中国地理学会经济地理专业委员会成立60周年和《经济地理》创刊40周年特辑论文

内生演化与外部联系:演化视角下珠江三角洲工业机器人产业的兴起

  • 秦小珍 , 1, 2 ,
  • 潘沐哲 1, 2 ,
  • 郑莎莉 1, 2 ,
  • 秦雅雯 1, 2 ,
  • 李郇 , 1, 2,
展开
  • 1.中山大学 地理科学与规划学院,中国广东 广州 510275
  • 2.中山大学 中国区域协调发展与乡村建设研究院,中国广东 广州 510275
※李郇(1964—),男,江西南昌人,博士,教授,博士生导师,研究方向为经济地理与区域发展。E-mail:

秦小珍(1991—),女,安徽芜湖人,博士研究生,研究方向为经济地理与劳动力技能。E-mail:

收稿日期: 2021-09-01

  修回日期: 2021-09-07

  网络出版日期: 2025-04-24

基金资助

国家自然科学基金项目(41971157)

Endogenous Evolution and External Relations:The Rise of Industrial Robot Industry in Pearl River Delta from the Perspective of Evolution

  • QIN Xiaozhen , 1, 2 ,
  • PAN Muzhe 1, 2 ,
  • ZHENG Shali 1, 2 ,
  • QIN Yawen 1, 2 ,
  • LI Xun , 1, 2,
Expand
  • 1. School of Geography and Planning,Sun Yat-Sen University,Guangzhou 510275,Guangdong,China
  • 2. China Regional Coordinated Development and Rural Construction Institute,Sun Yat-Sen University,Guangzhou 510275,Guangdong,China

Received date: 2021-09-01

  Revised date: 2021-09-07

  Online published: 2025-04-24

摘要

在当前新一轮技术变革的背景下,培育新兴产业对于转换区域发展动力、塑造区域竞争优势都有重要意义。文章以演化经济地理学为理论基础,构建了在制度环境作用下基于内生演化和外部联系的多尺度─多主体的新兴产业发展分析框架,并聚焦珠江三角洲工业机器人产业兴起的现象,探究工业机器人产业兴起的过程和影响机制。研究发现:东莞市本地产业基础与工业机器人产业有较强的技术关联性,本地企业采取多样化发展策略和通过企业衍生实现工业机器人企业的出现与集聚。佛山市顺德区依靠与工业机器人强国德国的联系,引入以库卡为代表的国内外领军企业以及德国的工业技术服务体系,带动工业机器人产业发展。珠江三角洲工业机器人产业的兴起同时存在着依托本地产业基础的内生演化和借助外部联系创造新发展路径的两种过程。动态变化的制度环境是促进工业机器人产业兴起的重要因素。这两种过程所需要的制度环境也存在差异,前者更注重培育适宜本地企业演化的产业环境,后者更注重打造利于吸引外部资源的制度环境。

本文引用格式

秦小珍 , 潘沐哲 , 郑莎莉 , 秦雅雯 , 李郇 . 内生演化与外部联系:演化视角下珠江三角洲工业机器人产业的兴起[J]. 经济地理, 2021 , 41(10) : 214 -223 . DOI: 10.15957/j.cnki.jjdl.2021.10.024

Abstract

Under the background of technological revolution,it is of great significance to cultivate new emerging industries for transforming the driving force of regional development and establishing regional advantages. Studying the law and mechanism of new emerging industries is an essential topic in economic geography. Based on evolutionary economic geography,this paper builds a multi-scale and multi-agent analysis framework of the new emerging industry,which focuses on endogenous evolution and external linkage in the institutional environment. In this framework,this paper analyses the rise of the industrial robot industry in the Pearl River Delta,and explores the process and mechanism. The conclusions of this study show that there are two processes of the rise of industrial robot industry in the Pearl River Delta,one is endogenous evolution relying on the original local industrial foundation;the other one is creating a new path by external relations. In Dongguan,there is a strong technical relatedness between the original local industrial foundation and the industrial robot industry. The multiplex development strategy adopted by local firms and the spin-offs led to the emergence and agglomeration of industrial robot firms. Relying on the connection with Germany,Shunde District has introduced leading enterprises at home and abroad represented by Kuka, as well as the industrial technical service system of Germany,in order to develop industrial robot industry. The dynamic institution environment is an important factor to promote the rise of industrial robot industry. There are differences in the institutional environment required by these two processes. The former pays more attention to building an industrial environment suitable for the evolution of local firms,while the latter focuses on building an institutional environment conducive to attracting external resources.

