在去年4月底举行的德国汉诺威工业博览会（HANNOVER MESSE）上，德国气动元件厂商费斯托（Festo）吸引了众人眼球。为的是看这家公司所推出的仿生蝙蝠机器人。蝙蝠机器人在人潮拥挤的展区里展翅飞行再回到了原位。夜间活动的蝙蝠在深夜觅食时也不会撞到任何障碍物，因为它们发出高音频声音并根据回声判断物体的距离、方位和大小，这就是所谓的"回声定位（echolocation）"。此次亮相的蝙蝠机器人并没有采用回声定位技术。安装在地面的红外摄像机利用运动跟踪系统，跟踪安装在蝙蝠翼和腿上的红外光点，对比预设飞行线路和实际线路后飞行，其外形和飞行动作与真蝙蝠非常相似，令参观者惊叹不已。认真研究动物，就能开发出非常高效的机器人。

 在费斯托展区前面有一只蜘蛛机器人在爬来爬去。为了节省能量，还会卷起身子翻滚。公司有关人士称："生物工程机器人未来应用范围广泛，公司计划先开发后再寻找应用领域。"这家公司已经或正在开发机器鱼、机器大象、机器蚂蚁、机器水母、机器袋鼠等仿生机器人。大象机器人被适用于过去因运动轴受限而无法操作的空间上，实现"对目标物体的稳定抓取后搬运"。蚂蚁机器人是可以互相沟通和协作的机器人。仅有手掌大，由塑料、金属、陶瓷等材料制成。眼球是三维立体摄像机，肩部和腹部分别搭载7.2V电池和用于跟踪的全球定位系统GPS接收机。目前正开展产学研合作，研究开发将其适用于智能工厂，当部分设备出现故障时，自然而然地转移到其他渠道来完成操作的解决方案。作为气动自动化领域的领导者，费斯托是主导由德国政府推进的"Industry4.0（第四次工业革命）"的重要企业。

 在去年举行的法国巴黎复合材料展览会JEC World上，"飞行汽车Flying Car"和鳐鱼形状的"太阳能电动车"备受关注。由斯洛伐克的AeroMobil公司推出的飞行汽车Flying Car是一款可以在道路上行驶后再切换成空中飞行模式的汽车。起飞所需距离仅为595米，可以时速259公里飞行。计划于2020年实现商用化。

 外型酷似鳐鱼的太阳能电动车是一家由荷兰埃因霍芬理工大学学生们成立的Lightyear One公司推出的展品。车身长500厘米、宽165厘米、高122厘米。重量380公斤，仅为中型车的五分之一。搭载太阳能电池和轻型备用电池，可以时速130公里行驶。在一旁展出的法国Elixir Aircraft公司的超轻型飞机重量仅为265公斤，但能够坐上两人。Elixir Aircraft在参展当时只不过是创业才三年的公司，员工只有6人，但已经销售23架飞机。

 生物工程机器人、飞行汽车Flying Car或鳐鱼太阳能电动车只不过是几个小小的例子，它让我们看到围绕"第四次工业革命"的技术研发"战争"有多激烈。我们所预想不到的技术不断涌现。在世界各地竞相推出无人驾驶汽车、人工智能、智慧城市，以及人和机器在共同工作空间近距离互动的协作机器人（cobot）等各式各样的技术。

 库卡（KUKA）和ABB等机器人强者正在研发能与人类一起合作的协作机器人。用钢铁制作的机器人与人近距离工作时可能会发生碰撞使人受伤，因此大部分的机器人用围栏与人隔开。但是，协作机器人可以在人的一旁一起并肩工作。

 值得一提的是，原本不做机器人的博世（Bosch）制造了"机器人衣服"，是由博世力士乐（Bosch Rexroth）开发的机器人外套"APAS"。这是一款当机器人撞到人时立即停止运转的装置。博世力士乐（Bosch Rexroth）的Xavier部长称："一款外套内置100多个传感器，只要与人接触就会立即停止，可以套在任何一种机器人。"

 智能工厂的关键在于"数字化双胞胎（Digital Twin）"。采用虚拟物理系统，可最大限度地提高真实工厂或产品效率。易言之，通过软件拷贝与实际环境一样的仿真虚拟空间并进行测试。建造世界顶级智能工厂的西门子研发出飞机或汽车等组装行业、石油化学等连续化生产工艺所需的"数字化双胞胎"系统。通过该系统可一目了然在组装工艺或连续化生产工艺凭借虚拟物理系统而构建的设计-生产计划-生产、工程-生产执行（运行）-服务等一系列流程。西门子韩国的Choi Yousoon 部长表示："韩国的几家整车制造企业也开始要求零部件企业通过数字化双胞胎系统进行设计。"因为目前通过模型（mockup）的设计方式在风洞试验等项目上所需的时间和成本过高，降低竞争力。

 菲尼克斯电气公司（Phoenix Contact）正在开发"柔性制造系统"，是可以在一条生产线加工几种不同产品的系统。要生产数千种电气外壳，需要多种机械和生产线。可如果引进柔性制造系统，可以在一条生产线加工大型外壳和小型外壳。若将该系统适用于汽车行业，可以在奔驰生产线制造宝马汽车。

