2017年12月,歐盟發(fā)布了“地平線2020計劃”2018—2020年階段的研發(fā)計劃,這是該計劃自2014年實施以來發(fā)布的第三期,也是最后一期計劃項目。在2018世界機器人大會上,意大利機器人及自動化協(xié)會主席、歐盟委員會顧問Rezia Molfino首先分析了歐洲工業(yè)的發(fā)展情況,然后就“地平線2020計劃”及其新方向和影響做出了分析和解讀。她指出,工業(yè)是歐洲經(jīng)濟的核心,“地平線2020計劃”能夠利用科技創(chuàng)新促進歐洲工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
創(chuàng)新技術促進歐洲工業(yè)發(fā)展
工業(yè)是歐洲經(jīng)濟最大的商業(yè)和研發(fā)來源,并且與知識密集型和服務密集型產(chǎn)業(yè)密切相關。自2000年以來,歐洲的工業(yè)化經(jīng)歷了一段明顯低潮的時期。但近年來,這種情況發(fā)生了逆轉,制造業(yè)結束了下滑的現(xiàn)象。工業(yè)通過全球和本地價值鏈中的業(yè)務為歐洲的繁榮做出了貢獻,并為歐洲提供了制造業(yè)中1/5的就業(yè)機會。工業(yè)是歐洲經(jīng)濟核心的部分,對歐洲整體的經(jīng)濟發(fā)展至關重要。
制造業(yè)在提高生產(chǎn)力和創(chuàng)新方面發(fā)揮著重要的作用。目前我們主要致力于將工業(yè)生產(chǎn)中一些危險的工作交由機器人來執(zhí)行,從而實現(xiàn)更加綠色的生產(chǎn)方式,增加更安全的新型工作崗位,并且創(chuàng)新出更多的定制商品和服務。在歐洲,制造業(yè)中每新增1個就業(yè)崗位,在其他領域中就將創(chuàng)造0.5-2個工作崗位。如果失去了制造業(yè),就失去了讓未來變得更加美好的能力。
有一個非常關鍵的問題——如何將已經(jīng)開發(fā)的技術和研究以及創(chuàng)新的技術進行傳播和擴散。因為人們對于創(chuàng)新的接受過程和其落地應用過程往往都會比較緩慢。人們總說,即便是在德國,完全轉向工業(yè)4.0可能也需要20年的時間。此外,在實施創(chuàng)新面也會存在一些障礙,主要障礙是中小企業(yè)沒有足夠的實力和信心去應用這種創(chuàng)新的關鍵技術。全球只有1/5的制造業(yè)企業(yè)使用了創(chuàng)新技術和解決方案。研究發(fā)現(xiàn),未來的8年中將有約10萬個傳統(tǒng)工作崗位會衰落,而其中有一些工作肯定會消失。歐洲工業(yè)需要這些新技術為未來創(chuàng)造工作崗位。歐洲的勞動力也必須能夠不斷地提高技能,從而適應新的技術,特別是機器人技術。
歐盟需要一些行動以應對這些主要的挑戰(zhàn)。創(chuàng)新者、創(chuàng)業(yè)者和投資者擁有大量機會利用創(chuàng)新技術,但我們必須打破生產(chǎn)者、供應商和消費者之間的障礙和壁壘。歐盟委員會決定優(yōu)先發(fā)展創(chuàng)新技術的示范項目,不是依靠關于創(chuàng)新的紙上談兵式的研究結果,而是將研發(fā)的結果轉化為具有實驗性的試點工作。此外,需要解決數(shù)字技術以及數(shù)字化單一市場中的新商業(yè)模式問題。與此同時,還需要意識到并遵循產(chǎn)品生命周期和循環(huán)經(jīng)濟的規(guī)律。歐盟對解決這些挑戰(zhàn)持積極的態(tài)度。如果能夠抓住新技術和環(huán)境帶來的機會,歐洲的工業(yè)將會發(fā)展得非常順利。
“地平線2020計劃”促進科技創(chuàng)新
