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工业机器人:制造业的后起之秀?

2014年10月16日 10:42中国机床商务网点击:4150

  【中国机床商务网 科技动态】蒸汽机、电力、信息技术,在过去的两个多世纪里,分别掀起了一次工业革命。这三次革命彻底地改变了世界,使我们从跑马拉粪的古代生活,来到如今的现代化世界。在政治学的教科书中,说起工业革命,往往伴随着这样的描述:工业革命使工厂取代了手工作坊,机器代替了手工劳动。然而当我们仔细观察现在大多数工厂的生产方式,就不难发现,即使在机械化程度非常高的工厂,仍然需要大量的工人来操纵这些机器,进行加工作业。机器真的“代替”了手工劳动吗?我想答案并非那么肯定。这里面一个重要的原因,就是机器缺乏智能。机器可以在特定的条件下,重复完成同一套动作,但是一旦条件改变,机器很可能就傻掉了,如果突发意外事件,机器就更不知该如何处理(想想汽车就知道了)。因此,机器“代替”手工劳动的理想,还有待于进一步实现。从最近几年来看,这样的生产力革命似乎就要发生了,而这次革命的主角,就是机器人。
  
  人类文化对机器人的感情比较复杂,只需要《终结者》一部影片就很能说明问题:人类文明几乎被机器人毁灭了,可却同样需要机器人来帮忙扳回局面。对于机器人,不论我们怎么猜测、怀疑和期待,事实都不能否认:它们离我们越来越近了。
  
  谈到机器人,公众首先想到的往往是类似变形金刚那样的人形机器,但实际上,绝大多数机器人都不是人形的。凡是工作流程可以被概括为“感知-决策-执行”三个步骤的机器设备,都可以被归为机器人的范畴。比如空调,空调可以感受当前的温度,如果当前温度低于设定的温度,那就停止制冷;反之,如果当前温度高于设定温度,那就开始制冷。
  
  不过我们在这里想要讲的机器人能做的事情可比空调多一些。机器人的发展,取决于三方面的技术。首先,机器人的感知功能依靠传感器,传感器是把外界各类信息转换成电信号的一类部件。有了温度传感器,空调才能感知当前的温度;有了数字摄像头,自动驾驶汽车才能看到前方的路况。传感器技术越发达,机器可以感知的环境信息就越丰富、越准确。第二,机器人的决策功能,建立于人工智能技术之上。近年来人工智能的发展比较缓慢,人们仍然对智能和思维的本质知之甚少。但是对于工业用途的机器人来说,目前已经有相当成熟的人工智能技术,可以满足一定复杂度的决策需要,这一点我们会在后面的例子中看到。第三,机器人执行动作,依靠自控技术,这一点经过多年不懈的发展,我们也已经有了足够的技术积累。数控车床就是一个很明显的例子,机器的运动精度完全可以在大多数应用中达到我们的需要。
  
  那么机器人技术目前的现状如何呢?我们可以看看著名的IT企业Google公司。Google向来以互联网业务见长,现在为了大力扶持Android手机系统,也建立了自己的手机生产线,涉足硬件制造。Google的NexusQ就是全部由自家制造,然而整个制造过程都是无人参与的,全部由机器人生产线一条龙完成。Google凭借机器人生产线,以一个毫无经验的互联网企业,一举杀入传统制造行业,而且搞得有声有色。据悉,Google正准备推出的虚拟成像眼镜,也是由Google自家的机器人生产线制造,不需要工人参与。
  
  除了Google这种壮观的全程机器人流水线,在更广泛的工业领域中,机器人技术也已经足够成熟。尤其是在高速分拣、点焊、喷涂、砌筑、码垛、穿孔等动作相对简单的作业中,机器人已经成了唾手可得的先进生产力。例如,机器人可以把很多根线穿过很多个几乎看不见的小孔,这件工作如果由人类完成则非常吃力,但是机器不但能轻而易举地完成,而且可以达到惊人的速度(需要加装安全护栏,避免人员被飞速移动的机械臂误伤)。机器人除了成本低、生产效率奇高之外,还有另外一个巨大的优势,那就是能够在高危生产和作业过程中,控制风险成本。举一个最明显的例子,就是开煤矿。矿难是一个非常严重的社会问题,甚至已经上升为政治问题,一次严重的矿难,甚至可以使一个小型煤矿企业破产。而矿下的工作,却几乎是机械式的工作,以目前机器人技术的发展情况来看,完全有可能由机器人来担任矿工。机器人矿工可以24小时无休止工作,而且一旦发生意外,损失的也只是机器,而不是人的生命。这是一个非常值得注意的问题,也是机器人技术的发展初衷之一。
  
  此外,这种无工人参与的机器人作业方式,如果真的全面普及,掀起新的工业革命,我们还需要考虑另一个问题,那就是经济结构,甚至政治结构的转型。美国国家广播电台前几天有个节目介绍说,机器人、三维打印、数控机床等技术,让美国的制造业正在逐渐搬回美国本土。我们都知道,廉价的人工劳动力,一直是我国对外贸易的一个重要支柱,一旦机器人技术普及,这种经济结构必然面临一次巨大的转变。在这个转变的过程中,我们要付出的代价可能会很大。如何在改变发生之前未雨绸缪,抢先完成结构转型,是我们需要思考的第一个问题。
  
  第二个问题,就是当机器人全面普及之后,整个人类社会的生产关系都将发生改变,而生产关系的改变,则意味着政治结构的改变。想象一个工厂里全是机器人的时代,那时的机器人是不是私有制?如果是,那么谁掌握了机器人,谁就掌握了生产资料,他一个人就能开一个大工厂,而绝大多数工人都会失业,社会财富无法流动。如果机器人不允许私有,那么归谁所有?当生产力变得足够强大,甚至不需要人类参与生产时,分配方式就有可能发生改变。
  
  也许还有第三个问题,这是一个更加遥远的问题,值得我们考虑,那就是机器人的伦理问题。当机器人的智能达到一定程度,会不会产生自我意识?会不会因为自身的损坏而感到痛苦?故意损害机器人是不是构成虐待劳工?这些现在看起来很荒谬的问题,也许在将来会成为现实。到了那时,机器人社会学、机器人伦理学可能会走进大学课堂,而机器人劳动法,可能会成为新闻热点。总之,那将是一个有趣的时代,也是一个我们现在有点难以理解的时代。但不管怎么说,这场变革似乎已经在我们身边发生了,在这一场洪流中,也许我们应该成为走在前面的人。
(来源:新领军者)

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