1978年以来,珠江三角洲作为我国改革开放“先行一步”地区,吸引了大量外商资本进入,发展成为拥有电子信息、纺织服装等多种劳动密集型产业集群的“世界工厂”[1]。2008年金融危机后,珠江三角洲面临后续发展动力不足的困境,产业转型升级发展迫在眉睫。伴随着机器人、人工智能等技术的快速发展和应用,全球掀起了工业4.0、智能制造的浪潮。在中国制造业发达的地区,如珠江三角洲等,也出现了以工业机器人产业为代表的新兴产业迅速崛起的现象。工业机器人产业的兴起为珠江三角洲地区注入了新的发展动力,工业机器人的应用使得本地制造业企业摆脱了对于劳动力的依赖,降低生产成本,提高生产效率[2]。在工业4.0背景下,工业机器人等新兴产业的发展是在新一轮产业技术变革竞争中占据优势地位的关键。已有研究开始逐渐关注工业机器人、工业4.0和人工智能产业的兴起和发展现象[3-6]
区域新兴产业发展的规律和机制一直都是经济地理学长期关注的问题。演化经济地理学为研究新兴产业的形成提供了动态演化的视角。在演化经济地理学的研究框架下,区域产业演化是在本地现有资源条件的基础上发展起来的,是一个受本地产业的技术关联、相关多样性等内生力量影响的路径依赖过程[7]。区域产业分叉是路径依赖式产业演化发展的重要机制,通过企业衍生向与本地产业基础具有较强技术关联的产业演化[8]。但仅通过路径依赖来解释区域产业的演化过程是有局限性的[9]。现阶段,大部分相关研究的对象是欧美发达国家,以路径依赖式的产业演化为主;但对于其他相对落后的发展中国家而言,在内生力量不足的情况下也会依靠外部力量创造新的产业发展路径[10]。近期的研究认为应该以更加全面的视角来看待新兴产业的出现,而不止局限于区域本身的产业基础,也要包括多主体、区域内外部联系,以及制度因素等[11-12]
因此,区域新兴产业出现的机制仍值得探讨,尤其是在当前新一轮技术变革的背景下。工业机器人是工业4.0时代的代表性技术,这类新兴产业的发展可能呈现出与以往产业兴起不同的机制。珠江三角洲作为中国乃至世界典型的制造业基地,其工业机器人产业经历了几乎从无到有地迅速崛起,具体的发展路径和模式值得进行深入探索。本文以珠江三角洲工业机器人产业为例,基于演化经济地理学的视角研究该产业是如何兴起的,以及在兴起过程中受到哪些因素的影响。对于该问题的讨论,一方面,通过综合分析本地产业基础、外部力量和制度环境等对于工业机器人产业兴起的影响,探讨区域产业演化的路径依赖和路径突破,丰富现有关于区域新兴产业发展机制的研究。另一方面,也提供了一个发展中国家制造业发达地区产业转型升级的案例,为国内乃至全球其他制造业密集地区实现产业转型升级提供参考。

