我國作為全球第一大工業機器人消費市場,以及世界最大潛在服務機器人市場,智能機器人產業發展存在得天獨厚基礎優勢。然而,由于起步較晚、技術滯后等多重因素,智能機器人產業發展現狀與國際領先水平仍然存在較大差距,尚處于奮力追趕的落后局面。因此,冷靜判斷外部機遇和挑戰,客觀認識自身優勢和弱點,理清發展關鍵問題和相應對策,是推動我國智能機器人產業做大做強、實現高質量發展的必要前提。
一、當前正處于我國智能機器人產業發展的重要機遇期
?。ㄒ唬┤斯ぶ悄芗夹g帶動機器人進入智能化新時代
新一代信息技術發展為智能機器人發展奠定堅實基礎。尤其是圖像識別、語音識別、自然語言理解等人工智能技術的實用化突破,帶動機器人感知、交互、決策能力的顯著提升。當前,人臉識別準確率高達99.55%,超過97.35%的人眼識別率,語音輸入辨識成功率也達到97%以上,機器人已經具備了“看得見、聽得懂”的技術條件,同時,隨著深度學習、無監督學習的逐步應用,機器人具備了更為關鍵的“會思考”能力,機器人開始真正邁入智能化的新時代。
(二)智能機器人應用范圍不斷向新興領域拓展
智能技術的應用帶動機器人產品功能與性能的顯著提升,從而驅動智能機器人產品開始被應用于更多新興領域。一方面,以人機協作機器人為代表的新一代工業機器人更加安全、更為靈活,不但被廣泛應用到傳統的汽車、金屬加工行業,并且帶動了3C電子行業的應用新熱潮。另一方面,面向家居、教育、醫療等領域的智能服務和特種機器人的功能不斷豐富,相比以往產品極大地提升了用戶體驗,因此也開始步入社會大眾的日常生活,得到更為廣泛的應用。
(三)智能機器人產業規模正在持續高速增長
智能機器人應用熱潮也帶動產業規模的持續高速增長。據國際機器人聯合會IFR統計,全球工業機器人2017年本體市場規模約為140億美元,預計2020年機器人供應量將突破52萬臺套。而波士頓咨詢公司BCG數據顯示,智能機器人在非工業領域的市場潛力也在不斷釋放,預計2025年商業、家居和軍事三大領域市場規模將分別達到170億美元、90億美元和165億美元。尤其值得注意的是,全球智能機器人市場的重心正在從歐美地區轉向亞太地區,英國咨詢機構ABI Research研究顯示,2020年亞太地區將取代歐洲成為全球最大市場,份額占比將從2015年的19%提升至57%。
(四)智能機器人產業格局處于重塑期和窗口期
技術和市場的變革創新催生了全新的發展機遇,智能機器人產業的傳統格局已經被打破,新的產業格局正在逐步形成。在傳統市場,Universal Robots、Rethink Robotics等創新技術企業已經在協作機器人的新領域中對發那科、庫卡、ABB等傳統巨頭構成了威脅,而新松、埃弗頓、廣州數控等本土機器人企業憑借成本、服務等方面的優勢加速崛起,也開始向巨頭企業發起挑戰。而在新興市場,技術、思維與資本的相互碰撞推動了產業發展的百花齊放,既有專注技術、引領未來發展的波士頓動力公司,也有產品精準定位、商業推廣成功的大疆無人機公司,還有跨界融合、創新理念的達闥科技公司,一批特色鮮明的獨角獸企業正在不斷成長壯大。
二、我國智能機器人面臨國際競爭挑戰
?。ㄒ唬﹪@智能機器人的國際競爭正在加劇
以美、歐、日為代表的發達國家紛紛出臺智能機器人相關戰略規劃,以提升產業國際競爭力為核心目標,從技術研發、產業發展層面提前進行布局。其中,美國試圖借助《機器人路線圖》來建立下一代機器人技術及應用方面的優勢,歐盟推出《SPARC計劃》以確保歐洲機器人在世界范圍的戰略領先地位,日本則在《機器人新戰略》中指出要成為世界第一的機器人應用國家,而我國也于2016年發布《機器人產業發展規劃》,力圖提升自主品牌的國際競爭力??梢灶A見,今后圍繞智能機器人的國際競爭將愈發激烈,我國所要面臨的競爭壓力也將不斷加大。
(二)我國在部分關鍵市場存在較大差距
