
解放你還是毀滅你?最有資格面對這個問題的,恐怕非機器人莫屬。從“機器人”這三個字誕生開始,解救人類于水火亦或是毀滅人類于旦夕,就存在于各種各樣的文學作品和影視作品之中,而隨著“阿爾法狗”“索菲亞”的相繼出現(xiàn),這個問題似乎變得越來越現(xiàn)實了。但在工業(yè)領域,情況要簡單得多。復雜的工況、危險的操作環(huán)境和高強度的勞動過程等,都催生著對工業(yè)機器人的強大需求,與其考慮是否有一天被機器人毀滅,不如考慮如何在當下解放,甚至是解救更多的人力。近日,本刊記者有幸采訪到中國機電一體化技術應用協(xié)會副秘書長王繼宏,和他一起探討工業(yè)機器人領域的諸多問題。
“機器換人”大勢所趨
隨著人口紅利逐漸消失,企業(yè)用工成本不斷上漲,工業(yè)機器人逐步走進公眾的視野。王繼宏介紹,與大眾預期不同的是,除了基于成本的因素,工廠實際上是被迫地去應用機器人,因為沒有工人可招。現(xiàn)在的80后、90后包括00后,都是在相對優(yōu)越的環(huán)境下長大的,他們不愿意到工廠去上班,因為工廠的待遇、環(huán)境和職業(yè)安全等原因,已經(jīng)不能吸引這些年輕人,他們寧愿去美發(fā)店當一個洗頭工,也不愿意到工廠里去做一個工人。在工廠里長期從事簡單、重復、枯燥乏味的工作,不僅會損害生理健康,帶來各種職業(yè)病,例如塵肺病,還會給心理健康帶來非常大的損傷,例如曾經(jīng)的富士康事件。由于年輕人不愿意到工廠上班,有經(jīng)驗的工人也越來越少,慢慢地,企業(yè)就越來越招不到優(yōu)秀的工人。工資再高,也無法留住人才,只有設計出綠色的、安全的、寬敞明亮的、輕松的工廠工作環(huán)境,才能吸引年輕人來工作。他們不需要再去從事有害、有毒、重復枯燥無味的勞動,而是通過操作控制器,讓機器代替人們來工作。
如果說對于改善工作條件的情況來說,人們對機器人的需求并不顯著,一些工業(yè)安全事故的發(fā)生則明顯刺激著工業(yè)機器人的應用。前不久江蘇響水發(fā)生了化工企業(yè)爆炸事故,令人痛心,然而這并不是近年來最嚴重的事故,也不會是最后一次事故。隨著社會的發(fā)展和生產(chǎn)的需要,工廠的數(shù)量越來越多,投運年限越來越長,尤其是在石化、化工、煉化和能源企業(yè),在廠區(qū)范圍內的環(huán)境中經(jīng)常包含著易燃和易爆氣體,一線人員工作風險非常大,迫切需要通過技術變革對潛在危險進行實時監(jiān)測和預警,同時減少工作人員在危險環(huán)境的時間。工業(yè)機器人和自動化系統(tǒng)的結合是目前最好的解決方案。
王繼宏介紹,最近幾年隨著機器人系統(tǒng)集成商的解決方案越來越完善,在化工、冶金和鑄造等領域中,對人來說勞動強度大,危險程度高,重復性非常強的環(huán)節(jié)已經(jīng)基本已經(jīng)被機器人和自動化系統(tǒng)替代了,剩下需要考慮的是管理的流程規(guī)范問題、電器的時效性等問題。而中小型企業(yè)出于成本等問題的考慮,安全隱患較大,用機器人來替代生產(chǎn)還有很大的發(fā)展空間。
助力企業(yè)改造升級
