伴隨著快速發(fā)展的數(shù)字化以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)的高級(jí)化，物與物通過網(wǎng)絡(luò)相連接的物聯(lián)網(wǎng)社會(huì)正在逐漸成為現(xiàn)實(shí)，機(jī)器人也將迎來巨大轉(zhuǎn)機(jī)。歐美各國意識(shí)到了這個(gè)巨大的變化，開始謀劃搶占新一輪工業(yè)革命的先機(jī)，掌控新一代機(jī)器人技術(shù)與市場的主導(dǎo)權(quán)。作為制造業(yè)大國和機(jī)器人大國，日本政府推出《機(jī)器人新戰(zhàn)略》，旨在使機(jī)器人技術(shù)在日本得到極大產(chǎn)業(yè)化。2015年，我國機(jī)器人市場正式進(jìn)入啟動(dòng)期。同時(shí)，2015年5月份國務(wù)院出臺(tái)的《中國制造2025》也將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。機(jī)器人在解決勞動(dòng)力不足、提高各領(lǐng)域工作效率、改進(jìn)各領(lǐng)域工作質(zhì)量等方面發(fā)揮著越來越顯著的作用。隨著機(jī)器人的更加智能化，機(jī)器人對各個(gè)領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生顛覆性的影響。

　　發(fā)達(dá)國家為何紛紛將“機(jī)器人”上升為國家戰(zhàn)略？

　　英國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2014年的一份報(bào)告顯示，從2004年到2013年機(jī)器人專利以3倍的速度遞增，各國在過去的10年中發(fā)表了12萬個(gè)機(jī)器人技術(shù)專利。機(jī)器人技術(shù)專利最多的國家是日本，為31%，美國排在第二位，為19%，其次是德國（17%）、中國（10%）、韓國（9%）、法國（3%）、英國（2%）。

　　如果參照這份研究報(bào)告的話，除了我國之外，機(jī)器人六大強(qiáng)國依次為：日本、美國、德國、韓國、法國和英國。近三年來，這六個(gè)機(jī)器人強(qiáng)國陸續(xù)出臺(tái)與機(jī)器人有關(guān)的國家戰(zhàn)略，將機(jī)器人視為經(jīng)濟(jì)增長的推動(dòng)力。例如：2012年，韓國發(fā)布《機(jī)器人未來戰(zhàn)略2022》；2013年，美國發(fā)布《機(jī)器人發(fā)展路線圖》，德國發(fā)布《工業(yè)4.0戰(zhàn)略》，法國發(fā)布《機(jī)器人行動(dòng)計(jì)劃》；2014年，英國發(fā)布《機(jī)器人和自主系統(tǒng)戰(zhàn)略2020》；2015年，日本發(fā)布《機(jī)器人新戰(zhàn)略》。

　　這些舉措的背景之一是，伴隨著快速發(fā)展的數(shù)字化以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)的高級(jí)化，物與物通過網(wǎng)絡(luò)相連接的物聯(lián)網(wǎng)社會(huì)正在逐漸成為現(xiàn)實(shí)，機(jī)器人也將迎來巨大轉(zhuǎn)機(jī)。歐美各國意識(shí)到了這個(gè)巨大的變化，開始謀劃搶占新一輪工業(yè)革命的先機(jī)，掌控新一代機(jī)器人技術(shù)與市場的主導(dǎo)權(quán)。

　　“機(jī)器人大國”日本將憑借《機(jī)器人新戰(zhàn)略》應(yīng)對工業(yè)4.0

　　“機(jī)器人大國”日本發(fā)布的《機(jī)器人新戰(zhàn)略》受到了世界各國的關(guān)注。伴隨德國工業(yè)4.0時(shí)代的到來，生產(chǎn)制造領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人將不斷地升級(jí)為智能機(jī)器人。作為制造業(yè)大國和機(jī)器人大國，日本如坐針氈——如果不推出機(jī)器人國家戰(zhàn)略規(guī)劃的話，日本作為機(jī)器人大國的地位岌岌可危。2015年1月23日，日本政府公布了《機(jī)器人新戰(zhàn)略》，旨在使機(jī)器人技術(shù)在日本得到極大產(chǎn)業(yè)化。

　　1954年，美國人喬治·德沃爾首先提出了“工業(yè)機(jī)器人”的概念，并于1962年由美國Unimation和AMF公司實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)進(jìn)行銷售。雖然工業(yè)機(jī)器人并不是誕生在日本，但是日本卻將工業(yè)機(jī)器人發(fā)揚(yáng)光大，并成為了當(dāng)今世界最大的工業(yè)機(jī)器人王國。日本既是工業(yè)機(jī)器人的最大制造國也是最大消費(fèi)國。

