为更好地实施**驱动发展战略，不久前科技部和财政部共同起草了《关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革的方案》，已经党中央、国务院批准。工信部等部门正在制定的《制造强国2025规划纲要》，也提出“**驱动、****、基础支撑、绿色发展”的方针，争取到2025年中国装备制造业进入世界装备制造强国**方阵。这些都是聚焦国家重大战略任务，顺应世界新技术**潮流，推动“中国制造”走向“中国智造”、“中国创造”的重大举措，必将提升中国先进制造业产品的全球竞争力。而工业机器人作为智能化代表，也必将是“中国智造”的典型代表。

A、 工业机器人代表“中国智造”

工业机器人作为智能化代表，3D打印作为数字化代表，均被列为转型升级和智能制造的重点方向，正在成为新的经济增长点。特别是工业机器人，得到了各级政府和社会各方面的大力支持，发展态势喜人。2013年中国市场销售工业机器人36560台，同比增长60%，成为****大工业机器人市场，约占全球销量的五分之一。截至今年6月，**已建或拟建的机器人相关产业园（基地）已超过36个，规划面积超过2.8万亩，到2020年的规划投资额超过5000亿元。

工业机器人在华夏大地掀起的热潮，离不开“世界工厂”崛起的大背景。中国制造业规模已位居****，占全球比重19.8%，220余种工业产品产量位居世界前列。装备制造业产值已超过20亿元，占全球三分之一以上份额，是历史上继美英之后惟有的第三个。从世界历史看，工业机器人的兴旺发达也与一个国家制造业的先进强大息息相关。美国1959年就生产出了世界上**台工业机器人UNIMATE，随着制造业产能的转移，其工业机器人发展放缓，但保有量仍居世界**、16.8万台，密度135台/万人；日本是“机器人王国”，保有量****、31万台，密度高达339台/万人；德国制造闻名遐迩，保有量世界第三、16万台，密度273台/万人；韩国贵为**型国家，工业机器人使用密度****、396台/万人，保有量14万台；**“世界工厂”英国风光不再，法国和意大利的制造业今不如昔，工业机器人应用止步不前；中国制造总量**，但工业机器人使用密度仅为23台/万人，远低于58台/万人的全球平均水平，由大转强任重而道远。当然保有量越少，市场前景和需求量也就更大。2013年我国制造业工人数量在5000万人左右，预计未来3000万工人可以用工业机器人替代。以2020年工业机器人密度达100台/万人计，则有30万台工业机器人的替代空间。如果再考虑到现役机器人的更新换代，保有量将达40万台以上，超过日本居****。

B 中国工业机器人进步明显

目前，国内机器人本体生产企业有20多家，沈阳新松、广州数控等是**梯队。虽然产品策略和技术特点不尽相同，譬如新松是中国机器人的先行者，广数则由数控系统拓展而来，但基本还是以成本和渠道优势占领市场。总体来看，国外机器人占据中国近90%的市场总量份额，其中发那科、ABB、安川、库卡四大家族占据约65%的市场份额并扩大在华生产，一些二线厂商如川崎、那智不二越和现代等也纷纷将中国视为*大市场。

零部件更是中国机器人发展的短板，核心和高精度零部件主要依赖进口。尽管国内也有不少伺服系统、控制器生产厂商，但产品大多集中于低端应用，能与机器人配套的很少。在减速机领域，谐波减速机好像更时髦一些，但主要用在20公斤以下机器人关节，只占全球减速机市场的40%左右；RV减速机组成零件更复杂，承载强度更高，难度更大，市场也*大。国内厂家均已能研发生产并小批量试用，行业巨头日本帝人公司也计划于2016年在华生产。虽然如此，中国机器人仍取得了长足进步。2013年中国机器人销售9700台，占比26%，较以往的10%（总量份额）有很大进步。中国机器人的发展可以简单归结为“三部曲”：

一是打牢基础。2013年中国企业销售的主要产品为坐标型机器人，占比超过40％，这是**次工业**而非第三次工业**的产物。目前中国机器人发展态势类似于美国上世纪50~60年代，众多企业大干快上、争先恐后。不同点则是当时美国机器人技术水平****，中国机器人则明显落后于西方。外企在华销售则以多关节机器人为主，占比超过80%。

