从历史来看，每次技术-经济范式的转型都会形成赶超机会。抓住机会的国家和地区会在未来的全球产业链分工中占据有利位置。当前，以机器人为代表的智能制造模式是一次新的技术-经济范式转型，中国不能成为旁观者，上海更应该代表中国直面国际竞争。
近一段时间，“第三次工业革命”概念受到各方关注，持续发酵。笔者认为对于“第三次工业革命”不但要深入讨论，还要及时采取针对性举措，以应对挑战，占领先机，布局未来。而应对新工业革命，要绕过概念的纷争，抓住已经现实成熟的部分和环节，迅速切入。机器人是目前最为成熟的下一代制造技术，是应对“第三次工业革命”最合适的切入口。
一、“工业革命”的构成与机制
人们对于“第三次工业革命”有不同的认识，主要是源于对工业革命的内涵与构成有不同理解。笔者认为工业革命是融合性的变革，由几大体系与机制构成，一是能源-动力体系；二是工具-制造体系；三是信息-物流体系；四是文化-观念体系。与此相关，形成了几类机制：能源利用与分配机制、制造组织与分工机制、信息扩散与物质流通机制，价值认同与观念共生机制。《经济学人》杂志4月21日专题文章重点谈论的是工具机和制造模式的转型，杰里米.里夫金的《第三次工业革命》重点论述的是能源机制的重组。
“第三次工业革命”并不是突然爆发的，而是有一个渐进过程，并且是信息革命、材料革命、制造革命、能源革命和文化革命的相互交错与互动。当前学者论述的多是“第三次工业革命”的环节和组成部分，一个完整的工业革命，以上体系和机制缺一不可。杰里米.里夫金所谓的“第三次工业革命”本质上是一次观念引导的革命，是在新观念的引导下，对已有技术成果进行的整合设计与规划，其展示的是以绿色、智能、泛在为基本特征的科技革命整合性发展与应用的未来图景。
二、制造模式转型是最为切近而现实的革命
“第三次工业革命”是其内在体系交错演进的过程，目前看来，杰里米.里夫金所提倡的方案涉及面广，需要多方的协调行动，距离实现还有一定距离，但制造模式转型已成为近在眼前的现实。
无论是“第三次工业革命”还是“制造业革命”，核心都是制造生产方式的改变，进而是技术―经济范式的转型，其突破在于制造装备及与其相关的生产服务模式的变化。制造模式是整个工业体系的核心，是企业和国家竞争力的关键。现代社会，国家实现赶超的故事总是伴随着制造效率的提升。美国依靠福特模式确立其霸主地位，日本依靠丰田模式赶超美国，韩国凭借更精细化的创新管理迅速崛起，都得益于对制造模式和生产范式的改进。当前，在经济、社会服务化的趋势下，制造模式正在从以生产商为中心的大规模标准化生产，向以客户为中心的灵活柔性的需求定制转变，而智能制造装备的突破与成熟应用加速了这一转化过程。
重组制造业模式成为主要发达国家的核心战略。美国的再工业化战略一方面要开辟新的高端制造领域，如新能源、新材料等，另一方面是重组制造业模式，二者相辅相成。近几年美国的再工业化战略进行调整，即应用最为成熟的科学技术重组制造业模式。从美国的《先进制造业伙伴计划》文来看，对于制造模式的重组已经成为美国的核心战略。
三、明天的RT就是今天的IT，工业机器人是制造业革命的核心
人类正在从计算机网络时代走向智能机器人时代。日本专家认为机器人技术将会像信息技术一样,成为人类社会的基础性支撑技术，未来是RT(机器人技术)时代，机器人技术会嵌入各个应用领域。美国计算机研究会等机构2009年5月的相关报告题目就叫《从网络到机器人》（From Internet to Robotics）。比尔·盖茨在2007年1月的《科学美国人》上指出，目前机器人正经历“PC式发展”，机器人将与30年前的个人电脑一样迈入家家户户，彻底改变人类的生活方式。
以机器人为代表的智能制造是第三次工业革命的重要组成部分，也是从第二次工业革命到第三次工业革命的过渡阶段。《经济学人》今年4月21日文章认为智能机器人将和3D打印机等一起改变传统的制造业模式，导致“第三次工业革命”。事实上，制造业革命已经发生，目前电子制造、汽车制造等“精密制造”领域主要是在用机器人自动化生产线进行制造。日本、德国、韩国等形成了非常成熟的机器人制造模式，工业机器人在各个领域被用于承担焊接、搬运、洁净生产、喷涂、加工等工作。机器人代表的柔性化、绿色化、数字化的智能制造是一种新的技术―生产范式，已经改变了高端制造模式，并迅速向其他领域扩散，引爆了制造业的新革命。日本FANUC创始人稻叶清右卫门认为，日本制造业将被智能机器人所改变，不仅能够使生产成本低于中国制造，而且这种机器人还无法轻易仿造。