1 新兴产业:内生演化、外部联系和制度环境

新兴产业如何产生、在哪里产生、产生的过程受哪些因素的影响,是经济地理学关注的重要科学问题[13]。部分学者通过产业集群或行业生命周期的视角开展相关研究,重点关注新兴产业出现后的发展阶段,并没有能够把握新兴产业形成的本质[14]。近年来逐渐兴起的演化经济地理学借鉴演化经济学的理论与方法,关注新兴产业在空间上的形成过程和动力,为经济地理学研究区域产业发展提供了动态演化的视角[15-16]。在当前新一轮产业技术变革的背景下,培育新兴产业是区域转换发展动力的重要举措。经济地理学亟需回答好这个科学问题,更好地指导区域经济发展。
演化经济地理学提出了路径依赖的概念,认为经济系统的演化依赖于系统过去的发展路径,强调区域的产业演化是基于区域内一系列特定的资源条件,是一个受产业间关联、知识溢出等要素推动的内生过程[7,16-17]。新兴产业并不是凭空出现的,通常是本地原有的技术基础和产业基础融合发展的结果。邻近性和技术关联的概念常被用于解释区域产业演化。对资本、技术、制度等有相似要求的产业之间会有更强的“技术关联”和更近的“认知距离”,使现有产业与新兴产业之间更加容易进行知识的转移和共享,能够把在已有产品上积累的知识、技能和经验应用到新产品的生产过程中,大幅降低新产品的生产难度[18]。已有较多的实证研究表明,产业演化受地区原有产业结构的影响较大,区域更容易向具有较强技术关联的产业演化[9,19-21]。针对新兴产业和原有产业之间的知识溢出过程,Frenken等提出了相关多样性的概念,强调知识溢出更多地发生在相关联的部门之间,这是因为当两个部门所掌握的知识非常相似的时候,它们各自的知识也更加容易被对方所吸收[8]。区域内具有相关性的产业数量越多,越容易发生知识溢出效应,企业之间越容易相互学习并进行创新,技术或行业的地方重组潜力就越大。
演化经济地理学还提出了区域产业分叉的概念来进一步解释路径依赖,认为当新产业从现产业中涌现出来,或基于现有各个产业的知识和能力整合形成新行业时,就发生了区域产业分叉现象[8,22]。在此过程中,企业衍生是形成区域产业分叉的重要原因之一[13]。员工从企业离职后,以在原企业中掌握的知识、技能、资源为基础,在相同或相关行业中建立新企业,新企业又会进一步产生更新的企业,区域产业集群不断发展壮大。在企业衍生的过程中,原企业能够将其拥有的生产资源、技术等通过员工之间的联系转移到新的衍生企业中,实现本地化的知识共享,降低衍生企业在生产、创新研发等方面的难度[23]。现有研究表明,衍生企业在区位选择上会更倾向于与其母公司位于同一区域[24],而在行业选择上会更倾向于进入与母公司相同或邻近性高的行业[25]
也有研究指出演化经济地理过于强调区域内部的能力对于新兴产业出现的作用机制,而忽视了区域间联系尤其是区域外部资源可能对新兴产业的影响[26-27]。因此,也有部分学者认为区域产业的演化并不一定完全依赖于其原有的产业基础,并认为传统的路径依赖的观点忽视了区域之间的相互联系以及由区域内部的创新所带来的影响[28]。在经济全球化的背景下,“全球─地方”的联系已经成为解释地方产业演化的一个重要视角[29]。外部联系是区域克服潜在的“路径锁定”,实现突破式的产业演化的一种重要机制,且在缺少内生发展动力的发展中国家尤为常见[10]。跨国公司在全球组织企业生产活动,使得不同区域间产生了依托跨国公司的生产和贸易联系。这种情况下,本地企业能够参与到国际劳动分工的更多环节中,为本地带来新的产业机会,也有利于推动本地新产业的出现[9,30]。全球生产网络理论以跨国公司为主体,关注本地资产与全球生产网络之间的相互作用对区域产业发展的影响[31-32]。除了跨国公司以外,区域间联系还包括人才流、技术流、知识流等多种要素流通形式,能够促进区域间交换有形的资源要素和无形的技术知识等。实证研究表明区域外的知识可以通过技术溢出的方式带动本地技术水平的提高,加快新产业的出现[33]。大量的国内外实证研究证实了这种技术溢出效应发生在区域行业内部和行业之间,即企业技术水平的提高能够对本行业和其他行业的生产起到正向促进作用[34-38]
1990年代中期以来,经济地理学开始出现制度转向,认为经济活动是特定的社会和制度情境下的产物,开始关注各种正式与非正式制度在塑造资本主义空间经济过程中的作用,以及在制度的“路径依赖”和“锁定”机制作用下资本主义空间经济的演化[15,39]。演化经济地理学认为区域产业演化是根植于本地制度的,但许多实证研究仍更多地强调企业的作用,并没有讨论制度环境对于产业演化过程的影响[10]。无论是路径依赖式还是路径突破式的区域产业演化,当地制度环境在整个过程中都发挥了重要作用。理解区域产业的演化路径需要关注制度等环境要素与企业之间复杂的相互作用[40]。制度环境并不是完全外生的,而是会随着技术进步和市场变化实现共同演化、相互作用,良好的制度环境能够为区域产业演化创造有利条件[41]。一方面,区域内良好的制度环境是知识和技术发生溢出效应的重要保障,有利于区域内产业沿既有路径演化;另一方面,开放的制度环境对企业创新和引入外部资本起到鼓励作用,有利于新技术和新产业的出现,为区域内的产业发展创造新路径。改革开放后,我国逐渐从计划经济体制向社会主义市场经济体制过渡,制度环境的变化已经开始作用于区域产业演化。市场经济体制提高了劳动力、资本等生产要素在市场中的流动性,促进了企业之间的知识溢出和新兴产业的出现。政策制度的开放水平不断提高,鼓励企业引进新技术或进行技术创新,也有利于新兴产业的出现。中国产业发展的制度环境是涉及国家、省级和地方等多个尺度的。现有关于中国的实证研究发现,地方良好的制度环境对新兴产业形成以及区域内产业发展实现路径突破有明显促进作用[9,42-43]
基于上述研究综述,不难发现新兴产业的发展不是简单的路径依赖或路径突破的二元过程,而是呈现出明显的多尺度─多主体─多机制的倾向。本文关注的工业机器人产业,是新一轮产业技术变革中的代表性产业。近年来,以工业机器人产业为代表的工业4.0产业也逐渐引起了国际经济地理学者的关注。Leigh等较早地关注了美国工业机器人产业崛起的区域,发现美国工业机器人产业的地理分布是不均衡的,区域的知识基础与机器人产业分布有较强的相关性[3]。Balland等发现原有技术基础与工业4.0技术越邻近的区域,衍生出工业4.0技术的概率越高,工业4.0技术的产生也呈现明显的路径依赖过程[44]。Oliver认为西班牙工业4.0产业的产生是涉及多主体的集体行动的产物[5]。Doloreux等则从更广泛的框架来理解蒙特利尔的人工智能产业,认为区域基础条件以及多行动者和多尺度政策共同促进了新产业路径产生[6]。可见,欧美国家工业机器人产业或技术的兴起也呈现出多机制的过程。
当前中国也正在加速工业4.0的发展,作为发展中国家,中国工业机器人产业的兴起可能与欧美国家存在差异。因此,本文基于演化经济地理,尝试构建一个在制度环境作用下基于内生演化和外部联系的多尺度─多主体的新兴产业发展分析框架,聚焦珠江三角洲工业机器人产业兴起的现象,分析工业机器人产业兴起的过程和机制,重点关注多尺度─多主体在工业机器人产业兴起过程中的动态作用。

