IDC重磅：機器人3.0時代，中國將甩日美韓幾條街
產業革命的演進、技術的發展和社會需求的變化驅動了全球機器人革命的爆發。在“中國制造2025”戰略布局和勞動力市場結構性短缺的雙重刺激下，我國機器人產業逐步凸顯出差異化、個性化、定制化的發展趨勢，應用覆蓋食品、醫療、3C等諸多領域。
對此，IDC分析指出，智能機器人產業在中國的市場規模有望在2027年達到1.6萬億元人民幣以上；宏觀經濟層面，中國5-8%的GDP將由機器人拉動和促進。
我們推薦來IDC聯合中國信通院、英特爾發布的人工智能時代機器人3.0生態報告，從市場與政策環境、技術發展與挑戰、數字生態與游戲規則三方面闡述“機器人3.0”的概念，解析機器人產業動態和趨勢、中國機器人發展的機遇與挑戰。
IDC認為，數字化轉型經濟時代將對機器人產業產生深遠的影響，加速其智能化發展。與此同時，信息技術發展到第三平臺技術時代，云計算、大數據、移動和社交這四大支柱結合物流網、認知與人工智能、機器人、下一代安全、3D打印、增強和虛擬現實這六大創新加速器，又反過來為數字轉型提供重要動力。
*定義：機器人3.0
人工智能時代的大幕已經開啟。機器人技術將與人工智能技術、通信技術和操控技術進一步有機融合。
*大變革時代來臨 機器人3.0促行業融合共生
在機器人2.0的基礎上，機器人3.0將實現從感知到認知、推理、決策的智能化進階。3.0時代的機器人將具備以下特征：
1、互聯互通
通過傳感器等環境感知設備收集海量數據， 快速傳遞到云端并進行初級處理， 實現信息的有效分享。
2、虛實一體
即虛擬信號與實體設備的深度融合， 實現數據收集、處理、分析、反饋、執行、物化的流程閉環， 實現 “實－虛－實” 的轉換。
3、軟件定義
收集的海量數據需要大量的智能運算， 軟件的作用愈發明顯， 3.0時代的機器人將向軟件主導、內容為王、平臺化、API 中心化的方向發展。
4、人機融合
通過深度學習技術實現人機間的音像交互， 乃至機器人對人的心理認知和情感交流。
需要指出，這四個特征并非同時出現， 而是從低到高逐步實現的。
時代變革的背后邏輯：市場 政策 技術
從工業領域到消費領域，越來越多的機器人開始替代人類完成越來越復雜的工作，并逐漸滲透至日常生活中的各個角落。機器人時代正在來臨：市場規模不斷擴大，產品種類日新月異，新興企業層出不窮，全球機器人產業爆發的背后，有三個關鍵的驅動因素：
1、市場：智能制造掀產業轉型潮
新一輪產業革命浪潮席卷全球，智能制造成為全球制造業發展的核心方向。制造業的升級離不開自動化、數字化和智能化裝備的基礎支撐，也將帶動以機器人為代表的相關裝備產業快速發展。
一方面，傳統制造業的轉型釋放出巨大市場潛力，對當前機器人產業的擴張起到了顯著的刺激作用；另一方面，先進制造業發展催生了對高科技機器人產品的新需求，并推動機器人應用范圍的不斷拓展，成為機器人產業發展的新動力。
*2020年全球機器人市場占比
根據IDC最近更新的《全球商用機器人技術支出指南》，到2020年，全球機器人技術及相關服務支出將從2016年的915億美元（約合6,300億元人民幣）增長到1880億美元 （約合13,000億元人民幣），即在現有的基礎上增加一倍以上。
*中國機器人市場規模（2015-2020年）
從區域分布來看，亞太市場在全球處于絕對的領先地位，預計其2020年支出將達1330億美元， 全球占比達71%，中國將接近600億美元，是最大且增長最快的機器人市場；歐洲、 中東和非洲（EMEA）為第二大區域， 2016年的支出為147億美元（約合1014.3億元人民幣）；美洲是第三大市場， 2016年支出總額為129億美元（約合890億元人民幣）。
2、政策：各國爭推機器人發展戰略
北美：產研結合 力保領先
