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生產線上的變形金剛

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 20:30:06 來源:第一財經周刊

  給你一秒鍾說出這個世界上的機器人數量……好了,答案是超過百萬,並且未來三年內這個數字至少還會翻一倍。因為2011年7月29日,郭台銘宣布三年後富士康擁有機器人的數量將超過100萬台,而它現在隻不過擁有一萬台左右。

  和he電dian影ying裏li酷ku酷ku的de那na種zhong人ren形xing機ji器qi人ren相xiang比bi,這zhe些xie機ji器qi人ren大da多duo不bu會hui具ju有you人ren體ti的de形xing狀zhuang,而er且qie也ye不bu需xu要yao。它ta們men也ye不bu會hui出chu現xian在zai街jie頭tou巷xiang尾wei,它ta們men隻zhi會hui出chu現xian在zai富fu士shi康kang深shen圳zhen和he山shan西xi晉jin城cheng的de工gong業ye園yuan中zhong。它ta們men大da多duo以yi機ji械xie臂bi的de形xing態tai存cun在zai—這是流水線上最常見的工業機器人形態。

  某mou種zhong程cheng度du上shang,這zhe些xie機ji器qi人ren可ke以yi看kan成cheng是shi生sheng產chan線xian的de一yi部bu分fen,不bu過guo它ta們men的de的de確que確que在zai成cheng為wei人ren類lei的de工gong友you,或huo者zhe幹gan脆cui搶qiang走zou了le某mou些xie人ren的de工gong作zuo。因yin為wei它ta們men能neng完wan成cheng或huo簡jian單dan或huo複fu雜za的de工gong作zuo,而er且qie吃chi苦ku耐nai勞lao,無wu所suo抱bao怨yuan。

  如果要用“人”的概念來理解這些生產線上的鋼鐵之軀也可以。人由大腦發出指令,由肌肉帶動某個具體部位,然後進行動作;這些生產線上的機器人則用計算機控製係統作為大腦,由驅動係統作為肌肉,然後驅動機械臂進行作業。

  最初的工業機器人其實被稱之為自動化機器更為合適。通過簡單的指令輸入,這些機器能進行簡單操作,比方說左右上下的搖擺。

  對於實用主義者而言,不具備人形的機器人可能不酷,但足以帶來效率、生產力和金錢。1959年喬治·德沃爾(George Devol)和約瑟夫·英格伯格(Joseph Engelberger)zhizaochudiyitaigongyejiqirenhouchenglileyijiajiqirenzhizaogongchang。tamenjiaodezhexieyaobaizuyiwanchengyixiegongzuo,lirujiandandepentu,bingqieqidaitanengxiangzhengqijinayanggeirenleideshengchandailaifeiyue。

  此後機器人的進化朝著兩個方向:人ren工gong智zhi能neng的de進jin化hua和he機ji械xie臂bi精jing細xi化hua動dong作zuo的de進jin步bu。計ji算suan機ji科ke學xue使shi得de人ren們men能neng通tong過guo編bian程cheng向xiang機ji器qi人ren發fa出chu較jiao為wei複fu雜za的de指zhi令ling,而er對dui機ji械xie臂bi軸zhou承cheng關guan節jie等deng的de設she計ji則ze使shi機ji器qi人ren能neng執zhi行xing精jing細xi化hua程cheng度du較jiao高gao的de動dong作zuo。

  例如,通常剪板機的操作需要有許多操作工人進行重複作業—一yi兩liang個ge工gong人ren在zai吊diao車che的de幫bang助zhu下xia從cong料liao架jia上shang取qu下xia板ban料liao,在zai剪jian板ban機ji的de工gong作zuo台tai定ding位wei,用yong一yi個ge帶dai標biao尺chi的de前qian擋dang料liao或huo後hou檔dang料liao手shou動dong設she置zhi剪jian切qie參can數shu,推tui動dong板ban料liao到dao刀dao具ju下xia剪jian斷duan。如ru果guo板ban料liao不bu止zhi一yi個ge邊bian需xu要yao剪jian斷duan,他ta們men還hai需xu要yao旋xuan轉zhuan板ban料liao。