　　美國在上世紀(jì)60年代制造了現(xiàn)實(shí)中的機(jī)器人，1967年日本川崎重工引進(jìn)美國技術(shù)，此后伴隨著日本汽車和電子制造業(yè)的崛起，工業(yè)機(jī)器人被大量引入汽車和電子制造業(yè)中。1980年代，德國才將工業(yè)機(jī)器人引入紡織業(yè)中。而上世紀(jì)80年代以來，日本機(jī)器人以制造業(yè)工廠應(yīng)用為主，已然實(shí)現(xiàn)了迅速普及。尤其是，機(jī)器人在主要需求領(lǐng)域——汽車與電子制造產(chǎn)業(yè)中的安裝使用，帶動(dòng)了生產(chǎn)效率的大幅提高?？梢哉f，正是機(jī)器人應(yīng)用，造就了20世紀(jì)80年代日本經(jīng)濟(jì)的輝煌。

　　盡管日本依然保持“機(jī)器人大國”地位，但是，日本機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域是制造業(yè)。在生產(chǎn)自動(dòng)化過程中，基于生產(chǎn)的穩(wěn)定性與節(jié)約勞動(dòng)力成本的考慮，日本大量使用了機(jī)器人。假設(shè)日本對機(jī)器人的著眼點(diǎn)依然停留在制造業(yè)的話，必將落后于“網(wǎng)絡(luò)化”“移動(dòng)化”“智能化”的發(fā)展趨勢，機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢也將逐漸消失，甚至被邊緣化。

　　所以，日本要大力推動(dòng)《機(jī)器人新戰(zhàn)略》，用以實(shí)現(xiàn)三大目標(biāo)。

　　世界機(jī)器人創(chuàng)新基地——鞏固機(jī)器人產(chǎn)業(yè)培育能力。增加產(chǎn)、學(xué)、官合作，增加用戶與廠商的對接機(jī)會(huì)，誘發(fā)創(chuàng)新，同時(shí)推進(jìn)人才培養(yǎng)、下一代技術(shù)研發(fā)，開展國際標(biāo)準(zhǔn)化等工作。

　　世界第一的機(jī)器人應(yīng)用國家。為了在制造、服務(wù)、醫(yī)療護(hù)理、基礎(chǔ)設(shè)施、自然災(zāi)害應(yīng)對、工程建設(shè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域廣泛使用機(jī)器人，在戰(zhàn)略性推進(jìn)機(jī)器人開發(fā)與應(yīng)用的同時(shí)，打造應(yīng)用機(jī)器人所需的環(huán)境。

　　邁向世界領(lǐng)先的機(jī)器人新時(shí)代。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，數(shù)據(jù)的高級(jí)應(yīng)用形成了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型社會(huì)。所以，所有物體都將通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，日常生活中將產(chǎn)生無數(shù)的大數(shù)據(jù)。進(jìn)一步而言，數(shù)據(jù)本身也將是附加值的來源。因此，要隨著數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型社會(huì)的到來，制定著眼于機(jī)器人新時(shí)代的戰(zhàn)略。

　　日本政府認(rèn)為，為實(shí)現(xiàn)這三大目標(biāo)，要推進(jìn)機(jī)器人相互聯(lián)網(wǎng)、自律性存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)應(yīng)用等規(guī)則，并積極申請國際標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，平臺(tái)安全以及標(biāo)準(zhǔn)化也是不可或缺的。日本政府計(jì)劃從2015到2020年的5年間，最大限度應(yīng)用包括政府制度改革在內(nèi)的多種政策，擴(kuò)大機(jī)器人開發(fā)投資，推進(jìn)1000億日元規(guī)模的機(jī)器人扶持項(xiàng)目，從而應(yīng)對工業(yè)4.0，迎接第四次工業(yè)革命。屆時(shí)，機(jī)器人不再是簡單地替代人類勞動(dòng)的概念，而是“與人之間形成互助互補(bǔ)的關(guān)系，與人一起創(chuàng)造高附加值的合作伙伴”。

　　日本為何熱衷于機(jī)器人？

　　孫正義1957年出生于日本，國際知名投資人，軟件銀行集團(tuán)董事長兼總裁，被全球商界譽(yù)為日本的“比爾蓋茨+巴菲特”。1998年開始，孫正義投資阿里巴巴，成為阿里巴巴第一大股東。2014年9月16日，隨著阿里巴巴成功赴美國上市，馬云成為中國首富，孫正義則間接晉升為亞洲首富，財(cái)富凈值漲至166億美元。在日本經(jīng)濟(jì)30年幾乎零增長局面之下，孫正義卻驚世駭俗地?cái)嘌裕骸埃?050年）日本的經(jīng)濟(jì)競爭力將能夠成為全球第一，日本將不再是‘日沉之國’，而將復(fù)活為‘日出之國’。”并表示，未來的投資重點(diǎn)方向?qū)摹盎ヂ?lián)網(wǎng)”轉(zhuǎn)向“機(jī)器人”。