二是差异化发展。国内外机器人在产品应用领域各有侧重，近60%的中国工业机器人应用在搬运与上下料领域，涂层与胶封是其应用的**大领域，用于焊接的机器人不足总销量的10％。外国工业机器人的主要市场在焊接与钎焊领域，几乎占其总销量的50%。

三是错位竞争。从行业分布看，国外机器人大量应用于汽车制造，购买量近50％，电子产品制造业和金属加工业分别占14％和10％。这也契合全球市场趋势，国际机器人联合会（IFR）的数据显示，汽车及汽车零部件制造业，电子电气工业，金属制品业（包括机械加工），化工、橡胶及塑料工业对工业机器人的需求排名前四，其中汽车和电子占60%左右的市场份额。但外企也并不是高枕无忧，随着汽车和电子行业的需求逐渐饱和，焊接机器人、点胶机器人和洁净机器人销售将面临新的节点。中国机器人，主要应用于搬运、装配、加工、铸造、打磨与喷涂等。

C 第三次工业**的**

国产机器人的进步固然可喜，但还必须认清一个本质差距，那就是中国工业机器人的旺盛需求和日益崛起，本质上仍是**次工业**或重工业化后期的产物，突出表现为劳动强度大、作业环境差、存在**隐患的工装车间“机器换人”，而不是具有更高人工智能的“机器人时代”，呈现出明显的低端化倾向。

在第三次工业**前，中国必须冷静面对两个事实：一是由于在需求、技术和市场化导向上的差异，中国机器人仍然会是机器人强国的追随者，10年内难以并驾齐驱，但差距将明显缩小；二是工业机器人的大规模应用，促使制造业更容易在劳动力高成本地区与低成本地区之间双向流动。随着我国人力资源等生产要素成本的不断上升，下步发展存在着三种可能：

一是**制造业部分回流发达国家。比如，德国推行以“智能工厂”为重心的“工业4.0计划”，以确保德国制造的未来优势；美国的《先进制造伙伴计划》希望通过发展人工智能、工业机器人和数字化制造，谋求制造业回归；日本提出通过加快发展协同式机器人、无人化工厂，提升制造业国际竞争力。

二是部分制造业向成本更低的地区转移。比如东南亚、非洲等，已迁移的既有跨国公司也有中国企业，不可掉以轻心。

三是中国实施以机器换人为主的技术改造**，提高自动化、智能化、数字化水平，再次巩固综合成本优势，这是*大的也是惟一的可能。一则很多制造产业链都在中国，很难完全转移出去。二则中国制造的规模优势和巨大产能，大幅度地降低了机器人的推广应用成本。三则制造业（包括机器人制造）仍然需要巨大的沉没成本和基础配套，没有哪个国家或地区会比中国更低。这些因素，是中国能从容应对第三次工业**的*大**和底气所在。

D 自动化仍是中国智造近期任务

要实现中国制造强国2025的主要任务，必然继续调结构促升级。而能否实现中国制造向中国智造转变的关键，不能单纯追求中国工业机器人和3D打印机的进步，而要以工业机器人和3D打印为龙头带动智能制造，提高工业整体现代化、自动化水平，这是支撑中国战略性新兴产业发展的基石。发达国家的发展方向是智能化，自动化则是近期中国转型升级的主要方向。国内又有巨大的自动化市场需求，机器人作为集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备，必将成为**中国自动化、智能化的新兴大型高技术产业，完全有可能像美国、德国和日本那样抢占世界发展的制高点。

同时，要更好地与移动互联网相结合。以往，制造业意味着规模化生产、意味着产品的一致性，现在则要求生产的柔性化、产品的多样化。企业要在第三次工业**的竞争环境中生存下来，就需要提高效率、缩短产品的研发周期，以及实现产品的个性化定制化。

工业机器人很好地提高了效率，3D打印实现了产品的个性化、定制化，移动互联网则赋予了远程控制和网络打印更多的可能性。缩短产品的研发周期，惟有靠人才能实现，这对新时期的综合性、复合型人才储备培养提出了更高的要求。企业发展战略将随之发生巨大变化，传统制造业将更多地向“微笑曲线”的设计和品牌两端攀升，而不是一味大规模并购。