  現在,一台手臂承重能力為1000公(gong)斤(jin)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)可(ke)以(yi)從(cong)料(liao)架(jia)上(shang)抓(zhua)取(qu)板(ban)料(liao),放(fang)置(zhi)在(zai)剪(jian)板(ban)機(ji)的(de)工(gong)作(zuo)台(tai)上(shang)。機(ji)器(qi)人(ren)和(he)一(yi)個(ge)外(wai)置(zhi)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)連(lian)接(jie),這(zhe)一(yi)電(dian)機(ji)會(hui)接(jie)受(shou)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)指(zhi)令(ling)。當(dang)計(ji)算(suan)機(ji)發(fa)出(chu)指(zhi)令(ling)後(hou),機(ji)器(qi)人(ren)就(jiu)能(neng)把(ba)板(ban)料(liao)需(xu)要(yao)剪(jian)切(qie)的(de)部(bu)位(wei)精(jing)確(que)地(di)推(tui)到(dao)剪(jian)板(ban)機(ji)的(de)刀(dao)具(ju)下(xia)。信(xin)號(hao)會(hui)命(ming)令(ling)機(ji)械(xie)手(shou)的(de)張(zhang)合(he)以(yi)及(ji)抓(zhua)緊(jin),也(ye)會(hui)告(gao)訴(su)機(ji)械(xie)臂(bi)在(zai)推(tui)動(dong)板(ban)料(liao)時(shi)應(ying)該(gai)推(tui)進(jin)多(duo)少(shao)以(yi)剪(jian)切(qie)出(chu)合(he)乎(hu)尺(chi)寸(cun)的(de)板(ban)料(liao)。當(dang)板(ban)料(liao)不(bu)止(zhi)一(yi)個(ge)邊(bian)需(xu)要(yao)剪(jian)切(qie)時(shi),機(ji)械(xie)臂(bi)會(hui)在(zai)一(yi)次(ci)剪(jian)切(qie)完(wan)成(cheng)後(hou)迅(xun)速(su)把(ba)材(cai)料(liao)調(tiao)轉(zhuan)一(yi)個(ge)方(fang)向(xiang)。

  “在手工作業時,3個人需要大約5分鍾把板材放置到起重裝置上,但是這樣的操作機器人隻要20秒鍾。”研發出這個機器人的萊恩鋼鐵公司合夥人邁克·戈登說。

  對於富士康而言,盡管中國擁有廉價的勞動力成本,但在一些重複性較強的工種上用機器人替代也是一件性價比很高的事情。“比如,1個機器人可以連續工作24小時,一般可以頂替2至3個人的工作量,單件產品所需要的生產時間也被大大縮短,而且生產出來的產品質量和穩定性也很高。” 上海北人機電科技有限公司總經理朱振友在接受《第一財經周刊》采訪時說。

  在(zai)未(wei)來(lai),工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)能(neng)承(cheng)擔(dan)的(de)將(jiang)不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)重(zhong)複(fu)性(xing)較(jiao)強(qiang)的(de)工(gong)作(zuo)。人(ren)們(men)希(xi)望(wang)機(ji)器(qi)人(ren)能(neng)夠(gou)越(yue)來(lai)越(yue)適(shi)應(ying)複(fu)雜(za)的(de)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing),就(jiu)像(xiang)一(yi)個(ge)真(zhen)正(zheng)的(de)工(gong)人(ren)那(na)樣(yang)。現(xian)在(zai),人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)朝(chao)著(zhe)“機器學習”方(fang)麵(mian)做(zuo)出(chu)的(de)努(nu)力(li)使(shi)得(de)這(zhe)成(cheng)為(wei)了(le)可(ke)能(neng)。這(zhe)些(xie)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)會(hui)裝(zhuang)置(zhi)上(shang)傳(chuan)感(gan)器(qi),通(tong)過(guo)這(zhe)些(xie)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)獲(huo)得(de)周(zhou)圍(wei)環(huan)境(jing)的(de)大(da)量(liang)數(shu)據(ju),然(ran)後(hou)通(tong)過(guo)算(suan)法(fa)對(dui)這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi),建(jian)立(li)模(mo)型(xing),最(zui)後(hou)完(wan)成(cheng)具(ju)體(ti)的(de)應(ying)用(yong)。一(yi)個(ge)例(li)子(zi)是(shi),裝(zhuang)上(shang)攝(she)像(xiang)頭(tou)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)可(ke)以(yi)完(wan)成(cheng)對(dui)顏(yan)色(se)的(de)分(fen)揀(jian)工(gong)作(zuo)。

