http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 00:22:16 來源:Angulia Chao翻譯
新一代的機器人正在向我們走來——他們更聰明,移動性更好,具有更加的適應性。他們承諾為工業帶來重要變革的同時,也潛在地影響了全球的競爭格局。
對現今的製造業所部屬的機器人來說,他們大多於體型龐大、對任何過於靠近他們旋轉的機械臂的人造成生命危險,同時往往囿於單一任務,比如焊接、繪製或者提升沉重的零部件。
最zui近jin在zai實shi驗yan室shi自zi主zhu研yan發fa並bing進jin入ru工gong廠chang的de機ji器qi人ren模mo型xing將jiang是shi全quan然ran不bu同tong的de新xin品pin種zhong。他ta們men可ke以yi在zai不bu對dui人ren類lei造zao成cheng人ren身shen安an全quan危wei害hai的de情qing況kuang下xia與yu人ren類lei並bing肩jian工gong作zuo,並bing且qie協xie助zhu組zu裝zhuang各ge種zhong物wu件jian,大da可ke以yi至zhi飛fei機ji的de引yin擎qing,小xiao可ke以yi是shi智zhi能neng手shou機ji那na樣yang的de精jing細xi活huo兒er。很hen快kuai,他ta們men中zhong的de一yi部bu分fen能neng足zu夠gou容rong易yi的de被bei用yong於yu編bian程cheng和he部bu署shu而er不bu再zai需xu要yao專zhuan業ye人ren士shi的de監jian督du。
這(zhe)將(jiang)改(gai)變(bian)的(de)不(bu)僅(jin)是(shi)一(yi)個(ge)產(chan)量(liang)上(shang)升(sheng)產(chan)品(pin)的(de)製(zhi)造(zao)方(fang)式(shi)。它(ta)同(tong)時(shi)也(ye)意(yi)味(wei)著(zhe)在(zai)公(gong)司(si)競(jing)爭(zheng)和(he)國(guo)家(jia)競(jing)爭(zheng)中(zhong)將(jiang)產(chan)生(sheng)的(de)巨(ju)變(bian)。隨(sui)著(zhe)機(ji)器(qi)人(ren)成(cheng)本(ben)更(geng)低(di)更(geng)易(yi)獲(huo)取(qu),他(ta)們(men)甚(shen)至(zhi)能(neng)夠(gou)幫(bang)助(zhu)規(gui)模(mo)較(jiao)小(xiao)一(yi)些(xie)的(de)製(zhi)造(zao)商(shang)們(men)跟(gen)業(ye)界(jie)巨(ju)頭(tou)們(men)分(fen)庭(ting)抗(kang)禮(li)。通(tong)過(guo)降(jiang)低(di)人(ren)力(li)成(cheng)本(ben),他(ta)們(men)也(ye)可(ke)能(neng)使(shi)得(de)美(mei)國(guo)以(yi)及(ji)其(qi)他(ta)高(gao)收(shou)入(ru)國(guo)家(jia)返(fan)回(hui)部(bu)分(fen)流(liu)程(cheng),這(zhe)些(xie)流(liu)程(cheng)在(zai)過(guo)去(qu)通(tong)常(chang)都(dou)轉(zhuan)交(jiao)給(gei)中(zhong)國(guo)、墨西哥以及其他擁有大量低收入工人的國家。
一(yi)些(xie)最(zui)新(xin)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)被(bei)特(te)別(bie)設(she)計(ji)來(lai)完(wan)成(cheng)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)組(zu)裝(zhuang)這(zhe)樣(yang)的(de)棘(ji)手(shou)工(gong)作(zuo),而(er)這(zhe)些(xie)工(gong)作(zuo)現(xian)在(zai)大(da)部(bu)分(fen)由(you)亞(ya)洲(zhou)地(di)區(qu)手(shou)工(gong)完(wan)成(cheng)。而(er)至(zhi)少(shao)一(yi)個(ge)公(gong)司(si)承(cheng)諾(nuo)他(ta)們(men)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)最(zui)終(zhong)會(hui)彌(mi)補(bu)這(zhe)樣(yang)的(de)缺(que)憾(han),接(jie)管(guan)這(zhe)樣(yang)的(de)血(xue)汗(han)工(gong)廠(chang)的(de)眾(zhong)多(duo)任(ren)務(wu)。
“機器人將改變製造業的經濟學微分運算方式,”總部位於芝加哥的波士頓谘詢集團高級合夥人Hal Sirkin說,“人們將花費更少的時間去追逐廉價勞動力。”
變革的麵孔
