通过三次工业革命，实现了生产自动化，全球生产能力呈指数级增长。随着机器越来越智能和互联，工业4.0即将来临。从装配线到农场再到餐厅，工业机器人成为众多经济领域的重要参与者。
一、工业4.0和机器人生态系统
COVID-19和下一个自动化浪潮
经济衰退往往会增加失业率，使企业重新规划供应链，并希望将生产转移到海外或实现自动化。然而当前COVID-19对全球供应链造成的影响，使离岸外包模式出现了问题，增加了企业提高自动化投资的可能性。通过对企业高管的调查和机器人股票的表现可以看出种情况已经发生。由于COVID-19，投资自动化的高管所占比例达到41%。COVID-19之后2021年机器人市场规模预计将达到230亿美元。
自动化类股票的表现
资料来源：Bureau of Labor Statistics, S&P Capital IQ, Ernst & Young and ABI Research。
我们所面临的第四次工业革命
通过三次工业革命，全球经济成倍增长。正在进行的第四次工业革命有望创造新的机会，但也可能给劳动力市场、产业和整个社会带来变革。
通过四次工业革命，美国人均GDP的变化
资料来源：Barro-Ursua宏观经济数据库。
各领域技术进步的相互融合，使企业家们能够为产业中的共同面临的问题找到解决方案。这些解决方案并非孤立，而是跨越了数字和物理领域。这就使机器人的应用成为这一过程的关键因素。麦肯锡最近的一项研究表明，70%的受访高管表示，他们预计到2025年，先进的机器人技术将成为非常重要的生产力驱动因素。
工业4.0构成技术：大数据分析、增强现实、仿真和模拟、增材制造、物联网、工业云、网络安全、垂直和水平的系统整合。
资料来源：Boston Consulting Group.
工业机器人产业快速发展
自2013年以来，每年工业机器人装机量增加了一倍多，复合年增长率达到18％。其中中国的工业机器人的数量增加了近5倍。从目前的机器人库存来看，这一增速还将不断扩大。
世界各地区工业机器人年安装量
资料来源：国际机器人联合会
机器人风投快速增长
近年来，机器人或相关硬件企业的风险投资爆炸式增长，在2019年第一季度超过了20亿美元，远远超过了其他行业，使机器人成为这十年来最热门的领域之一。2018年初前后，交易数量的增长陷入停滞，然而投资额继续上升。这表明，这一领域的领头羊正开始出现。
全球对机器人和相关硬件的风险投资
资料来源：PitchBook。
工业机器人市场由大型上市公司主导，少数日本企业集团领先。相比之下，对机器人初创企业的风险投资主要集中在美国和中国。
资料来源：S＆P Capital IQ和PitchBook。
机器人应用的独特优势
与其他自动化硬件设备不同，许多机器人的应用具有特殊的优势：
ü 封闭环境: 在不需与终端客户进行物理交互的情况下，机器人可以在受限和交通不便的特殊环境中安全运行。这大大减少了工程问题，机器人还可以通过分析生产过程中产生的数据不断进行学习和优化。
ü 立即价值: 初创公司和企业发现，在许多领域，通过部署机器人完成特定任务会立即取得成功。比如重复性任务、夜间工作任务等，投资回报可以立即实现。
ü 数据采集:许多行业的增长都依赖于数据，机器人的应用可以解锁多种工作环境中数据流的获取，促进生产过程的不断反馈与优化。
与人工智能或云计算一样，机器人技术是一种通用技术，能够为许多行业增加价值。机器人在工厂、农场、仓库、医院、家庭和其他地方的应用越来越普遍。
机器人应用市场：制造/供应链、建筑、农业、餐饮、消费技术、研究及其他服务
二、新兴的商业模式：RaaS将机器人从资本支出转向运营支出
传统上，工业机械是拥有或租赁的，而不是“认购”。机器人作为服务指标（Robot-as-a-Service Metrics，RaaS）的模式将机器人从一次性资本支出转变为经常性运营支出。硅谷银行（SVB）专有数据显示，采用RaaS模式的机器人公司数量是其他公司的很多倍。机器人公司应将其机器人定位为经常性运营支出，而不是一次性资本支出。