全球的機器人研發(fā)可以分為三個主要的區(qū)域:亞太地區(qū)、美洲地區(qū)和歐洲地區(qū)。這些區(qū)域的主要國家在機器人研發(fā)項目方面都有著不同的標語,這些標語指出了這些國家機器人研發(fā)的戰(zhàn)略。日本的標語是“機器人新戰(zhàn)略和機器人革命”;韓國是“打造人人擁有機器人的社會”;中國是“促進機器人技術和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展”;美洲地區(qū),也就是美國,主要是要“普及協(xié)作機器人”;在歐洲地區(qū),歐盟的戰(zhàn)略是“地平線2020計劃”,其中,德國是“人機交互的創(chuàng)新潛力”,意大利是“工業(yè)4.0”。
歐盟擁有世界領先地位的一流科技和工業(yè)。要使得歐洲的工業(yè)技術能夠保持領先,需要將技術轉變?yōu)榭梢詾槿藗兯褂玫木唧w方案和應用。
任何研究如果不能應用到現(xiàn)實中就不算是完整的研究。在“地平線2020計劃”的框架下,它能夠應對一系列社會挑戰(zhàn)并且發(fā)揮人們的創(chuàng)造力。它是整個歐盟的合作計劃,幾乎囊括了歐盟所有科研項目,分為基礎研究、應用技術和應對人類面臨的共同挑戰(zhàn)三大部分。這其中有十項重點工作,主要目的是整合歐盟各國的科研資源,提高科研效率,促進科技創(chuàng)新,推動經(jīng)濟增長和增加就業(yè)。
該計劃的行動路線有市場設定的要求。有一些技術在驅動能力的發(fā)展,以便滿足這個市場提出的需求。從終端市場的角度來講,醫(yī)療健康、農(nóng)業(yè)和制造業(yè)等領域的垂直市場提出了一些需求,需要有新的技術適應并滿足這些需求。
適應力、移動力、操控力、配置力、決策力、認知力、感知力、互動力等都是所需的系統(tǒng)能力,需要有智能技術的貢獻,也需要將人機和各種信息進行交互,不應該為目前的技術所約束和限制。
歐盟的SPARC機器人研發(fā)計劃建議實現(xiàn)技術集群。這需要各種主要技術之間實現(xiàn)相互整合和連接,以便整個系統(tǒng)能夠發(fā)揮作用。同時,也需要有更好的機器、系統(tǒng)以及行動和感知力。歐盟的“地平線2020計劃”也會對機器人行業(yè)產(chǎn)生影響。教育和文化委員會提到了該計劃在機器人時代的影響就是最大限度地增加就業(yè)機會,提高工作技能。
機器人是“地平線2020計劃”的新方向
現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是要將所有與機器人相關的研究課題和所有新的應用領域進行開放。這些可以通過創(chuàng)新系統(tǒng)的創(chuàng)建以及機器人比賽的方式實現(xiàn)。通過機器人比賽,可以詳細評估機器人的功能。
機器人的核心技術也是“地平線2020計劃”的主題。使機器人系統(tǒng)更加自動化主要基于以下幾種核心技術:人工智能、認知能力、機電一體化、社交性的人機交互以及基于模型的設置和配置工具。目前我們面臨的挑戰(zhàn)是系統(tǒng)互操作性問題。例如,車聯(lián)網(wǎng)場景下的互操作性,通過基于5.9G赫茲的頻段實現(xiàn)車輛間的通訊,并且通過3.5G赫茲的頻段實現(xiàn)車輛和網(wǎng)絡之間的傳輸,必須要做一些試點項目以觀察在不同的情境下實現(xiàn)互操作性的可能性。這一點非常重要,因為到2025年,歐盟計劃將所有新型的車輛實現(xiàn)互聯(lián)的功能,到2035年,甚至70%的車輛都能夠實現(xiàn)互聯(lián)和自動駕駛,也能夠更好地與移動設備互聯(lián),并且實現(xiàn)更多車內(nèi)的信息交互功能。
