欧洲布局下一个10年，工业5.0人类将回归？或全面利好人机协作，多产业迎来变革

近年来，全球经济发展面临下行压力，中国正以迅猛发展态势追赶世界老牌强国的步伐，世界各国重新认识到制造业在拉动经济增长、创造就业机会等方面的作用。欧洲在这种压力下于2021年1月提出了全新的工业5.0发展概念，试图重振制造业并再次引领全球工业发展潮流。

在欧盟这份《工业5.0：迈向持续、以人为本且富有韧性的欧洲工业》报告中提出，工业5.0源于工业4.0，但并非简单延续，而是更加注重社会和生态价值。其要求工业生产必须尊重和保护地球生态，将工人的利益置于生产过程的中心位置，进而使工业可以实现就业和增长以外的社会目标，成为社会稳定和繁荣的基石。

工业5.0概念重点关注三个关键词：工人福祉、可持续性和工业弹性。这与自工业1.0以来追求提高效率、改进质量和降低成本的以系统为本的制造有本质不同，距离德国早在2011年提出的工业4.0已经过去10年之久，工业5.0在欧洲社会被许多学者认为是下一个10年的制造业关键性变革方向。

在全球疫情导致经济衰退，各行业亟待复苏的2021年，工业5.0概念并没有得到广泛认同，但随着全球第一轮科技革命和产业变革深入发展，新一代信息技术生物技术，新材料技术，新能源技术以可见的速度不断取得新突破，叠加2022年许多国家受地缘政治和公共安全事件等因素影响，全球失业率陡升的大背景，工业5.0在全球节能减排综合背景下的意义开始凸显。

相对于工业4.0的“数字化”（Digitalisation）转型趋势，工业5.0开始涉及到欧洲工业转型（Transforming）、生产流程加速（Accelerating）和工人角色改变（Changing）。这为全球制造业高端化，智能化，绿色化发展提供历史机遇，也让工业5.0概念呈现出更多落地可能性。

在2021-2022年，工业5.0一词也逐渐出现在世界各国的未来规划推进方向中，我国部分省份也围绕工业5.0展开了一定研究探讨。那么工业5.0概念对于机器人行业将会带来什么影响？在我国机器人产业全球化的大背景下，工业5.0概念为机器人企业的技术研发提供了哪些能够参考的方向？

▍更深层次的制造业升级

在欧洲，从工业4.0到工业5.0的推进并不迅速，因为重构制造业并不是一件容易的事情，毕竟许多企业的制造流程中用到的大型机器和操作流程都经过了数十年不断改善和磨合，才最终使工作效率、生产力和成本得以优化。但也正因如此，欧洲产业的设备更新率并不快，产线持续迭代速度从21世纪起已经开始放缓，尤其在面临个性化需求时，这些企业的应对已经不算灵活。

就核心技术而言，工业5.0更像构建了一种欧洲工业与新兴社会趋势和需求共存的方式，尝试把公认的机器人技术优势与人类先进的批判性思考等认知能力相结合。其技术分析模型中强调以人为本，突出人的地位，进一步提高社会福祉。

这意味着机器人需要能够更大范围识别人类的意图并判断，机器人需要检测和响应人类生理和心理状态，最后为了提高适应性，机器人需要从环境中学习并基于学习改变行为。

从技术上而言，可以说此参考模型将人与机器之间的交互抽象为三个横向基本组件：

（1） 人机理解；

（2） 人机智能协作；

（3）人机沟通。

而后分为六个发展纵向类别：

（1）个性化人机交互技术；

（2）以生物为灵感的技术和智能材料；

（3）数字孪生和模拟技术；

（4）数据传输、存储和分析技术；

（5）人工智能与机器学习；

（6）能源效率、可再生能源、储存和自主技术。

而这个三横六纵架构组合下又延伸出三个主要模块：

（1）动态人类意图理解；

（2）共情的机器人控制；

（3）动态任务规划。

这些技术直接体现在机器人上，会使得机器人朝着更加安全、节能、友好方向拓展，同时机器人能具备更多的信息理解和交互能力。目前，在欧洲一些机器人厂商生产的机器人上已经初步呈现出这类平台化、综合化趋势。

这些新技术使得欧盟强力推进的工业5.0 转型对于大多数制造商来说，并不是简单的“机器换人”，而是提倡将人类被重新引入制造业循环，同时增加了他们与智能机器的协作，从而构建具有富有韧性的产业链供应链。在关键价值链面临的环境发生变化时，这种新关系使得产业需具备快速适应的能力。

这无疑与工业4.0的理念差异非常大，需要重构或者是“破坏”传统的工业制造产生链联系，意味着企业产品生产进程缓慢或者停产，同时在欧洲许多企业认为虽然柔性化生产才是在高度自动化环境中设计、构建和维护产品方式的真正合理方式，但这种转变将越来越多地导致机器与人类思想之间的共生关系，而相关社会伦理体系尚未建立，这些足以成为许多企业和学者抗拒进入新时代的理由，因此变革发生的速度稍显缓慢。