RaaS 和SaaS的区别
机器人作为服务指标（RaaS）
软件作为服务指标（SaaS）
购置成本
(S&M1+硬件成本)/(ARR2×毛利率)
S&M/(ARR2×毛利率)
年收入
每个机器人年收益
部署的机器人数量
每个用户年收益
客户数量
价值周期
机器人终生价值
年度机器人退役率
每个客户终生价值
用户流失率
注：S&M=销售和营销费用；ARR=年运行率 资料来源：SVB专有数据，PitchBook。
另一个有趣的现象更明显地表明了机器人对人工的取代。与支付工人工资一样，RaaS模式所支持的费用是对机器人按照完成任务的次数进行付费。
两种商业模式的区别
机器人作为运营支出
（Robot as OpEx）
固定租金
按月、季度或年度向客户收取合同规定的服务费用。
RaaS变量
根据使用或消费收取可变的合同金额。每次机器人执行一项任务，公司就会收取费用。
机器人作为资本支出
（Robot as CapEx）
硬件+维护
客户首先购买并拥有硬件，然后公司提供经常性的维护和软件服务。
一次性销售
向客户预先销售一个机器人，不再约定向客户收取经营性费用。
从理论上讲，最大化每个机器人的收入是一件好事。但是，公司应该避免将收入集中在少数机器人身上。随着公司的成熟，单位机器人的收入在下降，销售收入从少数早期的领航机器人分散到更强的机器人产品系列。
来源: SVB Proprietary Data, PitchBook.
三、机器人对劳动力市场和整个社会带来的影响
一个新兴的产业从少数技术熟练的生产者开始，几乎没有自动化，因此，每个任务都有人参与（例如，英国纺织业1.0）。随着更多机器的应用，生产力得以提高，同时也增加了对人力的需求。随着自动化程度的加深，机器替代劳动力，就业开始下降。随着时间的推移，自动化带来的回报可以再投资于这个行业，从长远来看，又有可能恢复和增加就业。
产出和资本积累的再投资可以稳定或增加人类就业。
劳动力与产出水平概念框架
机器人取代人类工人的风险是真实存在的，但生产力增长和资本的积累的反补贴力量可能会减轻其对某些行业的影响。
ü 自动化提高生产率：生产力的提高反过来又可能对就业产生影响。
ü 自动化从人工代理中获取任务：这些代理商中有一部分会失去工作。
ü 自动化产生财富:这些财富可以用来积累资本，发展经济和就业。
在许多最富裕的国家，大规模失业的风险较低。而那些移民风险最高的国家，包括一些数学、科学和阅读得分最低的国家可能更难适应劳动力市场不断变化的需求，许多专家预计，自动化将把需求转向拥有更高技能的工人。
失业风险与学业水平的关系
资料来源：经济合作与发展组织。
即将发生的生产方式的变化催生了关于未来政策的激烈辩论。工业界，学术界和政治界的思想领袖们提出了雄心勃勃的建议，如对机器人系统的安装征税和普及公民基本收入。
更加大胆的未来政策
征收机器人税
普及基本收入
政策
对安装机器人的成本征税
向所有公民每月支付固定的基本补贴
支持
人类劳动收入的工资都已经被征税；机器人劳动所得也应该受到同样的待遇。如果没有这项税收，企业可以通过用机器人替代人力来降低税基。所得款项可用于资助失业者，建立更强大的社会保障体系。
自动化使较小比例的劳动力就能够创造出大量的财富。工业4.0将在很大程度上取代人力。因此所有公民都能自动获得收入，这将使他们摆脱贫穷，从而能够提高自己的技能，以适应新的、更复杂的工作。
反对
由于机器人的具体构成难以定义，因此征税很难实现。在自动化的过程中，这项税收只会推迟失业所产生的问题，增加对社会保障的依赖。
支付此类费用将需要增加税收或国债，这将抵消自动化所带来的好处。此外，更高的收入将被通货膨胀抵消。
支持者
比尔盖茨
马克·库班（Mark Cuban）
Andrew Yang
Milton Friedman
资料来源：资料来源：Politico and Forbes.