近日，美的集團要約收購德國機器人制造巨頭庫卡集團的消息，引發(fā)業(yè)界震動。這家位于佛山的家電企業(yè)，喊出要做“世界級”企業(yè)的口號。在廣東，美的的同行者越來越多，在它們開啟新一輪全球布局的背后，是廣東加快邁向全球制造之巔的雄心。
　　

　　制造業(yè)是一個大國的脊梁，廣東是“中國制造2025”的探路先鋒。在“十三五”的新起點上，廣東正以創(chuàng)新驅(qū)動為核心戰(zhàn)略，加快實現(xiàn)由制造業(yè)大省向制造業(yè)強省的歷史性轉(zhuǎn)變。
　　
　　作為廣東制造重鎮(zhèn)的佛山，是全國唯一的制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級綜合改革試點，正在邁向中國制造業(yè)一線城市。做制造業(yè)一線城市，就是要為建設制造業(yè)強國的理想代言，要為廣東再創(chuàng)發(fā)展新優(yōu)勢闖關。為此，今年1月至4月，南方報業(yè)傳媒集團與佛山市聯(lián)合發(fā)起“佛山制造問策全球——中國制造2025對話世界新工業(yè)革命”跨國大調(diào)研，奔赴德國、美國、以色列、日本、瑞士、加拿大等制造業(yè)強國，走訪新工業(yè)革命的一線現(xiàn)場，為廣東創(chuàng)新驅(qū)動和制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級探尋路徑。
　　　　
　　實驗室內(nèi)，一具身體模型躺在手術臺上，但圍繞它的并不是醫(yī)生，而是數(shù)臺醫(yī)學機器人手臂。它們靈活移動，協(xié)助主刀醫(yī)生完成手術。但主刀醫(yī)生不在手術臺前，也沒有直接接觸病人，而是在手術室外遠程遙控。通過機器人手臂上的傳感器，主刀醫(yī)生能實時感知病人皮膚張力、血液流動等情況。
　　
　　這是德國卡爾斯魯厄理工學院正在研發(fā)的手術機器人。5年前，德國在漢諾威工業(yè)博覽會上首次提出“工業(yè)4.0”概念，隨后上升為德國引領制造業(yè)變革的國家戰(zhàn)略。今年漢諾威工業(yè)博覽會以“融合的工業(yè)——發(fā)現(xiàn)解決方案”為主題，展示百余項工業(yè)4.0應用與解決方案，標志著工業(yè)4.0逐漸從概念走向?qū)嵺`。
　　
　　作為中國和廣東制造的典型代表，佛山正大力推進以信息化和自動化為核心的“中國制造2025”計劃。在本屆漢諾威工業(yè)博覽會上，數(shù)十家企業(yè)組成“佛山制造軍團”集中亮相，嘉騰、利迅達、科達潔能等佛山企業(yè)首次參展便成功躋身核心展區(qū)，與庫卡、ABB等國際機器人巨頭同臺“炫技”。
　　
　　廣東向德國工業(yè)4.0學習什么？為此，在漢諾威工業(yè)博覽會舉行前后，南方日報與佛山市政府組成聯(lián)合調(diào)研組奔赴德國，深入德國科研機構(gòu)、生產(chǎn)一線與展會現(xiàn)場，直擊德國新工業(yè)革命正在發(fā)生的變化，為廣東制造探尋從量到質(zhì)的升級之道。
　　
　　隔空操作機器讓機器像人一樣靈活反應
　　
　　視覺系統(tǒng)研究區(qū)內(nèi)，一只大型“蜘蛛”正尋找目標，發(fā)現(xiàn)后迅速鎖定“獵物”，并快速移動到目標面前，伸出兩只長長的“手臂”，熟練地對目標物體實施焊接。該項目的研究人員HuaYingbing說，機器人精準定位目標物體，是通過其身上的攝像頭來實現(xiàn)的，相當于人的“眼睛”。
　　
　　實際上，讓攝像頭充當人的“眼睛”捕捉物體影像并不難，難的是攝像頭背后的那一套復雜的信息處理系統(tǒng)。攝像頭所捕捉到的信息，要實時傳回后臺的電腦系統(tǒng)，讓系統(tǒng)及時判斷并作出指令，實時指揮機器人作出反應。
　　
　　讓機器人能像人類一樣瞬時作出判斷和反應，正是德國卡爾斯魯厄理工學院正在研究的內(nèi)容。該學院計算實驗室負責人JrgRaczkowsky博士說，他們正嘗試通過肢體、觸感等方式，讓機器人能與人進行密切交流與對話，以實現(xiàn)多種適應性調(diào)整。
