德國機器人面臨工業4.0時代新挑戰

工業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，伴隨技術進步以及工業4.0概念的提出，傳統工業機器人正面臨新挑戰，需要更好地掌握感知能力、學習能力、決策能力、與人協作能力等許多新技能。
現階段，工業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領域。國際機器人聯合會數據顯示，2014年，德國每一萬名制造工人配備有292臺工業機器人，僅次于韓國和日本。同時，德國的工業機器人制造水平也全球領先。
德國政府如今提出工業4.0概念，對未來的工業機器人提出了新要求。德國機械設備制造業聯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4.0時代，機器人將實現高度互聯，并借助物聯網技術靈活地與其他設備交流。同時，機器人的移動能力、與人協作能力等均應加強。
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作。傳統工業機器人和工人的工作空間通常是隔離的，新一代工業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，這在技術上是很大挑戰。
此外，工業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4.0要求將智能機器人的很多技術融入到更大的生產系統中。基于云計算和大數據的知識建模、物理仿真、多傳感器感知預測等技術，既是工業4.0的關鍵技術，也是工業機器人的關鍵技術。因此，工業機器人的技術發展可以說是與工業4.0同步。也正因如此，德國政府大力推動工業4.0發展的同時，對機器人相關技術的資助也會進一步增多。
德國聯邦經濟部最新推出了一系列有關工業4.0的技術發展項目，來自工業界和學界的約100家參與方就14個具體項目展開合作，涉及生產、物流、機器人、服務等多個領域。例如，在“快速工廠”項目中，人將和機器人在同一環境下協同工作，實現短時間內從設計到成品的低成本、個性化生產。
盡管沒有從國家層面提出專門的發展戰略，但德國政府對機器人的支持體現在長期穩定的資助中。多年來，德國科學基金會、聯邦教研部、聯邦經濟部等均推出過各類科研資助項目，支持機器人相關技術研發。目前，德國政府對工業機器人的資助主要集中在能夠符合工業4.0需求、面向未來的新一代機器人技術。
一些專家認為，德國能在機器人制造方面保持全球領先，除對工業自動化的巨大需求外，其在機械制造、系統控制、軟件開發等方面的優勢也讓德國發展制造工業機器人變得水到渠成。此外，德國產學研結合的研發體系、良好的科研和技術人才培養機制、有序的競爭環境、嚴格的知識產權保護等多重保障，也為德國的機器人制造乃至整個德國工業的強大保駕護航。


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