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隨著硬件和軟件的進步，包括人工智能（AI）、微機電系統（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之一。機器人已經廣泛用于各行各業，包括制造、物流、醫療保健、建筑和許多其他領域，并為提升全球生產力帶來了巨大希望。

然而，機器人是技術領域的魯德尼·丹澤菲爾德（一個演員）：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。它們是一種重要的防御和商業兩用技術。

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

在機器人領域，流行了一個說法：中國是“復印機”，美國是“創新者”。這種描述往往對技術和產業政策持冷漠態度。畢竟，我們在創新方面處于領先地位，所以沒有什么可擔心的。首先，這一假設被誤導了，因為創新者可能會忽略對成本結構的考慮。正如我們在美國許多行業所看到的那樣，包括消費電子、半導體、太陽能電池板、電信設備和機床等。其次，目前尚不清楚中國是否是一個遲鈍的“復印機”，還是注定成為追隨者。

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

可以肯定的是，很難評估任何國家工業的創新能力，對中國工業來說尤其困難。部分原因是，中國向世界披露的信息比以前少得多，特別是關于其工業和技術的信息。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的全球專家進行了訪談，并舉行了一次圓桌會議。第三，我們評估了關于機器人創新的全球數據，包括科學文章和專利。

美國發明了機器人，但像許多其他行業一樣，它失去了對外國競爭對手的領導地位，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，領先的機器人生產商在德國、日本和瑞士，中國正在積極努力迎頭趕上。根據一項研究，2022年，日本占全球機器人產量的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，美國沒有工業機器人的鑄造廠。雖然一些主要機器人公司在美國有業務，但他們的大部分研發（R&D）和生產都在本國進行。此外，在美國很少有組件供應商。這就是為什么2022年，美國在機器人方面出現了12.6億美元的貿易逆差，出口僅占進口價值的28%。

盡管美國在機器人生產方面總體滯后，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95%零件的機器人公司，它創造了有助于加工過程自動化的多軸協作機器人。此外，總部位于伊利諾伊州的英格索爾機床開發了Master Print Robotic，它有效地將3D打印和計算機數控（CNC）技術結合到一臺機器中。美國還有許多創新的機器人初創公司，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務的服務方面具備強大的實力。盡管如此，創新并不總是轉化為生產力，特別是如果其他國家的快速追隨者可以有效地復制與模仿，且具有溢價效應。

根據國際機器人聯合會（IFR）的數據，中國是世界上最大的工業機器人消費國。2021年，中國每個制造工人安裝的機器人比美國多18%。在中國制造業工資明顯低于美國工資的前提下，2021年中國在制造業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中使用機器人的數據。韓國是世界上最大的工業機器人采用國，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行任務而節省的人工成本——這些成本節省與制造工人的薪酬水平直接相關。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工資水平預期采用率的份額，我們可以看到中國領先世界，采用的機器人比預期多12.5倍，高于2017年的1.6倍。考慮到其制造工資，美國僅占預期機器人采用率的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。據IFR稱，這就是為什么中國連續八年成為世界上最大的工業機器人市場的原因之一。2022年，世界上52%的工業機器人都安裝在中國，高于十年前的14%。中國汽車工業現在是世界上最大的機器人采購商，因為汽車行業是工業機器人的主要買家。

中國對機器人快速增長的需求意味著大多數西方主要機器人制造商都在那里建立了生產業務，現有的中國公司已經擴張，并創建了許多新的初創企業。

在上海，ABB和Fanuc公司建造了世界上最大的機器人生產工廠，其設施甚至比日本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18000臺機器人。

中國有許多國內機器人公司，如Geek Robotics、海康威視和藍劍。事實上，自2017年以來，中國有3400多家機器人初創公司——不僅是工業機器人，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家中國機器人初創公司，前10名中，有8家接受中國境外風險投資者的投資，這表明了他們的創新潛力。

其中許多初創公司來自中國東莞以南的工業開發區，那里有數百家機器人公司。一位香港教授表示，“東莞人開發出一種新技術產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。”

盡管國內產量不斷增長，但中國仍然是最大的工業機器人進口國，這表明它仍然嚴重依賴外國技術。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。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。”2022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的三個關鍵上游系統。這三個關鍵系統占工業機器人生產成本的近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，中國大多數工業機器人公司都是系統集成商，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——這是區分機器人質量和性能的一個重要因素。中國在工業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，但大多數區分車輛倉庫機器人的東西，特別是在吞吐能力方面，是由軟件功能驅動的，而中國在這方面就落后了。”第二個在集成系統開發和機器人從事服務業方面，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量不匹配，但它們具有價格優勢。對于許多公司來說，特別是在高收入國家，這種成本質量權衡是值得的。對于這些要求較低的客戶來說，低價是有吸引力的。這個價格優勢可以有效推動銷售。事實上，中國的戰略似乎是以價格優勢來實現規模。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、更具創新性的產品。

