過去十多年，我國經歷了以工程機械快速發展為標志的粗獷式發展，而未來十年，我國將進入以智能化裝備快速發展為標志的集約化發展與制造業轉型升級階段。與工程機械發展初期相比較，在工業智能行業國外品牌將更加重視國內企業，系統集成環節將成為國內企業的切入點。目前我國工業智能產業鏈正逐漸完善，企業發展模式逐漸清晰。隨著我國勞動力結構和產業結構的調整，具備感知、分析、推理、決策、控制功能的智能裝備將成為“第三次工業革命”主力。
發達國家“再工業化”風潮興起
第一次工業革命是機械取代人力，第二次工業革命是自動取代手動，第三次工業革命將會是自動化升級為智能化。目前歐美日等發達國家工業已進入智能化時代。而工業自動化技術正在向智能化、網絡化和集成化方向發展。
2012年年末以來，美國等發達國家在制造業發展中出現“再工業化”風潮，被業內稱為第三次工業革命的信號。
之前，美國等發達國家將本國制造業中的低端部分安置在發展中國家，俗稱代工業務，依靠成品的高額利潤，發達國家盡享財富金字塔的塔尖部分。
隨著發展中國家勞動力成本和管理成本不斷上升，2012年12月，蘋果公司CEO庫克宣布要把蘋果公司的部分生產線拿回到美國；另外，通用電器、克萊斯勒、惠普、耐克等著名品牌也相繼加入回流潮，紛紛把生產線轉移回美國。這都源于美國制造業的新戰略——“再工業化”。
美國的再工業化，與第三次工業革命的遠景描述不謀而合。普遍認為，美國的再工業化，絕不是傳統意義上的制造業回歸，將催生一種新的生產方式，而帶有定制特征的智能設備被普遍應用將成為一大趨勢。
在再工業化過程中，制度創新和技術創新交織在一起。制度創新由政府推動，技術創新方面由新興產業推動。在新興產業的發展過程中，高端的制造業設備成為創新的首要任務。
2012年3月，奧巴馬提出投資10億美元，創建15個“美國國家制造業創新中心網絡”計劃(NNMI)，以重振美國制造業競爭力。2013年1月，美國總統辦公室、國家科學技術委員會、國家先進制造業項目辦公室聯合發布《制造業創新中心網絡發展規劃》。2012年8月以來，美國已經成立了4家制造業創新中心，這些中心涉及的相關技術和產業有望成為未來制造業的發展方向。
德國政府則提出“工業4.0”、“互聯工廠”高技術戰略。“工業4.0”最早是在2011年漢諾威博覽會上，由三位大學教授提出來的。制造業在德國的國民經濟占26%，作為提升傳統制造業的戰略發展方向，112頁的實施建議由項目研究組在2012年10月提交給德國聯邦政府此項目牽頭的教育科研部、經濟部和內政部，現已撥款2億歐元(約16億元人民幣)作為第一步研發經費。“互聯工廠”通過互聯網等通信網絡將工廠與工廠內外的事物和服務連接起來，構建新的商業模式。
此外，日本潛心研究人工智能，解決勞動力斷層并支持未來的工業智能化。作為全球最早進入老齡化的國家，日本潛心研究的科技正是人工智能產業，首先應用的領域就是工業化生產線。
日本工業機器人產業早在上世紀90年代就已經普及了第一和第二類工業機器人，而今已在發展第三、四類工業機器人的路上取得了舉世矚目的成就。日本希望借助在該產業的高投入以解決勞動力斷層問題，降低高昂的勞動成本并支持未來的工業智能化。同時，政府對相關機器人制造企業實施了優惠稅制、優惠貸款、減稅等多項扶持政策。
國內廠商核心技術有待突破
美德日等發達國家的工業革命信號給中國制造業敲響了警鐘。而中國經濟產業結構調整、勞動力成本上升、勞動力供給下降和國家政策支持，正助推工業智能產業快速成長，帶有定制特性的智能裝備將推動中國制造業轉型。國際模協秘書長羅百輝表示，過去十年，受益于投資大時代和工程施工機械化，是我國工程機械行業大發展時代。未來十年甚至更長時間，我國將迎來新一輪人力替代，即工業智能化，工業智能裝備迎來春天。