2011年，美國推行“先進制造業伙伴計劃”，投資7000萬美元支持下一代機器人的研究；同年，啟動“國家機器人計劃”，搶占美國下一代機器人技術及應用方面的領先地位；
2012年，提出“國家機器人技術計劃”，致力于發展能與人類合作的新一代機器人；
2013年，發布“機器人路線圖：從互聯網到機器人”，強調機器人技術在美國制造業和衛生保健領域的重要作用；
2016年，推出“國家機器人計劃2.0”，打造無處不在的協作機器人。
歐洲：最強民間資助創新計劃
機器人技術創新一直是歐盟數字議程、第七代研發框架計劃和2020地平線項目資助的重點優先領域，2014年歐盟啟動了“歐盟機器人研發計劃”，歐盟委員會和歐洲機器人協會聯合贊助，使“歐盟機器人研發計劃”成為世界上最大的民間資助機器人創新計劃。
此外，英國政府在2012年發布首個官方機器人戰略RAS2020，確保機器人產業處于全球領先地位。
亞太：重點扶持 力爭上游
日本：將機器人列入“新產業發展戰略”中七大重點扶持性產業，在機器人路線中，將新世紀工業機器人列為重點發展的三個領域之一；2015年日本政府公布了《機器人新戰略》，保持日本機器人產業的國際競爭力。
韓國：2003年，機器人入選韓國十大關鍵技術；2009年，韓國政府發布“服務機器人產業發展戰略”，目標是成為世界機器人強國；2012年推出為期十年的“機器人未來戰略2022”，目的是將韓國機器人產業擴展10倍，實現全面機器人（all-robot）時代的愿景。
中國：2013年，中國機器人產業聯盟成立，覆蓋80多家產業鏈骨干單位、研究機構等；2015年中國制造 2025” 戰略規劃， 將機器人列入大力推動突破發展的十大重點領域之一，旨在實現由制造大國向制造強國的轉變；2016年工信部、 發改委、 財政部聯合印發 “機器人產業發展規劃（2016-2020）”，對中國“十三五”期間機器人產業發展作出整體規劃；目前， 已有超過20個省市出臺了機器人相關政策， 把機器人作為重點產業進行培育；中國對機器人領域的布局已經從研發規劃轉變成中國制造業崛起的重要平臺。
*中國多省市出臺機器人產業培養計劃
3、技術：巨頭引領 雙創熱烈
國際方面，制造業和科技界的巨頭都在引領行業智能化的發展：
與此同時，創業公司和創新產品也是層出不窮：
除了雙創活動，中國的企業和資本也在進行滲透：
中國機器人產業：篳路藍縷 玉汝于成
機器人產業的技術創新在20世紀80年代快速發展，2005年以來實現飛速增長。我國機器人產業雖起步較晚，在進入21世紀以來，隨著國家級戰略的逐步推進和社會各界的持續參與，也取得了豐厚成果。
截至目前，中國已經有40多個機器人園區，上規模的機器人企業超過800家， 形成了東南西北四大產業聚集區， 井各據優勢特點，在空間上搭建了各地區和經濟帶之間的協作基礎。
*中國四大機器人產業聚集區
據國際知識產權組織統計，2000年中國在機器人方面的專利占當年世界機器人專利總量的比例只有1%；到2011年，這一數字已經達到25%，超過日本、韓國和美國，居世界第一 位。未來， 隨著人工智能等新一代信息技術的深入應用，我國的機器人專利數量有望進一步增加。
*世界機器人領域專利注冊數量（1960-2010）
細分市場迎接發展大機遇
工業機器人：2020年1110億美元
工業機器人主要用于制造業， 包括離散制造（discrete manufacturing）和流程制造（process manufacturing）。中國自2013年起成為世界上最大的工業機器人消費市場， 并保持至今。而今，新一代信息技術成為工業機器人發展驅動力，中國也借此尋找到了新的發展良機。
*中國工業機器人歷史出貨量（2005-2015年）
IDC預計，全球工業機器人在制造業的市場規模在 2020年將達到1110億美元；其中，中國的市場份額將從2015年的約四分之一增至2018年的三分之一。