　　孫正義提出了一個(gè)日本經(jīng)濟(jì)復(fù)活方程式：“勞動(dòng)生產(chǎn)率×就業(yè)人口＝競爭力”，提升生產(chǎn)率要靠智能制造，而解決勞動(dòng)人口問題，則要靠機(jī)器人。

　　為此，孫正義提出了自己革命性的想法：大力發(fā)展機(jī)器人。他認(rèn)為，日本2050年若能導(dǎo)入3000萬個(gè)可24小時(shí)工作（3倍于工人）的工業(yè)機(jī)器人，就相當(dāng)于增加了9000萬制造業(yè)勞動(dòng)人口，而支付給每臺(tái)機(jī)器人的“平均月薪”僅為1.7萬日元（約1000元人民幣）。這無疑將讓日本扭轉(zhuǎn)勞動(dòng)人口方面的劣勢。或許，日本經(jīng)濟(jì)GDP真會(huì)在2050年成為全球第一？

　　2015年6月，阿里巴巴集團(tuán)宣布同富士康及日本軟銀旗下機(jī)器人控股子公司達(dá)成戰(zhàn)略合作，阿里及富士康分別向機(jī)器人公司注資145億日元，并分別持股20%，而該公司生產(chǎn)的Pepper情感機(jī)器人將啟動(dòng)量產(chǎn)?；ヂ?lián)網(wǎng)巨頭的動(dòng)態(tài)總是產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)的風(fēng)向標(biāo)，此番馬云投資機(jī)器人，也進(jìn)一步刺激了市場對服務(wù)機(jī)器人的關(guān)注，不過服務(wù)機(jī)器人要從誘人的概念走向真實(shí)的市場需求，還有很長的路要走。業(yè)內(nèi)將阿里投資機(jī)器人視為戰(zhàn)略布局，認(rèn)為其以此為開端將進(jìn)軍人工智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。而馬云在公開場合也表示，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)有望在醫(yī)療、公共服務(wù)、研究和智能家居等方面成為催化科技突破的關(guān)鍵領(lǐng)域。

　　馬云、富士康和日本軟銀之間的合作互補(bǔ)性非常強(qiáng)。阿里巴巴的云計(jì)算能力及大數(shù)據(jù)是服務(wù)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)，富士康具備制造業(yè)龍頭實(shí)力，而日本軟銀的Pepper機(jī)器人初期以日本作為目標(biāo)市場，因?yàn)樵摰貐^(qū)老齡化特征決定了產(chǎn)品的需求性更強(qiáng)。

　　“機(jī)器人”是《中國制造2025》的10大重點(diǎn)領(lǐng)域之一

　　我國一些省市也在大規(guī)模搞“機(jī)器換人”?！皺C(jī)器換人”是以現(xiàn)代化、自動(dòng)化的裝備提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)技術(shù)紅利替代人口紅利。通過“機(jī)器換人”不僅能夠提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、解決用工難題，還能提升職業(yè)健康和安全生產(chǎn)水平，將成為工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然選擇。因此，各地紛紛出臺(tái)“機(jī)器換人”行動(dòng)計(jì)劃。2013年11月，浙江嘉興市發(fā)布《嘉興市2014年度“機(jī)器換人”專項(xiàng)行動(dòng)方案》；2013年12月，浙江杭州市發(fā)布《關(guān)于開展“機(jī)器換人”工作三年行動(dòng)計(jì)劃（2013～2015）》；2014年7月，佛山市順德區(qū)發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)“機(jī)器代人”計(jì)劃全面提升制造業(yè)競爭力實(shí)施辦法》；2014年8月，東莞市政府發(fā)布《東莞市推進(jìn)企業(yè)“機(jī)器換人”行動(dòng)計(jì)劃（2014～2016）》。通俗來講，“機(jī)器換人”就是在用工緊張和資源有限的情況下，通過提升機(jī)器的辦事效率，來提高企業(yè)的產(chǎn)出效益。

