一、工業機器人產業特征
自 1959 年美國 Unimation 公司設計出世界上第一臺工業機器人后，工業機器人生產技術及其產品成為柔性制造系統（FMS）、自動化工廠（FA）和計算機集成制造系統（CIMS）等的自動化工具。隨后，日本、德國、韓國等發達國家也逐漸將工業機器人投入到制造業的生產中去。隨著產業的發展和工業生產環境的完善，工業機器人產業逐漸形成規模。工業機器人產業是集機器人研究開發、生產制造、售后服務等相關企業的集合，是一種技術密集型的戰略性新興產業。當前我國工業機器人產業處于轉向智能化發展的階段，面臨著更高的技術要求和更深的研發程度也決定了工業機器人產業將呈現出以下特點：
（1）工業機器人產業是高端人力、技術和資本的密集型產業
作為科學技術進步和發展的代表性成果，工業機器人是多個學科領域綜合的產物，因此其生產特點表現為產品技術含量高、生產工藝精密、組織過程復雜，因此在生產過程中對技術的要求和智力要素的依賴大大超過其他行業。該產業創新能力的高低與技術人才儲備呈高度正相關，這就決定了工業機器人對于掌握專業知識的高技術人才的強烈需求，只有擁有了具備機器人技術研發能力的人才，才能掌握機器人研發的核心技術，從而保障工業機器人產業的發展；作為高技術產業，工業機器人產業的發展也需要高資本的投入，無論是人才的大量需求和培養，還是機器人的應用推廣以及廠房的建設等都需要大量的資金投入；高新技術產品具有更新迭代速度快的共性，這就使得工業機器人產業的發展更需要大量的資金投入來支持產品技術的研發以滿足不斷變化的市場需求。
（2）工業機器人產業具有高智能性和高附加值
工業機器人產業的高智能性主要表現為工業機器人的多學科綜合，作為整合了機械、電子、控制、計算機、傳感器和人工智能等多領域的高端裝備制造，這些領域學科的快速進步為機器人的發展提供強大的理論和技術支撐。工業機器人產品的高附加值不僅體現在產品本身的技術知識來源，也體現在產品的使用。
作為生產設備應用在制造業生產中不僅能大幅度提高制造、生產效率，也能提高產品質量和經濟效益[119]。工業機器人廣泛應用在制造業生產線上的毛坯制造、機械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、打磨拋光、上下料、裝配、檢測及倉庫堆垛等作業中，有效提高了產品加工效率和產品質量，以及降低了勞動成本[120]。此外，隨著“機器換人”在制造業生產中的大力推廣，工業機器人的投放有效地提升了制造業的生產率，同時還實現了勞動力密集型產業的人工替代。
（3）工業機器人產業具有高產業關聯性
機器人產業在帶動關聯產業發展方面作用不可忽視。傳統工業機器人多應用于汽車、電子行業，隨著自動化需求和環保概念的普及，工業機器人越來越多地應用在塑料、橡膠和化工等高污染行業。同時，由于對高質量生活的追求，在家用電器、食品和制藥等領域都越來越多地應用機器人。機器人產業作為上述產業的下游環節，產業間彼此聯系緊密，機器人市場規模的擴大會直接拉動對于上游產品需求量的增長。此外，隨著工業機器人制造技術精密程度的提升，工業機器人作為提供產品的需求層次也將提高，相應地，也將帶動整條制造業產業鏈的技術升級和產品結構優化，對于傳統產業的轉型升級有重要作用。
二、工業機器人產業布局
機器人早期的技術創新發生在發達國家和地區。美國和歐洲部分國家，乃至后期的日本都是全球范圍內較早發展機器人產業的國家。20 世紀 90 年代，韓國和中國也逐漸參與到發展機器人產業中去。在這些國家內部，機器人產業集群普遍集中在機器人領域的特定地區、城市或者頂尖大學附近。例如，美國的波士頓、硅谷和匹茲堡則常被認為是美國三個最主要的機器人產業集聚區。此外，德國的慕尼黑、丹麥的歐塞登、韓國的富川、日本的大阪和名古屋等都擁有該國內較為突出的機器人產業集群。
伴隨企業用工成本急劇上升及全社會人口老齡化速度的加快，“機器換人”逐漸成為行業轉變生產要素結構、快速提升生產效率的重要途徑之一。在制造業的市場環境賦予工業機器人需求的快速擴張以及在國家政策的推動下，我國工業機器人產業化進展飛速。目前已形成京津冀、長三角、珠三角以及東北部、中部和西部這六大機器人產業聚集區，并且這些聚集區均已建設了一定數量的工業機器人產業園區，具體產業園建設情況如附錄表 1 所示。其中不同區域的機器人產業布局具有顯著差異（如圖 2-1）。
圖 2-1 中國工業機器人產業分布格局示意圖