　　
　　實驗室里，一個依靠電磁感應和人進行交互的機器人，機器手臂上裝有八塊電磁傳感器，能根據(jù)不同方位的磁場強弱，準確分辨出物體的位置、大小和方向。跟普通機器人不一樣，該機器人能更好感受物體表面的曲線分布，抓取不規(guī)則物體。與這臺機器人相距不遠，一臺重達數(shù)十斤的機器手臂，正跟隨操作者的各種動作靈活擺動，像是大人“手把手”教小孩，并且比小孩更加“聽話”。
　　
　　HuaYingbing說，通過電磁感應加上力學傳感器，操作者能真實感知機器人的“感受”，換言之，人類將可以隔空操作各種機器。
　　
　　全面自動化實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實融為一體
　　
　　位于斯圖亞特的弗勞恩霍夫協(xié)會是德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的發(fā)起機構(gòu)之一，該協(xié)會在去年新組建工業(yè)4.0應用中心，專門研究工業(yè)4.0時代的“未來工廠”。在該中心，研發(fā)人員Biltin向聯(lián)合調(diào)研組展示了一個裝有“眼睛”的智能裝配盒：當盒中物料減少到一定程度時，盒子就會自動發(fā)出警報，并將信息實時傳遞給供應商，提醒供應商及時補充物料。
　　
　　用智能設備代替人類成為自動化的“工人”，是“未來工廠”的一個重要特點。弗勞恩霍夫協(xié)會工業(yè)4.0應用中心主任MartinLandherr說，未來各生產(chǎn)環(huán)節(jié)將布滿攝像頭之類的“眼睛”，隨時隨地監(jiān)看物料運輸和生產(chǎn)流程，向集成系統(tǒng)實時傳遞信息，并根據(jù)信息指令即時調(diào)整生產(chǎn)。
　　
　　在距離應用中心數(shù)百公里的慕尼黑寶馬總部工廠車間中，機器轟鳴聲中各種機器人在忙碌地工作。噴涂車間內(nèi)，一臺臺“披”著銀灰色“衣服”的機器人靈巧地揮舞著手臂，打開車門再轉(zhuǎn)動手腕，為車殼內(nèi)外噴漆。它們比人工操作更加溫柔、到位。機器人之間流暢的配合，確保每一道生產(chǎn)工序都能在58秒內(nèi)完成。
　　
　　在漢諾威工業(yè)博覽會上，西門子公司展出了一個將虛擬世界與現(xiàn)實世界靈活融合，具有更高可用性的“生態(tài)系統(tǒng)”。參觀者只要坐上體驗臺，就能在虛擬環(huán)境下駕駛飛機。即使是操控體量巨大的挖掘機，也可以在電腦平臺上建立一個三維模型，設定挖掘機的工作路徑和活動軌跡，然后挖掘機就會自動按照模型中設定的方式進行操作。此時，虛擬與現(xiàn)實的界限已經(jīng)消失，真實的挖掘機和數(shù)字化的挖掘機連為一體，也無需再有工人參與操作。
　　
　　人機協(xié)作珠三角中小企業(yè)的現(xiàn)實路徑
　　
　　在漢諾威工業(yè)博覽會開幕式上，德國機器人巨頭庫卡展出了最新產(chǎn)品KMRiiwa機械手。而就在此后不久的5月18日，美的發(fā)布公告稱，該集團旗下子公司MECCAInternational（BVI）Limited有意通過自愿要約，以每股115歐元價格，合共不超過40億歐元、折合人民幣292億元收購庫卡集團超過30%的股權(quán)。
　　
　　如收購成功，美的將憑借庫卡在工業(yè)機器人和自動化生產(chǎn)領域的豐富經(jīng)驗和產(chǎn)品線，進一步提升生產(chǎn)效率并推動公司制造升級，同時與庫卡合作向全國一般工業(yè)企業(yè)推出一流自動化制造解決方案。有評論認為，這種技術并購方式或許將為佛山企業(yè)邁向“中國制造2025”提供新模式。
　　
　　不過，這種模式并不適用于大多數(shù)企業(yè)。實際上，無論是卡爾斯魯厄理工學院所展示的前沿技術，亦或是寶馬、西門子所展示的自動化、虛擬生產(chǎn)場景，對佛山的中小企業(yè)來說，要真正應用到生產(chǎn)之中還非常困難。