一方面,上游核心零部件市場基本被日本和歐洲企業把持,國內企業在相關市場中還缺乏競爭力。例如納博特斯克和哈默納科兩家日本企業主導了全球機器人用減速器市場,伺服電機市場則主要被松下、安川、三菱等日系產品和西門子、博世力士樂等歐系產品占據。另一方面,在部分后端應用市場,我國企業產品的市場認可度和競爭力也都顯著落后于國際領先水平。例如以四大家族為首的外資品牌近乎壟斷工業機器人市場,占據我國75%以上中高端產品市場份額,而在以醫療為典型代表的某些消費市場中,我國產品市場占有率還基本處于空白狀態。
(三)領先機器人企業不斷加快本土化布局
工業機器人巨頭企業進入中國市場較早,產業布局比較成熟。機器人四大家族庫卡、ABB、發那科、安川已經在中國市場成功實現本土化戰略,庫卡早在1985年即開始申請中國專利并于2014年開始上海新工廠,ABB將其機器人業務總部遷至中國上海,發那科和安川與中國企業合資設立機器人公司推動業務發展。相比之下,服務機器人企業剛剛開始中國市場本土化布局,目前主要通過產品輸出和商業合作來實現滲透,例如掃地機器人領軍企業iRobot面向中國用戶推出特定高端產品以打開市場,日本軟銀集團則聯合阿里巴巴、海爾等國內企業加快Pepper機器人進入中國市場。
三、我國智能機器人發展具備堅實基礎和相對優勢
?。ㄒ唬﹪鴥葯C器人市場規模與需求潛力十分巨大
首先,我國工業機器人市場規模從2013年起一直穩居世界第一,2016年中國市場機器人供應量達到87000臺,是第二名韓國的兩倍,預計2020年中國市場在全球范圍內所占比重將超過40%。其次,我國服務機器人和特種機器人市場潛力正在快速釋放,分別保持著25%和15%以上的增長速度,在老齡人口增多、可支配收入增加等因素刺激下,我國今后很有可能成為世界最大的服務和特種機器人消費市場。最后,我國多個機器人應用細分領域的需求潛力十分旺盛,2016年我國工業機器人密度(平均每萬人名工人對應機器人數量)約為68臺/萬人,而排名第一的韓國密度為631臺/萬人,此外在物流、醫療、安防等領域的機器人供給能力也遠遠落后目前的市場需求。
(二)人工智能關鍵技術能力躋身國際先進水平
在國際范圍,美國和中國是人工智能技術領域表現最為活躍的兩個國家,據《全球人工智能專利資源發展概況》,美國和中國人工智能專利數量分別約為35000件和34000件,而日本、韓國、德國等其他主要國家的專利數量合計才40000件左右。國內以科大訊飛、百度、阿里巴巴為代表的技術型企業和高校、研究機構共同創新,助力我國在人臉識別、語音識別、群體協同等尖端研究領域與國際領先水平并駕齊驅,為我國智能機器人發展奠定堅實人工智能技術基礎。
(三)機器人產業基礎和發展水平實現穩步提升
我國機器人產業鏈條完整,涵蓋精密減速器、伺服系統、智能傳感器、本體加工與系統集成解決方案等上下游產業,涌現出綠的諧波、英騰威、速感科技、新松、廣州數控、科沃斯、優必選、明匠智能等一大批優秀企業。在龍頭企業全力帶動和地方政府積極扶持下,國內初步形成了東、南、西、北四大產業集聚區,包括起步較早的長三角地區、數控產業強的珠三角地區、積極引進外部資源的華中和華北地以及具備科研人才優勢的環渤海地區,產業發展呈現良好態勢。與之對應的是,國產工業機器人、服務機器人市場份額近幾年表現也十分亮眼,2015年國內市場國產工業機器人占比約為31%,全球民用無人機市場70%的份額被中國大疆占據。同時,薄弱環節的國產化也取得顯著進展,例如綠的諧波減速器產品已得到國際認可,產品水平達到甚至超過哈默納科同類產品;北京天智航公司與積水潭醫院聯合開發的天璣骨科手術機器人也填補了領域空白。
(四)新興力量正在成為加速產業發展新動力
國內各領域領先企業在應用需求和轉型需求的驅動下,紛紛從產業下游的應用端向上游延伸,開始涉足工業機器人業務,家電企業格力投資成立智能裝備子公司,自主研發工業機器人;電子企業小米推出掃地機器人實現智能服務機器人布局;互聯網企業京東成立X事業部,專注物流配送無人機及倉儲機器人的研發應用。而金融市場對智能機器人的關注度提升也驅動資本優勢向產業發展力量進行轉化,一是國內企業走出國門進行海外投資并購,行業內企業埃夫特通過構收購意大利CMA和EVOLUT公司來提升自身技術能力,行業外企業美的則通過控股庫卡來向機器人行業進行滲透;二是國內資本青睞機器人產業,2017年年初至今,新三板上的近百家機器人公司中,有32家公司提出了總額接近23億元的融資計劃,全新的“獨角獸企業”呼之欲出。
