毋庸置疑，汽車業是機器人應用最廣泛的領域。隨著汽車生產自動化的程度越來越高，汽車廠商的工廠機器人越來越多，然而這還不夠。目前，德國正在不斷推進“工業4.0”規劃，“工業4.0”是指大數據與傳統制造業的結合，德國制造商開始紛紛加速提升其生產制造的智能化水平，作為德國經濟支柱的汽車制造業自然也不會落。
除了自動化，德國車企在制造領域、更朝著智能化和數字化方向發展。實際上，很多汽車制造商早就開始使用機械臂代替工人進行高精度作業，這些機器人大多被固定在裝配線的某一位置，進行著機械性操作。現在，車企希望工業機器人變得更加智能化，能主動參與生產過程。此外，他們還運用大數據在旗下工廠建立智能物流系統，讓其工廠的自動化程度進一步升級。
工業機器人更加智能化
近日，大眾集團材料與制造研發負責人費希爾在一次研討會上表示，在貫徹“工業4.0”規劃方面，大眾集團正在思考怎樣讓工業機器人變得更加智能化，讓其能自由移動，更好地參與生產的全過程。對于大眾集團而言，未來智能化工廠的一個關鍵所在就是那些能在整個工廠內自由移動、可以自己決定下一步做什么的高度智能機器人。
關于大眾集團如何踐行“工業4.0”的問題，費希爾回答道：“我們正在討論使用機器人提高生產自動化程度，而且是可以自由移動的機器人。”他繼續說：“大眾集團希望未來的工業機器人足夠智能化，可以自行決定生產流程。”這是大眾集團對于“工業4.0”如何改變汽車制造業的一大設想。
德國克勞斯瑪菲塑料機械公司技術主管萊因哈德·希弗表示，目前“工業4.0”并沒有完善、確定的定義。他認為，在某種意義上，制造商可以利用科技公司開發的數據截取和分析技術，再深入地應用于生產制造。操作人員可以準備好所有原材料和零部件，設定好機器在何時啟動生產，讓機器人進一步組織生產工作。“在不久的將來，我們將會看到更多人機之間的互動，而且在這一領域會實現一定程度的標準化。”他說。
費希爾表示，除了可以在工廠內自由移動的智能機器人，“工業4.0”在汽車制造方面還有很多不同的表現。例如，現代化工廠都開始聯網，以便搜集數據，幫助提高工廠內部物流和資源使用效率。對于大眾集團的客戶，相比大批量生產的汽車，“工業4.0”工廠可以提供更多個性化的潛在選擇。
智能物流構建現代化工廠
在“工業4.0”時代下，客戶需求個性化，產品創新周期縮短，生產節拍加快，這不僅是生產型企業面臨的重要課題，也是對支撐生產的物流產業提出的巨大挑戰。近期，寶馬打造了一款以i3電動汽車電池為動力的自動駕駛運輸機器人，該機器人目前已在寶馬位于德國瓦克斯多夫的創新園內測試。這款智能機器人被用來運輸寶馬整個物流中心的滾筒式集裝箱。
這款自動駕駛運輸機器人是寶馬智能物流項目(也被稱為“寶馬企業實驗室柔性物流”)的一大進展，該項目于2015年9月啟動，由寶馬和德國弗朗霍夫物流研究所合作進行，致力于研究物流運輸方面的未來解決方案。除了物流領域，該智能運輸機器人未來還將在寶馬的包裝和裝配領域投入使用。
據悉，這些可供回收使用的i3電動汽車鋰離子電池，充電一次至少能保證該智能機器人運行8小時，足以支撐一整天的工作時間。寶馬集團供應副總裁德克·德勒埃表示：“智能運輸機器人是寶馬集團在生產物流的數字化和自動化方面的重要突破。這個創新項目將加速寶馬運輸鏈的運行，在物流和生產上能更快、更靈活地適應不斷變化的需求。”該智能運輸機器人“個頭”只有箱子大小，通過無線電發送器控制。據悉，寶馬的智能運輸機器人將在今年年底之前批量生產，投入使用。
此外，寶馬還在其工廠引入智能化能量管理數據系統(iEMDS)，該系統基于智能儀表打造，可以不間斷地測量生產設備和機器人的能量消耗，并把相關數據上傳到公司中心大數據網絡。該系統不僅使生產線實現低能耗、高產出，而且還能保證產品的品質。智能化能量管理數據系統也是寶馬“工業4.0”生產理念的組成部分。
打造“工業4.0”原型車
費希爾表示，大眾集團從2013年開始才真正在該集團執行嚴格意義上的“工業4.0”規劃，不過其發展速度很快。截至目前，大眾集團已經成功打造一款具有“工業4.0”概念的原型車，這款車每一個零件都裝有RFID(射頻識別)芯片或者可掃描的編碼。費希爾說：“因此，這輛車每一個零件的所有信息都可被查詢到，包括產地、制造工藝以及使用情況。”
這種產品開發過程將對汽車的維修保養起到很大幫助。“工業4.0”將根本性地改變汽車開發制造過程。制造業管理流程的復雜性日益增長，這是大眾致力于投入“工業4.0”研發的一大動力。目前，大眾集團在全球有115家工廠，12大品牌以及280多款車型。大眾預計，該公司的“工業4.0”規劃將大大縮短新車開發時間，并能對旗下車型實現更加系統化的管理。
奔馳在去年的法蘭克福車展上發布了一款IAA概念車，該公司在設計這輛車時就明確提出了“工業4.0”的概念。在奔馳看來，“工業4.0”的關鍵在于數字化，并將它貫穿于設計和生產制造階段。這款概念車也揭示了未來奔馳S級、CLS級等車型的設計語言。
很多人談到“工業4.0”，都認為未來機器人將徹底取代工人，生產自動化程度會提升至100%，工廠實現完全無人化。實際上，這是一個很大的誤區，在“工業4.0”的起源國——德國并沒有這樣的概念。
前不久，奔馳甚至“趕走”了一些在德國工廠奔馳S級生產線的機器人。這是怎么回事?原來，奔馳S級現在提供的個性化配置選項越來越多，例如碳纖維內飾、加熱和制冷杯架等，目前的工業機器人似乎還不夠“聰明”，無法高效地完成這些個性化的需求。隨著個性化與定制化成為拉攏當今消費者的關鍵所在，人類的靈活性和敏捷性在奔馳裝配線上表現得淋漓盡致。
“機器人不能滿足我們要求的生產定制化需求。”奔馳生產總監馬庫斯·謝弗說。“盡管機器人非常善于一些固定的、高強度、機械性的工作，但是它們并不適應情況的變化，尤其是在車企旗下車型變得越來越多，每款車型的新功能讓人眼花繚亂的情況下。
當然，機器人不可能在汽車組裝廠消失，但是它們未來會變得更加輕便，更加靈活，而且與人類同事共同協作。在“工業4.0”時代，機器人并不會取代工人，新的智能機器人能夠與工人和諧共處、一起工作，使得生產同時兼具自動化的高效以及手工的靈活與技巧。
目前，奔馳、寶馬和奧迪都在測試輕量化、搭載傳感器的機器人，以使機器人與工人合作時足夠安全。汽車制造商需要迎合消費者的個性化需求。對奔馳而言，這意味著到2020年，他們將增加30款車型，打造10款全新內飾風格，增加一些顧客自定義選項，比如竹紋內飾、內飾香氛以及情景化照明。“在提高自動化水平的同時，我們也讓工人在工業化生產過程中發揮更大的作用。我們需要變得更加靈活高效。”謝弗說。
