韩国工业 4.0 对中国的启示

机械产业向来都是韩国经济发展的推力，以汽车、造船、半导体、钢铁、智能型手机等产业为核心，扶植大型企业主导生产体系，在工业市场发光发热，成为全球第五大机床消费市场。近几年受到美国经济和欧债危机冲击，韩国产 业结构的问题逐渐浮上台面，尤其是韩国机床的主要应用市场——汽车产业，面临贸易保护主义所导致之全球贸易 摩擦及进口汽车侵蚀韩国内需市场等问题，连三年生产量呈现衰退。为寻求产业突破，韩国政府推展“I-KOREA4.0”，以强劲的工业发展带动机器人产业兴 起，使韩国跃升为全球工业机器人密度 最高的国家，期望透过制造业与信息技术的结合，构筑新产业生态，提升韩国 制造业的竞争力。

图1 韩国仁川机场的airstar 导航机器人

韩国工业 4.0 框架下的智能机器 人产业发展战略

最近这一两年有机会去韩国出差或旅游吗？走入结合了森林风与科技风的仁川国际机场第二航厦时，是否曾经留意到机场内为旅客服务的导航机器人呢？这款名叫 AIRSTAR 的服务型机器 人，支持中、日、韩、英四种语言，只 要轻触它脸上的显示器，就可以开始与 它对话，如果在机场内迷路，也可以请 它带路；将机票插入它的扫描仪后，还 可获知航班信息，并由它带领到达对应的登机口，这种服务机器人融入生活的便利体验，正在仁川机场实地上演中。 韩国工业机器人产业持续蓬勃发展，根据机器人国际联合会的最新统计， 2017 年韩国工业机器人出货量达 3.97 万台，排名全球第三，而且是全球工业 机器人密度最高的国家；事实上，韩国 制造业每一万名员工中，就有 710 个机器人，足足超过全球平均水平的 8 倍， 而在韩国汽车制造业中，每一万名员工 就有 2435 个机器人，2010 年的两倍，主因是韩国汽车业者在制造混合动力汽 车和电动车电池方面，大量采用机器人协作的原因。

图2 2015～2017年全球工业机器人出货量统计

图3 2017年主要国家工业机器人密度统计

工业发展带动韩国机器人产值劲扬

韩国机器人产业兴起的契机，在于2000年代中后期IT产业的急速发展，促使韩国政府投入规模化及系统化的机器人应用研发支持。韩国于 2003 年便 已将智慧机器人列入“大未来增长动力产业”之中，为了奠定具有一贯性的国 家层级机器人产业发展体系，于 2008年3月公布《智能机器人开发及普及促 进法》，并且依据此法，每五年制定一 期“机器人产业基本计划”，相关部会 则依据此一基本计划，制定每年细部执 行计划，从研发、实证乃至普及等，以 系统化方式推动机器人产业育成政策。 过去十年来，韩国政府约投入6000 亿韩元以上，进行机器人产业相 关技术研发支持，在《第一期机器人 产业基本计划（2009～2013）》、《第二期机器人产业基本计划（2014～2018）》的陆续推动，以及 韩国汽车、电机电子等主力产业不断提高机器人应用的助力之下，韩国目前已 跻身全球前五大工业机器人制造强国，其机器人综合技术竞争力仅次于日本、 美国、欧洲，居世界第四。

根据《2017 年韩国机器人产业实 态调查报告》指出，2017 年韩国机器 人产业产值达 4 兆 9950 亿韩元，较2016 年增长11.6%，其中最大宗的是工业机器人，达3兆181亿韩元，约占六成，其次是机器人零部件，达1兆3696亿韩元，约占27.4%；至于服务机器人仍处于商用化初期阶段，个人及 家用服务机器人产值为3576 亿韩元，约占 7.2％，专业用服务机器人产值为2497 亿韩元，仅占 5%。此外，韩国 机器人产业相关企业家数虽达 2191 家， 但是中小企业占 97.0%，达 2126 家， 其中销售额不到 50 亿韩元者，占整体 的 96%，难以确保竞争力。目前韩国机 器人产业虽然在汽车、电机电子等领域 的大企业带领下呈现增长，但是这种以 工业机器人及大企业主导的产业结构， 恐有日益僵化的疑虑。