同时，移动互联网的迅猛发展，正在以****的速度改变现有的产业形态和商业模式，在这场猛烈的变革下，必须要有**性、颠覆性的思维，就像当年华为用计算机思维制造程控电话交换机一样。以后有可能出现移动式3D网络打印机器人。它既可以依靠传感器远程双向传输数据，打印出合格的零件并进行远程操作安装；也可以现场对破损部位、难成形零件（比如飞机的复合材料、异型件、非标件）等进行测量、建模、制造、焊接、检测，可以极大地节省维修制造时间和人工运输成本。

E 机器人发展主战场待确定

中国机器人联盟预测未来10年，我国工业机器人市场将达到6000亿元，机器人产业集群的年产值将达到3万亿元，工业机器人10年内的需求无忧，5年内产能不会过剩，主要基于三个因素：

一是国内虽然有30多个城市建设机器人产业基地，特别是重庆、沈阳、青岛等城市手笔更大，比如上海（以外资企业为主，2020年目标是600亿~800亿元）、重庆（以国内企业为主，2020年目标过500亿元）、芜湖（以埃夫特为主体，2017年目标是100亿~300亿元）、广州（以广数为主体，2020年目标是10万台机器人）、沈阳（以新松为主体，2017年目标是500亿元）、青岛（以新松、安川电机等为主体，2020年目标过百亿元），但形成规模尚需时日。一般来说，从投资意向到商务考察、敲定优惠政策至项目落地需1~2年时间，厂房建设和设备调试有2年左右的周期，量产也需1年以上。而且，这30多个基地绝不可能全部建成。

二是组装机器人的技术要求和成本都比较高，不太可能出现像当年“螺丝刀空调”和“山寨手机”这样的奇景。国内组装企业议价能力弱，采购成本比国外通常贵3~5倍。仅减速机一项就占机器人成本的35%左右，电机、控制器部分占10%左右。同时，近几年机器人的价格下降了50%以上，组装机器人无利可图。真正具有核心竞争力的企业，一定能发展壮大。

三是外资品牌的影响力降低。中国机器人产业联盟的数据表明，2013年外资品牌的机器人销售量为2.7万台，占总销售量的74%，近乎垄断的局面正在改变。虽然国外品牌正加大在华投资生产力度，但中国自主品牌工业机器人崛起的大势已不可逆转，就像中国家电、中国高铁曾经走过的那样。

国外机器人是伴随着汽车行业的兴起而成长的，当代汽车行业对机器人精度、效率和稳定性的要求都非常高，近期国内企业在乘用车行业难以有很大的突破。但还有一个巨大的空白区域，那就是专用车市场和部分卡车、汽车零部件生产商。目前国内大量的中小型改装车企业，生产条件非常差，恶劣的焊割环境难以招到年轻工人。上装的焊接又没有底盘的技术要求高，外企尚未进入，即便看中了也未必打得起“价格战”；改装车也没有生产制造底盘的必要性和紧迫性，高价机器人难有市场。部分卡车、汽车零部件生产商对质量的要求越来越高，技术改造升级的愿望迫切，很多重体力劳动工位难以吸引青年工人，急切需要大量“高性价比”机器人。所以，专用车市场近期会是国产机器人的一个重要战场。

此外，国外机器人企业对国内铸造、家电、陶瓷、石化和饲料等传统行业不熟悉，利润也没有汽车行业高，既无先发优势也无开发动力。这些行业产能巨大，技术改造和转型升级的空间同样巨大，对工业自动化特别是用性价比高的经济型机器人替代人工有相当大的需求，应该是中国机器人竞争的主要战场。只要策略得当、扶持得力，中国自主品牌机器人必将由搬运、机床上下料、码垛、铸造等低端应用领域，逐步拓展到汽车零部件、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、**、**、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业。

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武汉有望成中国智造的重要支点

机器人本体开发的“五要素”：伺服系统、控制器、核心算法、精密减速器和应用集成技术，武汉都已成功具备。东湖“中国光谷”已经初步形成工业机器人产业集聚效应，在科研、制造及激光、电子、医疗、汽车等多个行业的机器人集成应用成效显著。武汉高校云集，科研实力雄厚，华中科技大学在多维工业机器人（搬运、清洁、喷漆等）、外骨骼式康复医疗机器人等方面，武汉大学在电力专用机器人等方面，武汉理工大学、武汉工程大学、武汉智能装备工程研究院在工业机器人基础理论研究方面，取得了一批重要成果，多次获得国家科技进步奖和国家自然科学奖。在下游应用方面，拥有华工激光、中冶南方、团结激光等一批用户和机器人合作伙伴。在产学研用结合方面，30余家单位结成“机器人产业联盟”，协作配套、抱团发展的能力进一步提升。在区域合作方面，与“1+8”城市圈具有较好工业机器人基础的孝感市形成了紧密合作。

