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軌道交通新聞

工業(yè)機(jī)器人的最大挑戰(zhàn):不夠智能,也不夠強(qiáng)壯

星之球科技 來(lái)源:搜狐2017-08-09 我要評(píng)論(0 )   

自動(dòng)化機(jī)器人正逐漸取代人類的工作崗位,而日本工業(yè)界也在嘗試用自動(dòng)化技術(shù)做出創(chuàng)新?! ±米詣?dòng)化技術(shù)生產(chǎn)午餐便當(dāng)現(xiàn)階段仍然

自動(dòng)化機(jī)器人正逐漸取代人類的工作崗位,而日本工業(yè)界也在嘗試用自動(dòng)化技術(shù)做出創(chuàng)新。
 
  利用自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)午餐便當(dāng)現(xiàn)階段仍然困難。目前,日本市場(chǎng)上銷(xiāo)售的午餐便當(dāng)需要工人夜間生產(chǎn),并于每天上午上架便利店。日本第二大工廠機(jī)器人廠商安川電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制負(fù)責(zé)人Akira Kumagae表示:“安川電機(jī)目前正在研究便利店午餐。我們認(rèn)為,這或許是下個(gè)商業(yè)機(jī)會(huì)。”
 
  豆腐和蔬菜等食材很軟,形狀不規(guī)則。Kumagae表示:“這些東西不一定很小,但很難抓住。例如,用筷子夾起一粒豆子并放進(jìn)去,即使普通人做起來(lái)也不容易。目前,還有很多事情機(jī)器人無(wú)法做到。”
 
  在00年代初的短暫停滯后,過(guò)去幾年工業(yè)機(jī)器人的銷(xiāo)量快速增長(zhǎng)。這主要是由于中國(guó)汽車(chē)工廠的需求,以及電子產(chǎn)品生產(chǎn)線對(duì)機(jī)器人地成功運(yùn)用。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)預(yù)計(jì),到2019年,工業(yè)機(jī)器人的年平均增長(zhǎng)率將達(dá)到13%。
 
 

 
△全球?qū)I(yè)機(jī)器人需求逐年增加/圖片來(lái)自FT
 
  類似abb、fanuc和基恩士是目前股市的寵兒,它們運(yùn)營(yíng)利潤(rùn)率常常超過(guò)30%,但制造者并不認(rèn)為機(jī)器人將會(huì)接管世界。
 
  創(chuàng)新應(yīng)用
 
  安川電機(jī)及其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手預(yù)計(jì),機(jī)器人將緩慢而穩(wěn)定地向制造業(yè)的新領(lǐng)域滲透(例如食品生產(chǎn))。此外,機(jī)器人將在制造業(yè)中扮演新角色(比如質(zhì)量控制)。與此同時(shí),機(jī)器人還將向相鄰行業(yè)發(fā)展(比如農(nóng)業(yè))。
 
  全球倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化提供商Daifuku的Masaki Hojo認(rèn)為,最前沿的問(wèn)題之一在乎如何將電商倉(cāng)庫(kù)中的產(chǎn)品分揀自動(dòng)化。
 
  他表示:“目前來(lái)看,你對(duì)產(chǎn)品的處理需要精確到一支筆。”如果所有產(chǎn)品裝在不同盒子里,例如黑色筆裝在一個(gè)盒子里,藍(lán)色筆裝在另一個(gè)盒子里,那么機(jī)器人可以從中進(jìn)行選擇。然而,移動(dòng)并維護(hù)大量不同容器效率很低,因此這種分揀工作仍然需要人工完成。
 
  “如果你有個(gè)盒子,里面同時(shí)裝著產(chǎn)品X、Y、Z,那么機(jī)器人需要將它們區(qū)分開(kāi)。機(jī)器人需要拿起軟性或剛性物品,而不會(huì)掉落。”圖像處理和深度學(xué)習(xí)技術(shù)有助于機(jī)器人完成這種工作,但目前還無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)。
 
