2008年金融危机以来,全球经济复苏乏力,欧美各国纷纷回归制造业。在这一股浪潮中,发展工业机器人已经成为美国重振制造业和德国实现传统产业转型升级的战略途径之一。随着科技的发展和社会的进步,机器人已经逐渐成为现代社会中不可或缺的社会成员。金模网CEO罗百辉认为,机器人是发达国家和发展中国家发展经济的“先进伙伴”。正当中国还在摸索机器人发展之模式时,大洋彼岸的德国已经开始进入“工业4.0计划”,以工业机器人推动生产制造向灵活化和个性化方向转型;如今,中国迎来工业2.0时代,对于着力推进产业升级以及布局未来产业的中国来说,美国与德国的经验值得借鉴。
在德国,工业革命被认定划分为四个阶段:分别是18世纪末开始的机械化、始于1913年的流水线生产、始于1974年的自动化以及2012年开始推行的智能工厂。2012年,德国推行了以“智能工厂”为重心的“工业4.0计划”。依此计划,通过智能人机交互传感器,人类可借助物联网对下一代工业机器人进行远程管理。这种机器人还将具备生产间隙的“网络唤醒模式”,以解决使用中的高能耗问题,促进制造业的绿色升级。
务实和严谨是德国人天然的DNA,因此在发展工业机器人时他们也始终奉行技术应用和社会需求相结合的原则。例如,德国政府在20世纪70年代中后期便开始推行一项名为“改善劳动条件计划”的政策,强制规定部分有危险、有毒、有害的工作岗位必须以机器人来代替人工,以行政手段将机器人的应用真正推向市场。
从20世纪50年代到80年代,联邦德国的经济始终保持在年均4.5%左右的适度增长,稳定性高于美国等工业国家;通货膨胀率则稳稳地控制在3.7%左右,低于其他主要工业国。这在一定程度上为工业机器人的后续发展提供了土壤。
1985年,德国政府提出了要向高级的、带感觉的智能机器人领域进军的计划。
其后,机器人开始进入德国的各个产业。除了应用于汽车、电子等技术密集型产业外,工业机器人还广泛装备于传统产业。在德国传统产业转型升级的过程中,机器人有效地降低了生产成本,并提高了产品质量。
据德国《图片报》报道,2012年,德国工业界每万人机器人拥有量为273台,相当于法国的两倍多,是英国的4倍多。而国际机器人协会发布的数据显示,2013年,机器人在德国的销量比2012年提高了4%,超过了1.8万个。
眼下,资源紧缺、能源转变、人口年龄结构变化、全球化等各种挑战下,制造业所面临的形势日渐严峻。
目前,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工业机器人。德国机器人产业化模式的主要特点在于分工合作,即将具备一定智能化的机器人个体,通过数据交互从而实现高度智能化。
按照设想,“工业4.0”连接的是生产设备,即生产的“一体化”。把不同的设备通过数据交互连接到一起,让工厂内部,甚至工厂之间都能成为一个整体。实际上,这种“一体化”是为了“分散化”。在“工业4.0”中,工业生产将“由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变”,“分散化”后的生产将变得更加灵活。在这种模式下,不同的生产设备既能够协作生产,又可以各自快速地对外部变化做出反应。这完全是信息时代产生的大量个性化需求反映到生产端的结果,工业生产将告别上一个时代的标准化,走向个性化。
同样提出要在制造业发起“再工业化”的还有美国。2011年6月,奥巴马宣布启动《先进制造伙伴计划》,明确提出通过发展工业机器人提振美国制造业。根据计划,美国将投资28亿美元,重点开发基于移动互联技术的第三代智能机器人。
如果按照机器人发明和生产的先后顺序来算,美国是绝对的“老大哥”。早在上世纪50年代,美国科学家便提出了工业机器人的概念,并在1962年开发出第一代工业机器人。不同于德国政府的积极与强势,美国政府在发展机器人时极少采取行政手段以扶持。在1967年以后,美国遭遇了高失业率和通货膨胀并存的尴尬局面,失业人数占美国人口总数10%左右。正因为此,第一代工业机器人并没有立即投入广泛使用。
直到20世纪70年代末,大量使用工业机器人的日本汽车企业对美国构成威胁,美国政府才取消了对工业机器人应用的限制,加紧制定促进该技术发展和应用的政策。此后,美国企业通过生产具备视觉、力觉等的第二代机器人,实现了市场占有率的较快增长。但是,与德国注重实际应用相反,美国发展工业机器人时将侧重点放在了理论上面,导致的结果是既没有摆脱“重理论、轻应用”的问题,也未能打破日本和欧洲的垄断格局。
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