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，引發業界震動。這家位于佛山的家電企業，喊出要做“世界級”企業的口號。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，廣東正以創新驅動為核心戰略，加快實現由制造業大省向制造業強省的歷史性轉變。
　　
　　作為廣東制造重鎮的佛山，是全國唯一的制造業轉型升級綜合改革試點，正在邁向中國制造業一線城市。做制造業一線城市，就是要為建設制造業強國的理想代言，要為廣東再創發展新優勢闖關。為此，今年1月至4月，南方報業傳媒集團與佛山市聯合發起“佛山制造問策全球——中國制造2025對話世界新工業革命”跨國大調研，奔赴德國、美國、以色列、日本、瑞士、加拿大等制造業強國，走訪新工業革命的一線現場，為廣東創新驅動和制造業轉型升級探尋路徑。
　　　　
　　實驗室內，一具身體模型躺在手術臺上，但圍繞它的并不是醫生，而是數臺醫學機器人手臂。它們靈活移動，協助主刀醫生完成手術。但主刀醫生不在手術臺前，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的手術機器人。5年前，德國在漢諾威工業博覽會上首次提出“工業4.0”概念，隨后上升為德國引領制造業變革的國家戰略。今年漢諾威工業博覽會以“融合的工業——發現解決方案”為主題，展示百余項工業4.0應用與解決方案，標志著工業4.0逐漸從概念走向實踐。
　　
　　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。在本屆漢諾威工業博覽會上，數十家企業組成“佛山制造軍團”集中亮相，嘉騰、利迅達、科達潔能等佛山企業首次參展便成功躋身核心展區，與庫卡、ABB等國際機器人巨頭同臺“炫技”。
　　
　　廣東向德國工業4.0學習什么？為此，在漢諾威工業博覽會舉行前后，南方日報與佛山市政府組成聯合調研組奔赴德國，深入德國科研機構、生產一線與展會現場，直擊德國新工業革命正在發生的變化，為廣東制造探尋從量到質的升級之道。
　　
　　隔空操作機器讓機器像人一樣靈活反應
　　
　　視覺系統研究區內，一只大型“蜘蛛”正尋找目標，發現后迅速鎖定“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。攝像頭所捕捉到的信息，要實時傳回后臺的電腦系統，讓系統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，以實現多種適應性調整。
　　
　　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，抓取不規則物體。與這臺機器人相距不遠，一臺重達數十斤的機器手臂，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。
　　
　　全面自動化實現虛擬與現實融為一體
　　
　　位于斯圖亞特的弗勞恩霍夫協會是德國工業4.0戰略的發起機構之一，該協會在去年新組建工業4.0應用中心，專門研究工業4.0時代的“未來工廠”。在該中心，研發人員Biltin向聯合調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。弗勞恩霍夫協會工業4.0應用中心主任MartinLandherr說，未來各生產環節將布滿攝像頭之類的“眼睛”，隨時隨地監看物料運輸和生產流程，向集成系統實時傳遞信息，并根據信息指令即時調整生產。
　　
　　在距離應用中心數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，一臺臺“披”著銀灰色“衣服”的機器人靈巧地揮舞著手臂，打開車門再轉動手腕，為車殼內外噴漆。它們比人工操作更加溫柔、到位。機器人之間流暢的配合，確保每一道生產工序都能在58秒內完成。
　　
　　在漢諾威工業博覽會上，西門子公司展出了一個將虛擬世界與現實世界靈活融合，具有更高可用性的“生態系統”。參觀者只要坐上體驗臺，就能在虛擬環境下駕駛飛機。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，虛擬與現實的界限已經消失，真實的挖掘機和數字化的挖掘機連為一體，也無需再有工人參與操作。
　　
　　人機協作珠三角中小企業的現實路徑
　　
　　在漢諾威工業博覽會開幕式上，德國機器人巨頭庫卡展出了最新產品KMRiiwa機械手。而就在此后不久的5月18日，美的發布公告稱，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。