 
 

 
△全球工業(yè)機(jī)器人密度圖/圖片來(lái)自FT
 
  對(duì)Daifuku來(lái)說(shuō),其他挑戰(zhàn)還包括在機(jī)場(chǎng)自動(dòng)裝卸行李。Hojo指出,如果仍然需要人工來(lái)裝卸貨物,那么未來(lái)的無(wú)人駕駛卡車(chē)將不會(huì)有太大的用武之地。
 
  在制造業(yè)內(nèi),機(jī)器人應(yīng)用的一大潛在領(lǐng)域是產(chǎn)品質(zhì)檢。例如,當(dāng)手機(jī)從自動(dòng)化生產(chǎn)線下線之后,仍然需要人工手動(dòng)檢查,按下開(kāi)關(guān)來(lái)確保所有一切正常。
 
  工廠機(jī)器人廠商歐姆龍自動(dòng)化的Masaru Takeuchi表示:“質(zhì)檢是非??菰锏墓ぷ?,需要很強(qiáng)的專注力。”他認(rèn)為,圖像傳感器和人工智能可以用于檢查手機(jī)屏幕是否有劃痕或印跡。
 
  成本和技術(shù)限制
 
  然而,目前小型工廠很少使用機(jī)器人。Takeuchi表示:“讓機(jī)器人能夠工作需要花很多人力、時(shí)間和資金。工程成本可能會(huì)達(dá)到硬件成本的3到8倍,甚至20倍。”
 
  對(duì)于汽車(chē)生產(chǎn)線以及iPhone的大規(guī)模生產(chǎn)來(lái)說(shuō),這很有意義,但對(duì)于時(shí)間緊張的小批量生產(chǎn)并非如此。技術(shù)的復(fù)雜程度可以解釋,為何機(jī)器人是高利潤(rùn)率業(yè)務(wù):工廠需要供應(yīng)商的大量幫助,才能讓生產(chǎn)線開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。
 
 
 

 
△約40%的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用在汽車(chē)制造業(yè),但電子工業(yè)中的數(shù)量增長(zhǎng)最快
 
  川崎重工機(jī)器人業(yè)務(wù)總監(jiān)Yasuhiko Hashimoto表示:“技術(shù)可行性與工廠中的實(shí)際應(yīng)用有很大差異。如果你有半年的時(shí)間去準(zhǔn)備,并且具備頂級(jí)工程師,那么就可以做各種事情。如果希望機(jī)器人普及,那么我們必須確保,在一周沒(méi)有任何專家的情況下,機(jī)器人也能使用。”
 
  他指出,為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),用戶界面和安全性需要很大的優(yōu)化,此外還需要通過(guò)直觀的方式去訓(xùn)練機(jī)器人的能力,而不是為機(jī)器人的每一步操作去編程。
 
  機(jī)器人行業(yè)對(duì)于發(fā)展前景非常樂(lè)觀,但他們并不認(rèn)為機(jī)器人將很快取代人類。Hashimoto表示,日本每年安裝的機(jī)器人達(dá)到3萬(wàn)臺(tái),但適齡勞動(dòng)人口每年減少64萬(wàn)。他表示:“如果適齡勞動(dòng)人口下降5000萬(wàn),那么自動(dòng)化技術(shù)將毫無(wú)用處。你或許可以用機(jī)器人和自動(dòng)化技術(shù)去填補(bǔ)200萬(wàn)人的勞動(dòng)力缺口,但無(wú)法填補(bǔ)5000萬(wàn)的缺口。”
 
  對(duì)機(jī)器人廠商來(lái)說(shuō),相對(duì)于機(jī)器人可以做什么,機(jī)器人無(wú)法做什么或許更值得關(guān)注。安川電機(jī)的Kumagae表示:“無(wú)法做到的最簡(jiǎn)單的一件事就是負(fù)重。奧運(yùn)會(huì)舉重運(yùn)動(dòng)員可以舉起體重?cái)?shù)倍的重物,但如果你希望讓機(jī)器人去搬運(yùn)1千克的物品,那么機(jī)器人自重就要達(dá)到10千克。”
 