　　
　　聯(lián)合調(diào)研組在MAN公司看到了工業(yè)4.0實踐中的另外一種方式：人機協(xié)作。因為卡車型號眾多，這家世界著名的重型卡車生產(chǎn)企業(yè)并沒有推行全面自動化，而是采用熟練工人和機器人配合的方式來提升生產(chǎn)效率?！拔覀兪切∨可a(chǎn)，全面自動化投入產(chǎn)出比不劃算，但通過人與機器協(xié)作實現(xiàn)互補，既保證生產(chǎn)效率，又可降低成本?！盡AN公司員工MatthiasLessel說。
　　
　　這也是漢諾威應用科技大學經(jīng)濟學教授赫爾貝格的觀點。他認為，企業(yè)要不要實施工業(yè)4.0，從哪個環(huán)節(jié)切入工業(yè)4.0，更應考量整體效益，把上下游價值鏈中看得見的生產(chǎn)設備組織起來，實現(xiàn)高度靈活生產(chǎn)。
　　
　　“協(xié)同上下游產(chǎn)業(yè)鏈，一定要建立統(tǒng)一的工業(yè)數(shù)據(jù)標準?！痹诘聡患掖笮碗娍毓緩氖?a style='color: blue;display:inline;border:none;' target='_blank' href='http://m.risewear.cn/bigdata/' onclick="HitLog('工業(yè)大數(shù)據(jù)','http://m.risewear.cn/bigdata/')" >工業(yè)大數(shù)據(jù)工作的華人工程師小林說，實現(xiàn)工業(yè)4.0首先要推動原始數(shù)據(jù)收集和共享。在目前情況下，行政管理問題比技術更加重要，公司要嘗試從生產(chǎn)一線開始導入數(shù)據(jù)管理，為推動全面信息化提供基礎。
　　
　　啟示
　　
　　德國工業(yè)4.0研究體系啟迪中國制造2025
　　
　　緊貼企業(yè)需求快速轉(zhuǎn)化成果
　　
　　盡管中德在技術研發(fā)上仍存在差距，但聯(lián)合調(diào)研組在德國走訪的過程中發(fā)現(xiàn)，發(fā)動社會機構(gòu)與企業(yè)參與研究，是德國推動工業(yè)4.0戰(zhàn)略的重要路徑。
　　
　　“企業(yè)提供現(xiàn)實案例，大學主要做基礎研究，政府則打造適宜的環(huán)境，三者經(jīng)常聚在一起共同研討如何實現(xiàn)工業(yè)4.0。”德國下薩克森州管理學院國際項目總監(jiān)HaraldBecker說。在德國政府提出工業(yè)4.0戰(zhàn)略之后，從高等院校到技術應用研究所再到各種經(jīng)濟促進機構(gòu)和企業(yè)，各方迅速響應形成一個多層次、多維度的工業(yè)4.0研究體系，持續(xù)推進工業(yè)4.0從概念走向?qū)嶋H應用。
　　
　　作為一項高科技戰(zhàn)略計劃，德國聯(lián)邦教育局及研究部和聯(lián)邦經(jīng)濟技術部聯(lián)合出資2億歐元資助各種工業(yè)4.0研究項目，旨在建立具有適應性、資源效率及人因工程學的智慧工廠，提升制造業(yè)的智能化水平。這些資助經(jīng)費面向社會進行公開“招標”，科研機構(gòu)和企業(yè)可根據(jù)科研主題或單獨或組成聯(lián)合體進行申報，通過競爭獲得資金。同時，政府也會根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展需要，委托科研機構(gòu)進行相關課題研究，如弗勞恩霍夫協(xié)會，約有三分之一的經(jīng)費來自聯(lián)邦和州政府的項目委托。
　　
　　在研發(fā)引導之外，政府還負責打造工業(yè)4.0環(huán)境。比如，經(jīng)濟發(fā)達的下薩克森州專門成立政府作為大股東的下薩克森州管理學院，該學院會組織相關討論會，設置工業(yè)4.0課程，為轄區(qū)內(nèi)外的企業(yè)進行培訓。在大眾汽車總部所在地沃爾夫斯堡，該市經(jīng)濟促進有限公司的工作之一，就是要促進高校科研機構(gòu)與企業(yè)的技術對接。
