一、工業機器人應用的影響分析
近年來,在勞動力成本上漲、產業提質增效、新生代就業要求提高等因素影響下,我國機器人的應用呈現快速增長的態勢。特別是隨著科學技術的不斷發展以及智能制造的深入推進,機器人應用范圍將愈加廣泛。為了全面、深入剖析機器人的廣泛應用所帶來的影響,我們開展了廣泛、深入的調查研究。
在工業和信息化部的支持下,我們對全國31個省(市、區)、5個計劃單列市及新疆生產建設兵團開展了問卷調查,同時對重點省市開展了實地調研。此次問卷調查共回收有效問卷885份,從地區和行業分布來看,符合工業機器人應用分布特點。
從問卷調查結果來看,企業應用工業機器人的首要原因是為了提升生產效率,隨后依次為提高產品質量、降低人工成本、降低安全隱患、擴大生產規模、解決用工難題,因為政府的推動而采用工業機器人排在末位。由此也可看出,企業應用工業機器人進行技術改造,已成為應對市場競爭的自發行為。
二、使用工業機器人對生產效益的影響
工業機器人的自動化、精密化及柔性化等特性,使其能夠在保證生產效率的基礎上提高產品質量,降低企業成本,增加企業競爭力,為應用企業帶來明顯效益。
1、提高生產效率
工業機器人是典型的智能制造裝備,與工業自動化密切相關。企業應用工業機器人需要對生產線進行自動化改造,同時需要改變原來以人為核心的生產流程,優化生產組織方式,一方面大幅提高了生產的自動化、數字化、智能化水平,另一方面促進了企業生產工藝的革新,從而提高企業的生產效率。問卷調查顯示,在應用工業機器人后,96.1%的企業提高了生產效率,僅有0.2%的企業生效效率有所降低,另外有3.7%的企業生產效率沒有變化。其中,在生產效率提高的企業中,生產效率提高幅度小于20%的企業比例為28.9%,生產效率提高幅度介于20%-50%之間的企業比例為44.9%,生產效率提高幅度介于50%-100%的企業比例為11.1%,生產效率提高幅度大于100%的企業比例為4.6%,生產效率提高幅度未填明的企業比例為6.5%。以浙江調研情況來看,早在2012年浙江省就做出了全面推進“機器換人”的工作部署,工業機器人應用量不斷增加,目前全省機器人保有量達到4.3萬臺。據悉,2013-2016年,浙江省全省規模以上工業企業人均勞動生產率同比分別提高9.9%、9.4%、8.1%和8.0%,四年累計提高33.2%。
2、提升產品質量
在企業生產過程中,由于操作水平的限制,企業的產品質量參差不齊。在一些生產工序,特別是對精準度要求較高的工序中,受到工人的熟練程度、疲勞度、情緒等多重因素影響,因而生產出的產品質量穩定性較差,一致性無法得到保障,影響產品合格率。企業在這些關鍵崗位應用機器人后,可滿足生產的重復性精度要求,避免了人工操作造成的種種問題,機器人按照設定好的程序,進行標準化生產,保證了產品質量的穩定性和一致性。
問卷調查結果顯示,在應用機器人后,88.8%的企業產品質量得到了提高。其中,9.4%的企業產成品率提高幅度大于50%,12.8%的企業產成品率提高幅度介于30%-50%,35.8%的企業產成品率提高幅度介于10%-30%,24.3%的企業產成品率提高幅度小于10%,產成品率提高幅度未填明的企業占比為6.5%。
在實地調研中,同樣反映出應用機器人對企業產品合格率的提升作用。浙江省通過實施“機器換人”,2013-2016年制造業產品合格率提高了5個百分點;東莞市2014-2016年申報“機器換人”專項資金項目共2698個,項目完成后,產品質量得到明顯改善,產品合格率平均從86.1%提升至90.7%。實地調研企業同樣反映,機器人的應用提高了企業產品質量,如,杭州西奧電梯有限公司引入工業機器人,努力打造智慧工廠,加強精益管理,優質產品率提高到99.9%;寧波均勝電子股份有限公司應用工業機器人進行技術改造后,企業不良品率降低了22%。
3、降低企業經營成本
應用機器人幫助企業降低經營成本,主要體現在以下三個方面:
(1)機器人可以替代工人從事部分簡單、重復、枯燥、繁重的工作,從而減少企業用工成本;
(2)機器人的應用可以提高產品合格率和材料利用率,有效降低企業生產成本;
(3)機器人可以根據生產需求的變化,靈活調整加工過程,快速配置生產,企業產品更新或者改變時,企業無需廢除原來的整條生產線,只需根據不同工藝要求設置程序與執行機構即可,這在一定程度上降低了企業的投資成本。
問卷調查結果印證了這一結論,應用工業機器人后,71.9%的企業經營成本有所下降。其中,2.1%的企業成本降低幅度大于50%,17.4%的企業成本降低幅度在20%~50%之間,35.3%的企業成本降低幅度在5%~20%之間。
三、使用機器人對社會就業的影響
從問卷調查和實地調研情況來看,工業機器人的應用對一些“簡單勞動”形成了替代,但同時,也衍生出機器人設計、操作、維護、租賃、培訓等新的就業崗位。此外,機器人的應用還極大地改善了工作環境,增強了工作崗位的吸引力,進而促進了就業。
1、對部分工作崗位形成替代效應
從目前我國機器人應用情況來看,工業機器人主要應用于汽車制造業、電氣電子設備和器材制造業、金屬制造業、塑料及化工用品制造業等行業,這些行業多為勞動密集型行業。機器人替代的崗位大多集中在上下料、搬運、加工、焊接、噴涂等重復、危險、繁重、有害的工作崗位。問卷調查顯示,企業在上下料、搬運、加工、焊接、噴涂等環節應用機器人的比例分別為53.4%、49.2%、42.8%、38.4%和21.9%。
工業機器人的“上崗”必然會對一些工作崗位職工形成替代。問卷調查顯示,應用工業機器人后,52.2%的企業從業人員數量小幅減少,28%的企業從業人員數量明顯減少。其中,在從業人員數量明顯減少的企業中,企業從業人員數量減少幅度小于20%的企業比例為10.7%,從業人員數量減少幅度介于20%-50%之間的企業比例為9.8%,從業人員數量減少幅度大于50%的企業比例為4.1%。從主要應用行業來看,食品制造業、塑料和化學制品業與汽車制造業機器人對人工的替代效應要超出制造業總體平均水平(80.2%),上述三個行業企業應用機器人后,從業人員數量有所減少的企業比例分別為88.2%、85.7%和85.5%。
雖然工業機器人對部分崗位形成了替代效應,但因受到技術、價格等因素的影響,當前這種替代作用并不明顯,很多復雜、靈活的工作依然離不開人,短期內工業機器人的應用并不會造成大規模失業。根據問卷調查結果來看,平均每臺機器人的產能相當于5.1名產線工人,以未來5年我國工業機器人總裝機量84萬臺(工業機器人銷量年均增速以22%計)估算,未來5年將有428萬名產線工人被替代,僅占制造業從業人員總數的不到10%,并且這些被替代的產線工人還有內部轉崗的機會。調查同時顯示,81.5%的被調查企業認為機器人的廣泛應用不會造成大規模失業。
2、衍生新的就業機會,加速就業結構高端化發展
機器人的廣泛應用會替代、填補一部分工作崗位,同時也會創造一些新的工作崗位。一方面,機器人的廣泛應用對機器人的安裝、操作、維護等崗位形成大量用工需求。另一方面,機器人的應用促進了機器人產業鏈條上相關產業的發展。機器人作為新興產業,具有較強的輻射帶動作用。從原材料、零部件到整機、系統集成,再到金融服務、技術培訓等產業鏈各環節,都將創造大量新的工作崗位。2013年IFR發布的《工業機器人對就業的積極影響》報告指出,2000-2011年,機器人直接創造就業崗位400~600萬個,間接創造就業崗位300~600萬個,未來8年,機器人將再創造190~350萬個就業崗位。調查結果顯示,很多企業因為應用機器人而增加了自動化、信息化以及機器人操作、維護、軟件開發等技術型崗位。
當前機器人能夠替代的主要是制造業中相對低端的崗位,創造出的新崗位多數屬于技術型、知識型等高層次崗位。機器人的廣泛應用有助于我國就業結構的高端化發展。但是目前來看,我國無論是機器人研發、設計的學術型、工程型人才,還是機器人操作、維護、保養的技術型、技能型人才都存在供給不足的現象。隨著機器人推廣應用步伐的加快,對這幾類高端人才的需求將不斷增多,這種供不應求的局面或將使我國就業面臨結構性矛盾。