*各國機器人市場份額（2011-2015年）
時值歷史機遇期，國內工業機器人領軍企業新松公司2015年11月正式發布柔性多關節機器人，這意昧著在人機協作機器人領域， 中國機器人企業與國外知名企業站在了同一起跑線上。
與此同時，資本優勢也在轉化成工業機器人產業新力量。代表性案例是2017年1月， 美的40億歐元收購庫卡的交易塵埃落定，獲得庫卡94.55%股權， 體現出中國企業在工業機器人領域的雄心。
服務機器人：2B已至拐點 2C靜待爆發
商用服務機器人已經處于爆發的臨界點， 面臨著巨大的發展機遇和市場空間。
需求端來看，近年來，勞動力成本持續走高， 對醫療、零售、銀行等市場影響尤為明顯。商用 服務機器人在一定程度上可以實現對人的替代，從而有效節省成本。未來，隨著勞動人口紅利的進一步消失，行業對機器人的需求也將進一步擴大。
另一方面，商用場景下的機器人不必面面俱到，只需要針對某一痛點進行完善開發，即可起到取代部分人力的效果，商業變現的可行性更強。受此影響，越來越多的優質公司開始布局商用服務機器人，對技術和產品進行持續的研發和投產， 大大降低了商用服務機器人的價格壁壘，形成了較為豐富的產品線， 在供給端為商用服務機器人的爆發提供了可能。
IDC預計，全球商用服務機器人在醫療、零售批發、公共事業和交通領域的市場規模在2020年將達到170億美元。中國作為全球最大的子市場，將在未來幾年貢獻主要增量。
*個人自主服務機器人自然交互差異
相對于工業和商用服務機器人， 我國消費服務機器人尚處于發展初期， 現有產品功能單一、價格昂貴且與用戶期望差距較大，導致用戶付費意愿不強，廠商變現困難。盡管如此，考慮到人口老齡化趨勢加劇，居民可支配收入增加，消費服務凱器人市場潛力依然巨大。
目前，中國市場上的消費服務機器人的主要應用場景包括幼兒教育、助老助殘、智能家居、家政服務、數字娛樂、情感陪護等。隨著智能化技術的發展， 人工智能與機器人產晶將進一步融合， 生產成本將進一步降低， 產品與需求將逐漸匹配。消費服務機器人有望迎來大規模應用， 遍及社會各個角落，成為萬物互聯時代的互聯網終端。
機器人產業前景明朗，但入局之前還有三個問題需要考慮：
1、如何突破技術瓶頸實現內生增長？
首先， 在人機協作領域， 機器人需要通過加速多模態感知、環境建模、優化決策、虛實整合等關鍵技術研發，強化人機交互體驗與人機協作效能。其次，機器人技術亟需與正在飛速發展的物聯網、云計算、大數據技術進行深度融合，充分利用海量共享數據、計算資源，實現基于機器人產品的服務化能力延伸。最后，識別、情感交互、深度學習、類腦智能等人工智能技術還有巨大的發展空間。
面對上述技術瓶頸如何充分運用產業鏈協同研發、開源機器人操作系統、跨領域融合等開放式創新方法成為推進機器人技術突破過程中所面臨的新課題。
2、如何把握市場脈搏推陳出新？
機器人應用場景的增多讓用戶的需求更加多元和復雜， 提高了產業與需求之間匹配的難度。 傳統的工業機器人廠商通常在外形設計能力上有所欠缺，無法吸引用戶；跨界企業如行業用戶、ICT廠商等通常又對用戶行為不夠了解；商業和個人用戶對機器人產品的反饋尚未形成有效渠道。
因此， 把握市場脈搏， 理解用戶痛點推出符合場景的創新應用，成為目前機器人產業面臨的重要挑戰。
3、如何整合全球優秀資源為我所用？
我國機器人產業整體處于起步期，企業發展良奏不齊，在資金、生產能力、市場經驗、核心零部件供應等方面存在各式各樣的問題， 產業鏈各主體間的協同整合存在較大障礙。如何打造開放高效的協同體系， 獲取全球優秀資源為我所用是我國機器人產業面臨的又一挑戰。
數字生態改變游戲規則
*機器人產業鏈示意圖