▍工业5.0诞生机器人发展新机遇

就市场维度而言，工业5.0趋势融合了当前全球社会形态呈现出的两大特征，其展现出的优势非常突出。

对全球许多产业而言，在工业4.0是重点确保产品质量、生产流程和数据采集相一致性，但由于企业的生产工厂和生产流程重构所需的时间极其漫长。因此工业5.0在致力于实现这些目标的同时更加关注高技能人员与机器人协同工作，从手机到汽车都可以为客户生产出更加个性化的产品。

例如协作机器人和工业5.0的核心之一在于对人工的高质量要求，而非当前简单的交互模式。应用协作机器人可以让人类和机器人共同完成一项任务，人和机器人可以在某个环节和工艺上进行协同共融。这相对于工业4.0的全部无人化，呈现出更加友好的过渡性特征，也有利于缓解全球下岗潮。

在工业5.0的概念中所有这些新行业都能够很好地适应工业5.0的世界，从而加强了人和机器关系的协同性。有观点认为，根据该报告这种转变很可能会导致产生1.33亿个新职位，同时造成约7500万个工作岗位流失，这表明自动化程度的提高总体上将带来巨大的净收益。

当然，除此之外我们也需要看到，当前全球数字科技正在蓬勃发展，数字经济包括数字经济产业化，产业经济数字化，目前数字科技已经与生物科技新材料技术等交叉融合发展，人工智能5G通信，大数据、工业互联网等新技术实现了多点革命性的突破，并以服务机器人、工业机器人等多种形态渗透到生产和生活当中。

可以预见的是，随着信息技术人工智能技术的深度发展，以及与生物材料等多学科多技术领域的相互渗透，交叉融合群体突破，机器人等代表先进生产力方向的一批颠覆性技术，无疑会引领和带动着新科技产业革命必然走向新的技术高潮。

另一方面，工业5.0这一趋势伴随着传统产业的效率提升提速而发生。由于传统产业规模巨大，数字化转型将带来的巨大的价值空间。根据统计测算，全球目前有60多个万亿美元级的产业集群，仅仅在航空、电力、医疗保健、铁路、油气5个重点领域，如果引入机器人等自动化与数字化设备支持并提升1%效能，在未来15年内，这5大领域将节省近3000亿美元能耗，平均每年可以节约200亿美元。

因此，工业5.0对中国而言意味着更加迅速且有利的转型升级机遇。统计局数据统计显示，2020年中国5G大数据、云计算、人工智能、区块链等5个环节在内的数字经济，给中国带来的产业化业务量已经达到7万亿元，在去年的GDP中，数字经济占比达30%，这部分产值将使得传统产业增长23万亿。

那么依照工信部、国家发展改革委等8部门印发的《“十四五”智能制造发展规划》到2025年，70%的规模以上制造业企业要基本实现数字化网络化计算，500个以上引领行业发展的智能制造示范工厂必然在这些领域会对机器人提出更多需求，带动了更大的产业机会。

就产业形态而言，跨过全自动化模式的工业4.0，直接步入人机协作的工业5.0对于制造业后发国家而言也无疑更加有利。经过多年发展，我国制造业已经形成了诸多独特优势，中国在过去30年一直是全球双循环结构中至关重要的节点和枢纽，一直以来中国主导着全球第二产业中的中低端制造业的生产，西方国家主要是高端的服务业，中西方之间形成了二、三产业的互相循环，而以原材料产业为优势的其他资源型国家，和中国形成了第一、二产业的循环。

一个简单的证明是今年以来国际大宗商品价格高位波动导致全球通胀水平居高不下，但从我国PPI、CPI数据看，二季度复工复产持续推进PPI大幅好转，从4月的8.0直接降到6月的6.1，涨幅继续回落。PPI好转说明工业、制造业利润好转，工业、制造业等基建拉动GDP效果显著。

因此对于中国机器人等产业而言，产业链的重构是重新定位工人的角色，将工人视为企业的投资，让工人参与机器人、人工智能等智能制造新技术的设计和部署，同时新技术应用的核心是要服务于人，满足工人的多元化需求，而不是简单的“换人”，这将对中国经济形成了极好的缓冲，制造业的更深层次转型对于中国而言能形成更稳固且高层次的产业聚群，使得我国的产业地位将趋于稳固。

▍重塑制造业的未来

那么工业5.0除了这些重点领域，一般工业与服务业如何以明确的方式提高未来工厂的效率和多功能性？最重要的考虑因素之一是打开人与机器人之间的物理接口。工业5.0更加需要让机器人去做那些单调、危险、脏乱差的工作，人类则是去做富有创造性和感兴趣的工作，但机器人更能够理解人类在工作中的意图以及思考。这种技术人员被称为“新领”，“新领”工人不一定要拿到四年制学位，但需要掌握新技术和软技能，这将成为制造业的未来。