 除智能工厂之外，智能服务解决方案也纷纷亮相。瑞士的ABB公司也推出了多种智能工厂解决方案，其中包括通过"预知维修（predictive maintenance）"在机器发生故障之前更换零部件的服务。发生故障后再进行事后维修，会增加停工损失费用。ABB副总裁Roberto Ruggeri表示："我们不仅开发出结合传感器、大数据和云计算的智能工厂解决方案，也开发了通过'预知维修'生产我们产品，减少顾客不便的系统。"。举例来说，在自己的变压器上安装传感器，就能实时监控变压器状态，当预知异常，就能提前更换零部件。西门子也是如此。西门子推出的是在发动机上安装传感器，提供预知维修服务的解决方案。

 生产效率虽很重要，但物流的重要性也不亚于此。因为原材料的入库与出库、生产线投料、成品运输、库存盘点、货车装载等一系列过程都与物流息息相关。位于多特蒙德的德国弗劳恩霍夫物流研究院（Fraunhofer IML）主导研究该领域。走进研究院，就会看到"自动导引车（AGV）"来往穿梭。宣传负责人Ralf Neuhaus称："弗劳恩霍夫物流研究院成立于1981年，凭借30多年来对物流系统的研究经验，200名科学家和250名助理研究员等450名研究人员致力于研究未来物流产业。"关键在于结合物联网（IoT）、无线通信技术与自动导引车等的智能化物流系统。通过智能物流系统，能优化从投料到成品运输等一系列过程。Neuhaus补充道："无人自动化系统因为要搬运各种材质和大小的物体，因此标准化建设非常重要。我们目标在2020年完成该项目。"

 为有效应对"第四次工业革命"巨浪，我们应采取哪些措施？第一，要注重产学研合作。德国企业通过产学研合作开发新技术，包括西门子（Siemens）、博世（Bosch）、SAP、库卡（KUKA）、费斯托（Festo）、阿迪达斯（adidas）等大企业以及德国人工智能研究中心（DFKI）、弗劳恩霍夫研究所、亚琛工业大学等研究机构和大学。

 It's OWL（猫头鹰计划）就是最具代表性的例子。该计划是由位于北威州以东的利珀（Lippe）的企业、大学和研究所组成的产业集群。机床制造商的全球领导者DMG MORI、著名家电品牌美诺Miele、比勒费尔德大学、帕德博恩大学、弗劳恩霍夫研究所等大企业、中小企业、大学、研究所聚集于此。其中有170多家单位携手研发第四次工业革命技术。他们重点研发单靠企业难以独自研究的技术，如：智能传感器、汽车零部件、智能电网、信息物理系统（CPS）等。他们将开发的技术供应给多家企业。"It's OWL猫头鹰计划"到2016年共完成73个项目，并将技术转让给企业。面向全球市场推出的技术开发项目包括自动化、电动汽车、农业机械、智能化机械、智能电网等在内，共达33项。如果在国内没有找到适合的合作伙伴，就要考虑国外的合作伙伴。需要与德国弗劳恩霍夫研究所、亚琛工业大学、产学研集群等实务经验丰富的机构优先合作。

 第二，要注重"智能物流系统"和"柔性制造系统"。大多数企业把精力投入于智能工厂上，但物流同样重要。比方说，如果因京畿道竹田进行路面施工，导致自釜山至首尔的京釜高速公路从原本的双向八车道变成二车道，那么整条高速公路只能发挥二车道作用。正因为此，需要构建结合智能化仓储系统、运输系统、智能配送系统的物流系统。引进该系统，就能有效应对大部分属于多品种小批量订单的海淘消费者。采用"柔性制造系统"，可以在乳液生产线制造化妆水。根据需求变动而新建工厂并非易事。不用说投资费用，厂房选址也谈何容易。可如果引进柔性制造系统，就能快速应对。

 第三，要开发全新"商业模式"。换句话说，不能只单纯考虑产品的生产和销售，而要寻找新的出路。亚琛工业大学管理学院教授Frank Piller表示："在第四次工业革命时代，比开发新技术和新产品更重要的是'能够盈利的东西'，那就是新的'商业模式'。"阿迪达斯Speed Factory的特点是能高效、快速制造客制化产品。如果以后阿迪达斯向门店提供三维打印机和机器人等设备，在门店只要5个小时就能制作满足顾客需求的客制化鞋子，那么，阿迪达斯与其继续销售鞋子，不如将商业模式转型为Speed Factory供应服务。同样，汽车制造商提供共享服务，或航空发动机公司提供发动机租赁及服务业务等，可以转变公司的主要商业模式。

 Frank Piller教授补充道："在商业模式重要的是要掌握平台。"并称，自己建立一个平台较难，因此需要推进"开放式创新"。他解释道："阿迪达斯虽然制作智能运动鞋，但整个产业生态系统并非自己单独打造，而是与多家企业、研究所和大学携手合作的结果。"智能运动鞋是一款在鞋底内安装发动机、电池、电缆、传感器，在运动时采集各种信息的运动鞋。他又表示："在关键技术中，过去无法实现的'连接'技术如今已成为可能，在这里，重要的就是提高利润。"