德国机器人面临工业4.0时期新挑战_7
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  工业机器人在德国应用广泛,在工厂服役的机器人已接近20万台。不过,伴随技术进步以及工业4.0概念的提出,传统工业机器人正面临新挑战,需要更好地掌握感知能力、学习能力、决策能力、与人协作能力等许多新技能。

  现阶段,工业机器人在德国已成熟应用在汽车制造、金属加工、电气电子等多个工业领域。国际机器人联合会数据显示,2014年,德国每一万名制造工人配备有292台工业机器人,仅次于韩国和日本。同时,德国的工业机器人制造水平也全球领先。

  德国政府如今提出工业4.0概念,对未来的工业机器人提出了新要求。德国机械设备制造业联合会机器人与自动化部门负责人帕特里克施瓦茨科普夫说,工业4.0时代,机器人将实现高度互联,并借助物联网技术灵活地与其他设备交流。同时,机器人的移动能力、与人协作能力等均应加强。

  德国汉堡大学教授、机器人专家张建伟认为,未来的智能工厂并非无人工厂,而是需要人和机器更密切地协作。传统工业机器人和工人的工作空间通常是隔离的,新一代工业机器人则要具备柔性、安全、易操作等特点,同时达到高速和精确,这在技术上是很大挑战。

  此外,工业4.0时代,机器人不再是独立的单元,需要具备与其他智能设备的沟通能力、对环境的感知能力,甚至把复杂信息综合起来从而作出决策等诸多能力。

  张建伟说,工业4.0要求将智能机器人的很多技术融入到更大的生产系统中。基于云计算和大数据的知识建模、物理仿真、多传感器感知预测等技术,既是工业4.0的关键技术,也是工业机器人的关键技术。因此,工业机器人的技术发展可以说是与工业4.0同步。也正因如此,德国政府大力推动工业4.0发展的同时,对机器人相关技术的资助也会进一步增多。

  德国联邦经济部最新推出了一系列有关工业4.0的技术发展项目,来自工业界和学界的约100家参与方就14个具体项目展开合作,涉及生产、物流、机器人、服务等多个领域。例如,在快速工厂项目中,人将和机器人在同一环境下协同工作,实现短时间内从设计到成品的低成本、个性化生产。

  尽管没有从国家层面提出专门的发展战略,但德国政府对机器人的支持体现在长期稳定的资助中。多年来,德国科学基金会、联邦教研部、联邦经济部等均推出过各类科研资助项目,支持机器人相关技术研发。目前,德国政府对工业机器人的资助主要集中在能够符合工业4.0需求、面向未来的新一代机器人技术。

  一些专家认为,德国能在机器人制造方面保持全球领先,除对工业自动化的巨大需求外,其在机械制造、系统控制、软件开发等方面的优势也让德国发展制造工业机器人变得水到渠成。此外,德国产学研结合的研发体系、良好的科研和技术人才培养机制、有序的竞争环境、严格的知识产权保护等多重保障,也为德国的机器人制造乃至整个德国工业的强大保驾护航。

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