工业5.0时代是什么意思（工业5.0是谁提出的）

技术进步是尖端制造业乃至其他行业发展的重要因素之一。工业4.0就是一个很好的例子。高度自动化工厂环境的创新理念，结合了传感器、数据处理、连接和云计算等技术，不仅带来了商业效益，还催生了重新引入人的元素的工业5.0新概念。工业5.0 预示着一个诱人的新世界，机器人和人类以曾经认为不可能的方式进行协作，从而实现大规模定制等新概念。那么，工业5.0的概念是如何产生的呢？它能否改变未来智能产品的设计和制造方式？

首先，我们来回顾一下工业4.0给诸多领域的生产方式带来的改变。物联网(IoT) 是传感器技术的重大进步。它的出现带来了更小、成本更低、性能更好的传感器。这也是生产方式转变的转折点。这些性能更好的传感器部署在整个工厂车间，可以收集更多的工业设备数据。得益于无处不在的连接，这些数据可以快速发送到云端进行处理和分析，而机器学习和人工智能等技术的广泛采用使我们能够获得实时洞察。物联网技术是工业4.0 的核心，自动化和数据收集功能的广泛使用带来了真正的商业利益。

这就引出了一个问题：这种高度自动化的环境只能在一定程度上发挥作用。例如，在制造业中，使用机器人在预定义的生产过程中执行一系列重复操作可以提供很大的一致性和可重复性。如果您希望您的产品外观基本一致，可以采用这种制作方法。但是如果您想美化或定制您的产品怎么办？随着消费者需求日益多元化，这种情况发生的概率会越来越大。

这就是工业5.0的由来。在这个新模式下，将重新引入人性化元素，增强人类与智能机器的协作，达到并肩工作的效果。工业5.0 可以将机器人技术公认的优势与人类在批判性思维等领域的先进认知能力结合起来。在这个更加多样化的环境中，生产线可以变得更加智能，人类可以监督更高水平的产品定制。对于汽车、消费电子产品、珠宝和精酿啤酒等通过在标签上添加触感来增强消费者吸引力的产品来说，这是一个令人兴奋的消息。

如何实施工业5.0

上面只是提出了工业5.0的概念，但具体如何实施呢？如何完美应用工业5.0来提高未来工厂的效率和多功能性？首先要关注的是人与机器之间的物理接口。从历史上看，机械臂一直被安置在安全笼中以保护人类免受伤害。但在即将到来的工业5.0 环境中，无论是字面上还是更深层次上都需要更紧密的连接。

新一代轻型协作机器人的开发显然可以使这一愿景成为现实。该机器人有一组位置传感器，可以立即对工人的存在做出反应。这些更小、更快、更灵活的协作机器人的推出是工业5.0发展的基础。先进的安全功能将使人类能够在更广泛的生产过程中发挥主导作用。在自动化领域，这个因素并没有被忽视。 ABB、发那科、西门子、库卡等全球工业机器人制造商联合丹麦通用机器人等专业机构，设计推出全新协作机器人系列。根据BIS最近的一份研究报告，全球协作机器人市场预计将从2018年的5.8亿美元增长到2024年的90亿美元。

开发协作机器人

随着越来越多的参与者进入市场，协作机器人的能力正在迅速提高。早期的模型较小，用于与人类一起执行轻型组装任务。这些开创性的桌面机械臂通常重约10 公斤，有效负载为3 公斤，非常适合自动化工作台操作。

然而，随着时间的推移，协作机器人变得越来越大、越来越强大。最新手臂的有效负载能力是同期的5倍。尺寸的增大、夹具和工具的多样化以及直观的编程为协作机器人提供了更多的空间来执行重型机械操作、物料搬运、简单的工作台操作和包装等任务。这些吊臂配备了接近、距离和位置传感器，可以在生产线工人附近使用。

工业5.0应用案例

随着协作机器人性能的提高，协作机械臂越来越多地应用于工业环境中，并首先应用于汽车行业。 PSA集团旗下品牌标致、雪铁龙、欧宝和沃克斯豪尔均使用协作机器人在车身上安装白色装配线螺丝。在这种情况下，操作员需要将协作机器人定位到位，并在车辆沿着生产线移动时握住其两侧的螺钉。固定完成后，协作机器人旋转回静止位置，操作下一辆车。 PSA表示，这一应用可以节省成本并降低尺寸公差。

其他汽车制造商也积极在工厂部署协作机器人。宝马在碰撞罐总成的铆接过程中使用协作机器人执行某些操作，取代了以前的人工操作。在工人执行其他装配任务时，通过协作机器人将铆钉固定到位，可以显着缩短生产周期，将节拍时间（一个单元开始生产到下一个单元开始生产之间的平均时间）从64 秒减少到52 秒。

汽车供应商也不甘落后，开始推出协作机器人。例如，零部件制造商在生产线末端使用协作机器人来执行关键的检查任务。汽车行业几乎每天都会出现新的应用。 Kenneth Research 的一份新报告预测，到2022 年，汽车行业协作机器人的出货量和销售收入将以每年43% 或更高的速度增长。

在其他领域，协作机器人可用于执行各种不同的任务。例如，在金属行业，他们能够执行一系列传统上劳动密集型的任务，例如抛光和去毛刺操作。自动化专家WiredWorkers的一份报告指出，协作机器人可以以一致且可重复的方式抛光平坦或不平坦的表面，并且可以很好地控制力以快速改变新产品的外观。它们还越来越多地用于装载和卸载计算机数控(CNC) 机床，从而消除了操作员执行手动甚至危险任务的需要。

即使在创客市场，协作机器人也占有一席之地。增材制造初创公司开始使用协作机器人提供个性化3D 打印服务。协作机器人可用于创建各种成品和雕刻品（即流行的消费电子产品定制配件）。此外，珠宝行业的工匠们也在潜心研究如何使用协作机器人来挑选、放置和装饰宝石。

改变对自动化的态度

协作机器人在很多行业都具有巨大的发展潜力。虽然应用范围和市场广度因行业而异，但必须始终考虑一个因素：自动化观念的转变。大家对自动化的初步理解是机器人被固定在安全围栏内执行任务。然而，在工业5.0时代，机器人和人类必须在心态彻底转变的基础上建立关系，成为合作者而不是竞争对手。

世界经济论坛发布了2022年全球技能需求变化评估报告。随着自动化在关键领域变得更加复杂和普遍，一些传统角色无疑将消失，并被其他新兴学科所取代。这些新兴学科主要集中在大数据分析、人工智能、软件及应用、数字化转型等领域。所有这些新角色都非常适合工业5.0，从而实现更紧密的人机协作。报告显示，这种转变可能会导致创造1.33亿个新职位，并损失约7500万个工作岗位，这意味着自动化程度的提高将带来整体净收益。

创建更智能的生产系统

工业技术得到快速发展。工业4.0和工业5.0可能是目前非常流行的概念，它们确实改变了产品在高度自动化环境中设计、制造和维护的方式。这种转变将继续促进人类与机器之间的共生关系。正是这种能力的交织，才有可能创建更智能、更高效的未来工厂。

审稿编辑：郭婷