大到飛機的引擎，小到智能機那樣的精細活兒，甚至是電子產(chǎn)品組裝的棘手工作，新一代工業(yè)機器人都可以勝任了

本文原載華爾街日報， 作者JAMES R. HAGERTY，機器之心Angulia Chao翻譯，微信公眾號：almosthuman2014

【IT時代網(wǎng)、IT時代周刊編者按】近日，百度深度學(xué)習(xí)研究院常務(wù)副院長余凱離職創(chuàng)業(yè)，開發(fā)機器人時代的“大腦”芯片一事引發(fā)了業(yè)內(nèi)關(guān)注，未來機器人到底會發(fā)展成什么樣？新一代工業(yè)機器人發(fā)展之快或許會遠超你的想象，他們能協(xié)助組裝各種物件，大可以至飛機的引擎，小可以是智能手機那樣的精細活兒，一些最新的機器人被特別設(shè)計來完成電子產(chǎn)品組裝這樣的棘手工作。

新一代的機器人正在向我們走來——他們更聰明，移動性更好，具有更加的適應(yīng)性。他們承諾為工業(yè)帶來重要變革的同時，也潛在地影響了全球的競爭格局。

對現(xiàn)今的制造業(yè)所部屬的機器人來說，他們大多于體型龐大、對任何過于靠近他們旋轉(zhuǎn)的機械臂的人造成生命危險，同時往往囿于單一任務(wù)，比如焊接、繪制或者提升沉重的零部件。

最近在實驗室自主研發(fā)并進入工廠的機器人模型將是全然不同的新品種。他們可以在不對人類造成人身安全危害的情況下與人類并肩工作，并且協(xié)助組裝各種物件，大可以至飛機的引擎，小可以是智能手機那樣的精細活兒。很快，他們中的一部分能足夠容易的被用于編程和部署而不再需要專業(yè)人士的監(jiān)督。

這將改變的不僅是一個產(chǎn)量上升產(chǎn)品的制造方式。它同時也意味著在公司競爭和國家競爭中將產(chǎn)生的巨變。隨著機器人成本更低更易獲取，他們甚至能夠幫助規(guī)模較小一些的制造商們跟業(yè)界巨頭們分庭抗禮。通過降低人力成本，他們也可能使得美國以及其他高收入國家返回部分流程，這些流程在過去通常都轉(zhuǎn)交給中國、墨西哥以及其他擁有大量低收入工人的國家。

一些最新的機器人被特別設(shè)計來完成電子產(chǎn)品組裝這樣的棘手工作，而這些工作現(xiàn)在大部分由亞洲地區(qū)手工完成。而至少一個公司承諾他們的機器人最終會彌補這樣的缺憾，接管這樣的血汗工廠的眾多任務(wù)。

“機器人將改變制造業(yè)的經(jīng)濟學(xué)微分運算方式，”總部位于芝加哥的波士頓咨詢集團高級合伙人HalSirkin說，“人們將花費更少的時間去追逐廉價勞動力。”

變革的面孔

今天，工業(yè)機器人在汽車制造廠是最常見的，它們也是長久以來機器人技術(shù)的最大使用者，它們用機器人做一些精密性不高的工作：重物提升，焊接，應(yīng)用粘合以及繪圖。人們?nèi)匀煌瓿纱蟛糠肿詈蟮钠嚱M裝，尤其是涉及到小部件或需要引導(dǎo)至固定位置的排線，更是非人不可。

目前機器人承擔了一些需要更強靈活性的工作。法國雷諾公司在克里昂的制造廠使用了丹麥UniversalRobotsAS公司制造的機器人傳動螺桿進入引擎，尤其是那些人們發(fā)現(xiàn)很難進入的地方。我們的機器人采用50英寸的范圍和六個旋轉(zhuǎn)接頭來完成工作，他們驗證了那些部件正確地被固定，同時也進行檢查確保使用了正確的部件。

