機(jī)器人，工業(yè)之魂。
然而很少有人知道，日本，這個(gè)與我們一衣帶水的國家，竟把持著全球工業(yè)機(jī)器人市場20年之久，卡住了無數(shù)工業(yè)制造的脖子。一旦日本斷供，大批工業(yè)制造將陷入停擺危機(jī)。
機(jī)器人領(lǐng)域最頂尖的四大企業(yè)，素有業(yè)內(nèi)“四大家族”之稱：它們分別是日本的發(fā)那科（FANUC）、安川電機(jī)（Yaskawa）、瑞士的ABB、德國的庫卡（KUKA）。
這四大家族加起來，以碾壓式的優(yōu)勢占據(jù)了我國超過70%的工業(yè)機(jī)器人市場，以及全球近一半的工業(yè)機(jī)器人市場。
▲2020年中國市場工業(yè)機(jī)器人品牌銷量排名
在部分高端工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域——比如應(yīng)用在高端汽車、芯片、電子領(lǐng)域的六軸多關(guān)節(jié)機(jī)器人——四大家族甚至直接霸占了超過90%的中國市場，國產(chǎn)玩家?guī)缀鹾翢o抗?fàn)幹Α?/span>
這其中，僅日本一個(gè)國家，就占去了四大家族的一半席位。日本發(fā)那科（FANUC）則更是早在2008年就成為了世界第一個(gè)突破20萬臺(tái)機(jī)器人的廠家，市場份額穩(wěn)居全球第一。
從2000年開始，日本憑借著強(qiáng)大的工業(yè)機(jī)器人研發(fā)生產(chǎn)能力，成為全球第一大工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)和出口國。
2019年，即便在貿(mào)易摩擦與疫情形勢嚴(yán)峻的雙重影響下，日本工業(yè)機(jī)器人出口額仍達(dá)到了159.2億美元，遠(yuǎn)超歐美其他國家，是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域名副其實(shí)的“超級國家”。
反觀我國，目前每萬名產(chǎn)業(yè)工人所擁有的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量僅為140臺(tái)，遠(yuǎn)低于日本的327臺(tái)。
更為可怕的是，日本還壟斷著工業(yè)機(jī)器人上游生產(chǎn)的核心零部件。
以精密減速器為例，它是機(jī)器人關(guān)節(jié)的主要組成部分，占機(jī)器人整機(jī)成本近40%，是最核心的零件之一，被稱為“機(jī)器人皇冠上的明珠”。
在這一領(lǐng)域，日本企業(yè)也具有壓倒性的優(yōu)勢。
全球減速器方面，則被日本納博特斯克（Nabtesco）、哈默納科（Harmonic）、住友（SUMITOMO）、新寶（SHIMPO）等企業(yè)壟斷。日系企業(yè)一家獨(dú)大，連“四大家族”也要向日本采購。
▲日本機(jī)器人核心零部件產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，圖源：《日本工業(yè)機(jī)器人崛起之路》戴榮榮
減速器是精密機(jī)械工藝的巔峰之作，其技術(shù)門檻非常高，是材料科學(xué)、精密加工設(shè)備、裝配技術(shù)等學(xué)科的集大成之作，需要長期的經(jīng)驗(yàn)積累，幾乎完全不存在彎道超車的可能性。
而作為“工業(yè)之魂”，工業(yè)機(jī)器人的崛起與日本強(qiáng)大的工業(yè)制造息息相關(guān)。
日本是繼美國、德國之后，第三個(gè)在世界上建立起機(jī)床工業(yè)的制造業(yè)強(qiáng)國。二戰(zhàn)之后，日本政府大力扶持本土工業(yè)制造，在戰(zhàn)略上提出貿(mào)易立國、科技立國，在戰(zhàn)術(shù)上重點(diǎn)扶持鋼鐵、汽車、電力、半導(dǎo)體、核能等重工業(yè)，并自1982年以后長期雄踞世界工業(yè)強(qiáng)國一線陣營。
1970年代末期，日本汽車產(chǎn)業(yè)開始試用工業(yè)機(jī)器人，80年代進(jìn)入大規(guī)模普及階段。統(tǒng)一的機(jī)器流水線生產(chǎn)讓日本車企的規(guī)模迅速擴(kuò)大，同時(shí)成本持續(xù)下降。
如今，日系車企的世界霸主地位有目共睹，僅豐田、本田、日產(chǎn)幾家車企的營收之和就超過了1000億美元。2018年，汽車產(chǎn)業(yè)在日本的工業(yè)產(chǎn)值中占比達(dá)到了40%。
在1970年代后期，日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勢崛起，其全球份額從10%狂飆到40%，甚至引來了美國的瘋狂打壓。
