在当前这个阶段,我们可以看到,工业机器人已经在德国广泛地运用于汽车制造、金属加工以及电气电子等各个工业领域之中,展现出极其成熟的应用场景。根据国际机器人联合会发布的统计数据表明,早在2014年,德国制造业每一万名从业人员所配置的工业机器人数量为292台,仅仅落后于韩国及日本两国。而在工业机器人的制造工艺方面,德国同样处于世界领先地位。
近年来,德国政府提出了工业4.0的理念,对于未来的工业机器人提出了全新的要求。德国机械设备制造业联合会机器人与自动化部门的负责人帕特里克·施瓦茨科普夫表示,在工业4.0的时代背景之下,机器人将会实现高度的互联互通,并且通过物联网技术与其他设备进行更加灵活的交互。与此同时,机器人的移动能力、与人协作的能力都需要得到显著提升。
德国汉堡大学的教授、机器人领域的专家张建伟认为,未来的智能工厂并非完全无人化的工厂,而是需要人类与机器紧密配合,实现更为高效的协作。过去的工业机器人与工人的作业空间往往是隔绝的,然而在新一代工业机器人的设计中,柔性、安全性、易操控性等特性应被充分考虑,同时还需满足高速和精度的双重要求,这无疑是对技术创新的巨大挑战。
除此之外,在工业4.0的时代背景下,机器人不再只是孤立的个体,它们需要具备与其他智能设备的沟通能力、对周围环境的感知能力,甚至能够将复杂的信息整合后做出明智的决策。
张建伟教授指出,工业4.0的发展趋势要求将许多先进的智能机器人技术融入到更大规模的生产体系之中。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,不仅是工业4.0的核心技术,同时也是工业机器人技术发展的重要方向。因此,工业机器人的技术进步与工业4.0的发展进程是相辅相成的。正因为如此,德国政府在积极推进工业4.0发展的过程中,对于机器人相关技术的投入也将持续增加。
近期,德国联邦经济部推出了一系列关于工业4.0的技术发展计划,吸引了来自工业界和学术界的约100家机构共同参与其中,针对包括生产、物流、机器人、服务等在内的多个领域共开展了14项具体的合作项目。以“快速工厂”项目为例,该项目旨在让人类与机器人在同一环境下协同工作,实现从设计到成品的低成本、个性化生产,实现效率的最大化。
虽然德国政府并未从国家层面制定专门的机器人产业发展战略,但是其对机器人产业的支持却体现在长期且稳定的资金投入之中。多年以来,德国科学基金会、联邦教研部、联邦经济部等机构纷纷推出各类科研资助项目,全力支持机器人相关技术的研发。目前,德国政府对于工业机器人的资助主要聚焦于那些能够满足工业4.0需求、具有前瞻性的新一代机器人技术。