隨著硬件和軟件的進步，包括人工智能（AI）、微機電系統(tǒng)（MEMS）和視覺識別，機器人變得越來越有能力和多才多藝。因此，它們可能是未來幾十年最重要的技術(shù)之一。機器人已經(jīng)廣泛用于各行各業(yè)，包括制造、物流、醫(yī)療保健、建筑和許多其他領(lǐng)域，并為提升全球生產(chǎn)力帶來了巨大希望。

然而，機器人是技術(shù)領(lǐng)域的魯?shù)履帷さ煞茽柕拢ㄒ粋€演員）：它并沒有得到充分尊重。這是一個錯誤，因為未來，機器人將越來越多地用于涉及制造或移動物理物品的領(lǐng)域。此外，人形機器人可能會被采用，以幫助人類完成各種任務(wù)。它們是一種重要的防御和商業(yè)兩用技術(shù)。

雖然美國發(fā)明了機器人，但它現(xiàn)在也與位于德國、日本和瑞士的領(lǐng)先機器人公司合作。然而，從生產(chǎn)和使用數(shù)量上來說，中國都領(lǐng)先于世界。與其他公司相比，中國公司具有顯著的成本優(yōu)勢。但中國機器人公司能創(chuàng)新并達到與世界領(lǐng)先公司相同的質(zhì)量水平嗎？這份報告評估了這個問題。

在機器人領(lǐng)域，流行了一個說法：中國是“復(fù)印機”，美國是“創(chuàng)新者”。這種描述往往對技術(shù)和產(chǎn)業(yè)政策持冷漠態(tài)度。畢竟，我們在創(chuàng)新方面處于領(lǐng)先地位，所以沒有什么可擔心的。首先，這一假設(shè)被誤導(dǎo)了，因為創(chuàng)新者可能會忽略對成本結(jié)構(gòu)的考慮。正如我們在美國許多行業(yè)所看到的那樣，包括消費電子、半導(dǎo)體、太陽能電池板、電信設(shè)備和機床等。其次，目前尚不清楚中國是否是一個遲鈍的“復(fù)印機”，還是注定成為追隨者。

為了評估中國工業(yè)的創(chuàng)新程度，史密斯·理查森基金會向信息技術(shù)與創(chuàng)新基金會（ITIF）提供了經(jīng)費支持，以研究這個問題。我們專注于特定領(lǐng)域，包括機器人。

可以肯定的是，很難評估任何國家工業(yè)的創(chuàng)新能力，對中國工業(yè)來說尤其困難。部分原因是，中國向世界披露的信息比以前少得多，特別是關(guān)于其工業(yè)和技術(shù)的信息。盡管如此，ITIF依靠三種方法來評估中國在機器人方面的創(chuàng)新。首先，我們對從歐盟提供的2000個名單上列出的機器人公司中隨機挑選三家中國機器人公司進行了深入的案例研究與評估。其次，我們與中國機器人行業(yè)的全球?qū)＜疫M行了訪談，并舉行了一次圓桌會議。第三，我們評估了關(guān)于機器人創(chuàng)新的全球數(shù)據(jù)，包括科學(xué)文章和專利。

美國發(fā)明了機器人，但像許多其他行業(yè)一樣，它失去了對外國競爭對手的領(lǐng)導(dǎo)地位，部分原因是缺乏耐心的資本；而其他國家的公司愿意長期投資。今天，領(lǐng)先的機器人生產(chǎn)商在德國、日本和瑞士，中國正在積極努力迎頭趕上。根據(jù)一項研究，2022年，日本占全球機器人產(chǎn)量的46%，占全球出口的36%。相比之下，美國僅占全球出口的5.4%。換句話說，日本的機器人出口強度是美國的20倍。

今天，美國沒有工業(yè)機器人的鑄造廠。雖然一些主要機器人公司在美國有業(yè)務(wù)，但他們的大部分研發(fā)（R&D）和生產(chǎn)都在本國進行。此外，在美國很少有組件供應(yīng)商。這就是為什么2022年，美國在機器人方面出現(xiàn)了12.6億美元的貿(mào)易逆差，出口僅占進口價值的28%。

