富士康首席科學(xué)家 戴家鵬
當(dāng)下，工業(yè)機(jī)器人的使用已經(jīng)開始變得非常頻繁，普通大眾也對(duì)工業(yè)機(jī)器人有了越來越清晰的認(rèn)識(shí)。那么，我們不得不思考，未來的工業(yè)機(jī)器人該往哪個(gè)方向發(fā)展。隨著人工智能的崛起，信息化技術(shù)得到高速發(fā)展，從而引發(fā)了新一輪的技術(shù)革命。當(dāng)人工智能結(jié)合工業(yè)機(jī)器人之后，具有智慧的工業(yè)機(jī)器人孕育而生，我們從這種“新生物”上看到了未來工業(yè)的模樣。
未來的機(jī)器人市場(chǎng)無疑是繁榮的，從過去的經(jīng)驗(yàn)和角度來看，機(jī)器人的定義非常的廣泛，而且會(huì)越來越廣泛。那么，我們回頭看一看工業(yè)機(jī)器人早期的定義。恩格爾伯格（Engel Berger）是工業(yè)機(jī)器人之父，他曾經(jīng)講過，如果一個(gè)自動(dòng)的設(shè)備只做一件事情，那這個(gè)設(shè)備就不能稱為機(jī)器人，只能叫做自動(dòng)化，真正的機(jī)器人應(yīng)該具有做各種不同工作的能力。
從汽車行業(yè)看機(jī)器人的“前世今生”
機(jī)器人在汽車行業(yè)應(yīng)用最多。
1959年，第一家機(jī)器人公司建立。最早的機(jī)器人應(yīng)用在沖壓廠、鍛造廠里做基礎(chǔ)性的沉淀工作。
1969年，第一條車身自動(dòng)焊接生產(chǎn)線在美國(guó)通用汽車廠里誕生。機(jī)器人的應(yīng)用需要花費(fèi)很大的投入，并不是安裝好機(jī)器人就可以進(jìn)行工作。那時(shí)，花費(fèi)了十年的時(shí)間才把由十七臺(tái)機(jī)器人搭建的焊接生產(chǎn)線嘗試著建立起來。不過，好景不長(zhǎng)，由于新技術(shù)的快速發(fā)展，12年后，這條汽車車身自動(dòng)焊接生產(chǎn)線就被“消滅”了。
1982年，油壓機(jī)器人開始被應(yīng)用到汽車行業(yè)做汽車點(diǎn)焊的工作，但是當(dāng)時(shí)大部分的汽車廠商還是在用電動(dòng)機(jī)器人，油壓機(jī)器人還沒有被認(rèn)可和普及。雖然早期的電動(dòng)機(jī)器人非常的“強(qiáng)悍”，不過，幾年后，油壓機(jī)器人的應(yīng)用也在歐洲和日本等地普及開了。
如今，汽車車身焊接自動(dòng)化已經(jīng)形成了一個(gè)系統(tǒng)的行業(yè)，而不再是一個(gè)單獨(dú)的機(jī)器人行業(yè)。經(jīng)過30多年的優(yōu)化發(fā)展，很多的系統(tǒng)和功能已經(jīng)變得相當(dāng)復(fù)雜，創(chuàng)業(yè)公司想進(jìn)入這個(gè)行業(yè)絕非易事，甚至相當(dāng)困難，必須得到政府的策略支持和培養(yǎng)才能試探性的進(jìn)入。在這一領(lǐng)域，新松機(jī)器人花費(fèi)多年的時(shí)間和資源攻堅(jiān)克難，目前已經(jīng)有所成就，令人欽佩。
“無標(biāo)準(zhǔn)化”為富士康帶來機(jī)會(huì)
1977年，UNIMATION公司收購(gòu)了MCOM公司，MCOM公司有一款叫做PUMA的機(jī)器人，UNIMATION公司當(dāng)初的想法是用這款機(jī)器人做生產(chǎn)線的組裝工作。也就說，40年前，機(jī)器人就已經(jīng)開始應(yīng)用到生產(chǎn)線的組裝工作上。今天，生產(chǎn)線上的機(jī)器人在外觀上和PUMA相差不多，但在技術(shù)上卻有了很大的進(jìn)步。
現(xiàn)如今，像PUMA這種類型的機(jī)器人的設(shè)計(jì)、程序和開發(fā)已經(jīng)不像過去那么困難了，可以說，機(jī)器人廠商要做一個(gè)六軸機(jī)器人沒有想象中的那么復(fù)雜。那么，生產(chǎn)線布局機(jī)器人的困難在哪呢？其實(shí)，困難不再機(jī)器人本身，而是在機(jī)器人系統(tǒng)集成（SIR:System Integrate Robot）上面。將不同的機(jī)器人集成在一條生產(chǎn)線上，并且能夠完美的協(xié)同作業(yè)，這才是工業(yè)所需要的機(jī)器人應(yīng)用。