據統計，2012年我國工業機器人裝機量達到2.7萬臺，同比增長19.5%，占世界工業機器人裝機量的14.8%，僅次于日本居全球第二。2012年工業機器人本體市場約48億元，加系統集成工業機器人市場容量約192億元。2012年國內工業機器人存量已突破10萬臺，占世界存量的8%，僅次于日、美、德、韓。2009年之前，我國工業機器人年裝機容量不足一萬臺，并且幾乎全部來自國外品牌，行業處于導入期。2010年之后，我國工業機器人行業進入快速增長期。“從全球機器人密度看，我國雖為制造業大國，平均每萬人保有的機器人量僅為21臺，低于全球平均水平55臺/萬人，并遠低于日韓等機器人市場成熟的國家，未來市場發展空間仍然十分巨大。預計2020年之前行業年均增速可達30%，2020年工業機器人(包括系統集成)市場規模可達萬億以上。”羅百輝調研發現，中國36個城市主推機器人，企業數量己達720家以上，知名企業品牌有發那科、庫卡、柯馬、安川電機、川崎、那智不二越、史陶比爾、歐地希、愛德普、倍福、UR、沈陽新松、廣數、埃夫特、埃斯頓、開元、華恒、新時達、萬豐、諾力達、高威科、瑞宏、利迅達、嘉騰電子、眾拓、上海沃迪、機科發展、廣州萬世德、樂佰特、上海電氣、時代試金、廊坊智通、上海會通、英集斯、北自控等，當前的智能化裝備與十年前工程機械發展初期具有很多共同之處，兩者都面臨著廣闊的發展空間，但也都具有相近的發展困難，機遇與挑戰并存。工程機械主要用于基建、房地產投資等，都是充分競爭市場，工業機器人目前主要用于汽車、電子等行業，食品飲料、家電家居、金屬加工等行業，應用正在逐漸增加。目前國外機器人制造企業占據中國80%以上的市場份額，發那科、安川、KUKA、ABB四家公司合計占據約65%的市場份額。我國工程機械市場發展初期也主要由卡特彼勒、小松等國際品牌占據，大約從2006年開始，三一重工 、中聯重科等國內品牌才逐漸崛起，成功實現進口替代。在工業機器人領域，導入期國外品牌占據絕對優勢，快速成長期國內品牌有望逐漸實現進口替代。發展初期，工程機械的核心零部件液壓元器件、發動機、控制元器件和傳動系統等基本依賴進口；目前工業機器人的核心零部件控制器、驅動及伺服電機、減速機等也主要依賴進口。在工業機器人成本中，成本占比最高的為減速機，占33%-38%，驅動及伺服電機占20%-25%，控制器占10%-15%，機器人本體在總成本中占比只有20%左右。目前除了本體以外，我國工業機器人核心零部件還主要依賴進口。在控制器、驅動器與伺服電機方面，本體廠商可選的國外供應商較多，并且國內產品與國外品牌差距也在逐漸縮小在減速機領域，國際供應商主要有納博特斯克和Harmonic兩家。在工業用機器人關節上的精密減速機上，納博特斯克Nabtesco產品的全球市場占有率達60%，特別在中/重負荷機器人上，其RV減速機市場占有率高達90%。Harmonic公司則以諧波減速機為主，在全球工業機器人關節減速機領域擁有15%左右市占率。由于市場集中度高，國內本體廠商議價能力較弱，其減速機采購成本可達發那科、KUKA、安川、ABB等國際巨頭采購價格的3-5倍。目前國內機器人本體公司中只有廣州數控、南京埃斯頓、新松機器人等公司在進行控制系統、驅動和伺服電機等核心零部件自主研發。專業核心零部件供應商中，固高是我國控制器領域技術較為領先的供應商，匯川技術在驅動與伺服電機領域具有較強技術優勢。國內正在研發RV減速機的企業包括秦川發展 、山東帥克、南通振康等，諧波減速機研發機構與企業主要有北京諧波傳動所、蘇州綠的、中技克美等，目前中技克美對國內部分整機廠家(如廣州數控)提供產品。
由于國內公司起步晚，不掌握核心零部件技術，因此工程機械與工業機器人純粹依靠自主技術研發的公司都極少。少數國內公司技術來源為科研院所技術合作或轉型，如新松機器人與博實股份 ，工程機械中中聯重科最初也是由研究院轉制成立。
近幾年國外品牌正加速布局中國市場，一方面給國內品牌帶來了更大的競爭壓力，另一方面也為國內培養了技術人才、供應商體系等發展條件。近幾年內“搶人”將是國內企業技術引進的重要手段。
近幾年來，國家及各級政府不斷推出支持工業機器人行業發展的政策，推動行業發展。例如上海 、昆山、徐州、蕪湖等多地規劃了機器人產業園，推出政府引導資金、所得稅優惠等多項產業扶持政策。2013年11月，浙江省提出在未來五年年均實施“機器換人”項目5000項、完成技術改造投入5000億元。
我國智能化裝備發展路徑
工程機械與智能化工業裝備分別適應了我國不同發展階段對人工的替代需求，兩者在發展初期存在很多共同點與不同點，工程機械十年的黃金發展可以為目前智能化工業裝備的發展提供思路。
首先，與工程機械可以直接應用不同，工業機器人必須進行生產線系統集成才能應用，具有二次系統集成需求。
