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机器人产业发展战略与对策

  习近平总书记在今年的两院院士大会讲话中专门用一段话来论述机器人,充分体现了该领域对经济社会发展的重大意义。机器人代表新的经济和生活形态,是新型制造业的核心装备,是人类生活的智能助手,其创新应用正在推动智能产业的兴起。上海正处于创新驱动发展经济转型升级的关键时期,发展机器人产业对上海意义深远。

  优势与资源

  上海人均GDP较高,城市居民收入水平在全国居于前列,消费能力较强,并且上海市民对于高科技和新鲜事物具有较高的接纳兴趣,在生活消费领域是中国的领先市场,可以为服务机器人的应用和普及提供市场,而目前在服务机器人领域市场开拓恰是最重要的。

  上海已成为中国最大的机器人产业集聚区,企业种类多样,相关产业组织和布局基本形成。上海从事机器人相关企业众多,有国际机器人巨头的分公司,有合资公司,有大量从事设计、集成、销售和配套服务的中小型企业,也有本土自主研发机器人整机的企业。国际产业界的四大机器人巨头:总部在瑞士的ABB,日本的FANUC(发那科)、YASKAWA(安川电机),德国的KUKA(库卡)都将其中国总部或机器人总部设在上海,这四家企业在中国市场占有率总共约近80%。目前上海直接从事机器人生产与服务的企业有几十家,近几年成立的较多,遍布于产业链的各个环节。虽然目前上海自主研发的机器人企业都是中小企业,但是发展迅速。如上海沃迪科技有限公司2011年机器人产量只有50台套,销售收入为3250万元,但是启用新工厂后,计划2014年搬运机器人产量达到1000台套。而成立于1996年的上海未来伙伴机器人公司已成为国内教育机器人的领导者。2013年上海新时达机器人有限公司成立,初始注册资本5000万元,并迅速推出多款机型,受到业界关注。这些企业的创始管理团队有大量为海外归国人员或具有跨国公司工作经验。上海已经成立了产业联盟和产业技术创新战略联盟,具有了推动产业和技术发展的行业组织。宝山顾村成立了机器人产业园区,浦东金桥也具备了较好的基础,临港产业区也把发展先进装备制造作为重点方向,具备了良好的区域集聚发展基础。

  上海是全国最早从事机器人技术研究的地区之一,研究人员无论是规模和质量在全国机器人学界都居于前列。以上海交通大学、上海大学为代表的研究机构从事机器人多方面的设计、应用和开发研究。以复旦大学、同济大学为代表的研究机构主要从事机器人人工智能、智能控制等方面的研究。其他如华东理工等大学和专业技术院校也设有与机器人相关的研究开发机构和团队。部分企业参与机器人研发,与高校科研院所形成优势互补。如上海电气集团下设的中央研究院目前主要从事服务机器人方面的研究。另外,上海市机械施工集团有限公司则根据自身需求,进行建筑施工用焊接机器人等的研究。

  作为中国的经济领先城市,上海对长三角乃至整个中国市场形成强大辐射。外企把其相关总部设在上海,看中的就是立足上海辐射全国的优势。同时上海人均GDP较高,城市居民收入水平在全国居于前列,消费能力较强,并且上海市民对于高科技和新鲜事物具有较高的接纳兴趣,在生活消费领域是中国的领先市场,可以为服务机器人的应用和普及提供市场,而目前在服务机器人领域市场开拓恰是最重要的。上海本地的产业应用可以为工业机器人的应用提供市场资源,上海的工程机械、汽车、大飞机、轮船、电子制造等优势产业都是很好的产业应用环境。

  遇到哪些难题

  部分国有大企业目前对自主研发机器人产品持谨慎态度。部分民营大企业虽然对机器人感兴趣,成立了独立的机器人企业,但对国内机器人核心部件技术没有信心,也未能开展机器人本体研发。