在芯片半導(dǎo)體的上游設(shè)備與材料領(lǐng)域，日本企業(yè)有著絕對的話語權(quán)。在整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的19種關(guān)鍵材料中，日本產(chǎn)業(yè)壟斷全球過半市場的有14種。
四大家族之一的日本安川電機(jī)（Yaskawa）也是世界上最早將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用到半導(dǎo)體生產(chǎn)的機(jī)器人公司。
高速增長的生產(chǎn)制造業(yè)與老齡化嚴(yán)重的日本社會(huì)形成了鮮明的對比，在不斷激化的勞動(dòng)力供需矛盾之下，日本工業(yè)機(jī)器人迅速崛起，走上了稱霸之路。
1970年，隨著戰(zhàn)后嬰兒潮的逐漸結(jié)束，65歲以上的老齡人口占比突破7%紅線，日本步入老齡化社會(huì)。
然而此時(shí)，日本社會(huì)卻正經(jīng)歷著史上前所未有的高光時(shí)刻——戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)奇跡。
在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，日本國民經(jīng)濟(jì)受到致命打擊，全國四成財(cái)富毀于戰(zhàn)火，經(jīng)濟(jì)嚴(yán)重崩潰，社會(huì)持續(xù)動(dòng)蕩。
然而，日本政府抓住了戰(zhàn)后國際貿(mào)易激增的機(jī)會(huì)窗口，在本國掀起了前所未有的工業(yè)化浪潮，國民的小康階層開始迅速崛起，在短短二十多年間實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)騰飛。
在1965年到1970年期間，日本經(jīng)濟(jì)步入了超級繁榮期，工業(yè)生產(chǎn)總值年平均增速高達(dá)16%、GDP增長超過11%，并在1968年超過德國，成為僅次于美國與前蘇聯(lián)的世界第三大國。
這輪神話般的經(jīng)濟(jì)繁榮，被日本國民冠以了神的名字，稱為“伊奘諾景氣”。
然而，老齡化卻如附骨之疽，陰魂不散地纏繞著日本工業(yè)。
▲1954-1984年日本GDP與勞動(dòng)力人數(shù)反差，圖源：中國銀河證券研究院
1970年，日本的造船、電視、半導(dǎo)體收音機(jī)都已占世界第一位；鋼鐵、汽車、化肥、合成纖維等產(chǎn)量僅次于美國。
然而，此時(shí)日本的適齡勞動(dòng)人口數(shù)僅為5153萬人，年同比增長甚至不足1%。
激增的工業(yè)需求與日益加重的老齡化社會(huì)形成了巨大的勞動(dòng)力缺口，致使日本制造業(yè)人力資源持續(xù)短缺，成本快速飆升。
與此同時(shí)，隨著日本工業(yè)的迅速崛起，美國“經(jīng)濟(jì)老大哥”的地位開始受到威脅，日美之間貿(mào)易摩擦不斷升級。
▲尼克松當(dāng)選
1968年，尼克松在總統(tǒng)大選中承諾將打壓日本的紡織品產(chǎn)業(yè)，正式拉開了日美第一次貿(mào)易保護(hù)戰(zhàn)的大幕。
大量的貿(mào)易順差、日益不友好的貿(mào)易環(huán)境、以及日元的過快升值，種種原因迫使日本政府重新審視國家定位，正式從“貿(mào)易立國”轉(zhuǎn)向“技術(shù)立國”，將技術(shù)創(chuàng)新的重要性提到了前所未有的高度。
此時(shí)，日本開始大力引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，這些技術(shù)經(jīng)歷了從山寨到創(chuàng)新、從模仿到超越的歷程，最終被日本社會(huì)逐漸內(nèi)化，成為日本工業(yè)創(chuàng)新的基石。
大洋彼岸，美國Unimation公司在1959年開發(fā)了世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，它的創(chuàng)始人約瑟夫·恩格爾伯格（Joseph Engelberger）被業(yè)內(nèi)尊稱為“機(jī)器人之父”。
1969年，通過引進(jìn)Unimation公司的技術(shù)，日本川崎重工率先造出了日本史上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人Unimate，開創(chuàng)了日本工業(yè)機(jī)器人的先河。
▲Unimation最早的工業(yè)機(jī)器人圖源：川崎重工
當(dāng)時(shí)的機(jī)器人還在發(fā)展初期，龐大而笨重，只能完成很簡單的任務(wù)，各項(xiàng)指標(biāo)都不成熟。
但在日本人力極度短缺的背景下，機(jī)器人迅速進(jìn)入了實(shí)用階段，并最先應(yīng)用在汽車制造領(lǐng)域——Unimation公司的發(fā)家之本——并迅速拓展到機(jī)械、電子等制造業(yè)中。