　　
　　如收購成功，美的將憑借庫卡在工業機器人和自動化生產領域的豐富經驗和產品線，進一步提升生產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企業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企業。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、虛擬生產場景，對佛山的中小企業來說，要真正應用到生產之中還非常困難。
　　
　　聯合調研組在MAN公司看到了工業4.0實踐中的另外一種方式：人機協作。因為卡車型號眾多，這家世界著名的重型卡車生產企業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效率。“我們是小批量生產，全面自動化投入產出比不劃算，但通過人與機器協作實現互補，既保證生產效率，又可降低成本。”MAN公司員工MatthiasLessel說。
　　
　　這也是漢諾威應用科技大學經濟學教授赫爾貝格的觀點。他認為，企業要不要實施工業4.0，從哪個環節切入工業4.0，更應考量整體效益，把上下游價值鏈中看得見的生產設備組織起來，實現高度靈活生產。
　　
　　“協同上下游產業鏈，一定要建立統一的工業數據標準。”在德國一家大型電控公司從事工業大數據工作的華人工程師小林說，實現工業4.0首先要推動原始數據收集和共享。在目前情況下，行政管理問題比技術更加重要，公司要嘗試從生產一線開始導入數據管理，為推動全面信息化提供基礎。
　　
　　啟示
　　
　　德國工業4.0研究體系啟迪中國制造2025
　　
　　緊貼企業需求快速轉化成果
　　
　　盡管中德在技術研發上仍存在差距，但聯合調研組在德國走訪的過程中發現，發動社會機構與企業參與研究，是德國推動工業4.0戰略的重要路徑。
　　
　　“企業提供現實案例，大學主要做基礎研究，政府則打造適宜的環境，三者經常聚在一起共同研討如何實現工業4.0。”德國下薩克森州管理學院國際項目總監HaraldBecker說。在德國政府提出工業4.0戰略之后，從高等院校到技術應用研究所再到各種經濟促進機構和企業，各方迅速響應形成一個多層次、多維度的工業4.0研究體系，持續推進工業4.0從概念走向實際應用。
　　
　　作為一項高科技戰略計劃，德國聯邦教育局及研究部和聯邦經濟技術部聯合出資2億歐元資助各種工業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，提升制造業的智能化水平。這些資助經費面向社會進行公開“招標”，科研機構和企業可根據科研主題或單獨或組成聯合體進行申報，通過競爭獲得資金。同時，政府也會根據經濟發展需要，委托科研機構進行相關課題研究，如弗勞恩霍夫協會，約有三分之一的經費來自聯邦和州政府的項目委托。
　　
　　在研發引導之外，政府還負責打造工業4.0環境。比如，經濟發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4.0課程，為轄區內外的企業進行培訓。在大眾汽車總部所在地沃爾夫斯堡，該市經濟促進有限公司的工作之一，就是要促進高校科研機構與企業的技術對接。
　　
　　與其他地方不同，德國工業4.0的研究凸顯了跨界綜合應用和緊貼企業實際需求的兩大特點。
　　
　　位于斯圖亞特的弗勞恩霍夫協會在去年新組建了工業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而來，擁有不同的專業背景，同時在研究的過程中還會引入企業員工參與。又如卡爾斯魯厄理工學院的計算機實驗室，在智能醫療機器人研究中，也涉及計算機、裝備制造、生物醫學等多個領域，甚至在研發的過程中就已經考慮其商業模式及政府政策等問題。
　　
　　無論是工業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實際需求密切相關。工業4.0應用中心有關負責人說，該中心與工業領域有著非常好的合作，同時為工業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，就將成果轉化到工業企業里面去。
　　
　　佛山實踐
　　
　　佛山企業組團亮相漢諾威工業博覽會，對標全球先進技術
　　
　　嫁接德國經驗力求“彎道超車”
　　
　　今年4月，佛山提出將建設成為中國“互聯網 智能制造”試點城市，加快產業轉型升級，助力供給側結構性改革。如今，智能化、數字化的無人工廠、3D打印、云制造、柔性制造、物聯網等新模式、新技術已經在佛山制造集群中蔚然成風。