金融危机后世界主要发达国家纷纷布局机器人产业，以期在产业变革中占得先机。美国在《先进制造业伙伴计划》中明确表示，要重点发展以机器人技术为核心的智能制造。“机器人王国”日本持续发力，组织相关各界编制了机器人发展路线图。韩国2008年、2009年相继发布《智能机器人开发与普及促进法》与《第一次智能机器人基本计划》,目标是到2018年使韩国成为全球机器人主导国家。
图1.2001-2010年 中国新安装工业机器人(单位：台)
数据来源：IFR （国际机器人联盟)
四、中国即将成为世界最大的工业机器人市场
1.机器人就在中国，就在我们身边
机器人并不只是发达国家的故事，而是与中国紧密相关。机器人产业不在未来，就在身边。作为世界最大的制造业国家，机器人在中国正得到日益广泛的应用。由于劳动力成本上升，技术要求提高，机器人成本下降等因素，近几年来中国的机器人市场迅速膨胀，是世界上增长最快的地区市场。据IFR（国际机器人联盟）数据，到2014年全球每年新安装工业机器人将达到16.67万台，届时我国的工业机器人年装机量将超过日本，达到近3.2万台，将近世界总量的20%。但由于外企很难注意到正在兴起的中低端市场，这一估计是相对保守的。种种迹象表明中国正处于机器人产业爆破式发展的前期。
2.从市场存量和机器人密度来看，中国市场潜力巨大
截止到2010年底，中国运行中的工业机器人为5.23万台，数量仅为日本的18.3%，德国的35.3%。2006年至2010年，中国汽车行业每万名员工的机器人数量从37台增加至105台。而从汽车工业协会2008年11月提供的具体数据看，日本和意大利机器人密度分别达到1710和1600，德国为1180，法国1120台，西班牙950台，美国770台，英国610台，瑞典630台。可见中国还有很大提升空间。
3.从市场结构来看，机器人在中国应用的深度已经超过了一般的常识判断
中国的机器人市场不但如电子制造、汽车制造等“精密制造”领域发展迅速，一些新兴的中低端市场也迅速扩大。如工程机械领域，甚至一些过去传统的劳动密集型企业如石化、粮食、建材、化肥、饲料等领域发展迅速，甚至超过了汽车行业的增长速度。如2011年广东穗丰面粉开始包装技术改造，一次性引进沃迪全自动机器人码垛系统5台套。ABB今年已经与大同煤矿合作为其提供码垛机器人解决方案。
图2 .2010和2014年各国/地区每年新安装工业机器人情况(单位：台)，北美包括美国、加拿大和墨西哥
数据来源：IFR （国际机器人联盟）*预测值
五、上海已成为中国最大的机器人产业集聚区，基础良好
1.世界四大机器人巨头不约而同地将中国总部设在上海
由于上海良好的资源条件和辐射能力，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）都将其中国总部设在上海。这四家企业在中国市场占有率总共约在80%以上，其中前三家企业在全球的机器人销量都突破了20万台，库卡公司销量也超过了15万台。发那科通过合资的方式1997年与上海电气联合成立上海发那科机器人有限公司，专门负责发那科机器人在中国的销售和服务业务。ABB于2006年4月将其机器人全球总部迁至上海，其在上海生产的机器人销往世界各地。
2.本土机器人企业不断涌现，成长迅速
外企形成了一定的产业氛围和集聚效应，培养了一批集成服务商和配件供应商。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。更重要的是，上海自主研发的机器人企业虽然都是中小企业，但是发展迅速。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。
3.上海具备良好的人才队伍、技术储备和产业配套条件
上海是中国最早开展机器人研究的地区，形成了以上海交大、上海大学等研发团队为核心的位于国内前沿的人才队伍。目前上海机器人外企的中国高管多来自这两所高校。上海的研究团队负责人多为经验丰富的教授或副教授，大多有留学经历或在国外从事过相关研究工作，承担多项国家重大项目。上海相关企业有能力从事机器人的控制器、电机和驱动器的开发，因此通过规划协调可以形成本地化的零部件配套体系。上海的工程机械、物流搬运、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。上海电气、龙工等大型企业都具有发展机器人产业的能力和潜在条件。