　　美國波士頓咨詢集團(tuán)（BCG）發(fā)布報(bào)告稱，對于中國這個(gè)全球制造業(yè)出口大國，工業(yè)機(jī)器人將為其節(jié)省約18％的勞動(dòng)力成本。過去20年，受益于廉價(jià)勞動(dòng)力，中國經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，但現(xiàn)在正面臨著工資上漲帶來的挑戰(zhàn)。經(jīng)歷長達(dá)18年的探索期，中國正在大踏步地跨入這個(gè)時(shí)刻。數(shù)據(jù)顯示，2013年中國市場共銷售工業(yè)機(jī)器人近3.7萬臺(tái)，約占全球銷量的五分之一，總銷量超過日本，成為全球第一大工業(yè)機(jī)器人市場。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟（IFR）的預(yù)測，到2020年，這個(gè)體系產(chǎn)業(yè)銷售收入將達(dá)到3萬億元。

　　在美國和日本，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展了數(shù)十年，而我國起步較晚，經(jīng)歷了漫長的探索期之后，直到2015年才迎來重大發(fā)展轉(zhuǎn)機(jī)。

　　2014年6月，習(xí)近平總書記在中國科學(xué)院第十七次院士大會(huì)、中國工程院第十二次院士大會(huì)上，提到機(jī)器人革命及他的思考，機(jī)器人再次受到了政府、產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界等各方關(guān)注。

　　2015年，我國機(jī)器人市場正式進(jìn)入啟動(dòng)期。同時(shí)，2015年5月份國務(wù)院出臺(tái)的《中國制造2025》也將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，并計(jì)劃到2025年將我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)培育成為具有國際競爭力的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，建立完善的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系，成為世界領(lǐng)先的機(jī)器人研發(fā)、制造及系統(tǒng)集成中心，下一代機(jī)器人研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)明顯突破，具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的服務(wù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)批量規(guī)模生產(chǎn)，在人民生活社會(huì)服務(wù)和國防建設(shè)中普及應(yīng)用。

　　工業(yè)4.0帶來機(jī)器人的進(jìn)化

　　2009～2012年歐洲深陷債務(wù)危機(jī)，德國經(jīng)濟(jì)卻一枝獨(dú)秀，依然堅(jiān)挺。德國經(jīng)濟(jì)增長的動(dòng)力來自其基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)——制造業(yè)所維持的國際競爭力。對于德國而言，制造業(yè)是傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)增長動(dòng)力，制造業(yè)的發(fā)展是德國工業(yè)增長不可或缺的因素，基于這一共識(shí)，德國政府傾力推動(dòng)進(jìn)一步的技術(shù)創(chuàng)新，其關(guān)鍵詞是“工業(yè)4.0”。

　　工業(yè)4.0的誕生背景。新一代信息通信技術(shù)的發(fā)展，催生了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、工業(yè)可編程控制器等的創(chuàng)新和應(yīng)用，推動(dòng)了制造業(yè)生產(chǎn)方式和發(fā)展模式的深刻變革。在這一過程中，盡管德國擁有世界一流的機(jī)器設(shè)備和裝備制造業(yè)，尤其在嵌入式系統(tǒng)和自動(dòng)化工程領(lǐng)域更是處于領(lǐng)軍地位，但德國工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)及其相對弱項(xiàng)也顯而易見。一方面，機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域的全球競爭日趨激烈，不僅美國積極重振制造業(yè)，亞洲的機(jī)械設(shè)備制造商也正在奮起直追，威脅著德國制造商在全球市場的地位。另一方面，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是德國工業(yè)的相對弱項(xiàng)。為了保持作為全球領(lǐng)先的裝備制造供應(yīng)商以及在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的優(yōu)勢，面對新一輪技術(shù)革命的挑戰(zhàn)，德國推出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，其目的就是充分發(fā)揮德國的制造業(yè)基礎(chǔ)及傳統(tǒng)優(yōu)勢，大力推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，形成信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System，CPS），以便在向未來制造業(yè)邁進(jìn)的過程中先發(fā)制人，與美國爭奪新一輪工業(yè)革命的話語權(quán)。

　　實(shí)施“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略是積極應(yīng)對新一輪工業(yè)革命，爭奪國際競爭力和話語權(quán)的重要舉措。為此，德國的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略詳盡描繪了信息物理系統(tǒng)（CPS）概念。希望利用CPS系統(tǒng)，開創(chuàng)新的制造方式，通過傳感器物聯(lián)網(wǎng)緊密連接物理現(xiàn)實(shí)世界，將網(wǎng)絡(luò)空間的高級(jí)計(jì)算能力有效運(yùn)用于現(xiàn)實(shí)世界中，從而實(shí)現(xiàn)“智能工廠”，使得在生產(chǎn)制造過程中，與設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)有關(guān)的所有數(shù)據(jù)將通過傳感器采集并進(jìn)行分析，形成可自律操作的智能生產(chǎn)系統(tǒng)。