　　
　　在不久前落幕的漢諾威工業博覽會上，中國以約700家參展商的規模再次成為僅次于東道主德國的最大參展國。在中德工業服務區的組織下，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。
　　
　　作為珠三角機器人產業的后起之秀，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和軌跡，能夠實現機械手在不同工位的自由移動，從而降低機械手的使用數量，提高整個工作單元的生產效率。該公司董事長霍錦添介紹，這款新產品受庫卡機械手的啟發，經過大半年的研發而成，目前已在順德杏壇櫻奧廚具的無人打磨車間上開始試用。
　　
　　“代表國產機器人行業來參加這種國際性的盛會，不能給中國人丟臉。”嘉騰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”剛剛斬獲全球工業設計界最權威的獎項——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。
　　
　　目前，嘉騰機器人已經打入日本汽車工業市場，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勢，我們在不斷努力地追趕。”陳友表示，優質的產業技術人才是支撐德國工業4.0的關鍵要素，中國也應該學習德國的職業教育體系，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發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，其也經歷過從量到質的蛻變，而把握住互聯網產業高速發展的機遇，中國制造業完全有機會實現“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巨頭為廣東（潭洲）國際會展中心提供運營、管理、咨詢服務。霍錦添認為，佛山制造應該把握住這個中德合作的重要機遇。“專業展會如果能夠嫁接到佛山，能夠使行業上下游集約度更高，吸引更多世界性的技術、創新、人才要素集聚，推動佛山智能制造產業做大做強。
　　
　　對話
　　
　　弗勞恩霍夫協會工業4.0應用中心主任MartinLandherr：
　　
　　建立“數字—物理”系統實現人機實時互動“工業4.0要實現兩個目標，一是按照客戶的個性化需求進行生產，二是要盡量不增加成本，使其與大批量生產的成本基本相同。”弗勞恩霍夫協會工業4.0應用中心主任MartinLandherr說，這種情況只有通過數據化和信息化才能做到，因此必須建立一個“數字—物理”系統，實現信息的實時流動，讓人與機器、設備高度互動起來。
　　
　　成立于1949年的弗勞恩霍夫協會是世界第一個工業研究所，也是第一個開發以互聯網為基礎的“智能化生產”技術和設備的研究所。作為德國工業4.0戰略的發起和推進單位之一，該協會去年開始在斯圖亞特成立工業4.0應用中心，匯聚不同領域的專家，研發和展示新技術。
　　
　　記者：工業4.0要實現怎樣的目標？
　　
　　MartinLandherr：工業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。這是2000年以來全球工業生產變革的一個趨勢。產品不再是大批量地針對廣大消費者的集體愛好，而是根據每個人的興趣愛好來做個性化產品。
　　
　　記者：如何實現上述目標？
　　
　　MartinLandherr：小批量個性化定制生產，對整個產品的組織流程、生產流程要求非常高，也非常復雜，只有通過數據化、信息化管理，才能做到。主要是用“數字—物理”系統來組織生產。“物理”可以理解為看得見、摸得著機器、設備，“數字”則是看不見、摸不著的信息系統，兩個系統結合在一起進行生產。
　　
　　為降低成本，需要一個動態的、實時的、可以自己組織生產的最優化合作，包括企業內部以及整個產品價值鏈條的合作。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。我們今后的目標是要達到實時控制和實時生產。過去，我們是依托經驗來設計工廠生產，從當天開始安排下一個星期的生產計劃。但在新的模式下，生產過程中的每一分鐘都可以有一個新的指令過來，然后立刻進行調整。因此，我們現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上，系統再根據這些信息來指揮生產。