盡管美國在機器人生產(chǎn)方面總體滯后，但美國是此類公司的所在地。例如，總部位于加利福尼亞州的機器人公司Productive Robotics是一家在美國生產(chǎn)95%零件的機器人公司，它創(chuàng)造了有助于加工過程自動化的多軸協(xié)作機器人。此外，總部位于伊利諾伊州的英格索爾機床開發(fā)了Master Print Robotic，它有效地將3D打印和計算機數(shù)控（CNC）技術(shù)結(jié)合到一臺機器中。美國還有許多創(chuàng)新的機器人初創(chuàng)公司，部分原因是美國擁有強大的軟件能力；羅克韋爾自動化（ITIF支持者）等美國公司在這項業(yè)務(wù)的服務(wù)方面具備強大的實力。盡管如此，創(chuàng)新并不總是轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，特別是如果其他國家的快速追隨者可以有效地復(fù)制與模仿，且具有溢價效應(yīng)。

根據(jù)國際機器人聯(lián)合會（IFR）的數(shù)據(jù)，中國是世界上最大的工業(yè)機器人消費國。2021年，中國每個制造工人安裝的機器人比美國多18%。在中國制造業(yè)工資明顯低于美國工資的前提下，2021年中國在制造業(yè)的機器人使用率是美國的12倍。原因不是市場力量，而是政府政策。中國已將制造和采用機器人作為重中之重，并提供補貼作為支持。

IFR提供了各國在制造業(yè)中使用機器人的數(shù)據(jù)。韓國是世界上最大的工業(yè)機器人采用國，每1萬名制造工人中有1000多臺機器人，而新加坡以730臺排名第二，其次是日本和德國，各近400臺。美國每1萬名工人有285個機器人，而中國有392個。

但安裝和運行機器人的決定通常是基于機器人執(zhí)行任務(wù)而節(jié)省的人工成本——這些成本節(jié)省與制造工人的薪酬水平直接相關(guān)。因此，德國機器人滲透率高于低工資的印度。

2022年，世界上安裝的所有工業(yè)機器人中有52%安裝在中國，高于十年前的14%。比較機器人采用率占各國制造業(yè)工資水平預(yù)期采用率的份額，我們可以看到中國領(lǐng)先世界，采用的機器人比預(yù)期多12.5倍，高于2017年的1.6倍?？紤]到其制造工資，美國僅占預(yù)期機器人采用率的70%。

事實上，中國在機器人采用方面，國家和省政府投入了大量資金來補貼機器人采購和其他自動化技術(shù)。據(jù)IFR稱，這就是為什么中國連續(xù)八年成為世界上最大的工業(yè)機器人市場的原因之一。2022年，世界上52%的工業(yè)機器人都安裝在中國，高于十年前的14%。中國汽車工業(yè)現(xiàn)在是世界上最大的機器人采購商，因為汽車行業(yè)是工業(yè)機器人的主要買家。

中國對機器人快速增長的需求意味著大多數(shù)西方主要機器人制造商都在那里建立了生產(chǎn)業(yè)務(wù)，現(xiàn)有的中國公司已經(jīng)擴張，并創(chuàng)建了許多新的初創(chuàng)企業(yè)。

在上海，ABB和Fanuc公司建造了世界上最大的機器人生產(chǎn)工廠，其設(shè)施甚至比日本Fanuc更先進。日本安川電氣公司在中國建造了三家工廠，每年可以生產(chǎn)18000臺機器人。

中國有許多國內(nèi)機器人公司，如Geek Robotics、海康威視和藍劍。事實上，自2017年以來，中國有3400多家機器人初創(chuàng)公司——不僅是工業(yè)機器人，還有自主移動機器人（AMR）。這是中國“1億機器人計劃”的一部分。此外，去年，中國在機器人公司的發(fā)展方面取得了迅速進展。例如，Tracxn列出了188家中國機器人初創(chuàng)公司，前10名中，有8家接受中國境外風(fēng)險投資者的投資，這表明了他們的創(chuàng)新潛力。

其中許多初創(chuàng)公司來自中國東莞以南的工業(yè)開發(fā)區(qū)，那里有數(shù)百家機器人公司。一位香港教授表示，“東莞人開發(fā)出一種新技術(shù)產(chǎn)品的速度比硅谷或歐洲快5到10倍，成本卻是硅谷或歐洲的四分之一?！?/p>

