隨著硬件和軟件的進(jìn)步，包括人工智能（AI）、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）和視覺識別，機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)器人，但它現(xiàn)在也與位于德國、日本和瑞士的領(lǐng)先機(jī)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(jī)器人公司能創(chuàng)新并達(dá)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(jī)器人領(lǐng)域，流行了一個說法：中國是“復(fù)印機(jī)”，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(dān)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(fèi)電子、半導(dǎo)體、太陽能電池板、電信設(shè)備和機(jī)床等。其次，目前尚不清楚中國是否是一個遲鈍的“復(fù)印機(jī)”，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(fèi)支持，以研究這個問題。我們專注于特定領(lǐng)域，包括機(jī)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(jī)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(jī)器人公司中隨機(jī)挑選三家中國機(jī)器人公司進(jìn)行了深入的案例研究與評估。其次，我們與中國機(jī)器人行業(yè)的全球?qū)＜疫M(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)器人出口強(qiáng)度是美國的20倍。

今天，美國沒有工業(yè)機(jī)器人的鑄造廠。雖然一些主要機(jī)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(jìn)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(jī)器人方面出現(xiàn)了12.6億美元的貿(mào)易逆差，出口僅占進(jìn)口價值的28%。

盡管美國在機(jī)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(jī)器人公司Productive Robotics是一家在美國生產(chǎn)95%零件的機(jī)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(jī)器人。此外，總部位于伊利諾伊州的英格索爾機(jī)床開發(fā)了Master Print Robotic，它有效地將3D打印和計算機(jī)數(shù)控（CNC）技術(shù)結(jié)合到一臺機(jī)器中。美國還有許多創(chuàng)新的機(jī)器人初創(chuàng)公司，部分原因是美國擁有強(qiáng)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(qiáng)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(jī)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(jī)器人消費(fèi)國。2021年，中國每個制造工人安裝的機(jī)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(jī)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(jī)器人作為重中之重，并提供補(bǔ)貼作為支持。

IFR提供了各國在制造業(yè)中使用機(jī)器人的數(shù)據(jù)。韓國是世界上最大的工業(yè)機(jī)器人采用國，每1萬名制造工人中有1000多臺機(jī)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(jī)器人，而中國有392個。

但安裝和運(yùn)行機(jī)器人的決定通常是基于機(jī)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(jī)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(jī)器人中有52%安裝在中國，高于十年前的14%。比較機(jī)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(jī)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(jī)器人采用率的70%。

事實上，中國在機(jī)器人采用方面，國家和省政府投入了大量資金來補(bǔ)貼機(jī)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(jī)器人市場的原因之一。2022年，世界上52%的工業(yè)機(jī)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(jī)器人采購商，因為汽車行業(yè)是工業(yè)機(jī)器人的主要買家。

中國對機(jī)器人快速增長的需求意味著大多數(shù)西方主要機(jī)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(kuò)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(jī)器人生產(chǎn)工廠，其設(shè)施甚至比日本Fanuc更先進(jìn)。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(jī)器人。

中國有許多國內(nèi)機(jī)器人公司，如Geek Robotics、?？低暫退{(lán)劍。事實上，自2017年以來，中國有3400多家機(jī)器人初創(chuàng)公司——不僅是工業(yè)機(jī)器人，還有自主移動機(jī)器人（AMR）。這是中國“1億機(jī)器人計劃”的一部分。此外，去年，中國在機(jī)器人公司的發(fā)展方面取得了迅速進(jìn)展。例如，Tracxn列出了188家中國機(jī)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(jī)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。”

