雖然第一臺(tái)機(jī)器人在美國(guó)誕生，但是晚于美國(guó)起步的日本工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，如今已成為全球機(jī)器人產(chǎn)銷大國(guó)，并且贏得機(jī)器人王國(guó)的美稱。目前，世界各國(guó)都爭(zhēng)相投入資金以及人力進(jìn)行機(jī)器人領(lǐng)域的開發(fā)，日本工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展帶來(lái)了哪些值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)?zāi)?/p>
日本在上個(gè)世紀(jì)60年代進(jìn)入經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)階段，生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)張，但是勞動(dòng)力卻以每年不足1%的速度微增。當(dāng)時(shí)，日本為滿足政府所制定的年均GDP增長(zhǎng)3%的目標(biāo)，生產(chǎn)效率的提高及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)轉(zhuǎn)型成為日本經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必由之路。
經(jīng)歷兩次石油危機(jī)后的日本企業(yè)為盡快擺脫能源價(jià)格上漲的不利局面，迫切需要高度節(jié)能且自動(dòng)化的工業(yè)產(chǎn)品。而早在1954年美國(guó)人所研制的工業(yè)機(jī)器人給當(dāng)時(shí)處于勞動(dòng)力困境的日本產(chǎn)業(yè)界帶來(lái)了一絲希望。
日本川崎重工業(yè)公司于1967年率先從美國(guó)引進(jìn)機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)及生產(chǎn)線，并在短短的一年后，研制出了日本第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人Unimate。此后通過(guò)不斷的技術(shù)消化與吸收，日本工業(yè)機(jī)器人很快從搖籃階段駛?cè)肓税l(fā)展的快車道。隨著以機(jī)械、電子、汽車制造為代表的制造業(yè)的崛起，日本工業(yè)機(jī)器人在這些強(qiáng)勢(shì)產(chǎn)業(yè)中大規(guī)模地推廣。
直至80年代初，日本的工業(yè)機(jī)器人逐步從上述產(chǎn)業(yè)推廣到其他制造業(yè)領(lǐng)域，很大程度上緩解了日本勞動(dòng)力嚴(yán)重短缺的產(chǎn)業(yè)困境。
從第一代機(jī)器人的試制成功至20年代初，日本工業(yè)機(jī)器人至少經(jīng)歷了30年的爆發(fā)式增長(zhǎng)，總體的產(chǎn)業(yè)技術(shù)及應(yīng)用水平早已超越制造業(yè)高度空心化的美國(guó)。
雖然機(jī)器人技術(shù)來(lái)源于美國(guó)，卻在日本得到了空前的繁榮發(fā)展。究其緣由，除了日本經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展所伴隨的勞動(dòng)力短缺、人力成本大幅高企等社會(huì)背景外，也離不開日本自身的技術(shù)沉淀以及政府的一系列扶持政策。
技術(shù)發(fā)展階段及鼓勵(lì)政策
從1967年日本從美國(guó)引進(jìn)第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人算起，日本的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已大致經(jīng)歷了五個(gè)階段。
第一階段20世紀(jì)80年代初。日本研制出弧焊機(jī)器人，并制定出機(jī)器人行業(yè)的安全標(biāo)準(zhǔn)。
第二階段20世紀(jì)80年代中期。日本針對(duì)機(jī)器人的控制系統(tǒng)進(jìn)行了大量的演算開發(fā)工作，通過(guò)人機(jī)對(duì)話方式強(qiáng)化了弧焊功能的標(biāo)準(zhǔn)化。
第三階段20世紀(jì)80年代末。以傳感器的應(yīng)用為標(biāo)志，日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)強(qiáng)化了控制系統(tǒng)與各類機(jī)器人之間的適用性。
第四階段20世紀(jì)90年代中期。通過(guò)針對(duì)控制系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，日本將機(jī)器人系統(tǒng)中植入Robot語(yǔ)言及配置菜單強(qiáng)化對(duì)話功能。
第五階段20世紀(jì)90年代末。此時(shí)，日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)開始強(qiáng)調(diào)機(jī)器人的相互協(xié)調(diào)、獨(dú)立作業(yè)功能，并實(shí)現(xiàn)通過(guò)多軸控制提升工業(yè)機(jī)器人作業(yè)的復(fù)雜度及高效性。
一直以來(lái)，日本在微電子技術(shù)及機(jī)電一體化領(lǐng)域所保持的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，為日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，確保其在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域一直保持世界領(lǐng)先地位。同時(shí)，在形成其領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)的過(guò)程中，政府出臺(tái)一系列鼓勵(lì)政策也是不容忽視的。
早在20世紀(jì)70年代初，日本政府就出臺(tái)了一系列的針對(duì)工業(yè)機(jī)器人的鼓勵(lì)扶持政策，為普及機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好的環(huán)境。此外，日本政府還針對(duì)中小企業(yè)提供了一攬子經(jīng)濟(jì)優(yōu)惠政策，點(diǎn)燃了中小企業(yè)開拓機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的熱情。
