德國機器人面臨工業(yè)4.0時期新挑戰(zhàn)

工業(yè)機器人在德國應用廣泛，在工廠服役的機器人已接近20萬臺。不過，伴隨技術(shù)進步以及工業(yè)4.0概念的提出，傳統(tǒng)工業(yè)機器人正面臨新挑戰(zhàn)，需要更好地掌握感知能力、學習能力、決策能力、與人協(xié)作能力等許多新技能。

現(xiàn)階段，工業(yè)機器人在德國已成熟應用在汽車制造、金屬加工、電氣電子等多個工業(yè)領(lǐng)域。國際機器人聯(lián)合會數(shù)據(jù)顯示，2014年，德國每一萬名制造工人配備有292臺工業(yè)機器人，僅次于韓國和日本。同時，德國的工業(yè)機器人制造水平也全球領(lǐng)先。

德國政府如今提出工業(yè)4.0概念，對未來的工業(yè)機器人提出了新要求。德國機械設備制造業(yè)聯(lián)合會機器人與自動化部門負責人帕特里克·施瓦茨科普夫說，工業(yè)4.0時代，機器人將實現(xiàn)高度互聯(lián)，并借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)靈活地與其他設備交流。同時，機器人的移動能力、與人協(xié)作能力等均應加強。

德國漢堡大學教授、機器人專家張建偉認為，未來的智能工廠并非無人工廠，而是需要人和機器更密切地協(xié)作。傳統(tǒng)工業(yè)機器人和工人的工作空間通常是隔離的，新一代工業(yè)機器人則要具備柔性、安全、易操作等特點，同時達到高速和精確，這在技術(shù)上是很大挑戰(zhàn)。

此外，工業(yè)4.0時代，機器人不再是獨立的單元，需要具備與其他智能設備的溝通能力、對環(huán)境的感知能力，甚至把復雜信息綜合起來從而作出決策等諸多能力。

張建偉說，工業(yè)4.0要求將智能機器人的很多技術(shù)融入到更大的生產(chǎn)系統(tǒng)中。基于云計算和大數(shù)據(jù)的知識建模、物理仿真、多傳感器感知預測等技術(shù)，既是工業(yè)4.0的關(guān)鍵技術(shù)，也是工業(yè)機器人的關(guān)鍵技術(shù)。因此，工業(yè)機器人的技術(shù)發(fā)展可以說是與工業(yè)4.0同步。也正因如此，德國政府大力推動工業(yè)4.0發(fā)展的同時，對機器人相關(guān)技術(shù)的資助也會進一步增多。

德國聯(lián)邦經(jīng)濟部最新推出了一系列有關(guān)工業(yè)4.0的技術(shù)發(fā)展項目，來自工業(yè)界和學界的約100家參與方就14個具體項目展開合作，涉及生產(chǎn)、物流、機器人、服務等多個領(lǐng)域。例如，在“快速工廠”項目中，人將和機器人在同一環(huán)境下協(xié)同工作，實現(xiàn)短時間內(nèi)從設計到成品的低成本、個性化生產(chǎn)。

盡管沒有從國家層面提出專門的發(fā)展戰(zhàn)略，但德國政府對機器人的支持體現(xiàn)在長期穩(wěn)定的資助中。多年來，德國科學基金會、聯(lián)邦教研部、聯(lián)邦經(jīng)濟部等均推出過各類科研資助項目，支持機器人相關(guān)技術(shù)研發(fā)。目前，德國政府對工業(yè)機器人的資助主要集中在能夠符合工業(yè)4.0需求、面向未來的新一代機器人技術(shù)。

一些專家認為，德國能在機器人制造方面保持全球領(lǐng)先，除對工業(yè)自動化的巨大需求外，其在機械制造、系統(tǒng)控制、軟件開發(fā)等方面的優(yōu)勢也讓德國發(fā)展制造工業(yè)機器人變得水到渠成。此外，德國產(chǎn)學研結(jié)合的研發(fā)體系、良好的科研和技術(shù)人才培養(yǎng)機制、有序的競爭環(huán)境、嚴格的知識產(chǎn)權(quán)保護等多重保障，也為德國的機器人制造乃至整個德國工業(yè)的強大保駕護航。