今天,工業機器人在汽車製造廠是最常見的,它們也是長久以來機器人技術的最大使用者,它們用機器人做一些精密性不高的工作:重zhong物wu提ti升sheng,焊han接jie,應ying用yong粘zhan合he以yi及ji繪hui圖tu。人ren們men仍reng然ran完wan成cheng大da部bu分fen最zui後hou的de汽qi車che組zu裝zhuang,尤you其qi是shi涉she及ji到dao小xiao部bu件jian或huo需xu要yao引yin導dao至zhi固gu定ding位wei置zhi的de排pai線xian,更geng是shi非fei人ren不bu可ke。
目前機器人承擔了一些需要更強靈活性的工作。法國雷諾公司在克裏昂的製造廠使用了丹麥Universal Robots AS公司製造的機器人傳動螺杆進入引擎,尤其是那些人們發現很難進入的地方。我們的機器人采用50英寸的範圍和六個旋轉接頭來完成工作,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。
雷諾公司的嚐試驗證了一些正在驚人改變製造機器人方式的趨勢。首先,他們正在變得更輕。雷諾的單位重量隻有大約64磅,因而“我們可以輕易的移除他們然後在其他地方重新安裝,” 雷諾的經理Graille Dominique說道,他目前正在使用15個來自Universal的機器人並且打算明年將這個數字翻一番。
研yan究jiu人ren員yuan希xi望wang在zai未wei來lai機ji器qi人ren將jiang變bian得de足zu夠gou容rong易yi去qu組zu裝zhuang和he移yi動dong,從cong而er他ta們men可ke以yi減jian少shao公gong司si需xu要yao在zai工gong具ju上shang以yi及ji難nan以yi遷qian移yi的de建jian築zhu構gou造zao上shang的de大da量liang投tou資zi。這zhe也ye將jiang允yun許xu製zhi造zao者zhe們men進jin行xing更geng短duan的de利li益yi市shi場chang的de運yun作zuo或huo者zhe在zai不bu花hua費fei大da量liang時shi間jian和he金jin錢qian成cheng本ben去qu重zhong新xin配pei置zhi工gong廠chang的de情qing況kuang下xia定ding製zhi產chan品pin。“我們正在擺脫那種隻能在工廠中被用於一件事情的[結構和機械],[取而代之]的是使用可以輕易重新目的化的機器人使用” Henrik Christensen說,他是喬治亞理工大學的機器人學科主任。
構建合作
另一個工作中的大趨勢是:雷諾公司的機器人是“善於合作的”,他們被設計為在工作室易於接近人的。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。 使用了聲呐、相機或其他技術,合作型的機器人能夠感測到人們在何處並且減速或停止以避免傷害到他們。
這樣的革新舉動並不僅限於在汽車工業。瑞士的ABB公gong司si,總zong部bu位wei於yu波bo士shi頓dun的de考kao慮lv機ji器qi人ren有you限xian科ke技ji公gong司si以yi及ji其qi他ta公gong司si最zui近jin推tui出chu了le用yong於yu幫bang助zhu組zu裝zhuang電dian子zi產chan品pin或huo其qi他ta產chan品pin的de機ji器qi人ren。這zhe些xie新xin型xing機ji器qi人ren被bei設she計ji成cheng為wei靠kao近jin人ren類lei工gong作zuo並bing且qie處chu理li細xi小xiao部bu件jian而er不bu是shi從cong事shi重zhong物wu提ti升sheng或huo焊han接jie、繪畫等重活。
做更為精細活計的另一方麵就是機器人感知零部件是否正確安裝的能力,這對於前幾代那些笨拙的機器人來說是不可能實現的。4月份德國的一個貿易展上,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於正確的位置。“這樣的機器人能夠進入內部像人類一樣擺弄它。” Kuka的創新部門經理Dominik Bösl說道。
這樣的精準性能夠允許機器人技術蔓延到更為廣闊的工業領域,在堪薩斯威奇卡的一個工廠中,基於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。這條生產線由弗吉尼亞州布萊克斯堡ESS科技有限公司進行設計,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在做相同工作的人效率的五至六倍,掌管著Fagron NV of Rotterdam 的JCB主席 Brian Williamson說道。
使用機器人也會降低人為的錯誤或者汙染,他說:“他們非常精確,不會感到疲憊,同時他們隻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。
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塗料塗抹在吉他表麵。一位發言人表示機器人塗抹塗料更加快速、更加一致,並且這將使得人們更加“專注於那些對樂器整體外觀、感覺、以及音質至關重要的部分”。這些任務包括設計、拋光、組裝。
機器人行業中的一部分人看到機器進入到更多的行業當中。ABB的全球機器人首席官Per Vegard Nerseth預計來自手表、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地麵包坊烤鬆餅,切片蔬菜和肉類,甚至是洗窗戶。
機器人無所不在?
