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“阿法狗”算什么?美国机器人都造导弹了

2016年03月15日 10:19中国机床商务网点击:3424

  【中国机床商务网 工业机器人】当“阿法狗”(AlphaGo)击败李世乭的时候,到处都是担忧人工智能会在将来击败人类的声音,就像好莱坞电影里造反的机器人工厂那样。
  

  然而,在“阿法狗”的故乡美国,他们不仅早已凭借智能化完成了制造业的复苏,而且,甚至开始用机器人制造导弹了。
  
  事实上,美国是机器人的诞生地。早在1962年,这个国家就研制出世界上第一台工业机器人。比起号称机器人王国的日本,还要早起步五六年。凭借着雄厚的基础,美国如今仍然是机器人强国,其智能技术在汽车工业、航天、军工等领域应用广泛。
  
  对于中外军事迷来说,雷神(Raytheon)的名字一定不陌生。全球最大的导弹生产商,爱国者导弹制造者—除了这些如雷贯耳的名号,这家公司的机器人工厂也足以让人惊叹。
  
  导弹机器人流水线
  
  在机器人工厂没有出现以前,导弹都是由专业技师人工装配生产的。然而,即便是雷神这样技术顶尖的公司,仍然有可能出错。
  
  让机器人造导弹的理由很简单:人类难免会发生失误,所以最好的办法就是把人的因素去除,由机器人处理。
  
  2009年,雷神决定在美国阿拉巴马州的亨茨维尔建立新厂房,和以前的工厂不一样,这座耗资7500万美元的工厂是一座由大量工业机器人组成的高自动化厂房。
  
  在这座工厂,你看不到人工搬运和装配零部件的场景。这些任务,都由机器人来操作完成。
  
  在过去,军工厂内需要人工搬运和装配的零部件,含有不少易爆的材料,十分危险。而这里,每一台工业机器人都能快速高效地搬运材料,既增加了安全性,也节省了大量时间。
  
  设计师的灵感来自于目前自动化程度相当高的汽车制造业,只不过雷神公司所使用的机器人,价格更加贵。一般汽车业的搬运机器人设备为每台15万-25万美元,但雷神所用的却达到了70万美元。不仅安全性更高,操作方面也不需要人工介入。
  
  所有机器人以Wi-Fi连结,每一台机器人都能随时告知自己在厂内的位置,因此送错零件的可能性非常小,解决了以往人工装配错误的问题。
  
  “这是世界上第一个用于大型导弹组装的自动化工厂,采用了最新的机器人技术和计算机控制技术,具有自动化程度高、成本低、安全性高、人物可靠性高等特点。”雷恩公司制造创新部主任表示。
  
  这座工厂一建好,就接下两笔大单,分别生产美军专门对付中短程弹道导弹威胁的SM-3(StandardMissile-3)反弹道导弹,和对抗空中威胁的SM-6,前者得到3.5亿美元的订单,后者则有2.43亿美元的订单。
  
  大数据系统
  
  雷神在生产过程中还配备了制造创新智能系统(ManufacturingInnovationandIntelligence,MMI),帮助简化机器人的生产过程。该系统让每一个导弹的零部件都打上条码。
  
  MES软件提供商是美国的Apriso,该公司执行副总裁汤姆·康斯托克表示,软件在上世纪80年代便已出现,半导体制造商和其他高科技公司是最初的采用者,但目前正在被越来越多的制造商所采用。
  
  每一个零部件如何装配、怎么装配都被写入了机器人的程序当中。一旦出现生产上的失误,哪怕一个螺丝拧松,MMI系统就会发出警告,立刻暂停生产线,不让零件移动到下一工作站,直到问题能够完全处理为止。
  
  这套系统不只可以快速组装导弹,还能够快速拆解导弹。由于导弹生产后,到美国军方往往需要好几年的测试才能真正投入使用。一旦零部件出现问题,又要返厂拆解检测。
  
  雷神高管史蒂芬森表示,这一系统让雷神能够在生产过程中检查到更多瑕疵。过去,一些瑕疵只有在随后的安全检测中才能被发现,其他一些可能永远也无法知晓。
  
  国防工业对于零部件的要求很高。如果导弹制造商安装方式不正确,“都可能导致失败。”史蒂芬森补充说,“光是最小的螺丝和螺栓,整个产业每年都需要花费数百万美元用于返工、维修和更换。”
  
  有了如此多的工业机器人,人在干嘛呢?
  
  大部分时间,雷神公司的技术人员都在和机器人协同工作。当一个机器人需要学习新任务时,技术人员会先在软件平台上进行一次模拟,然后再传输至机器人。这样一个过程通常只需几个小时或者一天时间,而一旦机器人完成实际测试,整个工厂的其他机器人就可以快速地完成新任务部署。
  
  这座自动化工厂,每个月可以生产4-6颗SM-3导弹,以及10-12颗SM-6导弹,过去80-100位员工的生产力,现在只需要14位技师与36位协同人员。
  
  全3D打印导弹
  
  按照雷神目前的发展进度,未来几年在战场上看3D打印的导弹,也请不要惊讶。
  
  就在2015年,雷神宣布,利用3D打印技术制造了下一代制导武器所需的几乎所有组件,其中包括火箭发动机、导弹尾翼、用于制导和控制系统的部件等。
  
  开发全3D打印导弹,力争用增材制造技术补充或取代传统生产工艺制造导弹部件,是雷神未来发展规划的一部分。
  
  雷神的制造经理赫尔说:“我们的供应链相对变得更简单,开发周期也变得更短,我们得到东西就更快,可以测试更多更复杂的设计。”
  
  赫尔认为,未来3D打印导弹将成为一种简化的流程,允许士兵当场打印并组装导弹。虽然仍然有很长的路要走,但这不是幻想。
  
  目前,雷神面临的最大挑战之一是制作复杂的电子电路和微波元器件,正在研究利用3D打印技术生产精密雷达和导航系统用于公司的防空反导系统。虽然电路制作可以使用喷墨印刷技术,但雷神公司希望通过研究利用3D打印技术可制作更复杂的电路结构,最终,打印出一个融合在一起的集成系统。
  
  机器人造宙斯盾
  
  美国另一大军火商,洛克希德·马丁公司生产的宙斯盾(AEGIS),是美国海军为了满足舰载防空系统的需要而开发的“先进的舰用导弹系统”,Aegis是古希腊神话中大神宙斯的盾。在美国海军看来,“宙斯盾”作战系统可以有效地防御敌方同时从四面八方发动的导弹攻击,它构成了美国海军舰队的坚固盾牌。
  
  自从20世纪80年代初AEGIS武器系统第一次用在美国提康德罗加级巡洋舰上以来,该系统已经进行了多次升级。
  
  如今,这家公司决定用机器人来制造宙斯盾的关键设备。
  
  洛克希德·马丁公司与机器人设计公司Advent签订了一项合同,设计制造两套生产AEGIS所需的关键设备,这两个项目均采用视觉导引机器人解决制造问题。
  
  Advent设计公司开发了一种6轴机器人,在无人条件下可以完成宙斯盾阵列装配过程,而且黏合剂涂敷时间大大缩短。
  
  有理由相信,在接下来几年,将会有比我们现在所想象的更多样化功能机器人出现,进入到美国的军工领域。
(来源: 时代周报)

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