2 研究区概况和研究方法

2.1 研究区概况

本文以制造业发达地区珠江三角洲为例,关注该地区的工业机器人产业是如何兴起的,以及兴起的过程受哪些因素的影响。作为我国改革开放“先行一步”的地区,1978年以来珠江三角洲的经济发展非常迅速,创造了举世瞩目的经济增长奇迹。得益于在农业生产经营模式、对农民进城务工的管理、对外开放等方面的政策先行尝试,珠江三角洲地区在劳动力成本、贸易形式等方面形成了独特的优势,逐渐发展成为以电子设备制造、服装纺织等劳动密集型产业为主的“世界工厂”,是中国制造业发展最为成熟的地区之一[1]。但近年来,珠江三角洲地区制造业发展的初始成本优势受经济全球化的影响开始面临越来越严峻的挑战,转型升级发展迫在眉睫。
2008年金融危机后,部分劳动密集型企业迫于生产成本的压力开始使用自动化设备来替代劳动力,这种自发产生的市场需求使得机器人企业在珠江三角洲地区开始出现。2014年起,以东莞市、佛山市顺德区等为代表的地方政府开始推进“机器换人”政策,鼓励企业使用自动化设备,“机器换人”逐渐演变成大规模的企业行为,本地工业机器人市场需求不断扩大。目前,珠江三角洲地区越来越多的企业开始从事工业机器人的生产制造,整个区域逐渐具备了自主研发生产工业机器人的能力,区域内的工业机器人产业逐渐发展起来。根据中国机器人网的数据,目前珠江三角洲共有工业机器人企业1 206家,集中分布在深圳、东莞、广州、佛山等地(图1)。工业机器人产业链可以划分为上游核心零部件制造、中游机器人本体制造和下游生产系统集成三个主要环节,现阶段珠江三角洲地区的绝大多数工业机器人企业集中在技术门槛相对较低的本体制造环节,对于技术门槛较高的核心零部件制造和系统集成环节涉足较少,未来仍有非常大的发展空间。在珠江三角洲地区内部,东莞市和深圳市从事核心零部件制造的工业机器人企业占比高于其他城市,说明其工业机器人产业相对于区域内的其他城市具有技术优势。工业机器人产业的兴起加快了珠江三角洲本地企业通过自动化改造升级的速度,解决了企业用工难题,提高了企业生产效率,也为区域发展注入了新动力[2]
图1 珠江三角洲工业机器人企业分布情况

Fig.1 Geographical distribution of industrial robot firms in Pearl River Delta

2.2 研究方法

本文主要基于对地方政府和制造业企业实地调研的基础,采用质性研究的方法分析珠江三角洲工业机器人产业兴起的过程和影响机制。本文的数据和资料主要来自三个方面:①对地方政府和制造业企业的半结构式访谈。自2015年以来,作者对东莞、佛山、广州等珠江三角洲代表城市进行了多次实地调研,分别与各地方政府、制造业企业开展了超过1小时的半结构式访谈。与地方政府访谈的主题主要围绕“机器换人”和自动化智能化改造政策、工业机器人智能装备产业发展规划和相关政策、工业机器人产业发展历程等,重点关注不同过程和不同阶段中本地政府的制度变化。调研的制造业企业主要包括工业机器人企业和使用工业机器人的其他制造业企业两种类型,前者包括机器人本体制造、系统集成等企业,关注企业发展历程、产业链上下游空间分布、企业发展的困难和需求等;后者包括电子信息制造、电气机械及设备制造、家电制造、纺织服装等多个行业,关注应用企业对工业机器人的需求情况及其对工业机器人产业发展的影响。表1梳理了本文分析中涉及的调研对象的基本情况。②中国机器人网的厂商数据。本文收集整理了中国机器人网中珠江三角洲工业机器人厂商数据,并根据主营业务内容对工业机器人厂商进行本体制造、核心零部件制造和系统集成的产业链环节划分,分析珠江三角洲工业机器人产业发展情况。③网上收集整理的相关资料和报道。本文通过搜索政府官网、松山湖高新区和中德工业服务区等网络平台,搜集了地方产业规划、政策文件、工作总结、网络报道、统计数据等材料和数据。
表1 调研对象基本情况

Tab.1 Type and name list of the survey of respondents

东莞市 佛山市顺德区
工业机器人企业 天机、伯朗特、拓斯达、长盈精密等
使用工业机器人的制造业企业 生益科技、捷荣、和勤、ATL、中名、万泰、康源、华清等 美的、顺威、海信、联塑、东箭等
地方政府部门、行业协会、产业
园区
市商务局、市经信局、市人社局、高新企业行业协会、机器人产业协会等 中德工业服务区、顺德科技创新中心、德美科技园等