長江三角洲地區擁有機械工程、船舶飛機制造、汽車制造和 3C 制造等的造業基礎，加上突出的區位優勢和密集的交通資源，逐漸形成以上海和昆山機器人產業基地為核心，覆蓋無錫、常熟、徐州、南京和張家港等城市的輻射狀布局。珠江三角洲地區歷經中國改革開放四十余年的發展，現已形成裝備制造、家電制造、食品包裝、SC 制造和陶瓷生產等勞動密集型產業，近年來企業用工成本的持續上升加快了制造企業推廣“機器代人”的步伐，現如今珠三角地區已基本形成兩核（廣州和深圳），三區（珠海、佛山和東莞）、多節點（其余城市）的機器人制造業發展布局。京津冀地區憑借地理鄰近、社會鄰近的特點發揮區域協同發展優勢，其中北京重點關注產品研發與設計，天津強調核心零部件的突破，河北則重點發展系統集成，三者形成優勢互補、特色并存的合作發展模式。東北地區具有良好的重工業基礎，因此具備發展工業機器人產業的先天優勢，東北地區重點打造哈爾濱、沈陽和撫順等地的機器人產業集群，現已建立包括沈陽新松、哈工大集團等龍頭企業，而且該地區的機器人產業發展受龍頭企業牽引作用明顯。中部地區的機器人產業在武漢、長沙、蕪湖、洛陽和湘潭等地形成產業集聚，而西部地區由于處于我國內陸地區，裝備制造業發展滯后，近年來，西部地區遵循先引進后自主的發展模式，并且通過在本區域內的高校開設機器人制造專業以培養專業人才，旨在推動西部地區制造業與經濟發展的彎道超車。
三、中國工業機器人產業創新發展現狀
關于工業機器人產業的創新發展研究，除了涉及到技術領域，也有關于產業層面的研究，主要包括產業整體發展概況、產業發展模式和產業對區域的影響這三個方面。工業機器人產業作為制造業數字化革命的代表性產業，已成為現代工業技術實力的重要體現，同時也是衡量一個國家制造業水平和科技水平的重要標志。因此各國都希望通過發展工業機器人產業，實現對產業結構的加速調整，進而推動制造業的轉型升級，完成從勞動密集型模式向信息化、自動化生產方式的轉變。目前，世界主要經濟體紛紛將發展工業機器人產業上升為其國家戰略，試圖通過發展工業機器人以保持制造業的競爭優勢。
從產業的整體發展概況來看，中國自進入 2000 年后，制造業人口紅利逐漸缺失，在國家相關政策及重大項目的支持下，“機器換人”得到全國大范圍的推廣，巨大的市場潛力帶動機器人產業快速發展。2012 年中國成為全球最大的汽車市場，同時伴隨著電子制造業規模的不斷擴大，這些情況都加速了工業機器人的市場需求，中國在 2014 年已經成為全球最大的工業機器人市場。與巨大的市場需求相反的是，我國的工業機器人創新水平還較低，工業機器人專利在國外申請量較少，并且一些傳感控制等核心技術領域的專利申請方面與國外相比差距較大，中國的工業機器人產業創新發展任重道遠[126]。此外，雖然我國有大量企業從事機器人的研發與生產，但并沒有出現具有顯著國際競爭力的龍頭企業。這些在一定程度上反映了我國工業機器人核心技術競爭力不強，技術布局不平衡，中國的工業機器人產業在集成應用領域發展相對較好，但在關鍵核心零部件的創新能力與發達國家相比還有較大差距。
從產業發展模式上看，當前在參與研發的主體方面，在國內工業機器人的研究主體中，高校和科研院所為研發主力，一些技術領域內則是本土龍頭企業的創新能力較強，專利申請數量較多，如沈陽新松機器人公司、鴻海精密工業股份有限公司等。而絕大多數的本土企業的技術能力有限，申請專利的積極性不高，特別是中小企業，高端技術人才匱乏，投入創新的人力和資金不足。相比較而言，高校和科研機構具備人才、技術和科研經費優勢，技術創新活動相對頻繁。近年來，隨著“智能制造”推廣的熱潮，我國沿海發達地區的一些家電企業注重工業機器人的研發，例如佛山的美的集團通過跨國并購的方式與德國庫卡達成合作，以獲取工業機器人的制造技術，實現了傳統家電企業的智能制造轉型之路[129]。這種新型合作模式，有助于本土企業走出機器人技術壁壘的限制，更快地提升產業技術創新能力。
從產業對區域的影響上看，工業機器人的應用對于轉換區域發展動力，塑造區域競爭優勢有著顯著的積極作用。秦小珍等學者通過對東莞和佛山順德等工業機器人應用和研發企業的訪談，發現地方產業基礎與工業機器人的產業創新存在相輔相成的關系，機器人產業通過適應本地原有的生產模式，對這些地區產業的可持續發展做出貢獻；李詩韻等學者分別從物質、工業勞動力、人力、技術等要素集聚方面探究工業機器人應用對中國區域產業結構的影響，發現東部地區在經過機器人的應用后呈現更顯著的產業結構優化的效果。這些實證研究表明，工業機器人產業自身具備的推動創新發展的屬性，使之對區域經濟發展具有正向效應作用。(作者：陳淑婷)
