“人機協(xié)作”正在成為機器人發(fā)展的一個亮點

時間:2015-04-01

來源:網(wǎng)絡轉載

導語:美國Rethink和瑞典abb公司分別于2014年9月和今年3月先后推出最新一代具備“人機協(xié)作”能力的機器人,機器人和工人之間除了“替換”多了“協(xié)作”的新選項。國際標準化組織將“人機協(xié)作”定義為,機器人與工人在一定的工作區(qū)域范圍內為達成任務目標而進行的直接合作行為,機器人從事精確度高、重復性強的工作,人在機器人的輔助下做更有創(chuàng)造性的工作。

今年兩會期間,“互聯(lián)網(wǎng)+”成為大眾議論的熱詞,李克強總理在今年“兩會”政府工作報告中提出要制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃,推動移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結合,機器人產業(yè)在《中共中央國務院關于深化體制機制改革加快實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的若干意見》中被確定為十大重點發(fā)展領域之一。我國制造的優(yōu)勢部分得利于人口紅利,當人力成本優(yōu)勢逐漸喪失、制造業(yè)部分外流至東南亞部分甚至印度等國家之時,巨大的產業(yè)工人隊伍面對機器人技術卻可能變?yōu)?ldquo;劣勢”?;ヂ?lián)網(wǎng)技術如何改造傳統(tǒng)制造業(yè)?工業(yè)機器人在提振、幫扶傳統(tǒng)制造業(yè)轉型升級的過程中,如何更好地挖掘其技術潛力?尋找“互聯(lián)網(wǎng)+”概念與機器人在升級改造傳統(tǒng)制造業(yè)過程中的“中國式”契合點,促使我國工業(yè)轉型升級過程走出一條比單純的“機器換人”更好的路徑,打造出一條同時利用產業(yè)工人和機器人技術雙重優(yōu)勢,并且符合中國國情的“人機協(xié)作”之路,值得思考。

“人機協(xié)作”正在成為機器人發(fā)展的一個亮點

美國Rethink和瑞典abb公司分別于2014年9月和今年3月先后推出最新一代具備“人機協(xié)作”能力的機器人,機器人和工人之間除了“替換”多了“協(xié)作”的新選項。國際標準化組織將“人機協(xié)作”定義為,機器人與工人在一定的工作區(qū)域范圍內為達成任務目標而進行的直接合作行為,機器人從事精確度高、重復性強的工作,人在機器人的輔助下做更有創(chuàng)造性的工作。而物聯(lián)網(wǎng)技術、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)技術深度應用于人機協(xié)作過程中,有助于探索并發(fā)掘出人機協(xié)作過程中的更多反饋結果,發(fā)現(xiàn)人機協(xié)作過程中的不足,優(yōu)化制造生產效能,推進“人機協(xié)作”理念邁向更高級層次。

物聯(lián)網(wǎng)技術可有效收集人機協(xié)作反饋數(shù)據(jù)

“人機協(xié)作”所表達的意圖十分淺顯,機器人從事精度和重復高性高的作業(yè)流程,工人在其輔助下進行創(chuàng)意性工作,然而如何更加科學合理的優(yōu)化這一過程,讓整個生產制造過程更加智能和諧,傳統(tǒng)的制造流程優(yōu)化手段已經(jīng)幾乎觸及天花板。應用物聯(lián)網(wǎng)技術,使用多種傳感器量化人機協(xié)作過程中的各種變量,分析之后再通過物聯(lián)網(wǎng)手段反饋給生產流程中的工人和機器。富士康公司號稱在2014年底完成“百萬機器人”計劃,然而至今機器人使用數(shù)量也僅在十萬左右,距當初宣稱的目標相差巨大。一個重要的原因,就是冰冷的機器人對3C產業(yè)中復雜的零配件適應性不強,一旦出現(xiàn)次品,整條機器人生產線都會被迫停車并需要技術工人進行問題查找和參數(shù)調整,機器人反而不如傳統(tǒng)產業(yè)工人工來得靈活。這是機器人缺乏與工人進行互動和協(xié)作的必要手段造成的,如果每個機器人都通過物聯(lián)網(wǎng)連為一體,一臺機器人遇到的技術問題,將會實時反饋給管理人員并且經(jīng)過分析后將解決方案回饋給機器人整體,大量機器人與3C產業(yè)工人在協(xié)同中產生的數(shù)據(jù),將為生產流程的優(yōu)化提供第一手資料。

日本機器人技術一直走在世界前列,并大力度推進下一代信息通信技術的深度在機器人產業(yè)中的應用,促進人類與機器人和其他機器進行更高等級的協(xié)同作業(yè)。日本富士通公司相信工業(yè)制造過程中任何數(shù)據(jù)都是相聯(lián)系的,其利用物聯(lián)網(wǎng)技術監(jiān)控人機協(xié)作的整個流程,設計規(guī)范了不同機器人之間、機器人與工人之間溝通的“語言”,并實時傳輸該過程中產生的包括組件特性和濕度等要素在內的各種狀態(tài)數(shù)據(jù),有力促進了生產流程的自動化、智能化和協(xié)同化。并且作為重要的制造業(yè)公司,富士通還將這一人機協(xié)作及物聯(lián)網(wǎng)技術與其他機器人公司合作開發(fā),力圖為制造業(yè)企業(yè)打造一整套人機協(xié)作的監(jiān)控及優(yōu)化方案,助力制造業(yè)企業(yè)加速機器人部署、深化人機協(xié)作的應用。

云計算讓人機協(xié)作大數(shù)據(jù)得到有效分析

不同機器人之間、機器人與工人之間“會話”產生了大量的原始數(shù)據(jù),而云計算對這些原始大數(shù)據(jù)的歸類、分析、整理挖掘能力,借由物聯(lián)網(wǎng)技術作為傳輸和反饋媒介,收集并將結果返回到人機協(xié)作的實時過程之中,迅速優(yōu)化生產制造流程,為實現(xiàn)智能制造、個性化制造提供技術有力支撐。