在*关键*核心的生产制造方面，“武汉机器人”已在装配、弧焊、点焊、搬运、码垛等领域应用。武汉奋进公司创始人1988年就参与工业机器人研制，2008年启动工业机器人基础理论研究，2012年直角坐标式搬运机器人交付用户应用，2013年成功推出首款具有核心技术、自主知识产权的多轴关节型搬运机器人，成功在东风车轮公司、东风铸造公司等重量级用户应用。今年以来又推出了6款机器人，成本比国外产品低出30%~60%，产值可达3000万元。在多项机器人核心技术上取得重大突破，掌握了运动控制技术的核心算法。其自主开发的运动控制器，采用国产龙芯，能同时实现12轴联动和插补运算，控制器计算速度达0.05ms，综合性能达到国内**水平；末端执行器方面，已开发出近30余种针对不同用途的执行器；精密传动技术方面，精密行星减速机精度达到1mm，成功应用于搬运型机器人，后期开发的RV型少齿差精密减速机，样机已试制成功；在线服务方面，利用物联网技术实现了远程监测和故障诊断。

此外，汉迪机器人研制全向移动机器人平台，华中数控生产伺服控制器和机器人，登奇机电、菲仕武汉公司生产伺服电机、驱动器，机器人RV高精密减速机，是国家863计划的重点攻关课题，精华减速机自主研发的机器人关节减速机被有关部门鉴定为整体技术达到******，价格仅是进口机器人减速机的1/3。总体来看，笔者认为武汉完全有能力、有条件成为中部地区工业机器人生产、应用、服务的核心区，并培育出3~5家具有国际竞争力的龙头企业和8~10个配套产业集群。（ 张 欣）

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3D打印方兴未艾

3D打印技术同样起源于美国。从规模看，2013年全球3D打印市场规模约40亿美元，欧洲约10亿美元，美国约15亿美元。从制造地看，目前全球累计销售了4.9万台专业级3D打印机，将近3/4为美国制造，其次为欧洲（10.2%）和以色列（9.3%），而中国仅占3.6%。从技术水平看，美国和德国**。美国Systems公司是****款工业化3D打印设备的生产商，规模也*大。另一家巨头则是美国3DSystems公司，能提供产业链****。不能不提的还有德国激光烧结SLS技术领导厂商EOS，主要业务集中在航空航天、医疗和汽车行业**精密零部件，客户包括空客、波音、通用电气、宝马、保时捷等***厂商。笔者认为德国的工业制造经验，可能对中国启发更大。

从发展机遇看，2014年激光沉积3D打印关键技术“激光烧结”**到期，应该会带动3D打印市场的大爆发。上一次开源FDM3D打印机的大爆发，也是因为熔融沉积成型（FDM）3D打印技术的**到期，客观上消除了知识产权壁垒。这似乎是历史发展的一个轮回。3D打印*早应用于工业领域，比如波音公司就利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件。但始终没能得到很大的发展，而进军个人消费领域后，却获得了较大的成功。现在再回到工业领域，可能会迎来真正意义上的大发展。不可回避的是，与铸造、车铣、锻压、焊接等金属机加工生产方式和模具浇灌等传统生产方式相比，目前3D打印技术成型仍然耗时更长、效率更

低、成本更高，能使用的打印材料少、局限性大、力学性能差，在多数情况下还不能满足使用要求。仅在生产复杂结构零部件或设计原型时，3D打印技术凸显出一定加工优势。

据统计，2013年中国3D打印市场规模已达到约10亿元，是2010年的10倍。除工业设备外，一些面向个人的3D打印馆也出现在大城市，但普遍质感差、性格高。据全球*具权威的IT研究与顾问咨询公司高德纳咨询公司宣称，在中国，3D打印技术至少还要5到10年才能被主流消费者接受。（林 茨）