3、改善勞動環境,增強工作崗位吸引力
當前,以80后、90后為主的新生代勞動力,更加注重自我價值,他們對薪酬待遇的要求較高,對工作環境、生活條件、精神享受等方面要求更高,因此,一些高污染、高強度、高重復性的工作崗位很難吸引與留住年輕人。
機器人的引進與應用,大大提高了企業生產過程的自動化水平,工人的工作環境明顯改善、勞動強度大幅降低、工傷和職業病發生率顯著下降,增強了制造業對年輕勞動者的吸引力。如,廣東省樂華家具集團馬桶噴釉生產線,在未引進機器人進行改造之前,工人需要直接面對噴涂灰塵,并且需要手工搬運重達60kg的馬桶,因為工作環境惡劣、勞動強度大,企業很難吸引年輕人就業。在應用機器人進行改造后,建立了封閉機器人噴涂房,工人不直接進行噴涂,搬運機器人及自動化物流配合設備負責搬運馬桶,而工人只需要負責關鍵工序的抹水、檢驗、修正,企業對年輕工人的吸引力明顯提升。另外,機器人的應用還降低了安全事故的發生率。相關資料顯示,浙江省寧波市在實施“機器換人”后,2015年發生的安全事故數量比2010年減少了27%。
四、使用機器人對產業結構的影響
經濟發展新常態下,我國制造業已經進入到產業結構調整的關鍵時期。制造業能否實現產業結構的優化升級,打造出新的增長動力和競爭優勢,成為我國能否成功邁向“制造強國”的關鍵。實際上,產業結構的優化升級是資本、勞動力、土地和技術等生產要素從低附加值、低效率、高消耗和高污染的生產部門或產業鏈環節退出,繼而導入到高附加值、高效率、低消耗、綠色的生產部門或產業鏈環節的過程。工業機器人作為制造業皇冠頂端的明珠,具備引導資本、勞動力、土地、技術等生產要素轉移的功能,其應用能夠促進產業結構的調整和優化升級。主要體現在以下幾個方面:
一方面,工業機器人作為智能化設備,其廣泛應用將促進傳統產業的技術升級,推動傳統產業向自動化、數字化、智能化的方向升級。實地調研情況顯示,浙江省面對手工制造、半機械化、機械化、半自動化“五味雜陳”的制造業格局,通過推進工業機器人的應用,夯實了邁向智能制造的基礎。據悉,2016年浙江省主要制造行業重點企業裝備數控化率、機聯網率分別達到63.1%和31.7%,處于全國領先水平。
另一方面,工業機器人的需求及應用必然會帶動工業機器人產業的發展,工業機器人產業本身屬于高端裝備制造業,其自身成長將推動高端裝備制造業的發展。此外,工業機器人產業鏈條較長,除了涉及到原材料、零部件、整機等生產制造環節外,還包括系統集成、金融服務、技術培訓等服務領域,工業機器人產業的發展不僅會帶動相關制造領域的發展,還將帶動相關服務業的發展,進而促進產業結構的升級。如浙江省在積極推進工業機器人的應用后,工程服務類公司得到蓬勃發展,據統計信息顯示,杭州新松機器人自動化有限公司等省級“機器換人”工程服務公司2016年實現銷售收入26.7億元,同比增長58.9%,實現利潤3.88億元,同比增長68%,有6家公司實現銷售收入翻番。
再者,工業機器人作為智能裝備的代表,集成了傳感技術、計算機、機械工程、機電一體化、自動化控制工程、神經技術、仿生學以及人工智能等多學科的研究成果,它的發展和進步依賴于這些技術,同時工業機器人技術的發展也將促進這些相關技術的突破與研究成果的涌現。IFR預測:“機器人革命”將創造數萬億美元的市場,從而帶動與機器人相關的新材料功能模塊、感知獲取與識別、智能控制與導航等關鍵技術的快速發展。上述技術的快速發展,進而推動了新一代信息技術、新材料、新能源汽車、高端裝備制造等戰略性新興產業的發展。同時,機器人產業的發展,又為人工智能、云計算、大數據等諸多新興技術提供了廣闊的應用市場,從而促進技術成果的轉化,推動產業結構的優化升級。
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