  缺乏规模化的自主研发企业,未形成带动整合效应,上海市还未形成规模较大的本土机器人研发制造和集成服务企业,尤其是整机制造企业。虽然上海沃迪在搬运机器人市场上发展较为成熟,但与沈阳新松、广州数控等外地企业相比,企业规模还较小。上海的机器人市场上严重缺乏本土产品,而目前活跃的多是日资或欧洲企业。并且大多本土企业各自为战,而外企则和本土集成服务企业形成了产业链上的支撑关系。

  缺乏本土关键零部件生产企业,影响产业发展进程,机器人的关键零部件主要包括减速机、控制器、伺服电机和驱动器,占工业机器人总体成本的大部分。目前,在高精度机器人用减速机方面,市场份额的大部分被日本两家公司垄断。在伺服电机和驱动器方面,目前也主要是日欧提供。上海至今还没有一家相对成熟的机器人部件企业,相关技术成熟度不够。此外,潜在的一些零部件生产企业也还未与整机企业建立稳固持续的研发攻关,产业链资源还需进一步整合。目前,上海电气与日本纳博特斯克成立了合资公司开展机器人用减速机业务,但拥有自主研发的核心部件,还有很艰难的路要走。

  同时,有影响的大企业还未真正介入。由于业务结构、技术成熟度等原因,部分国有大企业目前对自主研发机器人产品持谨慎态度。部分民营大企业虽然对机器人感兴趣,成立了独立的机器人企业,但对国内机器人核心部件技术没有信心,也未能开展机器人本体研发。总之,大企业观望者多,全力投入者少,基本处于试探性投资阶段。国产核心部件缺乏和外国部件的高价格是造成这一现象的重要原因。

  应用需求与研究开发衔接还不够顺畅,相比哈工大和沈阳自动化所,上海本土科研院所还未孵化出规模较大的自主研发机器人企业。应用型企业的技术需求难以得到满足。虽然生产自动化需求日益增加,但许多企业却苦于找不到本土自主研发的技术人员,更难以找到适用的本土产品,而不得不选择国外成熟产品。

  制定产业技术整体规划图

  上海机器人发展的重点领域可为两大类:一是面向中国产业升级和市场结构需要的经济型工业机器人,二是面向中国生活水平提升和特种工作需要的服务机器人。

  (一)战略定位与发展路径

  上海未来机器人发展的战略定位可考虑为:中国机器人产业的研发设计、制造、服务中心。国际机器人技术转化、示范应用城市和产业高地。工业机器人重在企业集聚和快速成长,服务机器人重在创业和推出新产品、新模式。要培育能够代表中国参与国际竞争的机器人龙头企业,形成智能化产业集群。

  在技术研发布局方面要具有前瞻性,瞄准下一代机器人产品和潜在需求特点加强研发投入和示范应用,如人机协作、人工智能等。在产业化方面侧重促进产品技术优化和性能的成熟稳定。上海机器人产业重点市场方面,可选择上海有应用市场、有技术基础,技术难易适中,不与外企直接竞争,可实现国内成熟技术的应用推广,有市场竞争优势,外企还没有进入或占领,适合快速切入并向其他市场延伸的前景巨大的利基市场。在产业化方面上海机器人发展的重点领域可为两大类:一是面向中国产业升级和市场结构需要的经济型工业机器人,二是面向中国生活水平提升和特种工作需要的服务机器人。

  机器人产业技术壁垒高,外企在高端市场形成垄断,而中国机器人企业又太过弱小,决定了发展机器人产业不能只依靠市场自身发育。同时,由于国际机器人企业与其他制造业巨头比较规模相对较小,可以采用政府推动与资源整合的方式进行产业发展和国际竞争,实现后发超越。上海拥有全国领先的研发资源和市场资源,但本土研发企业实力有待增强,需要打通研发、市场和企业之间的通道,实现三种资源的融合发展。