　　從某種意義上說，“工業(yè)4.0”是德國希望改變信息技術(shù)不斷融入制造業(yè)所造成的支配地位。一旦制造業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)都被云計(jì)算接管，那么制造業(yè)還是制造業(yè)嗎？所以，“工業(yè)4.0”希望用“信息物理系統(tǒng)”升級(jí)“智能工廠”中的“生產(chǎn)設(shè)備”，使生產(chǎn)設(shè)備因信息物理系統(tǒng)而獲得智能，使工廠成為一個(gè)實(shí)現(xiàn)自律分散型系統(tǒng)的“智能工廠”。那時(shí)，云計(jì)算不過是制造業(yè)中的一個(gè)使用對象，不會(huì)成為掌控生產(chǎn)制造的中樞所在。

　　在德國，“工業(yè)4.0”概念被認(rèn)為是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，旨在通過深度應(yīng)用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)等技術(shù)手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。與美國的第三次工業(yè)革命說法不同，德國“工業(yè)4.0”認(rèn)為，在制造業(yè)領(lǐng)域，將各種資源、信息、物品和人融合在一起，相互聯(lián)網(wǎng)的眾多CPS系統(tǒng)組成了“工業(yè)4.0”。CPS包括智能設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和生產(chǎn)制造業(yè)務(wù)流程管理，從生產(chǎn)原材料采購到產(chǎn)品出廠，整個(gè)生產(chǎn)制造和物流管理過程，都基于信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、可視化的智能制造。

　　制造業(yè)內(nèi)植入互聯(lián)網(wǎng)，是深度應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)的無界限、全民化、信息化、傳播速度快等特性，創(chuàng)新制造模式、整合生產(chǎn)資源、提升生產(chǎn)效率，從而促進(jìn)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。德國“工業(yè)4.0”是制造業(yè)互聯(lián)網(wǎng)化的一個(gè)體現(xiàn)。具體而言，就是在“智能工廠”以“智能生產(chǎn)”方式制造“智能產(chǎn)品”，整個(gè)過程貫穿以“網(wǎng)絡(luò)協(xié)同”。

　　“工業(yè)3.0”與“工業(yè)4.0”的差別?！肮I(yè)4.0”時(shí)代的智能化，是在“工業(yè)3.0”時(shí)代的自動(dòng)化技術(shù)和架構(gòu)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)從集中式中央控制向分散式增強(qiáng)控制的生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變，利用傳感器和互聯(lián)網(wǎng)讓生產(chǎn)設(shè)備互聯(lián)，從而形成一個(gè)可以柔性生產(chǎn)的、滿足個(gè)性化需求的大批量生產(chǎn)模式。

　　如今，隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的飛躍發(fā)展，人們對產(chǎn)品需求的變化，使得靈活性進(jìn)一步成為生產(chǎn)制造領(lǐng)域面臨的最大挑戰(zhàn)。具體而言，由于技術(shù)的迅猛發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁，產(chǎn)品的生命周期越來越短。對于制造業(yè)工廠來說，既要考慮對產(chǎn)品更新?lián)Q代的快速響應(yīng)能力，又要考慮因生命周期縮短而減少產(chǎn)品批量。隨之而來的，是成本提升和價(jià)格壓力問題。

　　“工業(yè)4.0”則讓生產(chǎn)靈活性的挑戰(zhàn)成為新的機(jī)遇，將現(xiàn)有的自動(dòng)化技術(shù)通過與迅速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)相融合來解決柔性化生產(chǎn)問題?！皞€(gè)性化”是有針對性的、量身定制的代名詞；“規(guī)?；币馕吨笈俊⒅貜?fù)生產(chǎn)。“工業(yè)4.0”時(shí)代的智能制造就是讓“個(gè)性化”和“規(guī)?；边@兩個(gè)在工業(yè)生產(chǎn)中相互矛盾的概念相互融合的生產(chǎn)方式，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段讓供應(yīng)鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)更加緊密聯(lián)系、高效協(xié)作，使得個(gè)性化產(chǎn)品能夠以高效率的批量化方式生產(chǎn)，即大規(guī)模定制生產(chǎn)。

　　更好地滿足個(gè)性化需求，提高生產(chǎn)線的柔性是制造業(yè)長期追求的目標(biāo)。而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制，需要的是動(dòng)態(tài)配置的生產(chǎn)方式?！肮I(yè)4.0”報(bào)告中描述的動(dòng)態(tài)配置的生產(chǎn)方式主要是指從事作業(yè)的機(jī)器人（工作站）能夠通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)訪問所有相關(guān)信息，并根據(jù)信息內(nèi)容，自主切換生產(chǎn)方式以及更換生產(chǎn)材料，從而調(diào)整成為最匹配的生產(chǎn)作業(yè)模式。動(dòng)態(tài)配置的生產(chǎn)方式能夠?qū)崿F(xiàn)為每個(gè)客戶、每個(gè)產(chǎn)品提供不同的設(shè)計(jì)、零部件構(gòu)成、產(chǎn)品訂單、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)制造、物流配送，杜絕整個(gè)鏈條中的浪費(fèi)環(huán)節(jié)。與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式不同，動(dòng)態(tài)配置的生產(chǎn)方式在生產(chǎn)之前或者生產(chǎn)過程中，都能夠隨時(shí)變更最初的設(shè)計(jì)方案。

