这是德国卡尔斯鲁厄理工学院正在研发的手术机器人。5年前，德国在汉诺威工业博览会上首次提出“工业4.0”概念，随后上升为德国引领制造业变革的国家战略。今年汉诺威工业博览会以“融合的工业——发现解决方案”为主题，展示百余项工业4.0应用与解决方案，标志着工业4.0逐渐从概念走向实践。
作为中国和广东制造的典型代表，佛山正大力推进以信息化和自动化为核心的“中国制造2025”计划。在本届汉诺威工业博览会上，数十家企业组成“佛山制造军团”集中亮相，嘉腾、利迅达、科达洁能等佛山企业首次参展便成功跻身核心展区，与库卡、ABB等国际机器人巨头同台“炫技”。
佛山向德国工业4.0学习什么？为此，在汉诺威工业博览会举行前后，南方日报与佛山市政府组成联合调研组奔赴德国，深入德国科研机构、生产一线与展会现场，直击德国新工业革命正在发生的变化，为广东制造探寻从量到质的升级之道。
1 隔空操作机器:让机器像人一样灵活反应
视觉系统研究区内，一只大型“蜘蛛”正寻找目标，发现后迅速锁定“猎物”，并快速移动到目标面前，伸出两只长长的“手臂”，熟练地对目标物体实施焊接。该项目的研究人员Hua Yingbing说，机器人精准定位目标物体，是通过其身上的摄像头来实现的，相当于人的“眼睛”。
实际上，让摄像头充当人的“眼睛”捕捉物体影像并不难，难的是摄像头背后的那一套复杂的信息处理系统。摄像头所捕捉到的信息，要实时传回后台的电脑系统，让系统及时判断并作出指令，实时指挥机器人作出反应。
让机器人能像人类一样瞬时作出判断和反应，正是德国卡尔斯鲁厄理工学院正在研究的内容。该学院计算实验室负责人Jrg Raczkowsky博士说，他们正尝试通过肢体、触感等方式，让机器人能与人进行密切交流与对话，以实现多种适应性调整。
实验室里，一个依靠电磁感应和人进行交互的机器人，机器手臂上装有8块电磁传感器，能根据不同方位的磁场强弱，准确分辨出物体的位置、大小和方向。跟普通机器人不一样，该机器人能更好感受物体表面的曲线分布，抓取不规则物体。与这台机器人相距不远，一台重达数十斤的机器手臂，正跟随操作者的各种动作灵活摆动，像是大人“手把手”教小孩，并且比小孩更加“听话”。
Hua Yingbing说，通过电磁感应加上力学传感器，操作者能真实感知机器人的“感受”，换言之，人类将可以隔空操作各种机器。
2 全面自动化:实现虚拟与现实融为一体
位于斯图加特的弗劳恩霍夫协会是德国工业4.0战略的发起机构之一，该协会在去年新组建工业4.0应用中心，专门研究工业4.0时代的“未来工厂”。在该中心，研发人员Biltin向联合调研组展示了一个装有“眼睛”的智能装配盒：当盒中物料减少到一定程度时，盒子就会自动发出警报，并将信息实时传递给供应商，提醒供应商及时补充物料。
用智能设备代替人类成为自动化的“工人”，是“未来工厂”的一个重要特点。弗劳恩霍夫协会工业4.0应用中心主任Martin Landherr说，未来各生产环节将布满摄像头之类的“眼睛”，随时随地监看物料运输和生产流程，向集成系统实时传递信息，并根据信息指令即时调整生产。
在距离应用中心数百公里的慕尼黑宝马总部工厂车间中，机器轰鸣声中各种机器人在忙碌地工作。喷涂车间内，一台台“披”着银灰色“衣服”的机器人灵巧地挥舞着手臂，打开车门再转动手腕，为车壳内外喷漆。它们比人工操作更加温柔、到位。机器人之间流畅的配合，确保每一道生产工序都能在58秒内完成。
在汉诺威工业博览会上，西门子公司展出了一个将虚拟世界与现实世界灵活融合，具有更高可用性的“生态系统”。参观者只要坐上体验台，就能在虚拟环境下驾驶飞机。即使是操控体量巨大的挖掘机，也可以在电脑平台上建立一个三维模型，设定挖掘机的工作路径和活动轨迹，然后挖掘机就会自动按照模型中设定的方式进行操作。此时，虚拟与现实的界限已经消失，真实的挖掘机和数字化的挖掘机连为一体，也无需再有工人参与操作。
3 人机协作:佛山中小企业的现实路径
在汉诺威工业博览会开幕式上，德国机器人巨头库卡展出了最新产品KMR iiwa机械手。而就在此后不久的5月18日，美的发布公告称，该集团旗下子公司MECCA International（BVI） Limited有意通过自愿要约，以每股115欧元价格，合共不超过40亿欧元、折合人民币292亿元收购库卡集团超过30%的股权。
不过，这种模式并不适用于大多数企业。实际上，无论是卡尔斯鲁厄理工学院所展示的前沿技术，抑或是宝马、西门子所展示的自动化、虚拟生产场景，对佛山的中小企业来说，要真正应用到生产之中还非常困难。
联合调研组在MAN公司看到了工业4.0实践中的另外一种方式：人机协作。因为卡车型号众多，这家世界著名的重型卡车生产企业并没有推行全面自动化，而是采用熟练工人和机器人配合的方式来提升生产效率。“我们是小批量生产，全面自动化投入产出比不划算，但通过人与机器协作实现互补，既保证生产效率，又可降低成本。”MAN公司员工Matthias Lessel说。
“中国作为制造大国有很大的优势，我们在不断努力地追赶。”陈友表示，优质的产业技术人才是支撑德国工业4.0的关键要素，中国也应该学习德国的职业教育体系，提升智能制造上的整体竞争力。