雷諾公司的嘗試驗證了一些正在驚人改變制造機器人方式的趨勢。首先，他們正在變得更輕。雷諾的單位重量只有大約64磅，因而“我們可以輕易的移除他們?nèi)缓笤谄渌胤街匦掳惭b，”雷諾的經(jīng)理GrailleDominique說道，他目前正在使用15個來自Universal的機器人并且打算明年將這個數(shù)字翻一番。

研究人員希望在未來機器人將變得足夠容易去組裝和移動，從而他們可以減少公司需要在工具上以及難以遷移的建筑構(gòu)造上的大量投資。這也將允許制造者們進行更短的利益市場的運作或者在不花費大量時間和金錢成本去重新配置工廠的情況下定制產(chǎn)品。“我們正在擺脫那種只能在工廠中被用于一件事情的[結(jié)構(gòu)和機械]，[取而代之]的是使用可以輕易重新目的化的機器人使用”HenrikChristensen說，他是喬治亞理工大學(xué)的機器人學(xué)科主任。

構(gòu)建合作

另一個工作中的大趨勢是：雷諾公司的機器人是“善于合作的”，他們被設(shè)計為在工作室易于接近人的。舊類型的工廠機器人揮舞著他們的鋼鐵手臂從而嚇退任何想要接近他們的人。使用了聲吶、相機或其他技術(shù)，合作型的機器人能夠感測到人們在何處并且減速或停止以避免傷害到他們。

這樣的革新舉動并不僅限于在汽車工業(yè)。瑞士的ABB公司，總部位于波士頓的考慮機器人有限科技公司以及其他公司最近推出了用于幫助組裝電子產(chǎn)品或其他產(chǎn)品的機器人。這些新型機器人被設(shè)計成為靠近人類工作并且處理細小部件而不是從事重物提升或焊接、繪畫等重活。

做更為精細活計的另一方面就是機器人感知零部件是否正確安裝的能力，這對于前幾代那些笨拙的機器人來說是不可能實現(xiàn)的。4月份德國的一個貿(mào)易展上，Kuka機器人有限公司展示了他們其中一個機器人在洗碗機內(nèi)安裝電子管的過程，Kuka的機器人使用了“扭力矩”傳感器去判斷一個零件是否處于正確的位置。“這樣的機器人能夠進入內(nèi)部像人類一樣擺弄它。”Kuka的創(chuàng)新部門經(jīng)理DominikB?sl說道。

這樣的精準性能夠允許機器人技術(shù)蔓延到更為廣闊的工業(yè)領(lǐng)域，在堪薩斯威奇卡的一個工廠中，基于11月份的開放，JCB實驗室的工作人員將使用機器人去拿起注射器，填滿藥物，擰緊外帽等任務(wù)。這條生產(chǎn)線由弗吉尼亞州布萊克斯堡ESS科技有限公司進行設(shè)計，使用了來自日本Fanuc公司的三個機器人，這些機器人將會是現(xiàn)在做相同工作的人效率的五至六倍，掌管著FagronNVofRotterdam的JCB主席BrianWilliamson說道。

使用機器人也會降低人為的錯誤或者污染，他說：“他們非常精確，不會感到疲憊，同時他們只做那些被告知需要做的事情。”機器人會消滅工作，Wiliamson說，但是那些工人可以被重新部署其他的任務(wù)。

Fender樂器公司使用了Fanuc的機器人到加州科羅娜的一個工廠中將人聚酯和聚氨酯涂料涂抹在吉他表面。一位發(fā)言人表示機器人涂抹涂料更加快速、更加一致，并且這將使得人們更加“專注于那些對樂器整體外觀、感覺、以及音質(zhì)至關(guān)重要的部分”。這些任務(wù)包括設(shè)計、拋光、組裝。

機器人行業(yè)中的一部分人看到機器進入到更多的行業(yè)當中。ABB的全球機器人首席官PerVegardNerseth預(yù)計來自手表、剃須刀、牙刷和玩具的市場將會增長對機器人的需求。他也認為機器人能夠幫助當?shù)孛姘豢舅娠灒衅卟撕腿忸悾踔潦窍创皯簟?/p>

機器人無所不在?

