在制造業用機器替代人,還有多遠?

摘要

「新基建」水面之下,傳統企業和智能化應該怎么匹配?

2019 年,張天的制造公司開始使用機器人替代人工。

他是一家刀具企業的老板。在刀具生產線上,機器人主要用來自動開刃和去毛刺。在此之前,給刀具開刃的只有人工,而且還是具有一定經驗的人工。

「很多同行都開始主動尋求自動化了。」張天說到。

開刃是刀具生產工序中亟需被機器替代的一步,因為人工開刃的質量很難得到控制。行業中對于開刃后刀具鋒利度的檢測標準是在一定壓力下,一次切開 60 張標準紙沓即為合格,在使用機器后,不僅能把產品質量提高(機器生產的刀具可以切開 70-80 張 A4 紙沓),同時生產效率提升了 30% 以上,為企業生產和產品品質提升帶來了大量紅利。

與這家刀具企業合作的企業是珞石機器人。珞石方面告訴極客公園(ID:geekpark),使用機器人后,一名普通操作工可以同時兼顧操作四套打磨開刃設備,相當于可代替四名經驗豐富的磨刀師傅,生產效率提升四倍。「開刃工藝需要長期經驗積累,而自動化設備可以把經驗轉化為程序,通過程序精確量化工藝指標。」

使用自動化設備不僅能將產品質量提高,還能提升生產效率 | 視覺中國

從需求企業的角度看,張天認為,企業使用自動化生產工具,最大的難點不在于技術,而是制造業企業的發展思路是否長遠。「機器人開刃對傳統制造業來講已經是個非常前沿的技術,」張天說到,但是經過這次疫情,很多同行也開始尋求自動化的解決方案了。

疫情倒逼制造業開始升級,加上最近大熱的新基建,對于從事工業智能化的玩家來說,他們迎來了前所未有的機會。但同時,「機器換人」的時機是否已經成熟?行業是否真的準備好智能升級了?這些都還是需要討論的議題。


行業智能化的三個階段

一個機械臂能做多少工作?

珞石機器人方面表示,根據不同應用領域的工藝要求結合國內企業實際現場生產需求,機器人的末端工具以及外部設備在不同場景下都不相同。

但整體上,工業機器人在應對需求的角度上已經發生了很大變化。

珞石機器人董事長庹華曾在公開場合說到,人們對工業機器人的普遍理解是替代人工,但實現這一目的,實際需要分為三個階段。

首先是機器人在安全圍欄里面進行生產工藝的加工,講究速度快、精度高等重復性比較高的勞動,但需要和人工隔開,避免安全事故發生。

再往下發展,精密的裝配等復雜的柔性化工作,機器人很難完成,這時需要人工來配合完成。

最后能達到智能化機器人,在垂直領域有相關智能化應用。

工業機器人進化的三個階段,實際上也是機器人技術發展的縮影。就機器人行業而言,目前也到了一個「替換潮」,僅能完成重復性勞動的機器人不再是人們追求的目標。

工業機器人進化的三個階段,需要人工來配合 | 視覺中國

工業互聯網產業聯盟副秘書長王晨表示,第一個層次的機器換人,不是靠任何的數字化和智能化的手段實現的,依靠的是自動化。比如說機器人在一些機械化的、重復性的勞動中,會比人工的效率、穩定性、準確性更高。而今天講到的機器換人,可能是指企業里面有知識的人。

庫柏特創始人兼 CEO 李淼告訴極客公園,機器人此前做的更多是身體替代,而現在逐漸變成了「大腦替代」。「吳恩達教授說過一個標準,任何人類大腦能在一秒內完成的工作,我覺得現在或者不久的將來都會被人工智能代勞。一秒可能太極端了,我覺得 10 秒內能解決的問題都屬于被替換的范疇。

這意味著機器人不僅要執行「手」的工作。庫柏特是一家為客戶提供「手眼腦」一體化智能機器人操作系統的人工智能整體解決方案企業,旨在解決工業中「看」和「操作」的問題,產品主要定位在貨物抓取和檢測環節,目前在醫藥和食品等領域均有落地應用。