機器人那么好,為什么還是有很多工廠不想推廣應用呢?王繼宏認為主要有三方面的原因:一個是企業(yè)領導層對于工業(yè)自動化設備的應用給公司帶來的提升還沒有認識到。第二個是已經(jīng)有這種需求,但還沒有找到合適的解決方案供應商。前幾年有句話叫“做自動化改造是找死,不做自動化改造是等死”,反映出大家很矛盾的心理。明明知道產(chǎn)業(yè)轉型升級需要自動化的設備和裝備,但是仍然顧慮重重。車間和工廠的改造不是簡單的上一套自動化設備或者系統(tǒng),而是牽扯到各種軟件、硬件和行業(yè)知識,行業(yè)知識并不是一個做系統(tǒng)集成的公司就能夠擁有的,有很多行業(yè)知識都是基礎工藝,企業(yè)本身是最為熟悉的,系統(tǒng)集成商如果沒有豐富的行業(yè)知識,最終結果很可能不能提質增效,反而降低了企業(yè)的效率,甚至于改造失敗,給企業(yè)帶來較大的損失。而一些比較優(yōu)秀的解決方案公司,改造就能起到很大的作用。所以供應商的選擇是一個很關鍵的問題。第三個是成本問題,上新的設備之后,新老設備如何實現(xiàn)互聯(lián)互通,達到縱向和橫向集成的效果,非常復雜,常常意味著要投入很多的經(jīng)費,企業(yè)需要綜合考慮成本。

近幾年,我國政府推出各種針對企業(yè)改造的補貼,試圖緩解企業(yè)的成本壓力,這也是最近幾年工業(yè)自動化、工業(yè)機器人和智能制造等領域發(fā)展比較快的原因之一。另一方面,像中國機電一體化技術應用協(xié)會這樣的專業(yè)第三方平臺,通過展覽、論壇、交流、走訪、調研和媒體宣傳等,把優(yōu)秀的系統(tǒng)解決方案供應商介紹給各個企業(yè),促進產(chǎn)業(yè)的轉型發(fā)展。王繼宏介紹,他所在的協(xié)會2019年還將啟動智能制造系統(tǒng)集成商資質評定工作,把國內從事自動化改造、數(shù)字工廠建設、智能制造集成的優(yōu)秀供應商以協(xié)會專業(yè)的角度進行評估,發(fā)放認證資質證書。
此前,中國機電一體化技術應用協(xié)會已經(jīng)有不少成功案例。2014年江蘇昆山工廠發(fā)生爆炸后,協(xié)會牽線使自動化機器人拋光系統(tǒng)來代替人的工作,希望杜絕同類隱患。而在塵肺病的高發(fā)地陶瓷衛(wèi)浴行業(yè),協(xié)會聯(lián)系會員單位提供了智能打磨拋光機器人,使許多人遠離職業(yè)病的危害。再比如勞動強度很大的3C產(chǎn)業(yè),曾經(jīng)有一家800多人的工廠,應用機器人和自動化之后只需要300多人,生產(chǎn)效率得到了大幅提升,產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性也得到了保障。王繼宏說,這些都是工業(yè)機器人應用的比較多的案例,也有一些企業(yè)只在關鍵工位應用,
沒有批量應用,協(xié)會還有很多工作要做。
工業(yè)安全刻不容緩
近期還有一個大事件就是埃航和獅航的墜機,這不僅是航空史上的災難,也讓人工智能是否會對人類帶來毀滅性打擊再上議程。王繼宏介紹,機器人還遠遠沒有達到能和人對立的程度,當前我們面臨的最大問題實際上是工業(yè)安全問題。我們通常將安全可以分成3類:功能安全、物理安全和信息安全。在生產(chǎn)過程中設備出現(xiàn)問題,大部分都屬于功能安全,比如這兩次墜機事件。而工業(yè)系統(tǒng)遭受到黑客攻擊屬于信息安全,這種事故也經(jīng)常發(fā)生,包括之前伊朗的“震網(wǎng)病毒”,以及前不久委內瑞拉全國的斷電就是系統(tǒng)遭受到攻擊產(chǎn)生的。
現(xiàn)代社會已經(jīng)進入到信息化時代,制造業(yè)也發(fā)生了很大的轉變,制造在被軟件定義,很多機器的功能,包括制造的模式,實際上是由軟件來定義的,這時候就非常考驗軟件的安全性,如果軟件的可靠性出現(xiàn)問題,這個機器就失效了。王繼宏說,波音飛機的案例實際上就是智能化系統(tǒng)功能錯誤導致的飛機失控,屬功能安全。在傳統(tǒng)環(huán)境下,對于硬件的測試流程非常嚴格,其實在開發(fā)軟件的時候應該有更嚴格的檢測方法和標準,只有軟件和硬件完全匹配,才能保證設備的安全。