因此与以自动化为主要特征的工业4.0不同的是，工业5.0模式的优势在于使定制化更具潜力，也更容易诞生全新的经济模式，并使工作更具创造性、长期性、高价值。得益于此，人们可以做一些自己最擅长的事情—— 解决问题、数据分析、为流程改进和产品创新制定策略，以及更迅速做出明智的决策。

如今我国数字经济蓬勃发展，2021年我国数字经济规模达到37.7万亿元，全球规模占比仅次于美国，增速达17.8%，位居世界第一，高于全球数字经济平均增速7.9个百分点，已成为名副其实的数字经济大国。这与我国人工智能、区块链、机器人、智能驾驶等新技术开发应用走在全球前列，互联网医疗、线上办公、“新个体经济”、“无人经济”等新业态新模式层出不穷，创造了数以亿计的灵活就业岗位息息相关。

而推进产业数字化和数字产业化作为我国“十四五”期间发展高端制造、推进产业结构优化升级的重要抓手，必然需要对制造业进行全方位、全角度、全链条改造，推动制造业走向数字化、网络化、智能化，进一步推进数字产业化。

那么全面部署新一代通信网络基础设施，培育壮大人工智能、大数据、网络安全等新兴数字产业，顺应世界经济数字化发展大势，催生经济发展新动能，也与工业5.0加强人工智能、增材制造等技术的应用，推动绿色技术创新与制造业数字化深度融合，提升企业在资源配置、过程控制、节能减排等方面的智能化水平不谋而合。

在这种条件下，机器人作为数字经济产业化和产业数字化的重要载体，无疑会迎来数字化与传统产业绿色化叠加，由注重效率、速度，转而更为关注质量与公平。

智能制造是基于新一代信息技术贯穿设计生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有信息深度，自己感知、智慧优化、自我决策，精准控制、自执行等功能的先进制造过程，这意味着知识性生产要素的争夺将日趋激烈。尤其对依赖于大规模出口的产业体系来说，智能制造将使得某些行业规模经济变得不明显，使产业竞争更趋广泛性、分散性和个性化。

因此，机器人在研发设计中，更加需要体现对人的思维和情感的关注，充分重视和尊重消费者需求。在生产过程中，加强传感与通信、动态任务规划、移动机器人等技术的应用，确保工人安全参与人机协作，充分发挥人与机器各自优势协作完成各项工作，将可持续发展的环境与社会问题作为研发计划的优先事项，有望在探索人工智能、5G、边缘计算、虚拟现实等新技术在典型场景、环节、层面的应用过程中，打造多元新技术应用智能场景，抢占世界制造业发展新高地。

▍中国的经验与启示

十年来，我国机器人等高技术产业营业收入从2012年的9.95万亿元，增长到2021年的19.91万亿元，规模翻了一番。人才发展与科技创新相互成就，人才的比较优势稳步增强。高技术制造业占规模以上工业增加值比重从2012年的9.4%提高到2021年的15.1%，规模以上高技术制造业工业企业数从2012年的2.46万家增长到2021年的4.14万家，成长出一大批具有国际竞争力的创新型领军企业。

十年来，高技术产业研发投入强度从2012年的1.68%提升到2021年的2.67%，实现了“从低于全社会研发投入强度0.23个百分点到高出0.23个百分点”的重大转变。平板电视、无人机、智能手机、机器人等产品深受国际市场青睐，中国高技术产品的国际形象发生根本变化。

近日世界知识产权组织等发布的全球创新指数显示，我国排名从2012年的第34位快速上升到2021年的第12位，与此同时我国研发人员总量居世界首位，全社会研发经费从2012年的1.03万亿元增长到2021年的2.79万亿元，已经居世界第二位。超7839万人的专业技术人才、超6000万人的高技能人才，成为支撑中国制造、中国创造的重要基础。

一直以来，制造业是国民经济命脉所系，人才是立国之本、强国之基。我国领导人近日在湖北省武汉市考察时强调，高端制造是经济高质量发展的重要支撑。无论是工业4.0还是5.0，制造业的发展方向和路径一直从未动摇，推动我国制造业转型升级，建设制造强国，必须加强技术研发，提高国产化替代率，把科技的命脉掌握在自己手中，才是国家真正强大起来的核心力量。

参考链接：

（1）Dihub Outlook on human-centric manufacturing towards Industry 5.0 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0278612522000164?via%3

（2）欧盟“工业5.0”对我国智能制造发展的几点启示http://gxt.fujian.gov.cn/xw/hydt/xydt/202111/t20211101_5762891.htm

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