技术人才将助推该产业的发展。韩国以汽车,显示器、半导体的下游产业为基础,具备了世界最顶尖的运营方法,而且企业也拥有着优秀的研究开发能力。

机器人已作为第4次产业革命的核心产业,但两国目前在该产业的许多方面仍然依赖于发达国家,这将引发很多问题。事实上中韩两国政府皆出台了发展机器人产业相关政策,如中国政府于2016年制定了《机器人产业发展计划》(2016-20),对机器人产业给予积极的奖励并执行对企业体系化的扶持政策,韩国政府也于2014年制定了《智能型机器人开发以及普及促进法》,树立《第二次智能型机器人基本计划》(2014-2018),为成为全球先进的智能机器人国家而尽力。

因此两国为缩小与发达国家之间的技术差距,并为形成本国机器人相关高附加值产业链需要采取有效的措施,但汽车、医疗机器产业等方面拥有高端技术力的美国、欧洲、日本等企业与中国企业之间的技术协作方面一直显得非常之消极。回顾中国显示器的产业发展历史,韩国零部件公司和中国组装公司之间的协作积极助推了中国产业的发展,因此中韩之间若构建强大的协作体系完全可缩小与发达国家之间的差距。

<表 1> 韩中机器人产业的优点和缺点

区分 韩国 中国
优点
- 世界最顶尖的运营方法
- 半导体,显示器,通讯等下游产业的发展
- 中小企业的产品开发人才丰富
- 世界最大的消费市场
- 政府积极的扶持政策
- 较低的人工成本和和丰富的技术人力资源
缺点
- 中小企业为主的零部件材料公司结构
- 销售市场的狭小
- 较低的品牌、知名度
- 核心零部件原材料需依赖进口
- 研究开发系统较落后

首先中韩两国都处于机器人发展的萌芽阶段,两国政府应主导双方的协作模式,如构建两国产学研合作平台,通过交换两国的产业和市场信息从而加深相互之间的交流,另一方面两国政府还可共同出资进行机器人相关核心零部件和原材料的开发,而相关的标准和法规的制定方面则需政府积极地协助配合。

第二是合作领域。作为制造业强国的中国和韩国工业机器人当然非常之重要,但需更加重视通讯用和医疗用机器人。众所周知韩国和中国通讯方面属于世界最强的国家,与发达国家相比基本持平,因此若两国协力同心则完全可能达到世界领先水平。而在医疗用机器人领域韩国和中国则望尘莫及,韩国和中国都将进入老龄化社会,但中国目前医疗用机器人供给明显不足,作为未来需求旺盛的产业,该问题将日益凸显。

第三为合作方式。其中除了产品和零部件材料外也应建立包含销售的共同开发体系(共享市场)才可效率性的推进合作,过去在尖端产业领域韩国和以色列就利用该合作模式取得了实质性的效果。

第四为企业之间的合作。具备销售能力的中国组装公司和具有零部件原材料开发能力的韩国零部件公司之间完美的结合将带来非同凡响的效果,但为维持持续性的协作发展模式,需从各方面考虑相互之间最佳的合作方式。