机器人，工业之魂。然而很少有人知道，日本这个与我们一衣带水的国家，却在全球工业机器人市场称霸了20年，卡住了无数工业厂商的脖子。一旦日本断供，大量工业制造将陷入停工危机。1、日本机器人领域称霸世界的四大顶级企业被业界称为“四大家族”：分别是日本发那科（FANUC）、安川电机（Yaskawa）、瑞士ABB、德国库卡（KUKA）.这四大家族合起来占据了我国70%以上的工业机器人市场，以碾压的优势占据了全球近一半的工业机器人市场。▲2020年中国市场工业机器人品牌销量位居部分高端工业机器人领域——如应用于高端汽车、芯片、电子的六轴多关节机器人——四大家族甚至直接占据了90%以上的中国市场。国内球员几乎没有战斗力。其中，日本一国就占据了四大家族的半壁江山。日本发那科早在2008年就成为全球第一家机器人产量突破20万台的厂商，市场占有率位居全球第一。2000年以来，日本凭借强大的工业机器人研发和生产能力，成为全球最大的工业机器人生产国和出口国。2019年，即使在贸易摩擦和严峻疫情的双重影响下，日本工业机器人出口额也达到了159.2亿美元，远超欧美其他国家，是名副其实的该领域“超级大国”的机器人行业。反观我国，每万名产业工人拥有工业机器人的数量仅为140台，远低于日本的327台。更可怕的是，日本还垄断了工业机器人上游生产的核心零部件。以精密减速器为例，它是机器人关节的主要部件，占机器人整体成本的近40%。它是核心部件之一，被称为“机器人皇冠上的明珠”。在这一领域，日本企业也有着压倒性的优势。在全球减速机方面，被Nabtesco、Harmonic、SUMITOMO、SHIMPO等日本企业垄断。一家日本公司是唯一一家，连“四大家族”都得从日本采购。▲日本机器人核心零部件产业的优势，来源：《日本工业机器人崛起之路》戴荣荣减速机是精密机械技术的巅峰之作，其技术门槛非常高，是材料学、精密加工设备、装配技术等学科的杰作，需要长期积累经验，弯道超车的可能性几乎没有。作为“工业之魂”，工业机器人的兴起与日本强大的工业制造息息相关。日本是继美国和德国之后，世界上第三个建立机床工业的制造强国。二战后，日本政府大力扶持本土工业制造，战略上提出贸易立国、科技立国，战术上重点扶持钢铁、汽车、电力、半导体、核能等重工业。营。20世纪70年代后期，日本汽车工业开始试验工业机器人，80年代进入大规模普及阶段。统一机器流水线生产，让日系车企在规模迅速扩大的同时，成本不断下降。如今，日系车企的世界霸主地位有目共睹。仅丰田、本田和日产的总收入就超过1000亿美元。2018年，汽车产业占日本工业产值的40%。70年代后期，日本半导体产业强势崛起，全球份额从10%飙升至40%，甚至招来美国的疯狂打压。在芯片半导体上游设备和材料领域，日本企业拥有绝对的话语权。在整个半导体产业的19种关键材料中，日本产业以14种垄断了全球一半以上的市场。四大家族之一的安川电机也是全球第一家将工业机器人应用于半导体生产的机器人公司。制造业的高速增长与日本社会的老龄化形成鲜明对比。在劳动力供需矛盾加剧的情况下，日本工业机器人迅速崛起，走上了称霸之路。2、40年前的国家战略1970年，随着战后婴儿潮的逐渐结束，65岁以上的老年人口比例超过7%的红线，日本进入老龄化社会。然而此时，日本社会正经历着历史上前所未有的高光时刻——战后经济奇迹。二战结束后，日本国民经济遭受致命打击，全国40%的财富毁于战火，经济严重崩溃，社会持续动荡。然而，日本政府抓住了战后国际贸易激增的机遇之窗，在国内掀起了前所未有的工业化浪潮。人民富裕阶层开始迅速崛起，短短二十多年经济腾飞。1965年至1970年，日本经济进入超级繁荣时期，工业产值年均增长率达16%，GDP增长率超过11%。1968年，日本超过德国，成为仅次于美国和前苏联的第二大国。世界第三大国家。这一轮神话般的经济繁荣被日本民众冠以神的名字，称之为“伊邪那岐繁荣”。然而，衰老就像坏疽一样，缠绕在日本工业的身上。