另一個巨大的挑戰(zhàn)是在不打破既有就業(yè)機會的情況下創(chuàng)造出新的就業(yè)機會。制造業(yè)中的就業(yè)是非常重要的,因為其涉及到的領域非常廣泛。實際上在歐洲,未來的10年需要在制造業(yè)創(chuàng)造出340萬的就業(yè)機會。目前只有140萬的就業(yè)機會有足夠的人能夠勝任,剩下的那部分就業(yè)機會需要人們更多地學習社會學科和理科知識才能很好地填補。
我們在有效的人機合作領域也做了很多工作。我們希望發(fā)展出安全的機器人的概念。因此,從設計階段就需要考慮到人機協(xié)作,包括人機工程學的適用性和責任的問題,對易受傷工人的包容性等。人機協(xié)作中,一方面要提升效率,另一方面也要保證安全。同樣,在新的工作環(huán)境中,機器人和工人要作為工廠整個團隊的成員發(fā)揮各自的作用,這也給我們打開了更多可能性。要使機器人和工人在同一個工廠中和諧地共同工作也是一個挑戰(zhàn),因為有些時候機器人上的一些線纜可能會對工人的工作產(chǎn)生影響,機器人本身對工人產(chǎn)生的影響也需要得到進一步評估。
“地平線2020計劃”接受了很多科研項目的申報。機器人領域中一個項目叫做“Sense Again”,目標是在市場上推出具有下肢周圍神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)假體,并開發(fā)出一種柔性的生物相容性人造心臟,使失去雙腿的病人恢復知覺。此外,還有移動機器人的視覺測距、柔性機器人的建模設計等其它項目。
“地平線2020計劃”帶來的問題和影響
我們希望創(chuàng)新能夠一直持續(xù)下去——人們能夠不斷學習新的技能,不斷適應新的技術。我們也在關注如何讓人們了解這些創(chuàng)新的技術。歐洲現(xiàn)在提供一些職業(yè)培訓,促進人們實現(xiàn)終身學習,同時創(chuàng)建一些大學的網(wǎng)絡為人們提供共同分享新技能和經(jīng)驗的平臺。
推動一些關鍵創(chuàng)新技術的發(fā)展旨在改善并提升人們的生活質量。所有的創(chuàng)新技術可能都需要結合舊有的技術共同進行。所以到2018年我們也探索出了一些新的技術,尤其是涉及到人工智能、數(shù)字安全和互聯(lián)網(wǎng)的技術,需要結合過去的生物功能技術和生命科學技術共同發(fā)展。
我們的創(chuàng)新體系框架涵蓋了私人機構、公共機構、研究人員、教育工作者和民間團體。和社會溝通的目的有兩方面:一是分享成果。提升人們對創(chuàng)新活動的認知,實現(xiàn)風險共擔、利益共享,并且創(chuàng)造出利益創(chuàng)新的文化。二是考慮了未來幾十年全球的整體發(fā)展趨勢。很多歐洲的投資銀行指出了諸如發(fā)展中國家的人口增長、糧食短缺、城鎮(zhèn)化和可持續(xù)發(fā)展等問題的趨勢。歐洲各個國家的計劃一方面可以保存自己的文化,另一方面也希望在各個領域能夠保持領先的位置,保證人們高質量的生活。
我們提倡做節(jié)儉式的創(chuàng)新。首先需要了解市場的需求,考慮滿足這個需求的成本,之后基于這樣的大框架來做創(chuàng)新。要知道客戶愿意為這種需求付出多少,根據(jù)這種前提來做創(chuàng)新滿足需求,這樣的話能夠減少浪費。
歐洲創(chuàng)新的框架也是目的在于繼續(xù)保持領先的位置,現(xiàn)在這樣的形勢也需要我們進一步開放和推動國際化,并且投資最前沿的跨國合作研究,最大限度地發(fā)揮“地平線2020計劃”的作用,支持開放的科學研究。
(本文根據(jù)“2018世界機器人大會”現(xiàn)場演講整理而成,未經(jīng)演講人審閱。)