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德國機器人麵臨工業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20萬台。不過,伴隨技術進步以及工業4.0概念的提出,傳統工業機器人正麵臨新挑戰,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製造、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,德國每一萬名製造工人配備有292台工業機器人,僅次於韓國和日本。同時,德國的工業機器人製造水平也全球領先。

 

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。德國機械設備製造業聯合會機器人與自動化部門負責人帕特裏克·施瓦茨科普夫說,工業4.0時代,機器人將實現高度互聯,並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,未來的智能工廠並非無人工廠,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,甚至把複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係統中。基於雲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係列有關工業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。

 

盡管沒有從國家層麵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、麵向未來的新一代機器人技術。

 

一些專家認為,德國能在機器人製造方麵保持全球領先,除對工業自動化的巨大需求外,其在機械製造、係統控製、軟件開發等方麵的優勢也讓德國發展製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係、良好的科研和技術人才培養機製、有序的競爭環境、嚴格的知識產權保護等多重保障,也為德國的機器人製造乃至整個德國工業的強大保駕護航。

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