  以單位體重的負(fù)重能力來(lái)看,普通人要比工廠機(jī)器人強(qiáng)10倍。他表示:“機(jī)器人需要大量空間,耗費(fèi)大量成本。你需要從一開(kāi)始就為機(jī)器人做好準(zhǔn)備,例如準(zhǔn)備好電力供應(yīng)。”
 
  歐姆龍的Takeuchi則表示,盡管計(jì)算機(jī)視覺(jué)正在進(jìn)步,但這項(xiàng)技術(shù)還需要變得更快。“機(jī)器人可以拿起東西,并快速移動(dòng)。但分辨對(duì)象究竟是什么,應(yīng)當(dāng)如何移動(dòng),這仍然是瓶頸。”
 
  工廠機(jī)器人的處理能力還無(wú)法達(dá)到大型人工智能系統(tǒng)的水平。而如果將機(jī)器人置于網(wǎng)絡(luò)中,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)信息安全問(wèn)題。
 
  川崎重工的Hashimoto表示,另一方面重要挑戰(zhàn)在于靈活性。他指出,大部分機(jī)器人都是單手操作。“當(dāng)討論機(jī)器人時(shí),我們可以開(kāi)發(fā)機(jī)械臂,但無(wú)法實(shí)現(xiàn)類似人類的手臂。大學(xué)教授會(huì)告訴你,技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)各種功能,但對(duì)于生產(chǎn)商來(lái)說(shuō),還有很長(zhǎng)的路要走。”
 
  由于缺乏靈活性,工廠機(jī)器人面臨一個(gè)重要的實(shí)際問(wèn)題:很難對(duì)工廠機(jī)器人進(jìn)行重新編程,讓它們勝任其他任務(wù)。
 
  Daifuku的Hojo表示:“曾經(jīng)有段時(shí)間,人們?cè)噲D讓汽車(chē)裝配線實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化。然而由于汽車(chē)本身的變化,目前這還無(wú)法做到。例如,如果你希望同樣顏色的同一款車(chē)生產(chǎn)10年,那么可以實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化,但這樣的車(chē)賣(mài)不出去。對(duì)制造業(yè)的大部分產(chǎn)品來(lái)說(shuō),100%自動(dòng)化是不可能的。”
 
  用AI管理機(jī)器人
 
  作為日本制造業(yè)的重要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,西門(mén)子正在這個(gè)領(lǐng)域取得新的突破。在一項(xiàng)最新研究中,西門(mén)子的研究員利用人工智能技術(shù)去調(diào)度未來(lái)的工廠。人工智能系統(tǒng)可以對(duì)工廠機(jī)器人進(jìn)行編程,同時(shí)將某些任務(wù)安排給與機(jī)器人一同工作的工人。
 
  西門(mén)子物聯(lián)網(wǎng)研究集團(tuán)總監(jiān)Florian Michahelles表示:“我們不會(huì)給每臺(tái)機(jī)器人編程,而是識(shí)別哪臺(tái)機(jī)器能從事這種任務(wù),哪臺(tái)機(jī)器可以從事下一步任務(wù)。”他們開(kāi)發(fā)的人工智能系統(tǒng)“reasoner”能對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)步驟進(jìn)行分解,根據(jù)不同機(jī)器的能力,例如負(fù)重的重量,去安排任務(wù)。
 
  管理咨詢公司麥肯錫合伙人Mehdi Miremadi認(rèn)為,西門(mén)子正在順應(yīng)制造業(yè)的大趨勢(shì)。“過(guò)去幾年時(shí)間里,制造商在生產(chǎn)活動(dòng)中正首次將最先進(jìn)的機(jī)器人與人工智能集成在一起。”

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