图4 韩国工业4.0 计划愿景及策略

以人为本的工业 4.0 实现与机器 人共存的智慧生活

韩国总统文在寅为了掌握工业 4.0时代的产业发展趋势，于2017年5月上任之后，便成立直属总统的第4 次工业革命委员会，推动整合性的国家层级工业4.0因应对策，亦即以人为本实现创新增长的第4次工业革命因应计划（简称I-KOREA4.0），希望以工业4.0解决韩国面临的社会经济结构性问题，实现全民参与、全民分享之以人为本的第4次工业革命。

因此，韩国将集中投资于工业4.0核心技术领域，以培育高附加值的未来型新产业及新应用，包括推动智能机器人、智能工厂、智慧城市等，预期藉由推动智慧化产业创新，提高生产力以确保全球竞争力。目前韩国政府与智慧机器人产业相关的政策，包括“智能机器人产业发展战略”、“实现智能生活之机器人产品市场拓展支持方案”及“机械人产业发展方案”等，兹分述如下：

1、智能机器人产业发展战略(2018～2022)

有鉴于美、日、德等制造强国均将 机器人视为提升制造业竞争力的重要生产要素，持续扩大智慧机器人领域投资，再加上韩国面临人口高龄化问题，对个人定制化服务需求日增，有关提高健康 照护、安全等生活质量的服务机器人需 求亦同步增长，为了确保韩国中小制造 业者的竞争力及强化机器人产业的创 新能力，韩国产业通商资源部于 2018年 2 月公布“智能机器人产业发展战略（2018 ～ 2022）”，将以中小制造业 为对象，普及协同机器人，并透过机器 人运用，支持中小制造业的生产力提升， 以确保中小制造业者的竞争力及强化机 器人产业的创新能力，并提高核心零部 件国产化比重，扩大机器人产业市场规 模及增加就业机会。

图5 韩国智慧型机器人产业发展战略

韩国智能机器人产业发展战略的推 动愿景，在于实现人类与机器人共存的 智慧化大韩民国，主要分为下列四大推 动课题：

⑴促进机器人先导计划。

韩国为了系统化地执行机器人先导计划，推动提升制造业生产力之智能型协同机器人的扩大普及，于 2018 年 2月成立了由产、学、研专家和需求单位 等 25 个机构共同参与的协同机器人联 盟，未来将配合产业特性，开发协同机 器人及其相关零部件、软件的国产化技 术。为促进中小企业导入机器人应用， 预计至 2022 年止，将扶持与惠及 2 万 个智慧工厂。

此外，为了扩大新兴服务机器人的 开发，将推动增长动能较强的智慧家庭、 医疗与复健、灾难与安全、物流运输、 农业用等 5 大潜力领域的服务机器人商 用化，包括透过与大型医院、邮局、消 防署、发电厂、物流仓库、农场等主要 需求单位共同开发及示范性引进，提供 测试平台，并基于场域验证及示范性成 果，正式推广相关应用。

⑵强化机器人产业创新能力。

目前韩国工业机器人的关键性零部件，以及高精密半导体与显示器工业机 器人等，主要仍仰赖进口。因此，为了确保机器人核心零部件竞争力，韩国将针对驱动、遥感、控制等机器人零部件 研拟中长期开发战略，并根据优先级扩 大研发支持比重，同时设置了机器人整 合零部件支持中心、零部件可靠性研究 中心、机械可靠性研究中心等 3 所机器人可靠性实证中心，以确保 3 大核心零 部件之可靠性。另一方面，则借机推动 产学研共同开发的机器人搭载用AI平台，开发及推广协同机器人应用软件，并透过开发中小制造业切削与加工用的CNC控制机械标准模型，与智能工厂及公共需求连结，促进推广实务。

在强化区域创新能力方面，主要考虑区域厂商及特色化领域，将机器人研究和支持机关依据三个特色群聚成立营运协议组织，例如首都圈以机器人零部件为主，湖南圈以医疗、复健机器为主，庆南圈则以机器人整合为主。另一方面，则以首尔科学技术大学、釜山大学等区 域重点大学为主，扩大专业人才培训课 程，并推动支持在职者、待业者等的区域机器人企业实务人才培养教育计划。