目前，在3C（電腦、通訊和消費(fèi)性電子為主的科技產(chǎn)業(yè)）還沒有一家公司可以將機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用做到標(biāo)準(zhǔn)化，各大公司在這一領(lǐng)域可謂是“八仙過海，各顯神通”。這也說明，在這一領(lǐng)域，其他公司都有機(jī)會(huì)參與進(jìn)來。
不得不說，無標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)要求推動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其對(duì)于SME（中小企業(yè)）來講，是件極大的好事。不過，現(xiàn)在要做生產(chǎn)線彈性自動(dòng)化，LME（領(lǐng)域內(nèi)的大公司）還是具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。LME不一定是最大的企業(yè)，但一定是在領(lǐng)域內(nèi)有領(lǐng)導(dǎo)力的企業(yè)。如果LME要使用機(jī)器人，一方面，會(huì)從機(jī)器人廠商那購(gòu)買；另一方面，會(huì)不會(huì)考慮建立自己的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)？答案是會(huì)的！例如像富士康這樣的制造公司，為了自身的生產(chǎn)和效益的提升，已經(jīng)開始建設(shè)自己的機(jī)器人，這已經(jīng)不是什么秘密了。
機(jī)器人是一個(gè)設(shè)備、一個(gè)工具，現(xiàn)代制造業(yè)需要這些工具，富士康這個(gè)企業(yè)更加需要這些工具，那么，我們自己來做機(jī)器人。目前，富士康的機(jī)器人包括了焊接和搬運(yùn)，并且已經(jīng)將系統(tǒng)導(dǎo)入。其實(shí)，富士康預(yù)計(jì)在10年內(nèi)建立自己的機(jī)器人，現(xiàn)在還沒用到10年的時(shí)間，就已經(jīng)在打磨領(lǐng)域做出了一些小成績(jī)。不過，這種成果也是花費(fèi)了幾年的時(shí)間去嘗試，一步一步的不斷改進(jìn)才做到這個(gè)地步。我們自認(rèn)為具有世界上打磨領(lǐng)域最強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)和應(yīng)用，雖然這個(gè)技術(shù)并沒有對(duì)外開放。這個(gè)技術(shù)對(duì)于富士康是寶貴的，同時(shí)，運(yùn)用該技術(shù)制成的相關(guān)設(shè)備也是制造公司競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)，必須要做的比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更早、更快、更好。
富士康不只是在追求機(jī)器人
制造企業(yè)在購(gòu)買廠商的機(jī)器人之前，首先要考慮機(jī)器人整個(gè)系統(tǒng)的生命周期成本?？赡茉谝M(jìn)機(jī)器人的時(shí)候，機(jī)器人的價(jià)格相對(duì)便宜，但是如果出現(xiàn)匹配度不好、應(yīng)用不到位、維修成本高、維修周期長(zhǎng)等一系列的問題，企業(yè)要面臨的成本和損失將會(huì)更大，因此，考慮機(jī)器人的生命周期成本是重中之重。如果僅是搭建機(jī)器人和系統(tǒng)，富士康可以做到。但是，我們要做大規(guī)模的機(jī)器人應(yīng)用，就需要建立起一個(gè)機(jī)器人的生態(tài)系統(tǒng)。并且，大家要清楚的知道，機(jī)器人對(duì)于工業(yè)最大的貢獻(xiàn)在于提升產(chǎn)業(yè)的效益，在機(jī)器人本體上賺錢并不容易。
自動(dòng)化的發(fā)展是一個(gè)過程，從單機(jī)到整條產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，再到生產(chǎn)智能化，最后建立智能工廠，實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0。富士康不是在單純的追求機(jī)器人，隨著產(chǎn)品越來越精密，功能越來越豐富，生產(chǎn)周期越來越短，我們最終的目標(biāo)是機(jī)器人服務(wù)的對(duì)象，客戶要知道自己的要求能不能在富士康實(shí)現(xiàn)，不管用什么方式。在品質(zhì)學(xué)里一直在強(qiáng)調(diào)質(zhì)量、成本、貨期，滿足這些要求，我們才開始談怎么做機(jī)器人系統(tǒng)。那么，怎么做好機(jī)器人的系統(tǒng)就必須要有一種工匠精神——專注、深邃，這是做好機(jī)器人系統(tǒng)的基本精神。