傳統機器人產業鏈主要面向工業機器人領域，上游環節中主要包括各類零部件廠商，中游環節涵蓋機器人本體制造商、 控制或功能軟件提供商以及面向應用部署服務的系統集成商，下游環節則主要由不同領 域的企業客戶和個人消費者構成，形成巨大的機器人應用市場。
而伴隨著商用及消費服務機器人的興起， 機器人產業鏈逐漸發生變化， 產業鏈各環節中的要素不斷豐富。
*機器人企業類型及特征
例如， 上游零部件廠商從傳統三大核心部件減速器、 伺服電機和控制器擴展到先進傳感器模塊與數字化芯片等領域， 中游不但增加了商用和消費機器人的本體制造商， 還更多地引入了擁有云服務、人工智能、機器人操作系統等核心技術能力的軟件提供商，下游的機器人用戶也從傳統工業企業向不同社會領域進行快速滲透。
六方共建生態格局
政策層面，政府不但在政策方面 給予大力扶持， 而且在 市場和資金方面給予充分引導（2017年20億元專項基金）；
產業層面，除傳統的機器人廠商外， 越來越多的行業用戶、ICT企業和初創公司也參與到機器人的研發、設計、生產中來；
學術層面，我國千余所工科高校中已有三分之一開設相關研究和人才培訓工作；
基礎研發和專利層面，我國也已走在前列，計算機視覺、語音識別、機器學習等領域取得標桿性成果；
應用層面，機器人從傳統的工業和制造 業領域向教育、物流、醫療、零售、 家庭等領域滲理， 產生出大量的應用場景和案例；
資本層面，2016年機器人創業項目融資案例數達到70起，占全球總案例散的40%以上， 融資總額超過12億美元。
平臺玩法起步 單點切入受限
部分企業和組織已經意識到生態各方各自為戰的問題，提出了以平臺化發展促進合作共贏的主張，并做出了一些積極的嘗試。
*企業平臺化嘗試案例
客觀地說， 這些平臺化嘗試在一定程度上促進了生態參與者之間的協作，也取得了較為顯著的成績；但另一方面， 這些嘗試更多處于“單點切入”的狀態，即選擇產業鏈某個特定環節進行試驗性探索，鏈接某類特定資源，對生態整體協作效率提升有限。
因此，機器人生態平臺化發展仍處于起步期，有著較大的發展空間。未來， 機器人生態將向著以開放平臺為核心的有機協作的方向發展。
*機器人協同創新生態
以開放平臺為核心的機器人協同創新生態主要包括以下五個層面：
1、產業層
即傳統意義上的機器人產業鏈， 眾多的上下潛企業相互依存、彼此合作，是生態重要的產 業基礎。
2、平臺屋
生態的核心， 負責連接各類參與主體， 整合各英關鍵要素， 建立各參與主體間的溝通機制， 促進合作參與者之間資潭共享共贏。
3、要素層
包括資源、服務、應用三類要素。資源要素包括與機器人相關的科研、技術、人才、投資等；服務要素包括公共部門或專業服務組織提供的市場、咨詢、信貸等； 應用要素包括操作系統、開發套件、數據、用戶等。
4、政策層
包括國家及地方級相應的戰略、規劃、政策、 項目、基金、監管等。
5、安全層
涉及到生態各個方面， 為各主體、各環節提供保障， 包括生產安全、設備安全、網絡安全、數據安全等。
機器人3.0時代的關鍵在于信息技術驅動的多方協同性，也就是數字化平臺進一步滲透生產生活的結果，而機器人作為執行端，之于工業、商用、消費有著減緩勞動力成本壓力，豐富產品內容和服務，提高安全性，優化運營等優勢，在制造業已經鋪開，商用機器人由于技術成熟也面臨應用拐點，消費應用雖在發展初期，但其市場藍海也在吸引技術和資本投入。
總的來看，機器人作為重要的戰略新興產業和第三次工業革命的切入點，全球各國都進行了戰略布局；產業層面，越來越多的企業紛紛涉足機器人領域，助推行業發展并尋找商機，產業界的格局從以傳統機器人企業為主逐步過渡到傳統機器 人、信息技術、汽車、電子電氣、數字媒體等多行業企業協同發展。
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