3 珠江三角洲工业机器人产业兴起的机制研究

3.1 东莞:依托本地产业基础内生演化

3.1.1 企业多样化和企业衍生:工业机器人本地企业出现和集聚

东莞市作为中国制造业门类最全的城市,良好的装备制造业基础为本地分叉出工业机器人产业创造了可能。经过改革开放的四十年发展,东莞市成为全球知名的制造业基地,形成了以电子信息制造业、电气机械与设备制造业、纺织服装鞋帽制造业、食品饮料加工业、造纸及纸制品业为代表的五大支柱产业类型。统计数据显示,2019年东莞市制造业实现工业增加值4 030.3亿元。其中,简单以电气机械和器材制造业、专用设备制造业和通用设备制造业来划分的设备制造相关的行业占比约17.6%,东莞市的装备制造业产业集聚已初具规模。工业机器人同样作为一种生产设备,其研发技术、生产工艺和所需劳动力与东莞市已有装备制造业基础存在较强的技术关联性。因此,东莞市已形成的装备制造业基础,不仅积累了设备研发和生产的技术和工艺,还储备了大量工程师、技术人员等劳动力,这些都为本地产业内生演化出工业机器人产业奠定了基础。
①本地企业的多样化发展。本地企业多样化的拓展,是东莞市工业机器人产业兴起的开始。2008年金融危机之后,珠江三角洲地区深受用工难和用工贵的问题困扰,东莞市尤为突出。为了解决制造业企业用工问题,东莞市自2014年开始推出企业“机器换人”行动计划,以工业机器人为代表的自动化设备成为企业的首选。当时的工业机器人以ABB、库卡、发那科、安川电机等国外品牌为主,且当时大型的工业机器人难以满足东莞市电子信息产业等轻量型、小型生产线的需求。为了解决工业机器人市场中的供需矛盾,在本地市场需求的刺激下,部分本地企业采取多样化的发展策略,拓展从事工业机器人的研发和生产,为本地企业提供自动化设备和自动化生产方案,其中尤以电子信息企业为典型代表。调研中A企业就是这样一个案例。该企业起初主要做金属外观件加工,是苹果、华为等多个手机品牌商的供应商。2017年,A企业成立一家专门研发和生产适用于电子信息行业的工业机器人企业,企业自身也拓展提供工业4.0解决方案,成为系统集成商。调研的A企业在东莞市工业机器人产业中不是个案。多数电子信息企业都涉及金属制造和加工,虽然与工业机器人分属于不同的行业,但两者在制造工艺和技术上是比较关联的。A企业的管理者表示:
“做手机壳和做工业机器人都是金属加工制造,也不算是完全从头开始。”
而且,工业机器人作为一种生产设备,有明显的行业特性。不同行业由于生产工艺和工序的差异,其对工业机器人的需求也各异。只有熟知行业生产特性和技术需求,研发和生产的工业机器人以及提供的系统集成方案才能真正解决企业生产难点。A企业的管理者表示:
“企业做了几十年的金属外观件加工,深耕电子信息行业,我们是最了解这个行业的生产工序和加工工艺的人,也最了解这个行业对自动化生产设备的需求。这是我们从事工业机器人研发和加工的一个最大优势。”
此外,也有部分本来就从事设备制造的企业,同样在本地市场需求的刺激下,开始从事工业机器人的研发和生产。因此,在智能制造的背景下,东莞市既有本地原有设备制造商,也有本属于工业机器人的应用企业,开始拓展从事工业机器人的研发和生产。这种过程是在东莞市本地原有产业积累的技术、知识和能力的基础上,受本地企业对工业机器人需求的市场刺激下产生的。
②企业衍生。企业衍生也是东莞市工业机器人产业兴起和发展过程中的一个重要环节。一方面,工业机器人产业的衍生广泛地存在于设备制造企业和系统集成企业之间。工业机器人作为一种生产设备,其应用需要根据客户生产工艺的需求与生产线结合,因此系统集成环节要求掌握各个行业特性的知识和技术。东莞市需要进行自动化、智能化改造的行业类型多样,为了满足市场多样化的需求,东莞市已有的工业机器人企业出现了广泛的企业衍生现象。调研的B企业是东莞市一家工业机器人本体制造企业,同时也为客户提供自动化生产解决方案。B企业鼓励员工创业,成为企业的系统集成商。因此,部分该企业的工程师离职后,会结合在B企业工作过程中积累的自动化解决方案的技术知识,成立专业的系统集成企业,为本地中小型制造业企业提供自动化升级改造的解决方案,母公司则成为衍生企业的工业机器人供应商。这种企业衍生对于本地企业的自动化转型升级是非常必要的,多数中小企业并不具备自己进行自动化生产线改造的技术能力,需要依靠专业的系统集成企业提供方案。通过工业机器人本体制造和系统集成间的衍生,东莞市工业机器人企业不断增多,更好地服务于本地企业实现自动化转型升级。另一方面,科研院所、产业平台等也逐步成为东莞市工业机器人衍生的重要来源。东莞市抓住松山湖高新技术产业开发区的建设契机,打造了以广东省智能机器人研究院、松山湖国际机器人产业基地为代表的研发机构、创业孵化平台。数据显示,广东省智能机器人研究院投资和孵化的机器人企业已有20余家

