全球最大工業機器人市場 制造工廠仍處在工業2.0-3.0階段 電子設計模塊
早在2013年，中國已超越日本成為全球最大的工業機器人市場，當年中國共銷售3.7萬臺工業機器人，占全球銷量的20.67%。2014年，工業機器人行業銷售收入占GDP的比重由上午的0.01%上升至0.02%，行業在國民經濟中的地位愈發重要。然而，深圳市機器人青年專家委員會秘書長杜政志表示，經過行業調研發現，中國的制造工廠整體處于工業2.0-3.0之間，離工業4.0仍有很長的路。
深圳市佳士科技股份有限公司機器人總經理關政強談到，從珠三角機器人應用市場采樣分析，目前占比較大的機器人應用為搬運，弧焊，組裝及打磨。他同時表示，國產機器人的應用占比仍然較低，只有在核心零組件如控制、馬達、減速器等核心技術突破之后，才能真正推動國內工業機器人行業的大發展。
工業4.0核心即數字化技術
德國最先提出工業4.0的口號，德國公司西門子打造的工業4.0核心即是數字化工廠核心技術，也稱為Digital Twin數字化雙胞胎。
西門子（中國）先進制造中心主任汪銳表示，工業機器人將從單臺設備的需求變成一條生產線，“以前可能是一個單臺機器人替代一些工種，將來集成度會非常高，機器人與其他設備配合，例如與自動化的封裝進行配合。設備的性能要提升，并與機器人的通訊接口連接，更加復雜的工序需求集成度高的機器人。”
這就對機器人的本體和設備的結構提出要求，機器人技術還有生產線軟件調試及控制，提出更高要求。如何將結構、控制、電機以及現場調試等問題解決，這也是智能裝備面臨的問題。
“西門子希望能夠以數字的方式，從產品研發、生產制造、設備搭建到最后投產，都用數字化手段將生產線和產品融合在一起。在工業4.0里面有一個非常核心的概念，叫做數字化雙胞胎，或者叫數字化雙生，意思是在產品生產的各個階段都需要有一個數字化的產品，工藝和制造技術。數字化對我們未來制造業產生重要影響。” 汪銳說道。
以后你只需坐在辦公室里，通過電腦里各式各樣的數據就能夠知道你的產品和生產線的情況。這個愿景將通過數字化制造實現。
西門子工業軟件，從產品研發到生產自動化等都能提供相應方案。從概念工廠開始，用數字化手段進行規劃。對工廠的條件進行模擬，包括產能要求，設備利用率等。搭建的虛擬工廠，虛擬裝備，呈現未來工廠需要的各種組件。
同樣的，機器人也用數字化手段進行規劃，各種機器人以一個模型的方式放在系統當中，各種應用可以在仿真系統中完成。通過仿真的結果，切換到實物操作中，驅動未來的生產制造。
機器視覺助力工業機器人的智能化
中國制造2025的目標中提出，到2020年，制造業重點領域智能化水平顯著提升，試點示范項目運營成本降低30%，產品生產周期縮短30%，不良品率降低30%。到2025年，制造業重點領域全面實現智能化，試點示范項目運營成本降低50%，產品生產周期縮短50%，不良品率降低50%。
這其中涉及到四大關鍵技術，包括制造信息互聯互通標準與接口技術，工業傳感器核心技術，人工智能技術，增強現實技術。
北京凌云光技術有限公司總經理楊藝表示，后三項與機器視覺技術緊密相關。預計未來五年機器視覺行業的復合增長率將達到19%。2016年亞洲（除日本外）將會成為機器視覺收入最大的地區，而中國市場將成為其中增長最快的區域之一。
現場演試：利用視覺技術實現無人機彈鋼琴1
工業機器人成為中國工業視覺發展的重要驅動因素。自動化裝配中機器人工程將徹底推動視覺圖像技術在工業機器人上的應用，機器視覺對自動化機器人的影響將體現在多維空間控制及3D信息技術方面，預計增長率將達到15%-20%。
2004年國內企業開始控索機器視覺器件的研發。10余年的發展，從相機、采集卡、光源、鏡頭到圖像處理軟件，涌現了眾多技術實力雄厚的機器視覺器件研發廠商。相機作為核心成像器件，長期依賴進口，但近幾年隨著國內視覺企業技術的不斷發展，國產化比例逐年提高。2015年相機市場總體市場規模9億元，銷量達18.5億臺。而國產品牌市場占有率達26%。核心器件國產化仍是機器視覺行業的重要發展方向。
現場演試：利用視覺技術實現無人機彈鋼琴2
從技術來看，視覺與信息的交互是促成工業機器人智能化的關鍵。楊藝表示，視覺的前五個等級均已實現，包括初級視覺，即二維，檢測，引導，測量；通過視覺進行遠程跟蹤；雙目視覺，形成對表面，立體，深度的認識；高精度的三維重建，在2.5D，3D達到微米精度；
對機器人的運動軌跡，包括手臂的微小動作進行捕捉。然而如何將視覺與信息形成真正的交互，做到智能化的機器人，是機器視覺行業與機器人行業共同面臨的挑戰，尚待完全突破。
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