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除了“杀人”,工业机器人还需要面临哪些挑战

最新更新时间:2015-07-06
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读而思

duersi

上周,大众汽车(Volkswagen)德国工厂一台工业机器人导致一名技师丧生的事件,在社交媒体上掀起了一场风暴。这件事还让不少人担心,在即将到来的机器人时代中,人类自身的安全会受到威胁。


其实,出问题的机器人只是寻常的机械设施,一个在独立空间中运行的机械臂。而且事件初步评估显示,这名工人操作有误。


但我们只能看到自己想看的东西,我们想看到的就是机器人灭绝人类。


然而我们不得不承认的一个事实就是,随着工业4.0的到来,尤其是中国的智能制造时代的到来和“中国制造2025”发布,以机器人代替人工已经是必然趋势。


我们需要面对和想要看到的不是担心机器人灭绝人类,而是如何让机器人更好的为人类服务。尤其是在中国制造业将由劳动密集型转型为资金密集型的当口。


工业自动化大势所趋

据报道,中国已经成为全球最大的工业机器人市场。2014年,中国地区工业机器人销售量同比增长54%,这表明中国正在加快工业机器人普及速度。国际机器人联合会(International Federation of Robotics)统计显示,2016年中国安装的工业机器人数量将位居全球之首。


经济学家通常认为,自动化旨在降低劳动力成本,它可以催生出先进经济体系,让制造业免受迁往海外的威胁,甚至可能让制造业回流。普及自动化的动机未曾消失过。但是,在发展中国家机器人将逐渐取代工作岗位,亚洲、非洲和拉美前沿市场的潜在就业机会正在减少。


在中国,经济实力的支撑点已经落后于潮流。劳动力成本大幅攀升,而美国等拥有先进经济体系的国家受影响较小。起初,中国正是依靠劳动力成本优势,才带来众多制造业工作,但新趋势已经破坏了这种经济体系。全新的机器人技术比以往更加廉价和易用。


另外,无论工厂设在何处,汽车制造等众多增长最快的中国制造行业倾向于依赖自动化技术。某些制造业工作只能采用机器人,例如电子产品工厂的精密工作。


那么中国要快速发展工业机器人,需要面对哪些挑战呢?



中国机器人还停留在机器手阶段

据了解,在中国使用机器人的企业多集中在用工数量巨大的制造业上,比如家电、汽车、机械制造企业,干着类似装卸这样的粗活重活,或是压瓶盖等简单重复的活儿,像喷漆、焊接等就算是有些技术含量的了。


在做了20年投资的德意志银行亚太投行部主席蔡洪平看来,中国的机器人还停留在机器手阶段,很多人把自动化的东西盲目地推崇成机器手,既没有眼睛也没有手,连炒菜的锅都叫机器人。即便是中国机器人行业老大新松机器人,核心部件缺减速器也做不出来,目前中国所有机器人减速器都是国外的。


就机器人在中国的推广而言,目前主要生产线还是在汽车生产线上,大部分半自动化生产线没办法用机器人,软件不一样,体系也没有。一般的工业机器人只能死板地按照人给它规定的程序工作,不管外界条件有何变化,自己都不能对程序也就是对所做的工作做相应的调整。如果要改变机器人所做的工作,还必须由人对程序做相应的改变。能编程、能操作工业机器人的高级技术工人也不多。



核心技术受制于人

以市场空间来说,工业4.0到来后,传统的制造业将会迎来一场巨变,生产日趋智能化。珠三角、长三角等传统制造业聚集地未来将出现无人化工厂,这些工厂将是工业机器人厂商的主要客户。


从应用产业上看,目前工业机器人只在汽车制造应用领域使用较多,其他诸如电子电气、金属制品(工业和家用机械)、化工、塑料橡胶、食品饮料等领域尚未大的突破。


需注意到的是,国内的工业机器人产业多数未攻克技术难关,核心部件多是由以精密制造着称的日本生产。以2013年国内购进的3.7万工业机器人来说,外资工业机器人几乎垄断了汽车制造、焊接等高端领域,而国产工业机器人仅应用于搬运、上下料等低端领域。攻克核心技术,是工业机器人产业发展的题中要义。


