機(jī)器人被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，其研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。當(dāng)前，國內(nèi)外機(jī)器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，正極大地改變著人類的生產(chǎn)和生活方式，為經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展注入強(qiáng)勁動能。

2022年，我國工信部、國家發(fā)展改革委等15個部門聯(lián)合發(fā)布了《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，提出到2025年，我國成為全球機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應(yīng)用新高地；到2035年，我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)綜合實力達(dá)到國際領(lǐng)先水平，機(jī)器人成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活、社會治理的重要組成。2023年1月份，工信部等17個部門聯(lián)合印發(fā)《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動實施方案》，提出到2025年，制造業(yè)機(jī)器人密度較2020年實現(xiàn)翻番，服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用深度和廣度顯著提升，機(jī)器人促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展的能力明顯增強(qiáng)。

市場蓬勃發(fā)展

科技創(chuàng)新要爭朝夕。

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的巨大需求牽引下，全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)相關(guān)機(jī)構(gòu)與企業(yè)，正圍繞技術(shù)研發(fā)和場景開發(fā)不斷探索，推動機(jī)器人產(chǎn)業(yè)持續(xù)蓬勃發(fā)展。

中國電子學(xué)會發(fā)布的《中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2022年）》提出，預(yù)計2022年，全球機(jī)器人市場規(guī)模將達(dá)到513億美元，2017年至2022年的年均增長率達(dá)到14%。其中，工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模將達(dá)到195億美元，服務(wù)機(jī)器人達(dá)到217億美元，特種機(jī)器人超過100億美元。預(yù)計到2024年，全球機(jī)器人市場規(guī)模將有望突破650億美元。

在政策密集出臺和市場不斷成熟等多重因素的驅(qū)動下，我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展持續(xù)向好，已成為驅(qū)動機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要引擎。根據(jù)IFR（國際機(jī)器人聯(lián)合會）統(tǒng)計數(shù)據(jù)測算，近五年，中國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模始終保持增長態(tài)勢。預(yù)計到2024年，我國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模將超過110億美元。

服務(wù)機(jī)器人也是整個市場中頗具亮點(diǎn)的領(lǐng)域。人口老齡化的加快、建筑和教育領(lǐng)域持續(xù)旺盛的需求，都為服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展前景提供了良好條件。預(yù)計2024年，伴隨新興場景的不斷開發(fā)，我國服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模有望突破100億美元。

特種機(jī)器人正迎來新需求爆發(fā)的機(jī)遇期。當(dāng)前，國內(nèi)特種機(jī)器人市場保持較快發(fā)展，各種類型的產(chǎn)品不斷出現(xiàn)。同時，我國在應(yīng)對地震、洪澇災(zāi)害、極端天氣以及礦難、安防等公共事件中，對特種機(jī)器人存在突出需求。預(yù)計2024年，該部分市場規(guī)模將達(dá)到34億美元。

產(chǎn)業(yè)鏈韌性有待提高

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的全球市場正呈現(xiàn)一些新特征。

“從全球看，無論是工業(yè)機(jī)器人保有量還是新增安裝量，已經(jīng)形成中國、日本、韓國、美國、德國五足鼎立的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。值得注意的是，近幾年，以印度、墨西哥、泰國為代表，發(fā)展中國家工業(yè)機(jī)器人的裝機(jī)增長非?？?，增速甚至超過中國?？梢哉f，新興經(jīng)濟(jì)體、發(fā)展中國家，特別是人口較多、制造業(yè)發(fā)展迅速的南亞、東南亞和拉美地區(qū)是工業(yè)機(jī)器人未來一段時間的增長點(diǎn)。經(jīng)過巨大努力，我國制造業(yè)工業(yè)機(jī)器人密度已經(jīng)是世界平均水平的2倍，和丹麥、意大利等發(fā)達(dá)國家水平相當(dāng)，但與德國、日本和韓國比較還有一定差距。伴隨中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的步伐持續(xù)加快，在以后相當(dāng)長一段時間里，我國都將是最大的工業(yè)機(jī)器人單一市場。”接受《經(jīng)濟(jì)》雜志、經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者采訪時，中國社會科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所工業(yè)發(fā)展研究室主任鄧洲這樣分析。