當(dāng)時(shí)的鼓勵(lì)政策大致可以分為兩大類。一類為普及促進(jìn)政策，重點(diǎn)集中在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用環(huán)節(jié)中的制度構(gòu)建及規(guī)范;另一類則針對(duì)企業(yè)研發(fā)，利用稅收補(bǔ)助、項(xiàng)目設(shè)立等形式進(jìn)行機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的政策援助。
例如在第一類的普及促進(jìn)政策中，早在20世紀(jì)70年代，日本政府針對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)制定了相關(guān)的行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)及類別。而到了20世紀(jì)80年代，伴隨財(cái)政投融資租賃制度出臺(tái)，由日本財(cái)政省、日本開發(fā)銀行牽頭的24家工業(yè)機(jī)器人制造商及多家保險(xiǎn)公司共同出資，成立了日本機(jī)器人租賃公司。隨著融資租賃這一金融模式的有效開展，庫(kù)卡機(jī)器人何服電機(jī)維修，日本地方政府出資成立合作基金，開始面向各類中小企業(yè)提供機(jī)器人設(shè)備的租賃及貸款，極大地推動(dòng)了面向下游用戶的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
而另一類作為財(cái)政援助政策，其中為代表的就是針對(duì)高技術(shù)的稅費(fèi)制度。該制度規(guī)定，扣除企業(yè)研究開發(fā)所得稅7%的稅額，以用于補(bǔ)貼高性能工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)研究。除了稅收制度的支持之外，日本通產(chǎn)省設(shè)立針對(duì)復(fù)雜工況、狹小空間內(nèi)作業(yè)的高度自治型工業(yè)機(jī)器人開發(fā)項(xiàng)目以推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模及市場(chǎng)特征
從歷年數(shù)據(jù)來(lái)看，日本的工業(yè)機(jī)器人一大半都是用于出口，堪稱工業(yè)機(jī)器人出口大國(guó)。其中，2012年出口超過(guò)6.6萬(wàn)臺(tái)，約占總銷量的70%，這在很大程度上得益于中國(guó)及其他新興市場(chǎng)對(duì)于工業(yè)機(jī)器人需求的大幅增長(zhǎng)。
截至2013年底，日本工業(yè)機(jī)器人的裝機(jī)總量已達(dá)到30.4萬(wàn)臺(tái)，約占到全球工業(yè)機(jī)器人總量的25%，已成為世界上最大的工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)、消費(fèi)及應(yīng)用大國(guó)。
除此以外，作為工業(yè)機(jī)器人主要市場(chǎng)的歐洲，其總體規(guī)模與日本市場(chǎng)不相上下。近年來(lái)，伴隨著中國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家的工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)總量不斷升高，日本在全球機(jī)器人市場(chǎng)所占比例會(huì)不斷下降。同時(shí)隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的逐步飽和，日本工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)重心將會(huì)逐步以面向出口地的轉(zhuǎn)移、現(xiàn)地化的原材料采購(gòu)及生產(chǎn)等方式擴(kuò)大海外市場(chǎng)的份額。
近年來(lái)，隨著新興市場(chǎng)裝機(jī)總量不斷上升，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域逐步拓寬。汽車行業(yè)作為工業(yè)機(jī)器人最先投入使用的領(lǐng)域，現(xiàn)階段雖保持著最大的市場(chǎng)份額，但近年來(lái)增速有所放緩。除此以外，庫(kù)卡機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器維修，消費(fèi)數(shù)碼、通信類3C產(chǎn)業(yè)，以及食品、飲料加工等行業(yè)的需求也在逐步擴(kuò)大。由于全球各地區(qū)間的制造業(yè)分工存在差異，致使各地區(qū)針對(duì)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域也存在一定的差異。
以日本、歐洲、中國(guó)市場(chǎng)的工業(yè)機(jī)器人的行業(yè)應(yīng)用為例，日本相對(duì)于歐洲及中國(guó)市場(chǎng)，機(jī)電、電子加工行業(yè)反而比汽車行業(yè)的占比更大。此外，相較于面向汽車行業(yè)占到半壁江山的歐洲及中國(guó)市場(chǎng)，日本市場(chǎng)面向下游用戶的各領(lǐng)域比例則更為均一。這就意味著日本工業(yè)機(jī)器人廠商需要針對(duì)多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行產(chǎn)品線布局，同時(shí)也要打造更通用化、柔性化的系統(tǒng)集成方案。
主流制造商及其特點(diǎn)
提到主流工業(yè)機(jī)器人廠商，我們一般會(huì)想到以發(fā)那科(Fanuc日本)、安川(Yaskawa日本)、ABB(瑞士)、庫(kù)卡(KUKA德國(guó))為代表的工業(yè)機(jī)器人四大家族。
從全球的總體市場(chǎng)份額來(lái)看，四大家族的合計(jì)占比達(dá)到總體的五成之多。而從各地區(qū)占比來(lái)看，則是日本廠商發(fā)那科和安川稍稍領(lǐng)先，而ABB和庫(kù)卡則緊隨其后。
除了上述四大家族之外，二線廠商集中于日本及歐洲等國(guó)家和地區(qū)，如Comau(意大利)、OTC(Daihen旗下日本)、川崎重工業(yè)(Kawasaki日本)、那智不二越(Nachi-Fujikoshi日本)、松下(Panasonic日本)，以及近年來(lái)以服務(wù)集團(tuán)內(nèi)汽車業(yè)務(wù)的韓國(guó)廠商現(xiàn)代重工業(yè)。