　　為此，“工業(yè)4.0”描繪的智能工廠中，固定的生產(chǎn)線概念消失了，采取了可以動(dòng)態(tài)、有機(jī)地重新構(gòu)成的模塊化生產(chǎn)方式。例如，生產(chǎn)模塊可以視為一個(gè)“信息物理系統(tǒng)（CPS）”，正在進(jìn)行裝配的汽車能夠自動(dòng)在生產(chǎn)模塊間穿梭，接受所需的裝配作業(yè)。其中，如果生產(chǎn)、零部件供給環(huán)節(jié)出現(xiàn)瓶頸，能夠及時(shí)調(diào)度其他車型的生產(chǎn)資源或者零部件，繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)。也就是為每個(gè)車型自動(dòng)地選擇適合的生產(chǎn)模塊，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的裝配作業(yè)。在這種動(dòng)態(tài)配置的生產(chǎn)方式下，可以發(fā)揮出MES原本的綜合管理功能，能夠動(dòng)態(tài)管理設(shè)計(jì)、裝配、測試整個(gè)生產(chǎn)流程，既保證了生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，又可以使生產(chǎn)種類實(shí)現(xiàn)多樣化。

　　“工業(yè)4.0”描述的智能制造。自動(dòng)化只是單純的控制，智能化則是在控制的基礎(chǔ)上，通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器采集海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過互聯(lián)網(wǎng)匯集到云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，然后通過信息管理系統(tǒng)對大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、挖掘，從而制定出正確的決策。這些決策附加給自動(dòng)化設(shè)備的是“智能”，從而提高生產(chǎn)靈活性和資源利用率，增強(qiáng)顧客與商業(yè)合作伙伴之間的緊密關(guān)聯(lián)度，并提升工業(yè)生產(chǎn)的商業(yè)價(jià)值。

　　全球化分工使得各項(xiàng)生產(chǎn)要素加速流動(dòng)，市場趨勢變化和產(chǎn)品個(gè)性化需求對工廠的生產(chǎn)響應(yīng)時(shí)間和柔性化生產(chǎn)能力提出了更高的要求?！肮I(yè)4.0”時(shí)代，生產(chǎn)智能化通過基于信息化的機(jī)械、知識(shí)、管理和技能等多種要素的有機(jī)結(jié)合，從著手生產(chǎn)制造之前，就按照交貨期、生產(chǎn)數(shù)量、優(yōu)先級(jí)、工廠現(xiàn)有資源（人員、設(shè)備、物料）的有限生產(chǎn)能力，自動(dòng)制訂出科學(xué)的生產(chǎn)計(jì)劃。從而提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本的大幅下降，同時(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多樣性、縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期，從而最終實(shí)現(xiàn)工廠運(yùn)營的全面優(yōu)化變革。

　　傳統(tǒng)制造業(yè)時(shí)代，材料、能源和信息是工廠生產(chǎn)的三個(gè)要素。傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展的歷史，就是工廠利用材料、能源和信息進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)的歷史。材料、能源和信息領(lǐng)域的任何技術(shù)革命，必然導(dǎo)致生產(chǎn)方式的革命和生產(chǎn)力的飛躍發(fā)展。但是，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)到智能手機(jī)等移動(dòng)終端的演進(jìn)，越來越多功能強(qiáng)大的智能設(shè)備以無線方式實(shí)現(xiàn)了與互聯(lián)網(wǎng)或設(shè)備之間的互聯(lián)。由此衍生出物聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)，推動(dòng)著物理世界和信息世界以信息物理系統(tǒng)（CPS）的方式相融合。也可以說，是這種技術(shù)進(jìn)步使得制造業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了資源、信息、物品、設(shè)備和人的互通互聯(lián)。

　　通過互通互聯(lián)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)這些新的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和以前的自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合在一起，生產(chǎn)工序?qū)崿F(xiàn)縱向系統(tǒng)上的融合，生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)備之間、工人與設(shè)備之間的合作，把整個(gè)工廠內(nèi)部聯(lián)結(jié)起來，形成信息物理系統(tǒng)，互相之間可以合作、可以響應(yīng)，能夠開展個(gè)性化的生產(chǎn)制造，可以調(diào)整產(chǎn)品的生產(chǎn)率，還可以調(diào)整利用資源的多少、大小，采用最節(jié)約資源的方式。