“簡(jiǎn)化”成為工業(yè)4.0標(biāo)桿
德國(guó)人把工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展分成了四個(gè)階段：第一階段，18世紀(jì)末期，隨著蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的出現(xiàn)，人類開始步入現(xiàn)代工業(yè)時(shí)代；第二階段，20世紀(jì)初，基于電力和能源驅(qū)動(dòng)的大規(guī)模生產(chǎn)出現(xiàn)，更大程度的加快了工業(yè)文明的發(fā)展；第三階段，20世紀(jì)70年代，第一臺(tái)可編程邏輯控制器的誕生推動(dòng)了工業(yè)數(shù)字化的發(fā)展；第四階段，也就是現(xiàn)階段，信息物理融合系統(tǒng)催生出生產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)互通。
我們重點(diǎn)來看第三個(gè)階段，作為電子和IT技術(shù)載體的可編程邏輯控制器（PLC）實(shí)現(xiàn)了制造流程進(jìn)一步的自動(dòng)化。其實(shí)，數(shù)控機(jī)床的使用最早發(fā)生在20世紀(jì)40年代，它在50年代和60年代得到了快速的發(fā)展，因此，在60年代誕生PLC是順其自然的事情。蒸汽機(jī)和PLC的出現(xiàn)為客戶產(chǎn)生價(jià)值，80年代，客戶關(guān)系管理系統(tǒng)（CRM）把自動(dòng)控制分成了七個(gè)小階段，90年代，自動(dòng)控制又被簡(jiǎn)化成五個(gè)小階段，工業(yè)4.0實(shí)質(zhì)是在第三個(gè)小階段：第一小階段是自動(dòng)化的底層，包括機(jī)器人、設(shè)備和通訊；第二個(gè)小階段是數(shù)據(jù)分析和監(jiān)測(cè)顯示；第三個(gè)小階段是工廠整體控制，包括整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)、貨物的進(jìn)出量等等。當(dāng)然，從機(jī)器人的角度來分析，第一個(gè)小階段最重要。
為什么工業(yè)1.0和工業(yè)3.0具有代表性？因?yàn)樵谒鼈兝锩娴墓ぞ呷菀资褂?。瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)其實(shí)做了兩件大事情：第一件，自動(dòng)控制里面有感應(yīng)器，可以測(cè)量速度；第二件，熱力學(xué)里面加熱、冷卻中間的差度產(chǎn)生了動(dòng)力功能。PLC為什么變成了一個(gè)標(biāo)桿？因?yàn)镻LC把電腦控制機(jī)器的程序簡(jiǎn)化。今天，我們講工業(yè)4.0，這就代表著我們要將生產(chǎn)流程、工廠制造重新工程化。
“群智慧”是未來
現(xiàn)在，我們有了更多的工具去推動(dòng)整個(gè)工業(yè)的發(fā)展，例如工業(yè)云就具備代表性，云上承載著大量的智慧。2016年4月，我們?cè)跐h諾威展和IBM一起合作，通過IBM語音將信息傳送到云端，然后調(diào)度機(jī)器人來工作，吸引了很多的人駐足觀看。這也代表著未來會(huì)有更多的事項(xiàng)可以云端建立起來，這里也有幾個(gè)觀點(diǎn)。第一點(diǎn)，智慧可以在機(jī)器人本體，也可以在云端；第二點(diǎn)，云端的智慧需要一個(gè)可以容易呈現(xiàn)的工具。工業(yè)4.0還沒有形成一個(gè)具體的定義，未來人們可能要對(duì)它進(jìn)行重復(fù)的定義。但是，不管怎么定義，都是往人們更容易去理解和使用的方向上走。
很多人都認(rèn)為人工智能是具備了接近人類的智慧，機(jī)器人都應(yīng)該搭載人工智能，那么，我們就要思考到底要賦予工業(yè)機(jī)器人怎樣的智慧。這種智慧可以稱為一種原動(dòng)力，原動(dòng)力是什么呢？就是可以感知到周圍的生態(tài)并作出一定的動(dòng)作。這種動(dòng)作可以非常簡(jiǎn)單，例如把物品從一個(gè)位置搬用到另一個(gè)位置。也可以很復(fù)雜，例如用機(jī)械臂寫漢字，進(jìn)行精細(xì)打磨等。這個(gè)智慧并不一定是多大的智慧，可以叫做群智慧。因?yàn)楣I(yè)3.0的第一個(gè)小階段需要把許多的機(jī)器人設(shè)備連接起來，這相當(dāng)于組建了一個(gè)機(jī)器人的群，雖然它的智慧程度不高，但是卻具有了一定的智慧，這就是社會(huì)的進(jìn)步。