⑶开创新市场及建立增长支持体系。

在整备市场拓展所需制度及强化基础设施方面，主要透过将《智能机器 人开发及普及促进法》的落地期限，由2018年延长至2028年，以营造系统化及持续性的发展环境，并积极发掘 及改善阻碍机器人扩散的法规管制，支持机器人从业者参加日本IREX、德国AUTOMATICA 等主要展览会、市场拓销团等，且提供市场分析及建设链接网 络所需之机器人商业地图，以协助业者 拓展海内外市场。

在建立机器人新创增长所需之全程支持体系方面，主要将支持机器人新创企业检证项目、新产品开发咨询、进入市场等技术企业化咨询，并推动设计完成之机器人样品生产所需之生产装备、生产专业人才教育、测试及检证等一站式支持计划，同时也将透过机器人业者 的履约保证，提供投资资金支持。

⑷提高社会对机器人之认知。

为了增加社会大众对机器人的接受度，扩大机器人体验机会及倡导工作，韩国也积极推动机器人在重要的运动赛事曝光，例如在2018年2月的平昌冬季奥运会中，由机器人参与传递圣火，并召开全球首次机器人滑雪大会，在冬季奥运竞技场及选手村中，也投入包括 导览、清扫机器人等11种、85个机器人。韩国也透过举办国际机器人竞赛及机器人融合技术大会等竞赛，在机场及物流中心等大型设施推广导览与无人运 输与清扫机器人等体验活动，发掘优秀人才及提高民众对机器人的关心。

1、实现智能生活之机器人产品市场拓展支持方案

韩国自2011年起推动机器人新产品推广，除了工业机器人、清扫与教育 机器人之外，大部分领域都仰赖政府的机器人普及计划，民间的投资诱因和研究成果的产业化成效有限。由于机器人产品性价比不足、企业投资金脆弱、欠缺实证与技术交易机会等，成为普及的绊脚石。因此，韩国产业通商资源部于2018年12 月向韩国第四次工业革命委员会提报《实现智能生活之机器人产品市场拓展支持方案》，将把机器人产业智慧工业拓展到智慧生活的发展愿景。

上述之机器人产品市场拓展支持方案，主要分为三大的推动战略：

⑴支持机器人产品产业化及强化需求基盘。

在促进机器人产品进入市场方面，韩国将藉由示范性计划，在两年内选定三个地方政府导入1150台服务机器人，并自2020年后正式全面扩散至全国。同时将与照顾及复健机器人的示范计划连结，并与相关部会合作开发新增长产业的机器人技术，包括开发可进行播种 及收获作业的农业机器人，感知水温确认等环境变化的水中机器人、自动驾驶邮件配送机器人系统、清扫太阳能板用之可拆卸型机器人系统、智能工厂用协 同机器人等，并将支持执行人类难以作业的安全与军事用机器人的技术开发，且与韩国陆军于2018年10 月创设的“无人机部队”相连结，促进机器人的开发和普及。

在透过金融支持以强化产业化需求基盘方面，主要利用推动“新增长动力基金回收金”等计划，筹措200 亿韩元的机器人产业育成基金；同时以优秀的机器人企业为对象，提供担保比率优惠、贷款利率减低等金融优惠，以强化及扩大金融体系网络，推动机器人业者的研发、产业化及设备投资等所需的融资商品开发，并放宽资金薄弱的机器人业者进入市场的壁垒，支持设备建置等所需的投资财源。

⑵支持连结市场的技术开发。

韩国为优先支持提高生活质量的技术开发项目，以及为支持具潜力的服务机器人开发，推动跨部会之机器人开发计划，由产业通商资源部开发机器人产品，保健福祉部支持临床与产业化，以及制定许可标准。

在援助社会弱势者的照顾机器人方面，主要将开发包括由医院与疗养院等可引进的普及型饮食辅助机器人，以及在没有医护人的操作下，可感知压力及自主运转的床型褥疮预防机器人，还有可添加自动清洗及消毒功能的可共享排便支持机器人，以及在患者姿势变更等情况下，安全地拾起患者的双臂型二乘辅助机器人等。

在开发支持失智患者与自闭症儿童的社交机器人方面，主要将开发可辨识认知障碍与失智症患者的情感、声音及相互作用的对话型机器人，以及可提供诊断自闭症患者和提高社会性的学习项目等之自闭症儿童友善型机器人系统等。在推动产业化可能性较高的服务机器人方面，则将开发物流、家事支持、手术等有发展前景的服务机器人制品及共同技术。