他表示，整體上，我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展穩(wěn)定，全局性風(fēng)險并不明顯，但薄弱環(huán)節(jié)仍然存在，例如產(chǎn)業(yè)鏈韌性仍有待提高?！爸袊鴻C(jī)器人企業(yè)在產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性、前沿和領(lǐng)先技術(shù)研發(fā)、品牌影響力、國際市場開拓等方面，與世界領(lǐng)軍企業(yè)還有很大差距。隨著國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展壯大，薄弱環(huán)節(jié)、短板領(lǐng)域會暴露出來并在國際競爭加劇的情況下放大，很可能會對我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的安全穩(wěn)定造成沖擊。”

鄧洲指出，韌性不足造成的風(fēng)險主要體現(xiàn)在四個方面。

一是國內(nèi)企業(yè)雖然已經(jīng)能夠生產(chǎn)絕大多數(shù)的機(jī)器人核心零部件，但國產(chǎn)零部件的質(zhì)量、成本、穩(wěn)定性與國外產(chǎn)品仍有較大差距，選擇進(jìn)口零部件仍然是更經(jīng)濟(jì)的選擇，這也同時意味著，一旦國際環(huán)境發(fā)生變化，國內(nèi)企業(yè)面臨“斷供”“卡脖子”的風(fēng)險會很大。

二是從專利的交易、引用和使用看，德國和日本仍然具備明顯優(yōu)勢，中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚未突破來自發(fā)達(dá)國家領(lǐng)先企業(yè)的專利桎梏。

三是機(jī)器人系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)競爭加劇，導(dǎo)致我國具有相對優(yōu)勢的下游應(yīng)用環(huán)節(jié)不確定性增多，國外品牌進(jìn)一步開拓我國機(jī)器人應(yīng)用市場可能促成市場洗牌、利益重新分配，從而進(jìn)一步影響市場格局。

四是國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)起步晚，技術(shù)積累嚴(yán)重不足，高增長速度難以掩蓋發(fā)展基礎(chǔ)的薄弱。

如何預(yù)防或者化解風(fēng)險？鄧洲認(rèn)為，短期看，要加大投入，集中攻關(guān)，解決已經(jīng)出現(xiàn)、即將出現(xiàn)的“卡脖子”問題；中長期看，要依托政策加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈和創(chuàng)新鏈的融合發(fā)展，依托在機(jī)器人集成和應(yīng)用環(huán)節(jié)的優(yōu)勢，補(bǔ)足中上游的短板；長遠(yuǎn)看，需要夯實基礎(chǔ)研發(fā)，形成更加穩(wěn)固的技術(shù)體系，圍繞鏈主企業(yè)、龍頭企業(yè)激發(fā)更多“專精特新”中小企業(yè)，形成更好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。

零部件，大影響

核心零部件的對外依賴，在工業(yè)機(jī)器人上表現(xiàn)得尤為明顯。

機(jī)器人學(xué)涵蓋了機(jī)械、電氣、微電子、計算機(jī)、控制、傳感器、聲、光、仿生學(xué)和人工智能等多個領(lǐng)域，是一門綜合性很強(qiáng)的新興學(xué)科。作為分支學(xué)科，工業(yè)機(jī)器人是指用于工業(yè)領(lǐng)域的多自由度機(jī)械設(shè)備或多關(guān)節(jié)機(jī)械手，擁有基本的自動性，能夠憑借自身動力及控制能力完成多種加工與制造的操作。

國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)到了20世紀(jì)90年代才逐步走入實用化階段。在“七五”計劃期間，我國投入大量資金與資源，集中科研力量對工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)元器件、基本技術(shù)、整機(jī)和應(yīng)用展開攻關(guān)，先后實現(xiàn)了工業(yè)機(jī)器人諸多技術(shù)的示教再現(xiàn)。如今，就工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)量而言，我國已經(jīng)位列世界第一，與此同時，中國還是最大的工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)國。

值得關(guān)注的是，核心零部件對我國工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的挑戰(zhàn)仍然不容忽視。

工業(yè)機(jī)器人的核心零部件主要有減速器、伺服系統(tǒng)、控制器。這三個核心零部件占工業(yè)機(jī)器人總成本的70%以上，其中減速器約占36%。工業(yè)機(jī)器人使用的減速器主要有兩類，一類是諧波減速器，負(fù)載10公斤以下的工業(yè)機(jī)器人一般使用諧波減速器；另一類是RV減速器，負(fù)載較大的工業(yè)機(jī)器人主要使用RV減速器。

