近年來德國率先提出"工業(yè)4.0"概念，美國推行"先進制造伙伴關(guān)系"計劃，日本實施"智慧制造系統(tǒng)"，而中國也提出了"中國制造2025規(guī)劃"，這些都指向同一個目標，那就是希望通過先進的IT與自動化技術(shù)來促進制造業(yè)的革新，以實現(xiàn)"智能化"，提升效率，降低成本。而要實現(xiàn)這個目標工業(yè)機器人是不可或缺的一環(huán)。

工業(yè)4.0的必然性

我們現(xiàn)在正進入工業(yè)4.0革命，為什么?第一個原因是社會發(fā)展到現(xiàn)在的必然。從內(nèi)部因素看是技術(shù)的支撐，網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、智能傳感、大數(shù)據(jù)、機器人等等技術(shù)具備了這個條件。第二個原因是外部市場的變化。定制化、個性化以及產(chǎn)能過剩，傳統(tǒng)的制造模式根本不可能完成這些任務(wù)，這是內(nèi)外交替的過程。第三，勞動力短缺。勞動成本上升不是第四次工業(yè)革命的直接因素，而是加速了它的來臨。

工業(yè)機器人的發(fā)展背景及應(yīng)用

機器人從出現(xiàn)之始發(fā)展到現(xiàn)在，短短50多年的時間中，機器人技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，在眾多制造業(yè)領(lǐng)域中，工業(yè)機器人應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域是汽車及汽車零部件制造業(yè)，并且正在不斷地向其他領(lǐng)域拓展，如機械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、木材與家具制造業(yè)等領(lǐng)域中。

在工業(yè)生產(chǎn)中，焊接機器人、磨拋加工機器人、焊接機器人、激光加工機器人、噴涂機器人、搬運機器人、真空機器人等工業(yè)機器人都已被大量采用。

工業(yè)機器人的關(guān)鍵技術(shù)

工業(yè)機器人由3大部分6個子系統(tǒng)組成。3大部分是機械部分、傳感部分和控制部分。6個子系統(tǒng)可分為機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、機器人-環(huán)境交互系統(tǒng)、人機交互系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。

機器人關(guān)鍵基礎(chǔ)部件主要分成以下三部分：高精度減速機，高性能交直流伺服電機和驅(qū)動器，高性能控制器等。機器人性能指標主要有工作空間、自由度、有效負載、運動精度、運動特性、動態(tài)特性等。

工業(yè)4.0新背景下，對機器人的需求發(fā)生了變化：

第一個是范疇的變化。過去的機器人就是特種機器人、機械手，現(xiàn)在我們再談機器人，就是新一代工業(yè)機器人、服務(wù)機器人，醫(yī)療、養(yǎng)老、康復(fù)、家用，包括現(xiàn)在的可穿戴設(shè)備都屬于這個范圍。現(xiàn)在的機器人是一個家族的概念，而不是單一的機器人的某個設(shè)備。

第二個是功能的變化。過去只是體現(xiàn)在高端裝備，今天的重點則是“人”?！叭恕痹趺磥眢w現(xiàn)?這需要探索。

第三個是支撐技術(shù)的變化。過去主要是機械、電子、控制，今天則加入了網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、智能傳感。

第四個是應(yīng)用領(lǐng)域的變化。過去是簡單的工業(yè)應(yīng)用，現(xiàn)在進入了航空航天、醫(yī)療康復(fù)、社會服務(wù)各方面。因此，我國搞機器人，應(yīng)該做一個詳細的規(guī)劃或者分解。

機器人加速驅(qū)動模式變化

全球目前面臨一個大的制造模式變化，原因是勞動力成本上升、產(chǎn)能過剩和市場需求的個性化、定制化。這些內(nèi)部、外部因素的變化，導(dǎo)致制造模式必須變革，所以工業(yè)4.0提出了一種新的制造體系。在這里邊，技術(shù)提供了支撐力量。

不管國際怎么發(fā)展，我國現(xiàn)在的制造模式是難以持續(xù)的，勞動力密集、低成本、低附加值，以及對環(huán)境的嚴重依賴的模式必須改變。我國的制造業(yè)必須轉(zhuǎn)型升級。怎么轉(zhuǎn)?從哪轉(zhuǎn)?這些都是要面臨的一系列問題。

那么，機器人對新的模式能否形成支撐?我們做了一些分析。

首先從技術(shù)上分析。提升效率和質(zhì)量方面，機器人具有無與倫比的優(yōu)勢。另外一點，從質(zhì)量、效率、管理等一系列附加值提升方面看，機器人也有很多優(yōu)點。

第二個因素是成本?，F(xiàn)在的勞動力成本是不是便宜?通過30多年的改革開放，我國的勞動力素質(zhì)不斷提高，成本也在不斷上升，這是我國的一個進步。但是，我國機器人的價格經(jīng)過十幾年發(fā)展，下降了50%多。兩者相比，勞動力成本十幾年上升了幾倍而機器人使用成本在下降，從投資角度，后者也具有了廣泛應(yīng)用的條件。

大家可能會擔(dān)心，機器人與就業(yè)是不是有矛盾?我的答案是沒有矛盾。因為現(xiàn)在我國很多行業(yè)還是空缺。還有一些行業(yè)，人是做不了的。當然，從長遠來講，機器人替代一定技能的勞動者，必然是一種趨勢。

我們可以得出一個結(jié)論：從可行性來講，機器人技術(shù)不斷提升、價格大幅下降，使機器人大批量應(yīng)用成為可能。同時，勞動力短缺、勞動力成本上升又加速了這個進程。

黃金窗口期到來

通過以上的分析，我們可以得出一些有益的結(jié)論。

第一，工業(yè)4.0是一種趨勢和規(guī)則，而不是簡單技術(shù)上的進步。它已經(jīng)成為必然的發(fā)展方向，更重要的是，它是一種規(guī)則。在大的規(guī)則下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供了基本的平臺支撐，機器人和智能設(shè)備提供了設(shè)備支撐。

第二，從創(chuàng)新角度講，我國進入了新的創(chuàng)新常態(tài)。未來的發(fā)展，因為產(chǎn)能過剩、信息化和數(shù)字化，以及全球的透明化，競爭會越來越加劇。競爭加劇的最終結(jié)果是，創(chuàng)新成為我們的一種常態(tài)。

第三，企業(yè)轉(zhuǎn)型、升級、變革將成為永恒主題，不會因為模式變了就進入了穩(wěn)定期。這將是一直在轉(zhuǎn)型、一直在升級的過程。為什么?因為現(xiàn)在相關(guān)支撐技術(shù)、環(huán)境的變化都成為變化的常態(tài)。

最后一點是我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、新的模式變革都迎來一個黃金窗口期。抓住了這個機遇，就能實現(xiàn)對工業(yè)發(fā)達國家的追趕。

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