新一轮工业革命对工业机器的更高要求

新一代信息通信技术的发展，催生了移动互联网、大数据、云计算、新型工业可编程逻辑控制器等的创新和应用，推动了制造业生产方式和发展模式的深刻变革。在这一过程中，尽管德国拥有世界一流的机器设备和装备制造业，尤其在嵌入式系统和自动化工程领域更是处于全球领军地位，但德国工业面临的挑战及其相对弱势也显而易见。一方面，机械设备领域的全球竞争日趋激烈，不仅美国积极重振制造业，亚洲的机械设备制造商也正在奋起直追，威胁德国制造商在全球市场的地位。另一方面，互联网技术是德国工业的相对弱项。为了保持作为全球领先的装备制造供应商以及在嵌入式系统领域的优势地位，面对新一轮技术革命的挑战，德国推出“工业4.0”战略，其目的就是充分发挥德国的制造业基础及传统优势，大力推动物联网和服务互联网技术在制造业领域的应用，形成信息物理系统（CPS），以便在向未来制造业迈进的过程中先发制人，与美国争夺新一轮工业革命的话语权（图3-6）。

图3-6 第四次工业革命

资料出处：VINT实验室（作者改译）。

机器人的价值，最开始因其在工业领域的普及而受到全球认可。尤其在作为主要需求领域的汽车与电子制造产业中，机器人的安装使用带动了生产效率的大幅增长。德国工业机器人的总数占世界第三位，仅次于日本和美国。机器人在德国制造业中的应用率相对较高，每四个就业岗位就有一个被工业机器人占据。以往德国机器人产业化模式的主要特点在于分工合作，未来则将基于动态配置的生产方式，使具备一定智能化的机器人个体通过数据交互实现网络协同（图3-7）。(www.xing528.com)

图3-7 工业4.0带来机器人的进化

近年来，随着传感器、人工智能等技术的进步，机器人正朝向与信息技术相融合的方向发展。由此诞生的“自律化”“数据终端化”“网络化”等世界领先的机器人技术正在全球范围内不断地获取数据、获得应用，形成数据驱动型的创新。机器人在这一过程中，在制造、服务领域带动产生新附加值的同时，还将成为给信息传达、娱乐和日常通信等各领域带来重大变革的关键设备。

近年来，随着美国、德国、日本等国家对机器人产业的大量投入，机器人的技术发展日新月异，从单体作业机器人正在向自主学习、自律行动的机器人发展。除了传感器的进步、信息处理能力的提升等各种技术进步之外，深度学习等人工智能技术（图像与语音识别、机械学习）的跨越式发展，也推动了机器人自身能力进一步提升，使机器人能够从事越来越高级的工作。机器人从过去只能从事简单重复性劳动，已变得能够互联、共享，甚至协同工作了。