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。
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