日本政府也沒有閑著，除了出臺(tái)一系列針對工業(yè)機(jī)器人的鼓勵(lì)政策之外，在1971年與1978年，日本政府迅速跟進(jìn)頒布了《機(jī)電法》和《機(jī)情法》，率先制定并完善了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為機(jī)器人的大規(guī)模應(yīng)用鋪好了道路。
與此同時(shí)，日本并沒有止步于技術(shù)引進(jìn)，他們大力投入技術(shù)研發(fā)，不僅成立了世界上第一個(gè)國家機(jī)器人協(xié)會(huì)，還自研開發(fā)出了世界第一臺(tái)弧焊機(jī)器人、第一臺(tái)SCARA工業(yè)機(jī)器人、第一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人等等。
▲1980年川崎重工工業(yè)機(jī)器人在汽車產(chǎn)線上
圖源：川崎重工
1980年，日本更是接連頒布兩部刺激企業(yè)租賃工業(yè)機(jī)器人的制度法案，并由日本財(cái)政省、日本開發(fā)銀行、牽頭24家工業(yè)機(jī)器人企業(yè)成立“日本機(jī)器人租賃公司”，向中小企業(yè)提供機(jī)器人租賃和貸款，將機(jī)器人帶到了產(chǎn)業(yè)鏈各大中小企業(yè)的工廠中。
在一系列瘋狂的減稅、補(bǔ)貼、貸款優(yōu)惠、制度傾斜的扶持下，日本工業(yè)機(jī)器人迎來了第一波蓬勃發(fā)展的浪潮。1970年，日本工業(yè)機(jī)器人年產(chǎn)量約1350臺(tái)，1980年暴增至19843臺(tái)，年均增長率超過30%。
在“技術(shù)立國”的浪潮下，日本社會(huì)如饑似渴地吸收著機(jī)器人技術(shù)，川崎重工、安川機(jī)電、發(fā)那科等一大批工業(yè)機(jī)器人崛地而起，迅速占領(lǐng)了國內(nèi)市場。
自此，日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)徹底擺脫了“技術(shù)進(jìn)口”的限制，產(chǎn)業(yè)迎來爆發(fā)式增長的黃金二十年。
1982年，日本機(jī)器人保有量突破10萬大關(guān)，高級機(jī)器人保有量超過全球的56%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過機(jī)器人技術(shù)發(fā)源地——美國。
90年代后，發(fā)那科、安川機(jī)電更是崛起成為世界一流工業(yè)機(jī)器人廠商。隨著日本國內(nèi)市場趨于飽和，在政府的積極引導(dǎo)下，日本機(jī)器人廠商開始大舉進(jìn)軍海外市場。
日本國內(nèi)市場與全球市場的空間不可同日而語，很快，物美價(jià)廉、精準(zhǔn)可控的日本工業(yè)機(jī)器人受到了來自世界各地的認(rèn)可，訂單如雪片般飛至。
2012年，日本機(jī)器人出口額已經(jīng)占據(jù)產(chǎn)業(yè)總銷售額的70%以上，而幅員廣闊、不斷崛起的亞洲市場，則成了日本機(jī)器人的最大買家。
2000年以后，日本已經(jīng)成長為全球機(jī)器人第一大國，不僅穩(wěn)坐機(jī)器人產(chǎn)銷王牌位置，還把控著包括減速器、伺服電機(jī)在內(nèi)的上游核心零部件，可謂笑傲機(jī)器人江湖。
隨著中國經(jīng)濟(jì)的不斷崛起，中美貿(mào)易形勢開始惡化，國內(nèi)生育率下滑，人口紅利逐漸消失，企業(yè)用工成本不斷攀升……
一切的一切，與曾經(jīng)的日本市場何其相似。
事實(shí)上，中國正面臨著與日本20世紀(jì)80年代類似的，工業(yè)機(jī)器人需求暴漲階段。
從2013年開始，中國就是全球工業(yè)機(jī)器人第一大市場。2016年中國的機(jī)器人安裝總量更是達(dá)到了驚人的世界第一，發(fā)展速度史無前例。
然而，我國工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)制造能力卻十分落后，不僅在核心技術(shù)、核心零部件上被人“卡著脖子”，高端機(jī)器人市場更是接近全面失守。
而這背后的原因，則同樣要追溯到40年以前。
1977年，在日本社會(huì)積極擁抱機(jī)器人時(shí)，海灣彼岸的中國尚未邁出產(chǎn)業(yè)探索的第一步。
而此時(shí)，中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)界最關(guān)鍵的人物之一，未來的院士與“中國機(jī)器人之父”——蔣新松，步入了人們的視野。
▲蔣新松院士
1977年，多國重金投入機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，憑借著在東北工業(yè)自動(dòng)化研究所多年的研究經(jīng)驗(yàn)，蔣新松敏銳地察覺到，機(jī)器人必將成為國家科技實(shí)力與工業(yè)水平的象征。