▲1954-1984年日本GDP与劳动者人数对比，来源：中国银河证券研究所1970年，日本的造船业、电视、半导体收音机均位居世界第一；钢铁、汽车、化肥、合成纤维的产量仅次于美国。然而，此时日本的劳动适龄人口仅为5153万，同比增幅甚至不足1%。工业需求激增和社会老龄化加剧，造成巨大的劳动力缺口，导致日本制造业人力资源持续短缺，成本快速上升。与此同时，随着日本工业的迅速崛起，美国“经济老大哥”的地位开始受到威胁，日美贸易摩擦不断升级。▲Nixonwaselectedin1968.Inthepresidentialelection,NixonpromisedtosuppressJapan'stextileindustry,whichofficiallyopenedthecurtainofthefirsttradeprotectionwarbetweenJapanandtheUnitedStates.巨额的贸易顺差、日益不友好的贸易环境、日元的快速升值，迫使日本政府重新审视国家定位，正式从“贸易型国家”转向“科技型国家”，并突出了技术创新的重要性。前所未有的高度。这时，日本开始大力引进国外的先进技术。这些技术经历了从复制到创新、从模仿到超越的过程，最终逐渐被日本社会内化，成为日本产业创新的基石。在大洋彼岸，美国Unimation公司于1959年研制出世界上第一台工业机器人，其创始人约瑟夫·恩格尔伯格被业界誉为“机器人之父”。1969年，通过引进Unimation的技术，日本川崎重工率先制造出日本历史上第一台工业机器人Unimate，开创了日本工业机器人的先河。▲Unimation最早的工业机器人图片来源：川崎重工的机器人当时还处在早期开发阶段。它们庞大笨重，只能完成非常简单的任务，指标也不成熟。但在日本人力极度短缺的背景下，机器人迅速进入实用阶段，并率先应用于汽车制造领域——Unimation的根基——并迅速扩展到机械、电子等制造业。日本政府也没有闲着。除了颁布了一系列针对工业机器人的鼓励政策外，1971年和1978年，日本政府迅速跟进颁布了《机电法》和《机情法》，率先制定和完善了机器人产业。该行业标准为机器人的大规模应用铺平了道路。与此同时，日本并没有止步于技术引进。他们在技术研发上投入巨资。他们不仅成立了世界上第一个国家机器人协会，还研发了世界上第一台弧焊机器人和第一台SCARA工业机器人，第一个电机驱动的机器人，等等。▲1980年，川崎重工工业机器人上汽车生产线图源：川崎重工1980年，日本先后出台了两项制度法案，刺激企业租赁工业机器人，日本财务省和日本开发银行牵头24产业机器人公司成立“日本机器人租赁公司”，为中小企业提供机器人租赁和贷款，将机器人带到产业链上各个中小企业的工厂。在一系列疯狂的减税、补贴、贷款优惠、制度倾斜的支持下，日本工业机器人迎来了蓬勃发展的第一波浪潮。1970年日本工业机器人年产量约为1350台，1980年激增至19843台，年均增长率超过30%。在“科技立国”的浪潮下，日本社会热切吸纳机器人技术。川崎重工、安川电机、发那科等一大批工业机器人崛起，迅速占领国内市场。从此，日本机器人产业彻底摆脱了“技术引进”的限制，产业迎来了爆发式增长的黄金二十年。1982年，日本机器人数量突破10万台大关，先进机器人数量超过世界的56%，远超机器人技术的发源地——美国。90年代后，发那科和安川崛起成为世界级的工业机器人制造商。随着日本国内市场趋于饱和，在政府的积极引导下，日本机器人厂商开始大举进军海外市场。日本国内市场与全球市场不一样。很快，日本工业机器人以物美价廉、精准可控的特点得到了全世界的认可，订单如雪花般纷飞。2012年日本机器人出口占行业总销售额的70%以上，广阔且不断上升的亚洲市场成为日本机器人的最大买家。2000年后，日本已成长为世界上最大的机器人大国。不仅稳坐机器人产销王牌地位，还掌控减速机、伺服电机等上游核心零部件。可以说是机器人界的骄傲。