  “機器人負重從0.5 公斤到1.35噸不等,但能從同一個平麵上,挑選不同顏色、相同形狀的機器人是目前技術含量最高的智能機器人。”上海發那科機器人有限公司總經理錢暉說。他說現有一半的客戶都在訂智能機器人。

  renmenzaijisuanjilingyuhuodedejinbuhainengjiangbutongdegongyejiqirenfangrutongyigeliushuixian,rangtamenyituanduidefangshihezuo。ruanjiangongchengshimentongguobianchengshidezhexiedajiahuobuhuihetamende“同事”碰撞,或者擠成一團。

  現在,西門子的軟件工程師開始通過“虛擬試生產”來模擬機器人在實際生產過程中的操作,以避免具體應用時可能出現的問題。這一方法在實際案例中能幫助企業縮短30%至50%的作業時間。

  研究人員努力的另外一個方向是讓工業機器人的“手”更為靈巧,以能勝任更多工作。其中“抓”和“握”是製造機械手的關鍵,大多數機械手設計都是基於有“指頭”的手爪設計。例如Vecna公司開發的機械手每個“手指”最大負重是120磅,敏感度可以精確到幾盎司。內置的控製係統負責控製定位、施力程度,這保證了機器手可輕鬆操作任何尺寸的物品—從擰燈泡到撿包裹。這些努力能使機器人處理更多形狀或者材質的產品。

  芝加哥大學和iRobot公gong司si的de聯lian合he研yan發fa者zhe則ze試shi圖tu用yong大da量liang微wei小xiao顆ke粒li材cai料liao取qu代dai手shou指zhi,當dang它ta需xu要yao抓zhua住zhu一yi個ge東dong西xi時shi,顆ke粒li材cai料liao就jiu被bei吹chui起qi以yi符fu合he物wu體ti的de形xing狀zhuang。這zhe些xie粒li狀zhuang材cai料liao被bei經jing過guo真zhen空kong處chu理li迅xun速su變bian硬ying直zhi接jie捏nie住zhu物wu體ti而er不bu需xu要yao經jing過guo對dui象xiang的de反fan饋kui計ji算suan才cai捏nie住zhu。這zhe比bi普pu通tong的de機ji械xie手shou能neng更geng牢lao固gu地di抓zhua住zhu物wu體ti。

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  “這能在生產順序發生變化,或者安排新的生產布局時,讓它們和人類同事很容易就做好配合。”ABB的發言人說。

  fushikangzaizhesannianzhongshengchandebaiwantaijiqirenhuoxubuhuiyingyongnameqianyandejishu。tazhiqianyudaodewentishigongrenmenwufaxiangjiqirennayanggongzuo,yincishituyongjiqirenlaitidaigongren。tageizijidebiaozhunshi,yitiaoshengchanxianshangjiaru60%至70%的操作由機械完成,就可以被認為是全自動化。

  對於富士康而言,工業機器人是否足夠先進遠不是問題,機器人是否替代了太多工人這才是問題。如果按照1個機器人可以替代2到3個員工的比例計算,100萬台機器人就可能意味著200萬到300萬個勞動力將被替代。曾經在英國和美國都有工人們抗議機器搶走了自己的飯碗,甚至因此砸毀機器,現在,輪到中國了。

  7月29日那晚,郭台銘表示,富士康將加快轉型步伐,但願之後人的問題不會比機器人的問題更難解決。

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  工業機器人產業化前演進史

  1930

  在英國伯明翰的“英國工業展”上,展出了一台會縫紉的機器人,它的標語是:更多產出,更少人工。這是人們第一次開始設想機器人替代人類的工種。

  1939

  美國紐約世博會上展出了西屋電氣公司製造的家用機器人Elektro。它可以行走,由一個電子眼、48個繼電器、11個馬達和電纜等組成。

  1942

  美國科幻巨匠阿西莫夫(Isaac?Asimov) 提出“機器人三大定律”。雖然這隻是科幻小說裏的創造,但後來成為學術界默認的研發原則。

  1948

  諾伯特·維納(Norbert Wiener) 出版《控製論》,闡述了機器中的通信和控製機能與人的神經、感覺機能的共同規律,率先提出以計算機為核心的自動化工廠。

  1953

  美國人Harvey G. Chapman Jr.製造了機器人Garco。Harvey希望Garco有這樣的作用,“能承擔那些對人類而言太過於危險的工作。”