然而有些警告也早已為這幅美好愿景圖準備下了。

盡管美國、歐洲以及其他高薪資地區(qū)能夠從這些趨勢中受益，他們自己卻沒有這樣的領(lǐng)域。中國也正在因為工資大漲以及人口老齡化而大力投資機器人，根據(jù)國際機器人聯(lián)合會這個貿(mào)易機構(gòu)的數(shù)據(jù)，目前為止，中國僅僅在每10,000名制造業(yè)生產(chǎn)者有30個機器人，落后于韓國(437)，日本(323)，德國(282)，美國(152)。但是聯(lián)合會指出中國使用的工業(yè)機器人總數(shù)量將在明年超越北美。HIS技術(shù)調(diào)查公司也表示機器人在中國的銷量將從去年的55,000飆升至大致211,000臺。

制造業(yè)國家之間的競爭當然也遠不止于機器人，其他因素如稅收、監(jiān)管、技術(shù)工人、供應(yīng)商、能源消耗以及長期投資的意愿都可以決定產(chǎn)品生產(chǎn)地點。不過，至少投資機器人并且高效使用他們將是留在全球制造業(yè)游戲中的一個代價，波士頓咨詢集團的Sirkin說。所以即使那些今天還依賴于廉價勞動力的國家，也不得不去冒著失去更多工作機會的風險去研發(fā)探索機器人。

即使機器人允許制造業(yè)進行搬遷，對于勞動力的影響本身也仍然會混在其中。更大范圍的機器人使用意味著需要更少在工廠里的工人，那些幾乎不要求教育程度而做日常工作的任務(wù)將是最為脆弱的。然而即便高度自動化的工廠也需要在設(shè)計、工廠、及其維護、修理、市場、物流以及其他服務(wù)方面創(chuàng)造或者保留職位。

進一步說，機器人會在接下來幾年有比較大的跨步向前，從而允許電子行業(yè)和其他裝配工作由亞洲遷移到美國和歐洲的進程產(chǎn)生重大轉(zhuǎn)變。

加速的限制

一個問題是，如今的協(xié)作型機器人不得不因為人們可能在任何時候進入他們的路徑而經(jīng)常放慢速度或者停下生產(chǎn)。以來自ReThink公司的Baxter那個長相友好，有兩只手臂的合作機器人為例。

該公司在三年前在巨大的宣傳之下引進了Baxter,然而ReThink賣出這種主要用于移動材料、挑選零部件、包裝或拆箱的簡單工作的機器人數(shù)量不足1000臺。某種程度上，這是因為機器人的速度優(yōu)勢總是被安全顧慮所限制。

RodneyBrooks，擔任ReThink的主席同時也是知名的機器人開發(fā)者，指出Baxter一直是一個“了不起的學(xué)習(xí)經(jīng)驗”并且?guī)椭圃煺吆推渌丝吹胶献餍蜋C器人的潛能。三月，ReThink發(fā)布了一款新的機器人Sawyer，公司表示取決于應(yīng)用程序新的機器人Sawyer將可以是Baxter速度的兩倍。

另一個壁壘在于創(chuàng)造能夠匹配人類小肌肉運動技能如操縱材料或者細小部件的合作型機器人。對于近年來的所有進展，機器人在處理柔軟的物品如布料或者電線的時候一直存在著問題。

“無論在何處操縱柔性材料，對于機器人都是一個挑戰(zhàn)性的任務(wù)，”來自麻省理工學(xué)院的助理教授JulieShah說道。“人們采用觸覺反饋，如果事物感覺起來不是很對，他們就進行調(diào)整。”機器人科學(xué)現(xiàn)在才開始應(yīng)對這一問題。

【IT時代網(wǎng)、IT時代周刊編后】經(jīng)歷了工業(yè)1.0的蒸汽時代，2.0的流水線時代和3.0的自動化時代，工業(yè)4.0又會有哪些新機遇？智能工場、智能生產(chǎn)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動化……其中，工業(yè)機器人扮演了重要的角色。目前，中國很多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，如家電、軌道交通、船舶等領(lǐng)域，都將是機器人未來將大力拓展的市場。【責任編輯/鄭希】

來源：機器之心

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