3.1.2 制度环境:培育适宜本地企业演化的产业生态环境

3.1.2.1 各级政府政策扶持,培育本地市场

本地工业机器人市场需求的激增,是刺激本地企业多样化和企业衍生的初始动力。为了促进传统制造业通过“机器换人”技术改造项目实现产业转型升级发展,广东省、东莞市乃至镇街各级政府都出台了补贴政策促进工业机器人的应用。2014年东莞市印发《推进企业“机器换人”行动计划(2014—2016年)》,设立了“机器换人”专项资金,每年预算2亿元资助本地企业进行自动化升级改造,同时镇一级配套20%、30%、50%不等的补贴。此外,政府也积极鼓励企业采用莞产工业机器人,政府对采用莞产机器人进行自动化改造项目的财政资助力度更大,资助标准提升至设备投入额的25%,比非莞产的比例多了15%。这种鼓励使用本地工业机器人的制度进一步激发了东莞市工业机器人产业发展的势头。同时,东莞市也积极布局工业机器人智能装备产业规划,明确产业发展目标和实施路径。2014年东莞市出台了《关于加快推动工业机器人智能装备产业发展的实施意见》,次年又印发《东莞市工业机器人智能装备产业发展规划(2015—2020)》。

3.1.2.2 培育适宜本地企业演化的产业生态环境

为进一步壮大东莞本地工业机器人产业规模,培育本土企业和加速技术转化,东莞市通过制度建设形成有利于本地企业演化的产业生态环境。高端智能装备产业被确定为松山湖国家高新区五大主导产业之一。依托松山湖国家高新区的建设,东莞市建设了以广东省智能机器人研究院、松山湖国际机器人产业基地为代表的产业服务平台,更好地服务于本地企业孵化和产业人才培养。前者以高精高效智能工业机器人为重点研究方向,建有技术研发中心、试验检测服务中心、产业孵化中心和人才培养中心等,加快东莞市工业机器人技术研发和创新速度;后者定位为机器人和智能硬件创业平台,为本地企业提供完整机器人生态体系,创新机器人和高端装备技术人才的培养方式,激发本地企业创新创业水平。同时,松山湖高新区也发布了聚焦于科技企业培育的政策文件,针对新兴企业,降低其融资成本,提供更完善的金融服务,解决企业发展的后顾之忧。建立在原有产业技术和知识的基础上,东莞市通过不断更新产业政策,培育适宜本地企业演化的产业生态环境,使得东莞市工业机器人产业初具规模。

3.2 顺德:依靠外部联系实现路径创造

3.2.1 引入领军企业和工业技术服务体系:带动工业机器人企业集聚

3.2.1.1 国内外领军企业的进驻带动工业机器人产业链集聚

外部资源的引入在佛山市顺德区机器人产业的兴起过程中发挥了重要作用,为本地产业发展创造了新路径。行业龙头企业的进驻带来了先进的生产技术,并在技术溢出效应下被区域内的企业学习掌握,直接推动了本地工业机器人产业的发展。以美的集团为代表的本地制造业龙头企业在进行自动化改造的过程中通过收购、合资等方式与德国库卡、日本安川等世界机器人产业巨头建立合作,依托它们在自动化领域的技术优势开辟机器人生产业务,生产六轴机器人、配套控制系统等产品。美的库卡智能制造产业基地一期工程已于2019年正式投产,截至目前已拥有10条机器人本体生产线和超过20 000 m2的研发实验室,累计生产机器人一万多台;美的库卡智能制造科技园二期项目也已动工建设。同时,行业龙头企业的进驻吸引上下游企业在此集聚,壮大了本地机器人产业集群的规模。拥有强大研发实力的大族机器人全球总部已落户海创大族机器人智造城,吸引了机器人上下游66家企业入驻。其中包括生产计算机芯片的企业2家,智能制造企业35家,高端装备制造企业10家,其他机器人相关企业19家。今年8月,国产机器人龙头企业埃斯顿已竞得三龙湾顺德片区的地块,布局建设企业华南总部。在埃斯顿的带动下,其参股公司中设机器人也竞拍下相邻地块。以提供供应链流通环节解决方案为主要业务的机器人供应商深圳蓝胖子机器智能有限公司也于2021年进驻顺德,为区域内的机器人企业提供智慧物流服务。随着工业机器人产业集群规模不断扩大,产业集群为期内部企业带来的集聚经济效应会进一步吸引更多的上下游企业进驻。

3.2.1.2 借助德国工业技术服务体系提高本地科技创新能力

在本地制造业转型升级的迫切需求下,佛山市于2012年在顺德区成立中德工业服务区,以引进国际先进的生产技术、企业经营管理理念,加快当地制造业的转型升级。在中德工业服务区中设立了潭州国际会展中心,负责承办珠江西岸先进装备制造业投资贸易洽谈会等工业会展项目,为本地企业与国内外自动化技术的供给方建立了沟通渠道,促进其建立合作关系,引进先进生产技术。此外,中德工业服务区还成立了佛山机器人学院,并与德国弗劳恩霍夫协会工业自动化研究所建立合作关系,借助其技术力量为本地制造业企业提供一系列的调研、咨询服务,帮助本地制造业企业改造生产技术,提高产品的技术含量。例如,在2018年,来自协会的德国专家深入到宜奥、申菱等中小制造业企业的生产车间开展企业诊断调研,了解企业在生产、管理等业务环节中存在的问题,并形成整体的解决方案,帮助企业向智能制造转型。在2019年,顺德区政府组织顺德机器人协会和一些本地企业前往德国汉诺威参加工业博览会,与德国企业接触交流,推动德国先进的生产技术在顺德落地。得益于外部先进技术的引入,顺德区初步形成了“基础研究—应用研究—试验发展—技术应用”的技术升级路径,本地科技创新能力不断提高[45]。统计数据显示,2012年以来全区的专利申请数量和授权数量均明显上升,其中发明专利申请数量占比从2012年的22.11%提高至2018年的37.45%(图2)。随着本地制造业企业对于新技术研发投入力度的加大和科技创新水平的提高,工业机器人产业也快速发展起来,两者之间形成了相互促进的关系。传统制造业的技术升级增加了地方对于工业机器人的市场需求,为机器人产业提供了广阔的市场;而工业机器人产业的兴起与发展则为传统制造业提供更加先进的自动化设备,促进传统制造业的转型升级。
图2 2012—2018年顺德区专利申请数量及发明专利比例