然而有些警告也早已為這幅美好願景圖準備下了。
盡管美國、歐ou洲zhou以yi及ji其qi他ta高gao薪xin資zi地di區qu能neng夠gou從cong這zhe些xie趨qu勢shi中zhong受shou益yi,他ta們men自zi己ji卻que沒mei有you這zhe樣yang的de領ling域yu。中zhong國guo也ye正zheng在zai因yin為wei工gong資zi大da漲zhang以yi及ji人ren口kou老lao齡ling化hua而er大da力li投tou資zi機ji器qi人ren,根gen據ju國guo際ji機ji器qi人ren聯lian合he會hui這zhe個ge貿mao易yi機ji構gou的de數shu據ju,目mu前qian為wei止zhi,中zhong國guo僅jin僅jin在zai每mei10,000名製造業生產者有30個機器人,落後於韓國(437),日本(323),德國(282),美國(152)。但是聯合會指出中國使用的工業機器人總數量將在明年超越北美。HIS技術調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台。
製造業國家之間的競爭當然也遠不止於機器人,其他因素如稅收、監管、技術工人、供應商、能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)以(yi)及(ji)長(chang)期(qi)投(tou)資(zi)的(de)意(yi)願(yuan)都(dou)可(ke)以(yi)決(jue)定(ding)產(chan)品(pin)生(sheng)產(chan)地(di)點(dian)。不(bu)過(guo),至(zhi)少(shao)投(tou)資(zi)機(ji)器(qi)人(ren)並(bing)且(qie)高(gao)效(xiao)使(shi)用(yong)他(ta)們(men)將(jiang)是(shi)留(liu)在(zai)全(quan)球(qiu)製(zhi)造(zao)業(ye)遊(you)戲(xi)中(zhong)的(de)一(yi)個(ge)代(dai)價(jia),波(bo)士(shi)頓(dun)谘(zi)詢(xun)集(ji)團(tuan)的(de)Sirkin說。所以即使那些今天還依賴於廉價勞動力的國家,也不得不去冒著失去更多工作機會的風險去研發探索機器人。
即(ji)使(shi)機(ji)器(qi)人(ren)允(yun)許(xu)製(zhi)造(zao)業(ye)進(jin)行(xing)搬(ban)遷(qian),對(dui)於(yu)勞(lao)動(dong)力(li)的(de)影(ying)響(xiang)本(ben)身(shen)也(ye)仍(reng)然(ran)會(hui)混(hun)在(zai)其(qi)中(zhong)。更(geng)大(da)範(fan)圍(wei)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)使(shi)用(yong)意(yi)味(wei)著(zhe)需(xu)要(yao)更(geng)少(shao)在(zai)工(gong)廠(chang)裏(li)的(de)工(gong)人(ren),那(na)些(xie)幾(ji)乎(hu)不(bu)要(yao)求(qiu)教(jiao)育(yu)程(cheng)度(du)而(er)做(zuo)日(ri)常(chang)工(gong)作(zuo)的(de)任(ren)務(wu)將(jiang)是(shi)最(zui)為(wei)脆(cui)弱(ruo)的(de)。然(ran)而(er)即(ji)便(bian)高(gao)度(du)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)工(gong)廠(chang)也(ye)需(xu)要(yao)在(zai)設(she)計(ji)、工廠、及其維護、修理、市場、物流以及其他服務方麵創造或者保留職位。
進(jin)一(yi)步(bu)說(shuo),機(ji)器(qi)人(ren)會(hui)在(zai)接(jie)下(xia)來(lai)幾(ji)年(nian)有(you)比(bi)較(jiao)大(da)的(de)跨(kua)步(bu)向(xiang)前(qian),從(cong)而(er)允(yun)許(xu)電(dian)子(zi)行(xing)業(ye)和(he)其(qi)他(ta)裝(zhuang)配(pei)工(gong)作(zuo)由(you)亞(ya)洲(zhou)遷(qian)移(yi)到(dao)美(mei)國(guo)和(he)歐(ou)洲(zhou)的(de)進(jin)程(cheng)產(chan)生(sheng)重(zhong)大(da)轉(zhuan)變(bian)。
加速的限製
一個問題是,如今的協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常放慢速度或者停下生產。以來自ReThink公司的Baxter那個長相友好,有兩隻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賣出這種主要用於移動材料、挑選零部件、包裝或拆箱的簡單工作的機器人數量不足1000台。某種程度上,這是因為機器人的速度優勢總是被安全顧慮所限製。
Rodney Brooks,擔任ReThink的主席同時也是知名的機器人開發者,指出Baxter一直是一個“了不起的學習經驗”並且幫助製造者和其他人看到合作型機器人的潛能。三月,ReThink發布了一款新的機器人Sawyer,公司表示取決於應用程序新的機器人Sawyer將可以是Baxter速度的兩倍。
另ling一yi個ge壁bi壘lei在zai於yu創chuang造zao能neng夠gou匹pi配pei人ren類lei小xiao肌ji肉rou運yun動dong技ji能neng如ru操cao縱zong材cai料liao或huo者zhe細xi小xiao部bu件jian的de合he作zuo型xing機ji器qi人ren。對dui於yu近jin年nian來lai的de所suo有you進jin展zhan,機ji器qi人ren在zai處chu理li柔rou軟ruan的de物wu品pin如ru布bu料liao或huo者zhe電dian線xian的de時shi候hou一yi直zhi存cun在zai著zhe問wen題ti。
“無論在何處操縱柔性材料,對於機器人都是一個挑戰性的任務,”來自麻省理工學院的助理教授Julie Shah說道。“人們采用觸覺反饋,如果事物感覺起來不是很對,他們就進行調整。”機器人科學現在才開始應對這一問題。(原載華爾街日報, 作者JAMES R. HAGERTY,機器之心Angulia Chao翻譯。)