  上海拥有全国规模领先的机器人研发队伍,优良的人力资源是吸引跨国企业入驻的重要基础。ABB在上海的全球研发中心,大多成员都是本地培养的人才。上海发那科等企业的高管很多也有上海高校教育背景。要以此为基础吸引国外企业和研究院所与本地企业和研究团队合作,促进外企的技术溢出,同时吸引本国企业研发总部进驻。上海便利的商贸条件为机器人企业整合全国市场提供了条件,要继续大力引进国内外企业的研发总部和市场服务总部进驻。

  (二)对策与建议

  制定上海市机器人产业与技术整体规划和路线图,进行重点布局,整合全上海资源发展机器人产业与技术。目前上海各政府部门已经有了相关的发展布局和项目,在进一步落实的基础上,应统筹考虑,形成合力。在规划中落实具体的人才引进对象,有针对性引进创新团队,尤其是有成熟技术的研究团队和外企的优秀人才。设立机器人产业发展基金,融合政府和社会力量投资机器人企业,促进产业发展。

  加强需求侧政策引导。在条件成熟的公共服务领域率先推进机器人的应用。采用用户补贴等方式鼓励重点产业应用领域使用上海机器人产品。加大机器人应用的宣传推广工作,形成浓厚的产业氛围。通过财税、立法等相关措施推动机器人产品的市场应用,特别是某些高污染和高危险的领域强制使用机器人。公共服务领域和特殊应用领域加强政府采购。发挥机器人技术对传统产业的提升作用,鼓励机器人技术的各种创新应用,在产业融合中发展机器人。

  牵线搭桥,吸引大型企业参加,加强国际并购,培育龙头企业。政府采取加大投入和降低创新风险的措施,引导大型应用企业参与发展自主品牌机器人产业,提升大型民营机器人生产企业的信心。同时鼓励并购,可以收购具有品牌和核心技术的外企,比如拥有核心技术的日本和欧洲的中小企业。

  支持中小型企业加速发展,在细分市场形成竞争优势。充分发挥产业联盟和创新联盟作用,集聚产业力量,提升技术和市场能力。加大对中小企业的支持力度,关注在沪高校研发团队有技术无市场不善商业运作的问题,关注有技术攻关的实力但没有进入机器人领域的企业。

  完善机器人产业园区,提高优惠力度,引进优秀企业,促进创新创业,形成集聚效应。加快完善宝山机器人园区,在金桥等地建设新的机器人园区。吸引国内外机器人研发机构和企业入驻。重在促进机器人领域创业,转化国内外成熟技术。加强机器人示范应用的体验和孵化,为国际领先的应用模式和商业模式提供实验平台。以机器人为主题开展相关旅游文化活动,形成品牌。加强机器人园区和临港产业区等产业集聚区之间的合作,提升不同产业集群间的协同效应。

  协调整合产学研用和跨学科资源,争取国家重大项目,进行关键技术攻关。基础、前沿、关键技术,政府长期支持、集中攻关。目前国内技术欠缺最大的是减速机,其原因即在特种材料方面的落后,需要多学科支持。争取国家支持,设立重大攻关项目,以公共研发平台突破关键技术。瞄准下一代机器人技术发展方向,前瞻性布局,研发新机型。

  建立企业为中枢、科研院所进行配套支持的研发体系。应用技术研究的主体不一定是企业,但企业应该是中枢。科研院所是配套的技术源。以整机制造商为牵引,零部件制造商、应用商联合攻关。设立具有辐射能力和吸引力的技术服务平台,如依托重点实验室和技术中心建立中国的机器人研发检测和标准平台,形成对于相关企业的吸引效应,推动产业规范发展。围绕遴选出的重点产品,加强共性技术研发。进一步完善发挥上海机器人产业技术创新战略联盟的作用,凝聚研发方向,优化研发布局。政府拨款引导企业与公共研发平台合作,形成以企业为主导,平台辅助提供研究人员和相关设备,并由政府监督的技术研发合作模式。同时促进机器人技术和其他产业技术的融合创新研究。

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