　　
　　與其他地方不同，德國工業(yè)4.0的研究凸顯了跨界綜合應用和緊貼企業(yè)實際需求的兩大特點。
　　
　　位于斯圖亞特的弗勞恩霍夫協(xié)會在去年新組建了工業(yè)4.0應用中心，該中心有35名工作人員分別從不同研究所和不同的部門抽調(diào)而來，擁有不同的專業(yè)背景，同時在研究的過程中還會引入企業(yè)員工參與。又如卡爾斯魯厄理工學院的計算機實驗室，在智能醫(yī)療機器人研究中，也涉及計算機、裝備制造、生物醫(yī)學等多個領域，甚至在研發(fā)的過程中就已經(jīng)考慮其商業(yè)模式及政府政策等問題。
　　
　　無論是工業(yè)4.0應用中心，抑或是卡爾斯魯厄理工學院，其科研方向均與企業(yè)實際需求密切相關。工業(yè)4.0應用中心有關負責人說，該中心與工業(yè)領域有著非常好的合作，同時為工業(yè)領域的技術人員提供培訓。從這兩個活動中，中心可以了解到工業(yè)領域所面臨的困難和問題以及他們最希望的前沿科技是什么，然后把這些信息作為一個科研項目立項。這個項目一旦成功了，就將成果轉(zhuǎn)化到工業(yè)企業(yè)里面去。
　　
　　佛山實踐
　　
　　佛山企業(yè)組團亮相漢諾威工業(yè)博覽會，對標全球先進技術
　　
　　嫁接德國經(jīng)驗力求“彎道超車”
　　
　　今年4月，佛山提出將建設成為中國“互聯(lián)網(wǎng) 智能制造”試點城市，加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，助力供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。如今，智能化、數(shù)字化的無人工廠、3D打印、云制造、柔性制造、物聯(lián)網(wǎng)等新模式、新技術已經(jīng)在佛山制造集群中蔚然成風。
　　
　　在不久前落幕的漢諾威工業(yè)博覽會上，中國以約700家參展商的規(guī)模再次成為僅次于東道主德國的最大參展國。在中德工業(yè)服務區(qū)的組織下，嘉騰、利迅達、科達潔能等佛山制造的代表，首次參展便成功躋身到庫卡、ABB等國際機器人巨頭云集的核心展區(qū)。
　　
　　作為珠三角機器人產(chǎn)業(yè)的后起之秀，機器人集成商利迅達展出一款行走機器人。與常見的工業(yè)機器人不同，利迅達的行走機器人由一臺機械手與一臺移動的小車嫁接，通過設定其運動參數(shù)和軌跡，能夠?qū)崿F(xiàn)機械手在不同工位的自由移動，從而降低機械手的使用數(shù)量，提高整個工作單元的生產(chǎn)效率。該公司董事長霍錦添介紹，這款新產(chǎn)品受庫卡機械手的啟發(fā)，經(jīng)過大半年的研發(fā)而成，目前已在順德杏壇櫻奧廚具的無人打磨車間上開始試用。
　　
　　“代表國產(chǎn)機器人行業(yè)來參加這種國際性的盛會，不能給中國人丟臉?！奔悟v機器人公司董事長陳友表示，此次帶來的AGV機器人“大黃蜂”和“小白豚”剛剛斬獲全球工業(yè)設計界最權(quán)威的獎項——德國紅點獎，其采用的陀螺儀定位慣性導航技術更是世界獨創(chuàng)。
　　
　　目前，嘉騰機器人已經(jīng)打入日本汽車工業(yè)市場，并遠銷土耳其、法國，希望通過這次參展進一步開拓德國、匈牙利以及北歐的市場。同時，與全世界激光導航的領跑者瑞典Kollmorgen的戰(zhàn)略合作，將加快嘉騰在國際市場上拓展。
　　
　　“中國作為制造大國有很大的優(yōu)勢，我們在不斷努力地追趕。”陳友表示，優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)業(yè)技術人才是支撐德國工業(yè)4.0的關鍵要素，中國也應該學習德國的職業(yè)教育體系，提升智能制造上的整體競爭力。
　　