目前，我國諧波減速器已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化，但RV減速器全球市場80%的份額由日本企業(yè)包攬。因此，在我國，RV減速器行業(yè)仍以外資品牌為主，國內(nèi)企業(yè)在該領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)還有待突破。我國已經(jīng)可以生產(chǎn)伺服系統(tǒng)，不過產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性還有待提升；控制器這塊，是我國與國外技術(shù)差距最小的領(lǐng)域。

上游核心零部件自主品牌的缺失，給國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來多重影響。一方面，高比例的核心零部件進(jìn)口，意味著國內(nèi)企業(yè)零部件的生產(chǎn)能力和議價能力都不足，小批量購買時價格更高，企業(yè)的長效發(fā)展難以實現(xiàn)。另一方面，零部件價格高，單機(jī)成本也就高，讓一部分希望向著工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的企業(yè)望而卻步，于整個行業(yè)發(fā)展不利。

夯實基礎(chǔ)研發(fā)

無論是產(chǎn)業(yè)鏈韌性還是核心零部件對外依賴，要想解決好問題、提升國產(chǎn)機(jī)器人競爭力，都離不開基礎(chǔ)研發(fā)實力的提升。對于機(jī)器人而言，基礎(chǔ)研發(fā)具體指什么呢？

“機(jī)器人基礎(chǔ)研發(fā)主要包含三個維度的內(nèi)容。

一是基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)軟件等基礎(chǔ)領(lǐng)域。我國機(jī)器人專用材料、加工工藝、操作系統(tǒng)、仿真軟件等基礎(chǔ)領(lǐng)域還較薄弱，部分領(lǐng)域?qū)ν庖来娑容^高。

二是機(jī)器人減速器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、控制器、一體化關(guān)節(jié)、傳感器、末端執(zhí)行器、專用控制芯片等核心零部件。我國核心零部件已取得較大突破，但高性能減速器、高性能伺服驅(qū)動系統(tǒng)、智能控制器、智能一體化關(guān)節(jié)、新型傳感器、智能末端執(zhí)行器、定制化的專用控制芯片還較缺乏，無法滿足高性能機(jī)器人整機(jī)需求。

三是機(jī)器人共性技術(shù)、前沿技術(shù)等核心技術(shù)。共性技術(shù)主要有機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)、多任務(wù)規(guī)劃與智能控制技術(shù)、多機(jī)器人協(xié)同作業(yè)技術(shù)等；前沿技術(shù)主要有機(jī)器人仿生感知與認(rèn)知技術(shù)、電子皮膚技術(shù)、機(jī)器人生機(jī)電融合技術(shù)、人機(jī)自然交互技術(shù)、微納操作技術(shù)、軟體機(jī)器人技術(shù)、機(jī)器人集群技術(shù)等。我國機(jī)器人共性技術(shù)研發(fā)大多處于跟蹤模仿階段，前沿技術(shù)自主創(chuàng)新能力持續(xù)提升?！苯邮堋督?jīng)濟(jì)》雜志、經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者采訪時，中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院產(chǎn)業(yè)政策研究所智能裝備研究室主任黎文娟這樣分析。

關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。只有把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中，才能從根本上保障國家經(jīng)濟(jì)安全、國防安全等。黎文娟指出，提高國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)研發(fā)水平，企業(yè)可以從以下三個方面發(fā)力。

一是加大企業(yè)研發(fā)投入，提高研發(fā)人員占比。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，研發(fā)投入大、周期長、見效慢，需要持續(xù)積累和久久為功。

二是注重跨學(xué)科跨行業(yè)技術(shù)融合創(chuàng)新。機(jī)器人研發(fā)要與材料科學(xué)、生命科學(xué)、納米科學(xué)等結(jié)合，產(chǎn)生更多原創(chuàng)性的研究，要與人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G等新一代信息技術(shù)結(jié)合，推動機(jī)器人向高性能、智能化方向發(fā)展。

三是加強(qiáng)整零企業(yè)協(xié)同研發(fā)、產(chǎn)用協(xié)同攻關(guān)。整機(jī)企業(yè)與核心零部件企業(yè)要加強(qiáng)合作，共同推動核心零部件與整機(jī)適配驗證。以用戶需求為牽引，反向驅(qū)動機(jī)器人企業(yè)研發(fā)，形成機(jī)器人創(chuàng)新產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用能力。