德國(guó)機(jī)器人面臨工業(yè)4.0時(shí)代新挑戰(zhàn)

工業(yè)機(jī)器人在德國(guó)應(yīng)用廣泛，在工廠服役的機(jī)器人已接近20萬(wàn)臺(tái)。不過(guò)，伴隨技術(shù)進(jìn)步以及工業(yè)4.0概念的提出，傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人正面臨新挑戰(zhàn)，需要更好地掌握感知能力、學(xué)習(xí)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(jī)器人在德國(guó)已成熟應(yīng)用在汽車制造、金屬加工、電氣電子等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2014年，德國(guó)每一萬(wàn)名制造工人配備有292臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，僅次于韓國(guó)和日本。同時(shí)，德國(guó)的工業(yè)機(jī)器人制造水平也全球領(lǐng)先。
德國(guó)政府如今提出工業(yè)4.0概念，對(duì)未來(lái)的工業(yè)機(jī)器人提出了新要求。德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)機(jī)器人與自動(dòng)化部門負(fù)責(zé)人帕特里克·施瓦茨科普夫說(shuō)，工業(yè)4.0時(shí)代，機(jī)器人將實(shí)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(shè)備交流。同時(shí)，機(jī)器人的移動(dòng)能力、與人協(xié)作能力等均應(yīng)加強(qiáng)。
德國(guó)漢堡大學(xué)教授、機(jī)器人專家張建偉認(rèn)為，未來(lái)的智能工廠并非無(wú)人工廠，而是需要人和機(jī)器更密切地協(xié)作。傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人和工人的工作空間通常是隔離的，新一代工業(yè)機(jī)器人則要具備柔性、安全、易操作等特點(diǎn)，同時(shí)達(dá)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(shí)代，機(jī)器人不再是獨(dú)立的單元，需要具備與其他智能設(shè)備的溝通能力、對(duì)環(huán)境的感知能力，甚至把復(fù)雜信息綜合起來(lái)從而作出決策等諸多能力。
張建偉說(shuō)，工業(yè)4.0要求將智能機(jī)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(jì)算和大數(shù)據(jù)的知識(shí)建模、物理仿真、多傳感器感知預(yù)測(cè)等技術(shù)，既是工業(yè)4.0的關(guān)鍵技術(shù)，也是工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)。因此，工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展可以說(shuō)是與工業(yè)4.0同步。也正因如此，德國(guó)政府大力推動(dòng)工業(yè)4.0發(fā)展的同時(shí)，對(duì)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的資助也會(huì)進(jìn)一步增多。
德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)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(xiàng)目，來(lái)自工業(yè)界和學(xué)界的約100家參與方就14個(gè)具體項(xiàng)目展開合作，涉及生產(chǎn)、物流、機(jī)器人、服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域。例如，在“快速工廠”項(xiàng)目中，人將和機(jī)器人在同一環(huán)境下協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)從設(shè)計(jì)到成品的低成本、個(gè)性化生產(chǎn)。
盡管沒(méi)有從國(guó)家層面提出專門的發(fā)展戰(zhàn)略，但德國(guó)政府對(duì)機(jī)器人的支持體現(xiàn)在長(zhǎng)期穩(wěn)定的資助中。多年來(lái)，德國(guó)科學(xué)基金會(huì)、聯(lián)邦教研部、聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)部等均推出過(guò)各類科研資助項(xiàng)目，支持機(jī)器人相關(guān)技術(shù)研發(fā)。目前，德國(guó)政府對(duì)工業(yè)機(jī)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(lái)的新一代機(jī)器人技術(shù)。
一些專家認(rèn)為，德國(guó)能在機(jī)器人制造方面保持全球領(lǐng)先，除對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的巨大需求外，其在機(jī)械制造、系統(tǒng)控制、軟件開發(fā)等方面的優(yōu)勢(shì)也讓德國(guó)發(fā)展制造工業(yè)機(jī)器人變得水到渠成。此外，德國(guó)產(chǎn)學(xué)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(jī)制、有序的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境、嚴(yán)格的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等多重保障，也為德國(guó)的機(jī)器人制造乃至整個(gè)德國(guó)工業(yè)的強(qiáng)大保駕護(hù)航。


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