盡管國內(nèi)產(chǎn)量不斷增長，但中國仍然是最大的工業(yè)機器人進口國，這表明它仍然嚴重依賴外國技術(shù)。2019年，中國71%的新機器人來自海外，包括日本、韓國、歐洲和美國。核心組件由日本和其他公司主導(dǎo)。事實上，中國依賴許多進口部件。正如一位分析師所說，“在中國出口的機器人中，進口零件的價值仍然很高?！?022年，中國出口的機器人價值僅為其進口機器人價值的36%。另一個項目研究了工業(yè)機器人、機器人齒輪減速器、機器人控制器和機器人伺服系統(tǒng)的三個關(guān)鍵上游系統(tǒng)。這三個關(guān)鍵系統(tǒng)占工業(yè)機器人生產(chǎn)成本的近70%。2020年，這些主要由外國公司制造，特別是日本、德國和瑞士。研究表明，中國大多數(shù)工業(yè)機器人公司都是系統(tǒng)集成商，從事低附加值的工作。

中國至少在兩個方面落后。第一個是軟件。當今機器人大約80%的價值是軟件——這是區(qū)分機器人質(zhì)量和性能的一個重要因素。中國在工業(yè)軟件能力方面仍然落后。正如我們采訪的一位專家所指出的：“我們看到了很多模仿硬件，但大多數(shù)區(qū)分車輛倉庫機器人的東西，特別是在吞吐能力方面，是由軟件功能驅(qū)動的，而中國在這方面就落后了?！钡诙€在集成系統(tǒng)開發(fā)和機器人從事服務(wù)業(yè)方面，中國公司比西方公司落后。

雖然中國機器人通常與最好的西方公司的質(zhì)量不匹配，但它們具有價格優(yōu)勢。對于許多公司來說，特別是在高收入國家，這種成本質(zhì)量權(quán)衡是值得的。對于這些要求較低的客戶來說，低價是有吸引力的。這個價格優(yōu)勢可以有效推動銷售。事實上，中國的戰(zhàn)略似乎是以價格優(yōu)勢來實現(xiàn)規(guī)模。在市場的低端和中端獲得銷售，然后在政府的幫助下再投資于高端、更具創(chuàng)新性的產(chǎn)品。

然而，中國正在某些領(lǐng)域進行創(chuàng)新。例如，專家認為，Geek和HAI等中國公司是材料處理領(lǐng)域的創(chuàng)新者。Leader Drive在組件方面很強大。Unitree是一家機器人初創(chuàng)公司，正在快速接近差距。它們被大學(xué)和其他不需要高質(zhì)量的組織采用。中國也在機器人的新興領(lǐng)域取得進展，特別是人形機器人。中國工業(yè)和信息技術(shù)部宣布計劃到2027年主導(dǎo)這一計劃，并向此類公司提供大量國家資金。

中國還利用外國收購來提升能力。最值得注意的是，2016年，Midea集團宣布收購德國機器人制造商KUKA，同樣，EFORT收購或投資了意大利的三家機器人公司。中國工業(yè)機器人制造商Estun收購或投資了幾家外國機器人公司，包括BARRETT（美國外骨骼驅(qū)動系統(tǒng)公司）和fMAi（德國），同時與歐洲領(lǐng)先的機器人生產(chǎn)商CLOOS合作。

總的來說，中國和中國機器人公司似乎認識到，他們需要從快速追隨者轉(zhuǎn)向創(chuàng)新者。他們做到這一點的一種方式是專注于許多前沿項目。雖然中國在很大程度上仍然是機器人的追隨者，但它正在努力成為一個創(chuàng)新者。

與此同時，中國在其他技術(shù)上也沿著這條道路成為創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)者。一個案例是世界領(lǐng)先的無人機制造商大疆。大疆通過數(shù)千名工程師的制造和研發(fā)來主導(dǎo)無人機領(lǐng)域。同樣，正如一項關(guān)于中國機器人的研究所指出的那樣：工業(yè)機器人的升級軌跡與中國移動電話行業(yè)的發(fā)展相似。起初，國內(nèi)公司為外國生產(chǎn)的高端手機提供質(zhì)量略低但更便宜的替代品。后來，當國內(nèi)公司積累了足夠的資源時，他們可以取得重大技術(shù)突破，并具有國際競爭力。