而信息安全在工業(yè)控制領域一直是比較大的問題,我國核電、石油化工領域和一些涉及重大國計民生的行業(yè),比如高鐵、城市軌道交通等,這幾年所采用的工業(yè)控制系統(tǒng)都國產(chǎn)化了,就是考慮到安全性的問題。但是在工業(yè)領域,實際上大部分企業(yè)都是采用西方的工業(yè)設備,包括控制系統(tǒng)和工業(yè)通信系統(tǒng),在這種情況下企業(yè)很難做到自主可控,確實容易出現(xiàn)安全隱患的問題。我們國家也逐漸意識到這些問題的存在,專門成立了國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心,也有安全監(jiān)測部門在做預防性工作。但對生產(chǎn)企業(yè)來說,對于工業(yè)信息安全的認知程度還不是很高,對于工業(yè)生產(chǎn)遭受到病毒攻擊帶來的損失和教訓企業(yè)還沒有遇見過,也沒有體會到,這也是協(xié)會下一步的重點工作。另外軟件服務商的責任也非常重大,目前國內有很多從事工業(yè)信息安全的公司,希望他們能給工業(yè)企業(yè)提供信息安全的保障。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)人工智能和大數(shù)據(jù)的蓬勃發(fā)展,可能意味著帶來更大的工業(yè)信息安全問題。王繼宏認為第一步應該把底層的信息安全基礎打好。目前我國地方部門正積極推動企業(yè)上云,上工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),并做了一些示范工程,并提供一些補助。但對企業(yè)來說,主動性、積極性還不是很高。首先企業(yè)還沒有明顯感覺到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對自身會有多大的提升,例如技術創(chuàng)新能力,研發(fā)實力等;另一個安全問題仍然亟待解決,企業(yè)的研發(fā)信息、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、財務數(shù)據(jù)和銷售采購數(shù)據(jù)等一旦泄露,可能會對企業(yè)造成巨大的損失和影響。如果能解決安全顧慮,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)會有更大的發(fā)展空間。
最初的工業(yè)機器人嚴格來說只能算機械臂,并不是機器人,但是隨著新一代信息技術、智能技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展,包括大數(shù)據(jù)、人工智能的發(fā)展,會帶來變革性的變化,機器人會更加智能,從原來的機械自動化設備能夠真正轉變成智能設備。以前有工業(yè)機器人、服務機器人這樣的區(qū)分,今后可能只有智能機器人。因為有了網(wǎng)絡的支撐、數(shù)據(jù)的支撐,它能夠集成更多的行業(yè)知識和數(shù)據(jù),變得更聰明。機器人本身具有了自主決策能力,才能夠更好地服務于人,生產(chǎn)也好,生活也罷。王繼宏說,我們可以看到,現(xiàn)在開發(fā)機器人本體的企業(yè)都在往智能機器人方向轉型,國家科技部也已經(jīng)在國家重大研發(fā)計劃里專門啟動了智能機器人的專項,來自國內一流的高校院校、科研院所和企業(yè)都參與進來了,有這么多強大的研發(fā)機構和資源,機器人將來的智能化程度會越來越高,對我們的幫助也會越來越大,未來應該是智能機器人的天下。