以食品領域的香菇分選為例,庫柏特主要采用基于公司旗下 Cobotsys 深度學習的人工智能視覺識別方法,對各種等級的以及不良的香菇種類進行大量的樣本采集,讓機器自主學習,有效的區分香菇的等級與不良。李淼表示,每一臺香菇分揀設備可以替換 4-6 個工人。

在創業過程中,李淼深刻感受到選擇領域的重要性。早期庫柏特也探索過 3C 領域的檢測環節,但是 3C 領域的需求變化太快,雖然表面都是手機,但每一款手機的內部電子結構可能都不一樣,這就導致了此前積累的數據派不上用場,沒辦法讓數據沉淀下來。

這也是工業升級中比較特殊的地方——定制化比較嚴重。不同的細致領域有不同的業務特點。很難去找到一個大而全的通用的解決方案。如何在保障方案的通用性同時又能夠靈活適配不同的業務場景,是非常有挑戰的事情。

珞石機器人方面對極客公園表示,每個企業的需求不一樣,所要達到的目標也不一定完全一致,甚至在同一需求中,不同公司的生產、布局、管理模式各不相同,所以場景也沒有完全相同。「即使是同行業的同一應用,也要根據企業用戶的實際情況來做結構功能上的適配才能做到無縫對接。」

李淼也提到,用人工智能為行業賦能的時候,實際上更多偏向于 AI+服務,每次都需要針對需求點來做匹配。「就像人臉識別,不管用來干嘛,第一步永遠是人臉識別。但是再深入,每一家的需求肯定都不一樣。」

「自動化的大方向是下沉,趨勢是把行業做細,把工藝做精。」珞石方面向極客公園分析到,比如機床設備有很多種,而不同的機床設備上下料需要配合不同的機器人型號及安裝方式等。


它足夠智能嗎?

在日本北海道一家生產土豆沙拉和燉菜的工廠中,企業大膽使用了機器人來完成一項枯燥且耗時的工作——挖去土豆上的芽孔,即凹進去的小坑。在日本,由于人口減少和老齡化問題,勞動力短缺,機器人取代人工的方式越來越受到企業的青睞。

可是,事情沒有這么簡單。機器人沒有辦法做到這個看似很容易的工作,因為攝像頭沒辦法識別每個芽孔;機器人的「手」只能沿一個軸轉動,因此許多芽孔都沒有被挖出。另一個土豆加工廠經理表示:「從根本上講,它無法按照人類的標準來完成這項工作。」

珞石機器人方面也提到,目前在需求端存在的一個比較突出的問題,是傳統工業機器人包括常見的協作機器人,智能化程度還比較低,只能應用于嚴格結構化的場景,對場景中出現的不確定性不能很好處理。

現今的工業機器人在智能化程度上還略低 | 視覺中國

比如零部件裝配,零部件公差配合的精度遠高于機器人位置控制的精度,只靠位置控制無法完成裝配。而人工憑借力覺和手臂柔性,以及學習決策能力,可以輕松完成裝配動作。所以目前工廠在零部件裝配環節需要大量工人。「工業機器人在這方面也做了大量應用嘗試,但效率很難 pk 人手。」如果將應用場景再向下擴展到商業、醫療康復等廣義生產活動,工業機器人相對人類手臂更是完全處于弱勢。

珞石機器人正在向下一個階段努力。2019 年珞石發布的柔性機器人 xMate 采用了仿人手臂設計,可以實現全身力感知與高精度力控。庹華在采訪中表示,和傳統機器人的純位置控制不同,xMate 從底層控制體系開始做出改變,改為力與位置融合控制,縮短了機械臂性能與人類手臂的距離。