六、上海发展机器人产业形势紧迫，今后几年是最佳时期
1.外企步步紧逼，意欲持续瓜分中国市场
外企已经在传统机器人应用领域形成了市场和技术垄断。从市场来看，外企已经在汽车和电子制造等领域形成了市场垄断，本土企业产品很难进入。从技术路线来看，外企完成了对通用机器人技术路线的锁定，中国企业处于被动的跟踪模仿阶段。
为了应对中国等新兴市场的迅速扩大，外企一方面扩大本国产能，另一方面通过设厂等战略扩大在中国的存在。日本FANUC公司于今年启动了位于日本山梨县的工业机器人新工厂，将达到月产5000台。安川电机宣布在中国江苏常州市设立产业机器人生产基地，到2015年生产能力达到6000台，这是日本工业机器人大厂商第一次在海外生产。ABB提出“立足中国，服务全球”的战略，2009年5月上海ABB工程有限公司在上海落成全新的生产基地。
2.兄弟省市大力发展，志在产业升级中占领先机
重庆拟建设品种最齐全机器人基地，打造“机器人之都”，联合国内外著名企业和科研院所成立了机器人科技创新联盟和机器人技术与产业发展公司，推进产业发展。广东成立机器人产学研战略联盟，召开了广东省机器人发展论坛，大力支持广州数控等龙头企业发展。山东计划3年内推动机器人产业规模上10亿，实施30项机器人研发和产业化重点项目，建设5-10个重点实验台，培育5家左右骨干企业。徐州成立江苏省信息化与工业化融合示范基地(机器人产业)，制定了8项鼓励机器人产业发展扶持政策，设立了500万元的政府引导资金。昆山努力打造我国智能机器人研发、产业孵化和技术转化基地，成立了昆山工研院智能机器人研究所。南通将建设中国机器人科学文化公园，打造成国内研发和制造智能机器人的重要基地。
3.未来几年是重要的发展机遇期
从与外企的竞争态势来看，虽然外企垄断了中国传统高端市场，但是中国丰富的细分市场可以为本国企业带来机会。中国市场发展迅速，并且领域广阔，形成了不同层级的细分市场。目前外企对传统市场的增长已经应接不暇，且受制于减速机的产能，暂时还无暇顾及正在浮现的新型市场。这是中国企业的一个时间机会，如果等到外企对中国的各级市场开始熟悉，并且提升到足够的产能时，中国的企业再与其竞争将会更加困难。从市场竞争的角度，中国机器人企业可以快速切入较低级的细分市场，以产业应用带动核心技术研发，最后再向高端市场扩展。
从与国内其他地区的竞争态势来看，上海在推动力度方面明显不足，但其他地区也还没有形成成熟的发展模式。中国企业技术能力普遍低下，多从事后端的集成服务，前端的核心零部件和整机都主要依靠进口，处于价值链的中低端。除了搬运机器人之外，中国还没有在焊接等通用机器人领域形成具有量产应用的品牌整机制造企业。中央的科技“十二五”规划明确要发展机器人，科技部牵头制定了“智能制造”和“服务机器人”专项规划，但是从产业层面还未形成明确的发展路径。中国部分省市的发展方式大多追求GDP目标，较少立足自主创新，也缺乏明确和独特的发展路径。现状表明中国机器人发展需要系统、稳定的战略，需要本土企业的快速成长，需要有标杆意义的地区发展模式。
所以，只要上海能够整合资源，采取立足机器人产业规律和自身资源禀赋的合适战略，今后几年将是上海发展机器人产业的战略机遇期。
七、发展机器人产业：上海应对“第三次工业革命”的产业战略
从历史来看，每次技术-经济范式的转型都会形成赶超机会。抓住机会的国家和地区会在未来的全球产业链分工中占据有利位置。当前，以机器人为代表的智能制造模式是一次新的技术-经济范式转型，中国不能成为旁观者，上海更应该代表中国直面国际竞争。
上海战略不同于全国战略，也不同于其他地区的战略，应该适度超越国内领先。中国处于第二次工业革命还没有完全完成，第三次工业革命就已展开的交叉阶段。上海应着重做好已经成熟的从第二次工业革命到第三代工业革命之间的过渡环节。
制造装备是制造业的核心，控制了装备产业就能对自动化时代的整个制造业产生影响，而机器人正是下一代制造业的核心装备。今后几年是机器人产业发展的战略机遇期，上海有条件也应该大有作为如果错过了时机，将丧失在此产业的发言权，进而会影响上海在未来中国工业体系中的地位。
本文作者王迎春 傅翠晓 金爱民来自上海市科学学研究所
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