对于起步时间并不长的中国机器人产业而言,缺乏核心零部件技术是“硬伤”,涉足机器人产业的企业做集成系统的较多,即利用上游零部件,设计机器人结构和控制箱,制造标准机器人。


譬如,减速器是工业机器人的核心零部件。承担国家重点科技863项目的慈兴、中大合作团队经市场调研发现,我国工业机器人对核心精密减速器的新增需求量成倍增长,另外对于保有工业机器人的维修保养也需要大量的精密减速器。然而全球75%的精密减速器市场由两家日本厂商垄断,实现精密减速器的国产化迫在眉睫。



应用尚需“私人定制”

对很多中小制造企业而言,机器人买回来了,“机器换人”才是刚刚开始。会不会用,这是一个问题。


温州一家鞋企购进数台机器人,装配了一台自动流水线,完成一笔订单后操作人员便束手无策了。原来,整个生产线的“大脑”,也就是机器人的程序都是为某一种款式事先设定好的,只能做一种款式。而该鞋企的订单品类繁多,生产品类时常需要变换,对机器人公司而言,这个工作量不小。


这反映了当下机器人应用上普遍存在的问题。杭州一家机器人企业负责人告诉记者,现在工厂进行自动化改造的时候,一般都要签订保密协议。而且即使是同行业的工厂,需要的机器人也都不完全相同,几乎每家企业的软件都需要重新做。“机器人安装到工厂很简单,但要让机器人有效运转,还需要服务企业的‘私人定制’。”


专家指出,机器人是一个产业链,要有前端的马达、伺服,核心的减速器,后端也要跟上。机器人的后端应用让生产企业头疼的是,找不到下游做集成的合作伙伴,这部分内容主要包括软件、硬件、工艺等。


机器人安全问题

最后,还要老话重提开头的工业机器人安全问题,机器人“杀人”事件被报道后,引起了许多网友脑洞大开,一名网友评论道:“《终结者》所预言的机器人崛起已经开始。”而还有网友表示,大众公司拒不承认机器人故意杀人的态度,就像《复仇者联盟2》里托尼?史塔克执意要创造出“奥创”的心态一样危险。还有网友担心“这个世界上很多机器人其实已经有能力通过图灵测试,只是他们估计假装不能……”


不过比起媒体哗众取宠的事件渲染和网友天马行空的想象,专家的意见则要理性得多。北京机械工业自动化研究所机器人中心副主任耿运祥表示,目前机器人还没有达到主动攻击人类的水平,人为操作失误的可能性更大,应增强对操作人员的培训。


浙江大学智能系统与控制研究所机器人实验室主任熊蓉则认为,这起事故主要是因为工业机器人本身缺乏智能性,没有办法检测到有误操作的指令或者有人在它旁边等等。“正因为工业机器人缺乏智能性,所以其在工业中的应用是有严格的安全规则的。人和机器人的工作空间应该完全隔离,如果人进入机器人的工作空间一定要将机器人关闭掉。如果要开机启动机器人,也要让人离开以后再启动。”


不过,学界和商界也并不是对机器人的发展毫无担忧。特斯拉汽车公司CEO埃隆.马斯克去年就曾痛斥人类小看智能机器人,并表示机器人完全有可能自主决定实施杀人行为。他认为人工智能的发展将使机器人杀人不费吹灰之力:“设想机器人的功能是删除垃圾邮件,如果有一天机器人觉得删除垃圾邮件的最好办法就是把人类一起干掉,这可怎么办。”


结语

最后,不得不说的是,尽管近年来中国机器人市场突飞猛进,但IFR(国际机器人联合会)对中国相关产业并不乐观,认为中国机器人产业缺少技术创新;没有可以参与国际竞争的骨干企业;国产产品市场占有率低(小于5%);关键部件品质和可靠性落后世界先进水平5~10年。这些也都是我们今后需要面对和必须要解决的问题。



 
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