⑶奠定创造市场的基盘。

韩国政府将藉由改善规章制度创造市场，并透过指定专门企业、举办专家 论坛、培育人才等，建构机器人企业的增长基础设施。在法规松绑方面，随着监理沙盒相关法令的通过，韩国也将于2019年下半年，针对机器人产品制定管制特例的细部基准，并强化“机器人产业政策审议会”的功能，设立“机器人伦理咨询委员会”。同时以智慧城市的示范都市——釜山，做为机器人产品测试基地。

韩国将在机器人产业振兴院与机器人产业协会之下，设立机器人“法规解 决中心”，透过机器人产业实况调查，发掘产业动向及管制障碍，并在相关机关网站上，开设在线管制新闻数据库，提供法规咨询等定制化的管制改善服务。另一方面，韩国也依据地区别及领域别，建置了机器人技术开发与实证及 企业支持据点，包括机器人认证中心（大邱）、制造机器人技术中心（庆尚南道 )、 保健机器人实证中心（光州）等。

在培育专门企业方面，韩国将在未来5年，以技术创新能力、财务能力、增长可能性等进行评估，每年选定20家，每家企业最多投入10亿韩元，提供研究开发、标准化、认证与实证等支持，目标为培育100家机器人企业。在培育人才方面，将培养机器人企业现场定制化硕、博士级专门人力，并以在职者和预备就业者等为对象，支持实务养 成教育课程。

图6 机器人产业发展方案

2、机械人产业发展方案

韩国产业通商资源部于2019年3月发表“机械人产业发展方案”，将扶植机器人产业成为工业4.0之核心产业， 并推动“将工业机器人普及应用于三大制造业”、“集中扶植四大服务型机器人领域”及“强化机器人产业生态体系”等三大政策课题，以达成跻身机器人产业全球4大强国之目标，并于2023年使韩国机器人产业市场规模增长至15兆韩元；销售额1000 亿韩元以上的机器人业者数达20家；工业机器人普及台数达70万台，并协助基盘产业、纺织及食品饮料等需求产业之结构升级，加强服务机器人产业竞争力。

兹将此一方案的三大政策课题推动重点说明如下。

⑴将工业机器人普及应用于三大制造业：韩国工业机械人之使用密度虽然居全球首位，但是主要运用于汽车及电机电子等领域，然而基盘产业、纺织及食品饮料业等三大业种，工作环境普遍恶劣且劳动力缺乏，但目前运用机器人之情况仍不普遍，因此韩国政府决定以此三大制造业为重点，集中推广工业机器人之运用，首先将提供7560个机器人，并实施租用服务系统，促使一般业 者自愿采用机器人。

⑵集中扶植四大服务机器人领域。

由于看好服务机器人市场的发展潜力及利润，韩国政府将积极支持扶植照护、医疗、物流及穿戴式机器人等四大服务机器人领域，于2020年起投入3000亿韩元推动研发计划，以提升相关领域之技术至先进国家的水平，并将于2019年上半年在韩国机器人产业振兴院之下，设立法规解决中心”，以提高机器人法规监理沙盒（sandbox）的全程完成度，协助解决阻碍服务型机器人应用之法规问题。

⑶强化机器人产业生态体系：韩国政府将推动工业机器人核心零部件及软件自主供应计划，以建立健全之机器人产业生态体系，并媒合机器人制造业者与需求机构，培育机器人领域的系统整合专门企业，以减少依赖美国及日本进口。

此外，韩国政府将自2020年起，于七年投入1000亿韩元左右预算，确保新世代机器人所需之智能型控制系 统、自驾传感器及智能型夹爪等三大核心零部件，以及处理影像信息的机器人软件平台、抓取技术、影像信息处理及人型机器交感软件等四大软件之技术；同时将成立“机器人融合联盟”，与机床、人工智能等相关领域厂商密切合作，以因应工业4.0时代的产业及技术整合趋势。