　　而機(jī)器人的價(jià)值，最開始就是在工業(yè)領(lǐng)域普及而受到全球認(rèn)可的。尤其是在汽車與電子制造產(chǎn)業(yè)中，機(jī)器人的安裝使用，帶動(dòng)了生產(chǎn)效率的大幅提高。新一代信息通信技術(shù)的發(fā)展，催生了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、工業(yè)可編程控制器等的創(chuàng)新和應(yīng)用，推動(dòng)了制造業(yè)生產(chǎn)方式和發(fā)展模式的深刻變革。德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，旨在通過深度應(yīng)用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)等技術(shù)手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。

　　“機(jī)器人+”時(shí)代，你的生活會(huì)有哪些翻天覆地的變化？

　　機(jī)器人在解決勞動(dòng)力不足、提高各領(lǐng)域工作效率、改進(jìn)各領(lǐng)域工作質(zhì)量等方方面面發(fā)揮著越來越顯著的作用。

　　五大動(dòng)力正在推動(dòng)“機(jī)器人+”時(shí)代的提前到來。第一，人口紅利消失，勞動(dòng)力越來越少，人力成本越來越高。工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都需要利用機(jī)器人改變依賴密集型廉價(jià)勞動(dòng)力的生產(chǎn)模式。第二，老齡化社會(huì)到來，人類壽命越來越長，生活質(zhì)量需求越來越高。醫(yī)療、生活、教育等領(lǐng)域都需要利用智能化機(jī)器人提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，彌補(bǔ)老齡化服務(wù)領(lǐng)域所缺少的人力資源。第三，自然災(zāi)害和局部戰(zhàn)爭頻繁發(fā)生，人類需要機(jī)器人代替人來執(zhí)行救災(zāi)救護(hù)任務(wù)。第四，隨著電子商務(wù)和交通運(yùn)輸?shù)倪M(jìn)步，人員流動(dòng)、貨物流動(dòng)越來越多，需要機(jī)器人來承擔(dān)代步或者代工的任務(wù)。第五，科技的進(jìn)步，使人類不斷地“上天入海”，機(jī)器人為此充當(dāng)了“前鋒”。

　　2007年，比爾·蓋茨曾經(jīng)在《環(huán)球科學(xué)》中撰寫一篇題為《機(jī)器人將徹底改變?nèi)祟惖纳罘绞健返奈恼?，向世界預(yù)言：機(jī)器人將與30年前的個(gè)人電腦一樣邁入家家戶戶，徹底改變?nèi)祟惖纳罘绞健?/p>

　　機(jī)械的使用放大并延伸了人的“體力”，計(jì)算機(jī)的使用提升了“腦力”，機(jī)器人的使用將進(jìn)一步協(xié)助人類、代替人類、拓展人類的綜合能力——你的生活即將發(fā)生翻天覆地的變化！

　　“機(jī)器人+”能加什么？

　　如今，快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以讓機(jī)器人感知周邊環(huán)境；云計(jì)算技術(shù)可以讓機(jī)器人面對人類生活環(huán)境的多樣性，實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)、協(xié)同工作；大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠讓機(jī)器人進(jìn)行智能決策，而人工智能的發(fā)展，終于讓機(jī)器人真正的智能起來了。

　　所以，隨著機(jī)器人越來越智能，機(jī)器人也將在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。

　　機(jī)器人+工業(yè)：智能工廠的主力軍。“招工難”已成為近年的普遍現(xiàn)象，特別是在勞動(dòng)密集型企業(yè)表現(xiàn)尤為突出，北京、上海、深圳、廣州等一線城市勞動(dòng)力市場頻現(xiàn)“用工荒”。而一個(gè)機(jī)器人則相當(dāng)于三個(gè)人。因?yàn)?，工人?小時(shí)工作制，而機(jī)器人可以24小時(shí)不間斷工作。

　　另一方面，數(shù)據(jù)顯示，2000年以來，我國城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員平均工資始終保持每年10%以上的增長，2013年全國城鎮(zhèn)非私營單位就業(yè)人員年平均工資達(dá)到51474元，與2012年相比名義增長了10.1%。而機(jī)器人則不需要支付工資。如果按照購買價(jià)格除以使用年限來計(jì)算“工資”的話，相當(dāng)于每月不到1000元的工資成本。

　　“機(jī)器換人”是以現(xiàn)代化、自動(dòng)化的裝備提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)技術(shù)紅利替代人口紅利?！皺C(jī)器換人”不僅能夠提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、解決用工難題，還能提升職業(yè)健康和安全生產(chǎn)水平，終將成為工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然選擇。