一位專家告訴ITIF，“中國在機器人方面至少與美國和歐洲相提并進，甚至可能領(lǐng)先于美國和歐洲。中國公司在機器人的硬件方面具有明顯優(yōu)勢，特別是在汽車制造。”

一位與會者表示，“中國公司是材料處理領(lǐng)域的創(chuàng)新者他們推出了我們在美國沒有的產(chǎn)品。HAI機器人將是一個很好的例子。但似乎國內(nèi)中國公司在二線和三線城市的市場滲透率最高，至少在零售應(yīng)用的AMR和機器人上是這樣?！?/p>

然而，另一位專家告訴我們，“在AMR領(lǐng)域，中國正在部署快速追隨者戰(zhàn)略，他們正在迅速趕上。目前，他們的機器人不如我們的好，但要便宜得多，所以被教育機構(gòu)或部分商業(yè)客戶采用。創(chuàng)新差距正在縮小?！绷硪晃粚＜冶硎荆骸爸袊軌蚩s小差距，只是一個時間的問題?！?/p>

中國在創(chuàng)新和質(zhì)量方面沒有領(lǐng)先的一個現(xiàn)象是，外國公司可能占當今中國機器人市場的75%，而國內(nèi)公司約占25%。核心組件由日本公司主導(dǎo)。

創(chuàng)新數(shù)據(jù)對評估創(chuàng)新能力很重要，但仍然有重大局限性。學(xué)術(shù)出版物不一定轉(zhuǎn)化為商業(yè)創(chuàng)新能力。同樣，專利不區(qū)分高價值專利和低價值專利。盡管如此，它們可以提供見解，特別是關(guān)于趨勢的見解。

中國在機器人專利方面領(lǐng)先世界，在2005年至2019年間占世界專利總額的35%。相比之下，美國約占機器人專利總數(shù)的13%。有趣的是，CSET的一份關(guān)于機器人專利的報告發(fā)現(xiàn)，在中國申請的機器人專利中有92%來自大學(xué)，而美國只有8%。相比之下，中國只有4%的機器人專利是由公司申請的，而美國只有82%。但中國申請的機器人專利幾乎是美國的三倍。在2005年至2019年期間申請機器人專利的前20個組織中，沒有一個是美國組織，而中國組織有7個。然而，在中國申請的專利并不等同于美國申請的專利，許多專利質(zhì)量較低。

中國在該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)出版方面也處于領(lǐng)先地位，特別是在傳感器/感應(yīng)方面。澳大利亞戰(zhàn)略政策研究所的一項研究研究了被引用最多的機器人研究文章，發(fā)現(xiàn)中國占27.9%，美國占24.6%。

然而，就創(chuàng)新產(chǎn)品而言，中國似乎落后了?！稒C器人報告》向全球最具創(chuàng)新性的50種機器人產(chǎn)品頒發(fā)年度創(chuàng)新獎。2022年，只有3人來自中國，而35人來自美國。2023年，只有一人來自中國。其中一些差異可能是因為該出版物位于美國，但差異仍然很大。

美國的政策通常要么忽視機器人，要么貶低機器人，而中國政府將機器人開發(fā)、生產(chǎn)和使用方面的全球領(lǐng)導(dǎo)地位作為重中之重。中國明白，它在機器人方面落后，存在貿(mào)易赤字，這就是為什么它設(shè)定了進入高端機器人的目標，包括人形機器人、取代危險條件下工人的機器人和高精度工業(yè)機器人。《中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》為中國設(shè)定了到2025年成為全球機器人技術(shù)創(chuàng)新之源和集成應(yīng)用的高端制造集群中心的目標，機器人行業(yè)的綜合優(yōu)勢是達到國際領(lǐng)先水平，機器人成為經(jīng)濟發(fā)展、人民生活和社會治理的重要組成部分。該規(guī)劃概述了提高機器人行業(yè)創(chuàng)新能力、鞏固產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)、增加稅收和財政支持、加強知識產(chǎn)權(quán)保護、加強人才培訓(xùn)體系等任務(wù)，并深化國際交流與合作。