無論如何,協作機器人還需要進一步加強,而這種「加強」不只是技術上的發展。咨詢公司埃森哲在最近發布的《技術展望 2020》報告中表示,企業要想借助人工智能對組織進行重塑,需要促進和賦能真正的人機協作模式,打破以往機器響應人類命令的單線互動關系,打造交互式和探索性的自適應體驗,從而實現業務重構。在工業領域,這一點尤其值得關注。


小企業和工業生態

不管從哪個角度看,盡管行業看起來蒸蒸日上,發展迅速,但水面之下,需求和賦能兩端企業仍舊無法達到完全匹配的程度。

一位不具名業內人士告訴極客公園,在工業智能化領域,兩極分化的狀況非常嚴重,也就是大公司擁有的資源和資金更多,愿意嘗試的機會也就更多。相反,小公司在接觸智能升級上反而有些畏手畏腳。

不止一家公司向極客公園提到這一點。根據艾瑞在 2019 年發布的《中國制造業企業智能化路徑研究報告》,全國規模以上(年主營業務收入 2000 萬元)工業企業當中有 84.2% 屬于小型企業,規模以下尚有 200 余萬家小微企業。由于自有資金不足、信息化基礎薄弱、缺乏相關人才等多方面因素影響,大部分小微企業只能圍觀大企業開展智能化改造,自己卻很難融入智能化制造的浪潮。

當然,這與行業也不無關系。比如在汽車制造行業,行業自動化程度已經到達了很高的水準,玩家準備向下一步,即數字化、智能化進展;而某些傳統行業仍處在「水深火熱」之中,連自動化都沒達到,更別談智能改造。

汽車制造等自動化程度較高的行業,相對更容易完成行業智能化的轉型 | 視覺中國

相對應地,如果誰能把挑戰更大的傳統行業率先啃下來,那么在行業中也會獲得一些影響力。這是企業方法論的問題。

李淼認為,小企業也不一定沒有機會,主要在于企業的態度問題。「有一些企業在很細分的領域,雖然規模并不大,但它仍然有智能化需求。」上述人士也表示,智能化應用很早就存在,但傳統企業的思想更為保守,并沒有意識到一種更簡便、更智能的方法能夠帶來一些轉變。

對于工業領域來說,行業整體還是在一個非常早期的階段。即便乘上「新基建」的東風,給了工業領域企業很大希望,但問題能否解決還要看后續。中國行業基礎相對薄弱,所以彎道超車需要更長時間的投入。在李淼看來,中國相比其他工業發達國家的劣勢就在于整體的工業生態。「德國的工業 4.0 是聯合了西門子、寶馬等大企業一起來做這些事情,就我目前看到中國還沒形成這樣一種生態。」


責任編輯:宋德勝

題圖來源:視覺中國

本文首發于極客公園,轉載請聯系極客君微信geekparker 或 [email protected]

最新文章

極客公園

用極客視角,追蹤你最不可錯過的科技圈。

極客之選

新鮮、有趣的硬件產品,第一時間為你呈現。

頂樓

關注前沿科技,發表最具科技的商業洞見。

友情鏈接:澳門金沙官網_澳門金沙博彩_【歡迎蒞臨】  澳門金沙網站_澳門金沙在線_點擊進入  澳門金沙_金沙平臺_官方網址  金沙棋牌_澳門金沙官網  澳門金沙官網_澳門金沙_澳門金沙平臺  澳門金沙_金沙網站_澳門金沙官網  澳門金沙官網  金沙官網_澳門金沙平臺_網址入口  澳門金沙官網_金沙在線  澳門金沙網站_澳門金沙平臺  澳門金沙網站_金沙棋牌_在線首頁  澳門金沙網址_金沙游戲官網_【安全訪問】  澳門金沙網站_金沙在線_官方認證  澳門金沙網址_官方正網  澳門金沙官方網址【指定平臺】  金沙網址  金沙網站_金沙網上投注【登入通道】  金沙網址  澳門金沙_官方金沙_金沙網站  澳門金沙網址_金沙官網_【注冊入口】  
管家婆期期准免费资料精选图