　　曾多次赴德國考察的廣東寶麗雅實業(yè)發(fā)展有限公司董事長葉中平則認為，德國制造的高水平并非一蹴而就，其也經(jīng)歷過從量到質(zhì)的蛻變，而把握住互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的機遇，中國制造業(yè)完全有機會實現(xiàn)“彎道超車”。
　　
　　就在本屆漢諾威工博會上，佛山與德國漢諾威展覽公司正式簽約，將引入這一國際會展業(yè)巨頭為廣東（潭洲）國際會展中心提供運營、管理、咨詢服務?；翦\添認為，佛山制造應該把握住這個中德合作的重要機遇?！皩I(yè)展會如果能夠嫁接到佛山，能夠使行業(yè)上下游集約度更高，吸引更多世界性的技術、創(chuàng)新、人才要素集聚，推動佛山智能制造產(chǎn)業(yè)做大做強。
　　
　　對話
　　
　　弗勞恩霍夫協(xié)會工業(yè)4.0應用中心主任MartinLandherr：
　　
　　建立“數(shù)字—物理”系統(tǒng)實現(xiàn)人機實時互動“工業(yè)4.0要實現(xiàn)兩個目標，一是按照客戶的個性化需求進行生產(chǎn)，二是要盡量不增加成本，使其與大批量生產(chǎn)的成本基本相同。”弗勞恩霍夫協(xié)會工業(yè)4.0應用中心主任MartinLandherr說，這種情況只有通過數(shù)據(jù)化和信息化才能做到，因此必須建立一個“數(shù)字—物理”系統(tǒng)，實現(xiàn)信息的實時流動，讓人與機器、設備高度互動起來。
　　
　　成立于1949年的弗勞恩霍夫協(xié)會是世界第一個工業(yè)研究所，也是第一個開發(fā)以互聯(lián)網(wǎng)為基礎的“智能化生產(chǎn)”技術和設備的研究所。作為德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略的發(fā)起和推進單位之一，該協(xié)會去年開始在斯圖亞特成立工業(yè)4.0應用中心，匯聚不同領域的專家，研發(fā)和展示新技術。
　　
　　記者：工業(yè)4.0要實現(xiàn)怎樣的目標？
　　
　　MartinLandherr：工業(yè)4.0最終的目標，就是要在不提高成本的前提下，能夠做到個性化的定制生產(chǎn)。這是2000年以來全球工業(yè)生產(chǎn)變革的一個趨勢。產(chǎn)品不再是大批量地針對廣大消費者的集體愛好，而是根據(jù)每個人的興趣愛好來做個性化產(chǎn)品。
　　
　　記者：如何實現(xiàn)上述目標？
　　
　　MartinLandherr：小批量個性化定制生產(chǎn)，對整個產(chǎn)品的組織流程、生產(chǎn)流程要求非常高，也非常復雜，只有通過數(shù)據(jù)化、信息化管理，才能做到。主要是用“數(shù)字—物理”系統(tǒng)來組織生產(chǎn)?！拔锢怼笨梢岳斫鉃榭吹靡?、摸得著機器、設備，“數(shù)字”則是看不見、摸不著的信息系統(tǒng)，兩個系統(tǒng)結(jié)合在一起進行生產(chǎn)。
　　
　　為降低成本，需要一個動態(tài)的、實時的、可以自己組織生產(chǎn)的最優(yōu)化合作，包括企業(yè)內(nèi)部以及整個產(chǎn)品價值鏈條的合作。這里面涉及兩個概念，一個是信息實時傳遞，另一個是人與設備或機器實現(xiàn)互動。
　　
　　記者：其中核心的要素是什么？
　　
　　MartinLandherr：關鍵是利用好信息傳輸來更好地組織生產(chǎn)。我們今后的目標是要達到實時控制和實時生產(chǎn)。過去，我們是依托經(jīng)驗來設計工廠生產(chǎn)，從當天開始安排下一個星期的生產(chǎn)計劃。但在新的模式下，生產(chǎn)過程中的每一分鐘都可以有一個新的指令過來，然后立刻進行調(diào)整。因此，我們現(xiàn)在要對所設計的工廠進行實時信息記錄，然后實時映射到系統(tǒng)上，系統(tǒng)再根據(jù)這些信息來指揮生產(chǎn)。