Fig.2 Number of patent applications and proportion of invention patents in Shunde District in 2012-2018

3.2.2 制度环境:打造吸引外部资源的制度环境

3.2.2.1 搭建与外部联系的平台

本地政府首先制定了发展以智能制造为代表的先进制造业、打造机器人智能装备全产业链的战略发展方向,并在2011年提出建设中德工业服务区作为培育新产业的平台。在中德工业服务区中,政府还搭建了潭州国际会展中心、中欧中心、广东智能制造示范基地、佛山机器人学院等重点平台。中德工业服务区的建设本身就是一项制度创新,从国家合作层面为本地制造业企业与世界先进技术提供者之间建立联系,通过强化招商引资、国际会展、对外交流合作等功能,中德工业服务区成为德国先进技术和市场对接的重要节点,为外部资源的引入创造有利条件。

3.2.2.2 为招商引资创造良好环境

随着本地工业机器人产业的兴起,政府进一步扩大对外开放,更加重视通过招商引资的方式扩大本地工业机器人产业的规模,并通过财政支持、用地保障等政策措施创造有利条件。2018年《佛山市进一步扩大对外开放实现利用外资高质量发展若干政策措施的通知》颁布,对本地符合要求的全球行业龙头企业、新兴制造业项目等按投资比例予以奖励,地方政府优先给予安排落实存量用地或土地利用计划指标,实施土地价格出让优惠。同年,为解决本地产业发展空间紧缺的问题,为未来工业机器人等重大战略新兴产业的发展提供足够的产业空间,顺德区作为广东省的“排头兵”率先探索实施村级工业园改造,截至2020年底累计完成改造83 310亩,腾出了大量高质量发展空间。例如乐从镇的上华村级工业园已经改造成为上华智能制造产业园,打造以高端智能装备制造、机器人产业为发展方向的现代化企业社群,目前已吸引华南智能机器人创新研究院等13家高新企业进驻,壮大了本地机器人产业的规模。

3.3 小结

本文通过对东莞市和佛山市顺德区两个制造业发达地区的案例分析,发现珠江三角洲工业机器人产业兴起的过程,既有基于本地原有产业基础的路径依赖式发展,也有依靠建立的外部联系从而引入外部资源实现路径创造式发展。同时,这两种产业兴起的过程都离不开区域制度环境的支持,且区域制度环境也会随着产业发展的阶段和情况进行动态调整,两者相互作用,共同演化。
表2总结了珠江三角洲工业机器人产业兴起中两种过程的具体特征,其具体演化路径和所需要的制度环境都存在差异。东莞市本地产业与工业机器人产业之间具有紧密的技术关联,在本地市场需求的刺激下,企业采取多样化策略跨行业生产,同时伴随着企业衍生的过程,促进了本地工业机器人企业的出现和集聚。而顺德区借助建设中德工业服务区这个国家级层面合作的契机,建立了与工业机器人技术强国德国的联系,一方面顺德引入了库卡、发那科、ABB、安川、川崎等世界机器人领军企业,以及大族、埃夫特等国内机器人领军企业,吸引工业机器人上下游企业集聚;另一方面建设潭洲国际会展中心、广东─亚琛工业4.0应用研究中心、佛山机器人学院等重点平台,建立工业技术服务体系,进一步服务于工业机器人产业发展。
表2 珠江三角洲工业机器人产业兴起的两种过程特征

Tab.2 Two process characteristics of the rise of industrial robot industry in Pearl River Delta