其次，國外龍頭品牌對待正在崛起的國內品牌態度不同。工程機械國內品牌發展初期，卡特彼勒、小松等國外品牌并未足夠重視，沒有采取有力措施遏制國內品牌成長，給了國內品牌成長機會。但目前來看，工業機器人市場的國外龍頭在國內品牌崛起過程中，加速布局國內產能，并不斷降低產品價格提升競爭力。以165Kg焊接機器人為例，國外品牌銷售價格已經由2010年30萬元左右降至當前22-24萬元。而由于國內工業機器人的核心部件采購成本較高，若國外品牌持續降價，將使得國內相關企業的盈利能力長期受到壓制。
第三，工程機械為標準化產品，而工業機器人多數為定制化產品。定制化產品較標準化產品更難以提升規模。
第四，客戶群體不同，銷售方式不同。工程機械以個人客戶為主，因此主要采用經銷模式，而工業機器人主要針對企業用戶，因此規模較小的情況下主要以直銷為主，但機器人本體規模提升后也將需要建設經銷渠道。系統集成商由于采用項目招投標方式獲得訂單，因此必須自建銷售隊伍。
此外，目前銷售回款方式不同，工程機械銷售模式更加多樣化。工程機械銷售回款模式經歷了全款-全款+分期付款-全款+分期付款+按揭-全款+分期付款+按揭+融資租賃的發展過程，目前工業機器人還主要以全款方式為主，系統集成的工程墊款也較少。
通過以上工程機械與工業智能裝備的比較，羅百輝認為我國智能化裝備可能的發展路徑包括以下幾個方面。
系統集成為國內工業機器人發展提供了機會。由于不同下游行業之間的系統集成差異較大，國內系統集成商通常在行業經驗、客戶關系、個性化服務能力等方面優于國外集成商。
機器人本體提升性價比是關鍵，短期內政府扶持是機遇，長期依靠核心零部件突破。目前如果采用進口核心零部件，我國工業機器人成本高于國外品牌。以165Kg焊接機器人為例，國外龍頭生產成本約16-18萬元，向國內銷售價格約22-24萬元。而如果采用進口核心零部件，國內企業成本接近30萬元。并且國外品牌正在擴展國內產能，降低生產成本與銷售價格，提升產品競爭力。
國產品牌成本高于國外品牌的主要原因為核心零部件受制于人，而我國機器人核心零部件薄弱一方面是由于基礎技術實力影響，另一方面也受國內主機生產規模較小，市場需求不足以支撐核心零部件研發。最重要的是，與當初工程機械核心零部件廠商面臨的問題一樣，本體企業為了保證設備的穩定性，較低返修率，以及客戶定制化需求，不愿意試用國產零部件。因此在行業發展初期，國家政策扶持是打破本體與核心零部件循環困境的突破手段之一。但長期來看，國內工業機器人本體的發展還有賴于核心零部件技術突破，降低生產成本提高性價比。
長期來看搶人、搶市場將貫穿始終。對機器人本體以及核心零部件企業，人才及技術引進將是提升產品技術水平的重要手段，因此國內企業與國外龍頭之間、國內企業之間的人才競爭將在未來多年伴隨行業的發展。而對于系統集成企業，市場及客戶渠道是重要競爭優勢 ，快速搶占市場，在細分行業內建立先發優勢尤為重要。
更加靈活的銷售模式提升競爭力。隨著行業的發展，市場競爭加劇，分期付款、按揭銷售、融資租賃等銷售模式或將在機器人本體市場逐漸出現，靈活的銷售模式，周到的客戶服務也將成為提升市場競爭力的重要手段。而系統集成商中BT、EPC等需要墊資較多的模式也將更具競爭力。
低端傳統制造業的智能化改造市場空間巨大。隨著國外汽車等制造業進入中國市場，國外機器人企業在國內市場中定位于規模化、高端化的市場為主，主要瞄準完全競爭市場中的“高大上”行業進行配套。而中國存在著上萬億的低端制造業市場等待改造，特別是近幾年來，隨著招工難和人工成本逐年上升帶來的盈利持續下降，這些市場有極其迫切的需求進行自身改造，提升智能化率。如果國內企業抓這類龐大經濟型機器人市場，能快速完成規模積累。
從工業智能裝備海外發展經驗來看，歐美及日本的發展模式各不相同。日本和歐洲都擁有完整的工業機器人產業鏈，不同之處在于日本工業機器人發展初期具有明確的專業分工，集群化效應構成了完整的工業機器人產業鏈，而歐洲公司則更傾向于全產業鏈一體化發展，單一公司即可完成一攬子交鑰匙工程。與歐洲及日本不同，美國在工業機器人產業鏈中主要集中于系統集成領域，機器人本體主要從日本及歐洲進口。
目前我國工業機器人正處于發展初期，產業鏈正逐步完善，全產業鏈一體化布局與上下游分工合作集群化發展兩種模式在并行發展。羅百輝認為，工業智能的發展是我國制造業轉型升級的基礎，未來必將快速發展。對工業機器人市場，短期內系統集成市場是國內公司的主要突破點，長期來看，國內工業機器人發展有賴于核心技術突破以提高性價比。