人機協(xié)作過程中產生的原始數(shù)據(jù)可以分為兩種主要類型,一種是協(xié)作過程中的主動數(shù)據(jù),比如工人在何時做某個零件放到了何處,機器人某個動作持續(xù)的時長,這些屬于基礎協(xié)作數(shù)據(jù);另一種是被動數(shù)據(jù),比如工人某個無意識的行為習慣動作發(fā)生的頻率,機器人在不同工人行為的影響下的運作效率等,這些數(shù)據(jù)更為隱蔽且容易被忽視。然而通過實時彼此互聯(lián)的不同傳感器組成的物聯(lián)網(wǎng),這些數(shù)據(jù)都被迅速收集,并且當數(shù)據(jù)達到一定數(shù)量時,就可通過數(shù)據(jù)挖掘和強勁的計算能力對從這些數(shù)據(jù)中分析出某種“模式”,看似簡單的人機協(xié)作,也會在大數(shù)據(jù)的分析之下,得到某些之前無法察覺的結果,從而進一步更新優(yōu)化整個人機協(xié)作流程,提高制造生產效率。

移動互聯(lián)讓人機協(xié)作突破地理位置的限制

移動互聯(lián)網(wǎng)的普及,允許用戶通過手機、移動平板等網(wǎng)絡設備,可以在任何時間、任何地點都可以與互聯(lián)網(wǎng)連接,虛擬VPN又讓遠隔重洋的兩處地點仿佛同處一室,讓移動辦公成為可能。移動互聯(lián),讓人可以在千里之外查詢機器人的工作狀態(tài)、下達各種操作指令,這并不是簡單的遠程操作,而是在地理和空間上都對人機協(xié)作的概念進行了拓展。

由于移動終端的普及和發(fā)展,不僅是時間和空間不再是限制人機協(xié)作的障礙,同時,物聯(lián)網(wǎng)的普及與大范圍應用,則將會進一步把物品和物品、物品和人、物品和信息、物品和服務等連接起來,成為了真正的移動互聯(lián)。未來,在智能終端與移動應用雙重驅動下,產業(yè)工人、機器人、信息、環(huán)境之間的多重連接方式必將全面重塑,人機協(xié)作、人機共生的趨勢越來越明顯,傳統(tǒng)制造與新技術走向融合,呈現(xiàn)出多重共振效應與復合影響力。

轉變思路讓“人機協(xié)作”成為“機器換人”的有益補充

即便機器人技術再發(fā)達,機器人也是為人服務的,也離不開人的監(jiān)督和管理。尤其在當前我國工業(yè)制造轉型升級之中,大量機器人的使用必將影響一部分產業(yè)工人的就業(yè),政府作為管理部門,亟需冷靜思考應對,統(tǒng)一思想認識,在政策、宣傳、資金等多個方面給予人機協(xié)作這一新型理念足夠的關注和傾斜。

首先,政府需破除機器人強于產業(yè)工人這一片面認識,積極探索傳統(tǒng)產業(yè)應用機器人技術的不足和“機器換人”項目實施過程中出現(xiàn)的弊端,研究產業(yè)工人對機器人技術的補充、協(xié)同方案。最強的機器人技術并不一定帶來最優(yōu)的產業(yè)效率,尤其我國當前依然擁有巨大的人口紅利以及龐大的產業(yè)工人隊伍,更應充分同時借助機器人技術和熟練產業(yè)工人這兩種優(yōu)勢,讓其呈現(xiàn)出多重共振效應,發(fā)揮復合影響力,共同打造產業(yè)升級新動力(310328,基金吧)。

其次,在給予企業(yè)機器人采購補貼和稅收優(yōu)惠的同時,對購置擁有人機協(xié)作能力的新一代機器人的企業(yè)或行業(yè)給予單獨補貼或建立專項扶植資金,鼓勵企業(yè)探索人機協(xié)作的更多可能性。同時建立人才培養(yǎng)機制,培育涵蓋人機協(xié)作中涉及的人工智能、勞動標準、法律法規(guī)、機器人技術等多個領域的人才,從技術、標準、管理等領域分別入手,為人機協(xié)作的發(fā)展提供人才基礎。

最后,以金融、政策、稅收等手段鼓勵機器人生產企業(yè)加大在人機協(xié)作領域的研發(fā)投入,拓寬其融資、人才、技術渠道,鼓勵企業(yè)瞄準人機協(xié)作這一適應我國國情的機器人發(fā)展新方向,通過在機器人基礎技術和系統(tǒng)集成兩個層次同時發(fā)力,發(fā)揮本土企業(yè)在產業(yè)鏈、需求理解以及文化理念等方面的先天優(yōu)勢,借助人機協(xié)作機器人實現(xiàn)發(fā)展突圍。

互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展一日千里,新的交互方式在不斷涌現(xiàn)和優(yōu)化,誰能夠越早地實現(xiàn)人類與機器的融合,就越能夠顛覆一個產業(yè),重塑一個新的產業(yè)。從這個角度上來說,人機協(xié)作就處在這樣一個技術與人文的交叉點之上,我國已是互聯(lián)網(wǎng)第二強國,利用信息技術領域的優(yōu)勢,抓住“人機協(xié)作”這一發(fā)展理念,并實現(xiàn)在相關技術、人才和應用等方面的提前布局,積極探索大量轉型后產業(yè)工人與機器人的有效協(xié)作,就有望成功縮短我國在機器人技術領域的技術差距,在制造業(yè)以及機器人領域實現(xiàn)“彎道超車”。

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