3、中国的追赶之路随着中国经济的不断崛起，中美贸易形势开始恶化，国内出生率下降，人口红利逐渐消失，企业劳动力成本下降持续上涨...一切都不同于过去日本市场的样子。事实上，中国正面临着与日本80年代相似的阶段，当时工业机器人的需求量猛增。自2013年以来，中国已成为全球最大的工业机器人市场。2016年，中国机器人安装总量达到了惊人的世界第一，发展速度前所未有。然而，我国工业机器人的生产制造能力十分落后。不仅人们“卡”在核心技术和核心零部件上，高端机器人市场也几乎完全丧失。这背后的原因也可以追溯到40年前。1977年，当日本社会积极拥抱机器人时，海湾对岸的中国还没有迈出产业探索的第一步。就在此时，中国机器人产业最关键人物之一、未来的院士、“中国机器人之父”蒋新松走进了人们的视野。▲姜新松院士1977年，许多国家大力投资机器人产业。凭借在东北工业自动化研究所多年的研究经历，蒋新松敏锐地意识到，机器人必将成为国家科技实力和产业水平的标志。在今年的中科院自然科学规划大会上，姜新松首次提出了发展机器人和人工智能的设想，随后又陆续提出了“智能机器人在科学领域的应用”等重要课题。海洋”。然而，“十年动荡”严重损害了中国科技界的活力。大批科学家被迫害，科学研究陷入停顿。缺人、缺钱、缺技术。赶上国际先进水平实属不易。直到1985年，在总设计师蒋新松的带领下，我国才制造出第一台能正常作业的水下机器人“海人一号”。▲“海人一号”机器人来源：央视八年风雨兼程。“海人一号”的成功，不仅标志着我国机器人产业研究进入新阶段，也极大地鼓舞了蒋新松等科学家的信心。1986年3月，机器人项目被列入我国“863计划”（国家高技术研究发展计划），拉开了争夺世界科技前沿阵地的序幕。随后的日子里，蒋新松不仅连续四届担任“863计划”自动化领域首席科学家，还带领团队攻克了我国CIMS、特种机器人、智能机器人等领域的空白。字段；主编写了《机器人学导论》；并创办了中国自动化学会出版的《信息与控制》和《机器人》期刊，全面推动了我国机器人产业的发展。In1994,JiangXinsongwaselectedasthefirstbatchofacademiciansoftheChineseAcademyofEngineering.1997年因心脏病去世，享年66岁。为纪念蒋新松，国内最大、世界一流的新松机器人公司以他的名字命名。如今，我国工业机器人产业已经走过了40个年头。虽然在一些领域有所突破，但总体发展始终滞后。随着我国改革开放的不断深入，我国工业制造能力不断提升，对工业机器人的需求不断增长。自2013年起，已成为全球最大的工业机器人市场。华创证券数据显示，目前我国工业机器人国产化率不足30%，国内龙头企业市场份额不足3%。在核心零部件方面，目前中国约85%的减速机、70%的伺服电机、80%以上的控制器市场被国外品牌占据，高端产品线完全丧失,有很多差距。中国工业经济联合会主席、原工业和信息化部部长李毅中曾感叹，“我国现在是工业大国，但不是工业强国；是制造大国，但不是工业强国”。“制造业强国。我们要清醒地看到差距和短板。”与1980年代的日本相比，我们有太多相似之处：美国的打压、人口老龄化、劳动力成本上升、工业需求增长、以及长期依赖技术引进……▲我国制造业用工成本持续上升与德邦研究院不同的是，中国广阔的市场空间给了国内机器人厂商更多的发展机会。在巨大的“国产替代”浪潮下，伴随着新能源汽车、芯片半导体、高科技电子等新兴产业产生的市场需求，2020年国内工业机器人产量将达到23万台，年-同比增长19.1%；12月单月突破2.9万套，创历史新高。后疫情时代，中国作为少数管控得当、复工复产顺利的国家之一，迎来了一轮制造业需求激增。据中投产业研究院《2021-2025年中国机器人产业投资分析及前景预测报告》预测，未来五年我国机器人市场年均复合增长率约为15.80%，2025年市场规模将达到1463亿元。广阔的世界有好多事情需要完成。