　　機(jī)器人+醫(yī)療：不受心情左右的醫(yī)生。最近，美國有媒體報(bào)道，醫(yī)療機(jī)構(gòu)是不是采用手術(shù)機(jī)器人做手術(shù)已經(jīng)成為“是否是高檔醫(yī)院”的判斷標(biāo)準(zhǔn)之一。目前，美國前列腺摘除手術(shù)有80%應(yīng)用手術(shù)機(jī)器人來實(shí)施。而市場份額最大的美國直覺外科手術(shù)公司（IntuitiveSurgical）的手術(shù)機(jī)器人“達(dá)芬奇”截至2014年6月已經(jīng)在全球有3100多部的應(yīng)用。

　　在機(jī)器人+醫(yī)療時(shí)代，類似“達(dá)芬奇”的醫(yī)療外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)不斷發(fā)展，從理論和應(yīng)用上也提出了許多有待進(jìn)一步深入研究的問題，特別是適用于外科手術(shù)的機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)集成和臨床應(yīng)用研究。各國政府不僅希望醫(yī)療外科機(jī)器人系統(tǒng)的研究能為疾病的治療帶來方便，產(chǎn)生良好的社會(huì)效益，而且進(jìn)一步希望醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)的研究能形成一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，帶動(dòng)機(jī)器人+醫(yī)療相關(guān)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　未來，除了傳感器技術(shù)、軟件信息處理能力的提升等各種技術(shù)進(jìn)步之外，深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)（圖像與語音識(shí)別，機(jī)械學(xué)習(xí)）的跨越式發(fā)展，也推動(dòng)智能汽車自身能力進(jìn)一步提升，使無人駕駛能為可能。也就是說，汽車的概念也將發(fā)生變化——汽車將從單體行駛向自主學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的智能汽車機(jī)器人發(fā)展。

　　機(jī)器人+航天：宇航員的新同事?？臻g機(jī)器人正是當(dāng)前各個(gè)國家競相創(chuàng)新的新領(lǐng)域機(jī)器人之一，它匯集機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、力學(xué)、通信、自動(dòng)控制、信息科學(xué)、人工智能和計(jì)算機(jī)等多門學(xué)科為一體，是應(yīng)用在宇宙空間中的一類特殊服務(wù)機(jī)器人。

　　機(jī)器人+救災(zāi)：永不停歇的隊(duì)員。地震、火災(zāi)、礦難等災(zāi)難發(fā)生后，在廢墟中搜尋幸存者，并盡快救出被困者是救援人員面臨的緊迫任務(wù)。尤其是超過48小時(shí)后被困在廢墟中的幸存者存活的概率變得越來越低。因此，如何在黃金救援時(shí)間內(nèi)，盡可能搜救更多的被困者，成為了救災(zāi)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。但是，往往由于災(zāi)難現(xiàn)場情況復(fù)雜，在救援人員自身安全得不到保證的情況下是很難進(jìn)入現(xiàn)場開展救援工作。同時(shí)，廢墟中形成的狹小空間使搜救人員甚至搜救犬難以進(jìn)入。

　　機(jī)器人+軍事：服從命令聽從指揮。美國軍用機(jī)器人開發(fā)與應(yīng)用涵蓋陸、海、空、天等各兵種，是世界唯一具有綜合開發(fā)、試驗(yàn)和實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用能力的國家。美國國防部現(xiàn)正在部署研制智能機(jī)器人的集成作戰(zhàn)系統(tǒng)（FCS）的計(jì)劃，用于提升海陸空軍事系統(tǒng)實(shí)力，包括四大類機(jī)器人：用于監(jiān)視、勘察導(dǎo)彈的無人駕駛飛行器（UAV）；用于深入士兵無法進(jìn)入的危險(xiǎn)領(lǐng)域獲取信息的小型無人地面車輛（UGV）；在戰(zhàn)斗中負(fù)責(zé)補(bǔ)充作戰(zhàn)物資的多功能后勤保障機(jī)器人（MULE）；運(yùn)輸功能強(qiáng)大的武裝平臺(tái)和運(yùn)輸復(fù)雜的偵查設(shè)備的武裝機(jī)器人戰(zhàn)車（ARV）。

　　軍用機(jī)器人在美國受到空前的重視和大規(guī)模應(yīng)用。美國的軍用機(jī)器人已經(jīng)深度參與伊拉克和阿富汗的維和活動(dòng)之中，有超過25000個(gè)機(jī)器人部署在地面或空中系統(tǒng)。同時(shí)，數(shù)據(jù)顯示，美國有超過50%以上的飛行員介入空軍無人駕駛系統(tǒng)而不是成為傳統(tǒng)的飛行員。