东莞市工业机器人产业兴起 佛山市顺德区工业机器人产业兴起
演化过程 •依托本地产业基础内生演化 •依靠外部联系实现路径创造
具体路径 企业多样化:邻近行业的企业跨行业生产
企业衍生:邻近行业或工业机器人行业的企业衍生出新企业
•国内外领军企业进驻本地和投资,带动上下游产业链集聚
•借助德国工业技术服务体系提高本地科技创新能力
制度环境 国家层面:《中国制造2025》《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》《智能制造发展规划(2016—2020年)》等
省级层面:《广东省智能制造发展规划(2015—2025年)》等
•早期通过产业政策培育本地市场需求
•后期通过建设企业孵化和人才培养的服务平台完善产业发展服务体系,做好企业服务
•早期建设中德工业服务区等交流平台,加强与外部联系的交流
•后期通过财政支持、用地保障等为招商引资创造良好环境
珠江三角洲工业机器人产业兴起的两种过程都受到不同尺度制度环境的支持,且制度环境伴随着产业发展阶段呈现动态变化。首先,珠江三角洲工业机器人产业的发展都受到国家和省级层面的政策驱动。国家自2015年以来先后发布了《中国制造2025》《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》《智能制造发展规划(2016—2020年)》等政策和规划,要求加速发展智能制造产业。随即广东省也相应发布了《广东省智能制造发展规划(2015—2025年)》等,促进发展以工业机器人为代表的智能制造产业。其次,本地制度环境对工业机器人产业的发展也发挥着重要作用,且在两个过程中不完全相同。对于依托本地产业基础的内生演化过程来说,早期东莞市政府更关注通过产业政策培育本地市场,后期更注重通过建设企业孵化和人才培养的服务平台等培育适宜本地企业多样化发展和衍生的产业环境。而依靠外部联系创造新路径的发展过程则会更依赖于与外部联系的强度以及外部联系本地化的程度,因此顺德政府在早期会更加注重对外交流平台的建设,在机器人产业初具规模后持续扩大本地对外开放的程度,以及通过建设园区、提供用地保障等方式创造良好的招商引资环境,吸引外部企业进驻。

4 结论和讨论

当前,中国正处于从高速度发展不断转向高质量发展的转型关键时期。培育新兴产业,转换发展动力成为区域实现转型发展的一个重要选择。本文聚焦近年来珠江三角洲工业机器人产业兴起的现象,试图总结新兴产业兴起的规律和解释新兴产业发展的机制,尤其是像工业机器人这类能代表新一轮产业技术的新兴产业。研究结果发现,珠江三角洲内部和外部的区域环境对于工业机器人产业的兴起同样重要。具体来说,珠江三角洲工业机器人产业兴起的过程中,不仅存在演化经济地理学认为的依托本地产业基础的内生演化过程,也有依靠外部联系实现路径创造过程。一方面,珠江三角洲经历了改革开放近四十年的快速发展,已经成为了中国制造业最发达的区域之一,电子信息、机械制造等产业优势明显,积累了丰富的技术和知识基础。受本地市场需求的刺激,东莞市部分企业采取多样化策略进军工业机器人行业,部分企业通过衍生过程产生了更多工业机器人企业。另一方面,借助中德工业服务区的建设契机,顺德区依靠与工业机器人传统强国德国的联系,积极引入国内外工业机器人领军企业,建设会展中心、机器人学院等平台引入德国工业技术服务体系,带动工业机器人企业集聚。在这两个过程中,各级政府发布的多种产业政策也都发挥了重要的作用。其中,伴随新兴产业兴起和发展的不同需求,动态变化的地方制度环境成为新兴产业发展的关键。
本文基于对珠江三角洲工业机器人产业兴起的研究,证实了在以珠江三角洲为代表的制造业发达地区,其新兴产业的发展存在着基于原有产业基础的路径依赖式演化过程。这与演化经济地理学中技术关联和相关多样性的观点保持一致。中国经过了改革开放后四十年的发展,部分产业发达地区已经具备了内生式发展的基础。但中国不同地区的产业基础仍存在明显差异,区域产业技术和能力的差异,可能产生的内生式发展模式也不尽相同。未来关于中国拥有不同产业基础的地区,其新兴产业发展的研究仍值得关注。此外,本文也丰富了区域新兴产业形成的机制研究中关于外部联系和制度环境的讨论。珠江三角洲工业机器人产业兴起的案例实证了与区域外部联系,尤其是与技术发达地区或主体的联系,企业和服务机构等外部资源的引入可以有效带动本地新兴产业的集聚。而且,当前这种依靠外部联系实现路径创造的发展过程不同于早期承接劳动密集型生产环节形成的产业集聚过程。工业机器人作为智能制造设备,对产品研发和生产都有较高的技术水平和创新能力的要求。此外,本文研究实证说明了各级政府实施的政策及形成的制度环境对工业机器人产业兴起发挥了重要的促进作用,且不同的发展路径所需要的政策和制度环境也有所差异。伴随着工业机器人产业兴起和发展,本地制度环境呈现动态变化。当前中国正处于经济转型发展期,如何通过塑造制度环境促进区域发展仍值得探讨。
当前全球正处于新一轮产业技术变革的时期,区域产业面临重构,正是培育新产业巩固或再塑区域竞争优势的好时机。本文的研究也为区域培育新兴产业提供一些政策应用建议。一方面,区域在选择要培育的新兴产业类型时,应尽量结合本区域的产业基础考虑新兴产业培育成功的概率。虽然过往的发展经验中也不乏依靠政策和大量资金投入扶植新兴产业的案例,但是这种模式在当前区域背景下难度越来越大。逐步壮大区域自身产业基础,发挥内生演化动力的发展才能可持续。另一方面,区域产业政策的制定要契合当前区域新兴产业发展路径和阶段的需求。除了发展路径的差异以外,新兴产业发展也存在明显的阶段变化,处于不同路径和不同阶段的企业对制度环境的需求也会不同。因此,地方政府应当结合产业发展需求制定产业政策,这样才能发挥事半功倍的成效。
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