在這一年的中科院自然科學(xué)規(guī)劃大會(huì)上，蔣新松首次提出了發(fā)展機(jī)器人和人工智能的設(shè)想，并在此后陸續(xù)提出了“智能機(jī)器人在海洋應(yīng)用”等重要課題。
然而，“十年動(dòng)亂”讓中國科技界元?dú)獯髠?。大批科學(xué)家遭受迫害，科研工作全面陷于停頓，缺人、缺錢、缺技術(shù)，想要追上國際先進(jìn)水平，談何容易。
一直到1985年，在總設(shè)計(jì)師蔣新松的帶領(lǐng)下，中國才拿出了第一臺(tái)可正常運(yùn)作的水下機(jī)器人“海人一號”。
▲“海人一號”機(jī)器人 圖源：央視
歷經(jīng)艱難，八載春秋，“海人一號”的成功不僅標(biāo)志著中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究進(jìn)入新階段，更是大大鼓舞了蔣新松與其他科學(xué)家們的信心。
1986年3月，機(jī)器人項(xiàng)目被列入我國“863計(jì)劃”（國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃）中，開啟了邁向世界科技前沿的攻堅(jiān)戰(zhàn)。
在此后的日子里，蔣新松不僅連任四屆“863計(jì)劃”自動(dòng)化領(lǐng)域首席科學(xué)家，還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克了我國CIMS、特種機(jī)器人、智能機(jī)器人等多個(gè)領(lǐng)域的空白；主編撰寫了《機(jī)器人學(xué)導(dǎo)論》；并創(chuàng)辦了中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)刊物《信息與控制》和《機(jī)器人》雜志，全面推進(jìn)著我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
1994年，蔣新松當(dāng)選為中國工程院首批院士，1997年因突發(fā)心臟病逝世，年僅66歲。
為了紀(jì)念蔣新松，目前國內(nèi)最大、國際一流的新松機(jī)器人公司就是以他的名字命名的。
如今，我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走過了四十載，雖然在部分領(lǐng)域有所突破，但是整體發(fā)展始終處于落后地位。
隨著中國改革開放的不斷深入，我國的工業(yè)制造能力持續(xù)提高，工業(yè)機(jī)器人需求不斷增長，從2013年開始就是全球工業(yè)機(jī)器人第一大市場。
而根據(jù)華創(chuàng)證券數(shù)據(jù)，當(dāng)前我國工業(yè)機(jī)器人國產(chǎn)化率不足30%，國產(chǎn)龍頭企業(yè)市占率不足3%。
在核心零部件方面，目前國內(nèi)約85%的減速器、70%的伺服電機(jī)、超過80%的控制器市場都被國外品牌占據(jù)，高端產(chǎn)品線更是全面失守，多處空白。
中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)聯(lián)合會(huì)會(huì)長、工業(yè)和信息化部原部長李毅中曾感嘆，“我國現(xiàn)在是工業(yè)大國，還不是工業(yè)強(qiáng)國；是制造大國，還不是制造強(qiáng)國。我們要清醒地看到差距和短板?！?/span>
和80年代的日本相比，我們有著太多的相似之處：美國打壓、人口老化、用工成本增加、工業(yè)需求增長、長期依賴技術(shù)引進(jìn)……
▲我國制造業(yè)用人成本不斷攀升圖源：德邦研究所
不同的是，中國廣袤的市場空間給予了國內(nèi)機(jī)器人廠商更多發(fā)展機(jī)會(huì)。
在“國產(chǎn)替代”的巨浪之下，伴隨著新能源汽車、芯片半導(dǎo)體、高新電子等新興產(chǎn)業(yè)所催生的市場需求，國內(nèi)2020年工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量累計(jì)達(dá)到23萬臺(tái)，同比飆升19.1%；12月單月更是突破了2.9萬臺(tái)，創(chuàng)下歷史新高。
后疫情時(shí)代，中國更是作為少數(shù)管控得當(dāng)、順利復(fù)工復(fù)產(chǎn)的國家，迎來了一輪制造業(yè)需求的暴增。
據(jù)中投產(chǎn)業(yè)研究院《2021-2025年中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)投資分析及前景預(yù)測報(bào)告》，未來五年我國機(jī)器人市場年均復(fù)合增長率約為15.80%，2025年市場規(guī)模將達(dá)到1463億元。
廣闊天地，大有作為。