自動(dòng)化機(jī)器人正逐漸取代人類(lèi)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(lèi)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?？菰锏墓ぷ鳎枰軓?qiáng)的專(zhuān)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?zhuān)瑸楹螜C(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(zhuān)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(lèi)。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(lèi)似人類(lèi)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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