韩国机器人企业发展概况

在工业机器人方面，韩国工业机器人产业过去五年的年均增长率约为10%，2017 年韩国工业机器人的销 售规模约为 3 兆韩元，仅次于中国、 美国、德国、日本，排名全球第 5， 市占率约 7% 左右。目前韩国工业机器人业者共有 718 家，销售额超2千亿韩元者，只有两家，销售额超过500亿韩元以上者，也不过七家左右。其中，分别拥有汽车、家电、半导体等大规模需求来源的现代机器人（Hyundai Robotics）、Robostar、 高永科技（KohYoung Technology）等，主导着韩国国内市场。近来，韩华精密机械、Neuromeka、斗山Robotics等后进业者，陆续推出协同机器人，成为韩国工业机器人市场新血轮。

在服务机器人方面，韩国服务机器人产业过去五年的年均增长率约为9%，2017年销售额约为6073亿韩元，主要以清扫机器人为大宗，其次为物流机器人、医疗机器人等，出口额约1000亿韩元，其中清扫机器人便占了六成，达628亿韩元，进口额约400亿韩元，以医疗用机器人为主，达303亿韩元，约占77%。目前韩国服务机器人业者共有472家，其中销售额超500亿韩元者，只有LG电子、三星电子这两家大企业，其他中坚企业约有17家，中小企业则达467家，占整体的99%。

韩国服务机器人由中大型企业主导，现在进行有关智能家庭（LG 电 子）、自驾车机器人（Naver）、穿戴式机器人（三星电子、现代汽车）等服 务机器人之研发及实验。2018 年3月Meerecompany 推出韩国首个腹腔镜手术机器人商用化，则为韩国医疗机器人研发，划下了一个新的里程碑。目前韩国中小与创投企业借助于政府的支持，正在推动教育机器人、清洁机器人商用化，并进入协同机器人、社交机器人市场。

在机器人零部件方面，韩国机器人零部件产业过去五年的年均增长率为 29.3%，2017年销售额约为1.4兆韩元以驱动（3871亿韩元）、结构（2130 亿韩元）、感测（2080 亿韩元）、控制（1600 亿韩元）、软件（1203 亿韩 元）等五大领域为主，零部件国产化比例约为41%，由于国内市场应用案例不足，导致拓展国外市场因而受限。

目前韩国机器人零部件业者共有1千多家，唯销售额超500亿韩元者， 只有 Panasonic Korea 一家，中坚企业约有12家，其余为规模有限的中小企业。不过，近年来，包括SBBTech（减速机）、三益 THK（马达）、海 星 TPC（减速机）等机械零部件业者 陆续进入市场，也使得韩国机器人零部件产业呈现日益扩大趋势。尤其是 Ajinextek 成功推出韩国首颗动作控制芯片国产化，使得韩国在控制零部件领域，得以维持较佳竞争力。

以韩国智慧城市为镜善用新科技 减少社会问题

韩国政府于2018年1月选定釜山做为重点推动机器人及水资源管理相 关新产业的国家智慧城市示范据点，未来将引进穿戴式机器人、停车机器人、物流配送机器人或医疗机器人复健中心等，让市民在日常生活中体验到多样的机器人服务，以因应釜山急剧高龄化或 就业机会减少等城市问题，并将推动智慧净水厂示范事业，打造出让市民生活更有效率、更安全的城市。

未来韩国将在釜山设立机器人综合管制中心和机器人支持中心，提供机器人基础设施和测试平台，支持企业的自由开发和产业化，并促进机器人融入市 民的日常生活，包括儿童保育、教育、医疗等，且提供家庭用 AI 秘书机器人， 送货机器人，复建机器人等，以打造釜山在整体生活面向与机器人同步呼吸，成为世界级的机器人城市。

韩国历经十余年来持续不断的推动机器人产业创新研发及示范应用，在工业机器人领域已有显著成果，在服务机器人领域也逐步迈向商用化。随着韩国于2019年4月领先全球首度启用商业化5G服务，公共设施导入智能型服务机器人的应用，也可望更为多元化及普及化。

从韩国推动机器人产业的过程可以看出，国家层级的法规整备、系统化及稳定性的推动战略、示范性计划及示范性场域的导入等，可说是韩国奠定其机器人产业发展根基的关键因素，因应工业4.0时代的来临，韩国推动机器人产 业的思维，也由提升产业竞争力的工业 智慧化角度，拓展至实现人类与机器人 共存到智慧化生活愿景，此种运用新兴 科技与解决现有社会问题，进而提升人民生活质量，并与未来增长动力连结的 作法，值得我国参考借鉴。