四、我國智能機器人發展仍然存在關鍵短板與瓶頸問題
?。ㄒ唬┗A技術能力與研發設計經驗欠缺
相比國外先進水平,我國在設計開發方面理念和工具相對落后,仿真分析應用不夠深入;在工藝水平方面的自動化和信息化程度不高,容易受到人員素質和管控能力影響;在產品可靠性方面則由于經驗積累不足、重視程度不夠等因素,更是與國際先進水平存在較大差距,品牌形象和客戶口碑往往不如國外產品。事實上,我國在減速器、伺服電機等核心零部件領域受制于人的局面就主要是因為在設計、工藝和可靠性方面的差距所導致的。另外,對產品質量的提升而言,需要大量的經驗積累,進行反復的產品型號迭代,才能夠持續滿足用戶需求,并不斷強化自身能力水平。國外知名機器人企業普遍擁有數十年以上發展歷史,產品早已形成譜系化發展,而國內企業則涉足機器人領域時間短,產品種類少,銷量也遠遠落后競爭對手。經驗欠缺和產品缺少迭代也反過來造成了產品性能上的劣勢,例如,發那科重型機器人負載已經高達1.3噸,而國產機器人目前最高負載只有500公斤。
(二)產業競爭能力相對薄弱
總體上看,我國機器人領域欠缺具備國際競爭力的大型龍頭企業。一是規模以上企業數量太少,根據工信部2016年初調研顯示,國內約800家機器人企業中,超過90%年產值在1億元以下。二是國內龍頭與國際龍頭的體量差距太大,ABB集團市場價值高達490.97億美元,而國內新松在創業板的市值折算后約為46億美元,盡管ABB業務不僅僅局限在工業機器人領域,但是企業規模所帶來的優勢仍然具備。三是企業綜合競爭力相對不足,國際領先機器人企業大多走生態化發展道路,打造平臺化的體系優勢,發那科用FIELD System數據平臺打造跨界協同生態,Universal Robots用開放設計平臺UR Caps構建行業內部創新生態,而我國機器人企業目前生態能力不足,大部分尚停留在協會、聯盟等傳統合作模式上。
(三)需要警惕泡沫化風險
盡管當前智能機器人的發展已經適逢其時,但是仍然需要清楚的看到,地方產業發展的過度規劃和企業的低水平建設帶來產能過剩和虛假繁榮將有可能導致整個產業存在泡沫化的風險。各地產業園規劃的產值和產能明顯超出市場需求,例如重慶、南京和廣州均規劃2020年產值超過1000億,然而根據GGII預測,我國2020年整個機器人市場產值只有1000多億。另外,從資本的角度進行分析,我國智能機器人融資一度呈現火爆場景,2015、2016年機器人投資數量達到頂峰,分別達到22和24起,但隨著大眾關注度轉移至人工智能、區塊鏈滯后,2017年投資案例數量開始明顯回落,僅有15起,側面證明智能機器人市場存在炒作空間。
五、我國智能機器人發展的對策與建議
一是把握機遇、發揮優勢,搶占智能機器人產業發展戰略窗口期,從應用端牽引產業發展。充分利用當前技術更新、市場變革和格局未定的發展機遇,憑借前沿技術和市場規模的相對優勢,綜合發揮政策體制優勢,做大做強本土智能機器人產業。
二是利用機遇、克服問題,加快人工智能技術和新應用領域布局,實現換道超車。避免在傳統弱勢領域與國外先進水平競爭,瞄準未來技術和產業發展方向,聚焦當前處于并跑或領跑的領域進行發力,構筑和鞏固自身競爭優勢,實現換道超車。
三是化解挑戰、強化優勢,構建平等互利合作生態,強化自主知識產權競爭能力。充分發揮市場需求和資本規模優勢,積極與國外領先企業開展合作,快速提升自身技術水平與產業能力。進一步加快智能機器人產業國產化進程,打造具有國際競爭力的國產品牌。
四是直面挑戰、正視問題,補短板與筑基礎協同發力,促進產業發展水平穩定提升。清醒認識智能機器人產業發展的長期性和艱巨性,充分借鑒國外先進經驗,充分汲取自身發展經驗,小步快跑,不斷夯實產業基礎,促進產業整體水平提升。
作者:劉棣斐:就職于中國信息通信研究院信息化與工業化融合研究所,主要從事工業互聯網、信息物理系統、智能裝備等產業政策研究。
來源:中國信通院