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(jī)器人進(jìn)口國，這表明它仍然嚴(yán)重依賴外國技術(shù)。2019年，中國71%的新機(jī)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(jìn)口部件。正如一位分析師所說，“在中國出口的機(jī)器人中，進(jìn)口零件的價值仍然很高?！?022年，中國出口的機(jī)器人價值僅為其進(jìn)口機(jī)器人價值的36%。另一個項目研究了工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人齒輪減速器、機(jī)器人控制器和機(jī)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(jī)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(jī)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(dāng)今機(jī)器人大約80%的價值是軟件——這是區(qū)分機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)行創(chuàng)新。例如，專家認(rèn)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(qiáng)大。Unitree是一家機(jī)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(jī)器人的新興領(lǐng)域取得進(jìn)展，特別是人形機(jī)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(tuán)宣布收購德國機(jī)器人制造商KUKA，同樣，EFORT收購或投資了意大利的三家機(jī)器人公司。中國工業(yè)機(jī)器人制造商Estun收購或投資了幾家外國機(jī)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(jī)器人生產(chǎn)商CLOOS合作。

總的來說，中國和中國機(jī)器人公司似乎認(rèn)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(diǎn)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(jī)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(jī)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(jī)領(lǐng)域。同樣，正如一項關(guān)于中國機(jī)器人的研究所指出的那樣：工業(yè)機(jī)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(jī)提供質(zhì)量略低但更便宜的替代品。后來，當(dāng)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(jī)器人方面至少與美國和歐洲相提并進(jìn)，甚至可能領(lǐng)先于美國和歐洲。中國公司在機(jī)器人的硬件方面具有明顯優(yōu)勢，特別是在汽車制造?！?/p>

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(jī)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(jī)器人上是這樣。”

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(jī)器人不如我們的好，但要便宜得多，所以被教育機(jī)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(dāng)今中國機(jī)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(jī)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(jī)器人專利總數(shù)的13%。有趣的是，CSET的一份關(guān)于機(jī)器人專利的報告發(fā)現(xiàn)，在中國申請的機(jī)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(jī)器人專利是由公司申請的，而美國只有82%。但中國申請的機(jī)器人專利幾乎是美國的三倍。在2005年至2019年期間申請機(jī)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(jī)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(jī)器人報告》向全球最具創(chuàng)新性的50種機(jī)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(jī)器人，要么貶低機(jī)器人，而中國政府將機(jī)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(jī)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(jìn)入高端機(jī)器人的目標(biāo)，包括人形機(jī)器人、取代危險條件下工人的機(jī)器人和高精度工業(yè)機(jī)器人。《中國機(jī)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(jī)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(biāo)，機(jī)器人行業(yè)的綜合優(yōu)勢是達(dá)到國際領(lǐng)先水平，機(jī)器人成為經(jīng)濟(jì)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(jī)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(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、加強(qiáng)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(jī)器人的使用制定了國家目標(biāo)，提出了11個關(guān)鍵領(lǐng)域，希望有更多的機(jī)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(jī)器人使用擴(kuò)大十倍的目標(biāo)。因此，許多省政府為公司購買機(jī)器人提供補(bǔ)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(jìn)行機(jī)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(bǔ)貼該省制造商的工業(yè)升級，包括機(jī)器人技術(shù)。從這個角度來看，按GDP計算，這相當(dāng)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(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)器人的研究機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)，包括機(jī)器人研究機(jī)構(gòu)。例如東莞機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園。中國還建立了沈陽機(jī)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(jī)器人接受工作。在中國，機(jī)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(jī)器。從長遠(yuǎn)來看，在一個歡迎機(jī)器人的社會中，創(chuàng)新比在一個妖魔化機(jī)器人的社會中更容易。

如前所述，美國在機(jī)器人創(chuàng)新機(jī)器人方面似乎表現(xiàn)良好，但在機(jī)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(jī)器人行業(yè)咨詢小組，就重建美國機(jī)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(jī)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(kuò)大對機(jī)器人研究的資助，特別是ARM，它已經(jīng)完成了120多個先進(jìn)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(kuò)展機(jī)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(jī)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(dāng)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(jī)器人的競爭。此外，國會應(yīng)該設(shè)立機(jī)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(jī)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(jī)器人公司進(jìn)行所有投資或購買。

但如果對機(jī)器人的大部分需求都在美國以外，美國將不會恢復(fù)其機(jī)器人行業(yè)。因此，國會應(yīng)該增加對國家標(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(jī)器人的反機(jī)器人群體，而是為美國描繪一個機(jī)器人密集型愿景，大力宣傳機(jī)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。