  1954

  16歲的Kirt Gloden意識到一個手臂就能做很多事情,所以他製造出了第一個“機械臂”,並且它叫Arthur。

  1956

  在達特茅斯會議上,馬文·明斯基(Marvin Lee Minsky) 認為智能機器“能夠創建周圍環境的抽象模型,如果遇到問題,能夠從抽象模型中尋找解決方法”。這個定義影響到以後30年智能機器人的研究方向。

  1978

  美國Unimation公司推出通用工業機器人PUMA,這標誌著工業機器人技術已經完全成熟。至此,工業機器人開始迅速演進,種類繁多。PUMA至今仍然工作在工廠第一線。

  1973

  世界上第一次機器人和小型計算機攜手合作,誕生了美國Cincinnati Milacron公司的機器人T3。

  1970

  Dennis Weston開始為機器人編程,並且研究機械關節、信號傳遞等。

  1968

  美國斯坦福研究所的Shakey。它帶有視覺傳感器,能根據人的指令發現並抓取積木,不過控製它的計算機有一個房間那麼大。Shakey可以算是世界上第一台智能機器人。

  1965

  NASA的機器人宇航員。它能重複做35種人類的動作,例如移動手臂、腳,轉動關節等等,科學家還試圖讓它能輕輕放下一個雞蛋而不打破它。

  1962

  美國AMF公司生產的“VERSTRAN”(意思是萬能搬運)成為真正商業化的工業機器人,並出口到世界各國。

  1959

  喬治·德沃爾(George Devol)與美國發明家約瑟夫·英格伯格(Joseph Engelberger)聯手製造出第一台工業機器人。隨後,成立了世界上第一家機器人製造工廠—Unimation公司。

  特種機器人

  和生產線上的機器人相比,特種機器人的工作環境更為複雜和不確定,因此對機器人的要求更高,比方說要求具有行走功能、對外感知能力以及局部的自主規劃能力。這些機器人往往應用了最前沿技術。

  01 軍用機器人

  這是用於戰場的機器人,以期完成偵查、作戰和後勤支援等任務。一些機器人已能根據傳感器獲得的信息向人們提供多種可供選擇的軍事行動方案。

  02 無人駕駛機

  由無線電遙控設備或自身程序控製裝置操縱的無人駕駛飛行器,對通信、傳感器、人工智能和發動機技術都有很高的要求。

  03 建築機器人

  建築機器人種類繁多,包括高層建築抹灰機器人、預製件安裝機器人等,主要代替人類完成重複作業或者高空作業。

  04 水下機器人

  現在分有纜水下機器人和無纜水下機器人兩大類,主要用於海洋石油開采,海底勘查、救撈作業、管道鋪設等方麵。

  05 醫用機器人

  醫(yi)用(yong)機(ji)器(qi)人(ren)種(zhong)類(lei)很(hen)多(duo),有(you)運(yun)送(song)物(wu)品(pin)的(de)機(ji)器(qi)人(ren),臨(lin)床(chuang)醫(yi)療(liao)用(yong)機(ji)器(qi)人(ren)和(he)醫(yi)用(yong)教(jiao)學(xue)機(ji)器(qi)人(ren)等(deng)。最(zui)為(wei)智(zhi)能(neng)的(de)醫(yi)用(yong)機(ji)器(qi)人(ren)能(neng)在(zai)醫(yi)生(sheng)的(de)操(cao)縱(zong)下(xia)完(wan)成(cheng)手(shou)術(shu)。

  06 空間機器人

  需要機器人能在微重力、高真空、超低溫、強輻射、照明差的環境中工作,因此空間機器人無論是在人工智能還是在材料應用上都有很高要求。

  07 核工業用機器人

  需要機器人能夠進行放射性儲罐的清理,或者對反應堆進行操作,有些還要對輻射進行檢測。

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