政府還為機器人的使用制定了國家目標，提出了11個關(guān)鍵領(lǐng)域，希望有更多的機器人創(chuàng)新和被采用，包括醫(yī)療保健、教育和能源領(lǐng)域?？傮w而言，它設(shè)定了到2025年將機器人使用擴大十倍的目標。因此，許多省政府為公司購買機器人提供補貼。例如，2018年，廣東省計劃投資9430億元（約合1350億美元），幫助公司進行機器替代。同樣，安徽省政府表示將投資6000億元（約合860億美元）來補貼該省制造商的工業(yè)升級，包括機器人技術(shù)。從這個角度來看，按GDP計算，這相當于美國投資4萬億美元。中國還為設(shè)備投資提供稅收激勵。它已經(jīng)為機器人行業(yè)制定了第二個五年計劃。

中國正在利用其國內(nèi)市場優(yōu)勢，特別是國有企業(yè)，試圖促進國內(nèi)制造商拓展國內(nèi)市場。事實上，中國有廣泛的動力使機器人生產(chǎn)本地化，以抵御外部沖擊和與美國地緣政治競爭。

中國政府還建立了區(qū)域創(chuàng)新中心和專注于機器人的研究機構(gòu)，并得到了國家和省政府支持。它還激勵制造商在研究中心附近設(shè)立機構(gòu)。特別是，中國借鑒美國制造業(yè)系統(tǒng)，并建立了一些公私研究機構(gòu)，包括機器人研究機構(gòu)。例如東莞機器人產(chǎn)業(yè)園。中國還建立了沈陽機器人和智能制造集群。

中國還有另一個優(yōu)勢：媒體、學(xué)者和政府官員不會像在美國那樣經(jīng)常抱怨機器人接受工作。在中國，機器人被視為對國家未來發(fā)展至關(guān)重要。在美國，他們要么被視為無產(chǎn)階級的滅亡，要么被視為“終結(jié)者”機器。從長遠來看，在一個歡迎機器人的社會中，創(chuàng)新比在一個妖魔化機器人的社會中更容易。

如前所述，美國在機器人創(chuàng)新機器人方面似乎表現(xiàn)良好，但在機器人生產(chǎn)方面表現(xiàn)非常糟糕。這不是一個可持續(xù)的戰(zhàn)略，最終會降低美國的創(chuàng)新能力。

美國商務(wù)部應(yīng)該召集一個機器人行業(yè)咨詢小組，就重建美國機器人行業(yè)的需求向政府提供建議。其中一些肯定會集中在重建我們電氣和機械工程大學(xué)課程的必要性上，特別是重視美國畢業(yè)生的能力。國會和政府需要擴大對機器人研究的資助，特別是ARM，它已經(jīng)完成了120多個先進技術(shù)項目，包括新工具、傳感器和軟件。

與此同時，需要美國能夠擴展機器人技術(shù)的公司。雖然一些公司，如波士頓動力公司，正試圖這樣做，但我們?nèi)匀恍枰噙@樣的公司。一個關(guān)鍵步驟是使美國大公司能夠收購較小的美國機器人公司，以提供與中國公司相匹配所需的資本。因此，拒絕亞馬遜收購美國公司I-Robot的提議是歐盟反壟斷當局的一個重大錯誤。亞馬遜不在這個領(lǐng)域競爭，所以沒有競爭影響力。但亞馬遜確實有資金支持I-Robot與中國清潔機器人的競爭。此外，國會應(yīng)該設(shè)立機器人工廠稅收抵免，類似于2022年設(shè)立的半導(dǎo)體稅收抵免，以鼓勵國內(nèi)外公司在美國建立機器人生產(chǎn)工廠。美國和盟國應(yīng)該禁止中國對其國內(nèi)機器人公司進行所有投資或購買。

但如果對機器人的大部分需求都在美國以外，美國將不會恢復(fù)其機器人行業(yè)。因此，國會應(yīng)該增加對國家標準與技術(shù)研究所（NIST）推廣伙伴關(guān)系計劃的資金，該計劃旨在幫助小型制造商采用機器人技術(shù)。它應(yīng)該制定一項稅法，獎勵資本設(shè)備投資，最好是對新機械和設(shè)備采取投資稅收抵免政策。此外，更高的最低工資標準和更少的低技能移民將為公司提供更多的激勵措施來采購機器人，而不是以最低工資雇用工人。

最后，決策者需要拒絕不斷抱怨機器人的反機器人群體，而是為美國描繪一個機器人密集型愿景，大力宣傳機器人在提高生產(chǎn)力、安全性和生活質(zhì)量方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。