然而，中國正在某些領域進行創新。例如，專家認為，Geek和HAI等中國公司是材料處理領域的創新者。Leader Drive在組件方面很強大。Unitree是一家機器人初創公司，正在快速接近差距。它們被大學和其他不需要高質量的組織采用。中國也在機器人的新興領域取得進展，特別是人形機器人。中國工業和信息技術部宣布計劃到2027年主導這一計劃，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（美國外骨骼驅動系統公司）和fMAi（德國），同時與歐洲領先的機器人生產商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向創新者。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新者。

與此同時，中國在其他技術上也沿著這條道路成為創新領導者。一個案例是世界領先的無人機制造商大疆。大疆通過數千名工程師的制造和研發來主導無人機領域。同樣，正如一項關于中國機器人的研究所指出的那樣：工業機器人的升級軌跡與中國移動電話行業的發展相似。起初，國內公司為外國生產的高端手機提供質量略低但更便宜的替代品。后來，當國內公司積累了足夠的資源時，他們可以取得重大技術突破，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域的創新者他們推出了我們在美國沒有的產品。HAI機器人將是一個很好的例子。但似乎國內中國公司在二線和三線城市的市場滲透率最高，至少在零售應用的AMR和機器人上是這樣。”

然而，另一位專家告訴我們，“在AMR領域，中國正在部署快速追隨者戰略，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，所以被教育機構或部分商業客戶采用。創新差距正在縮小。”另一位專家表示：“中國能夠縮小差距，只是一個時間的問題。”

中國在創新和質量方面沒有領先的一個現象是，外國公司可能占當今中國機器人市場的75%，而國內公司約占25%。核心組件由日本公司主導。

創新數據對評估創新能力很重要，但仍然有重大局限性。學術出版物不一定轉化為商業創新能力。同樣，專利不區分高價值專利和低價值專利。盡管如此，它們可以提供見解，特別是關于趨勢的見解。

中國在機器人專利方面領先世界，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的13%。有趣的是，CSET的一份關于機器人專利的報告發現，在中國申請的機器人專利中有92%來自大學，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，許多專利質量較低。

中國在該領域的學術出版方面也處于領先地位，特別是在傳感器/感應方面。澳大利亞戰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，發現中國占27.9%，美國占24.6%。

然而，就創新產品而言，中國似乎落后了。《機器人報告》向全球最具創新性的50種機器人產品頒發年度創新獎。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、生產和使用方面的全球領導地位作為重中之重。中國明白，它在機器人方面落后，存在貿易赤字，這就是為什么它設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機器人。《中國機器人產業發展規劃（2016-2020）》為中國設定了到2025年成為全球機器人技術創新之源和集成應用的高端制造集群中心的目標，機器人行業的綜合優勢是達到國際領先水平，機器人成為經濟發展、人民生活和社會治理的重要組成部分。該規劃概述了提高機器人行業創新能力、鞏固產業發展基礎、增加稅收和財政支持、加強知識產權保護、加強人才培訓體系等任務，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個關鍵領域，希望有更多的機器人創新和被采用，包括醫療保健、教育和能源領域。總體而言，它設定了到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升級，包括機器人技術。從這個角度來看，按GDP計算，這相當于美國投資4萬億美元。中國還為設備投資提供稅收激勵。它已經為機器人行業制定了第二個五年計劃。

中國正在利用其國內市場優勢，特別是國有企業，試圖促進國內制造商拓展國內市場。事實上，中國有廣泛的動力使機器人生產本地化，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域創新中心和專注于機器人的研究機構，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立機構。特別是，中國借鑒美國制造業系統，并建立了一些公私研究機構，包括機器人研究機構。例如東莞機器人產業園。中國還建立了沈陽機器人和智能制造集群。

中國還有另一個優勢：媒體、學者和政府官員不會像在美國那樣經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展至關重要。在美國，他們要么被視為無產階級的滅亡，要么被視為“終結者”機器。從長遠來看，在一個歡迎機器人的社會中，創新比在一個妖魔化機器人的社會中更容易。

如前所述，美國在機器人創新機器人方面似乎表現良好，但在機器人生產方面表現非常糟糕。這不是一個可持續的戰略，最終會降低美國的創新能力。

美國商務部應該召集一個機器人行業咨詢小組，就重建美國機器人行業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課程的必要性上，特別是重視美國畢業生的能力。國會和政府需要擴大對機器人研究的資助，特別是ARM，它已經完成了120多個先進技術項目，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，但我們仍然需要更多這樣的公司。一個關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，國會應該設立機器人工廠稅收抵免，類似于2022年設立的半導體稅收抵免，以鼓勵國內外公司在美國建立機器人生產工廠。美國和盟國應該禁止中國對其國內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，美國將不會恢復其機器人行業。因此，國會應該增加對國家標準與技術研究所（NIST）推廣伙伴關系計劃的資金，該計劃旨在幫助小型制造商采用機器人技術。它應該制定一項稅法，獎勵資本設備投資，最好是對新機械和設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力、安全性和生活質量方面發揮著關鍵作用。