殘酷的現(xiàn)實(shí)與挑戰(zhàn)
現(xiàn)在，有很多的機(jī)器人公司，包括工業(yè)機(jī)器人在內(nèi)，面臨著很殘酷的現(xiàn)實(shí)與挑戰(zhàn)。
第一，現(xiàn)在有太多的公司踏入機(jī)器人行業(yè)，那么過去幾十年有沒有發(fā)生類似的事情呢？答案是有的。20世紀(jì)80年代，機(jī)器人在美國(guó)相當(dāng)火熱，忽然就冒出200多家機(jī)器人公司。當(dāng)下的中國(guó)制造對(duì)機(jī)器人的需求更大，或許會(huì)出現(xiàn)1000家與機(jī)器人相關(guān)的公司，那么踏入之后會(huì)發(fā)生什么？?jī)r(jià)格戰(zhàn)爭(zhēng)！由于競(jìng)爭(zhēng)的激烈，惡性的價(jià)格戰(zhàn)爭(zhēng)就會(huì)破壞機(jī)器人市場(chǎng)健康有序的可持續(xù)發(fā)展。
第二，要清楚機(jī)器人的服務(wù)對(duì)象是誰。毫無疑問，機(jī)器人的服務(wù)是制造業(yè)，那么，制造業(yè)的利潤(rùn)有大的增加嗎？并沒有。那么投資的錢與獲得的利潤(rùn)是有限的，所以，需要大家理智的來判斷和處理。
第三，各種機(jī)器人都在快讀的發(fā)展，但是它們的商業(yè)模式卻不一樣。例如服務(wù)機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人在商業(yè)模式上市完全有區(qū)別的。
第四，物聯(lián)網(wǎng)的崛起，對(duì)產(chǎn)業(yè)帶來較大的沖擊。當(dāng)初，油壓機(jī)器人被電控機(jī)器人取代。而現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)也對(duì)機(jī)器人行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。
第五，3G產(chǎn)業(yè)變化快，有些企業(yè)發(fā)展的慢會(huì)被淘汰，不過，對(duì)于外部的一些企業(yè)來說，這也是一個(gè)機(jī)會(huì)，進(jìn)入很快。
第六，“中國(guó)制造2025”就是要改變中國(guó)大而不強(qiáng)的制造業(yè)面貌，所以，打好基礎(chǔ)很重要。我們要以工匠精神為支柱來推動(dòng)設(shè)備和工廠的發(fā)展，要在硬件的基礎(chǔ)上多使用軟件，這樣很容易就把功能、系統(tǒng)的彈性建立起來。
最后講一講路易斯卡洛寫的兩本書：一本是《艾麗絲歷程》，另一本是《鏡中奇緣》。在《艾麗絲歷程》中，在國(guó)際象棋的棋盤上，紅皇后拉著艾麗絲的手拼命的跑，才能保留在同樣的地方。這個(gè)講法就是“紅皇后假設(shè)”，在生物界，它的意思就是為了應(yīng)對(duì)消亡。那么，機(jī)器人行業(yè)的“紅皇后假設(shè)”的意思的就是：1.如果不拼命的跑，在這行業(yè)留不??；2.如果不以兩倍的速度跑，就還會(huì)停留在原地；3.如果要往前進(jìn)，除了快跑，還得找方法，也要加強(qiáng)基本功。那么，這個(gè)方法是什么？工業(yè)機(jī)器人主要是幫助產(chǎn)業(yè)追求效益的進(jìn)步，在這個(gè)追求的過程中產(chǎn)生了一些技術(shù)和能力，再加上云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)，可能會(huì)建立一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)。
未來是一個(gè)智能制造的時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)將是對(duì)未來影響最大的技術(shù)。在通往物聯(lián)網(wǎng)的路上，我們還有許多的工作要做，雖然會(huì)面臨很多的挑戰(zhàn)，但是相信在所有人的共同努力下，未來會(huì)成為智能制造、智能機(jī)器人的天下。
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