通用工廠的需求–構(gòu)建具有復(fù)原力的世界COVID-19之后

2020-07-30 09:28

Covid－19之后的自動(dòng)化

在我們尋求COVID－19之后的經(jīng)濟(jì)重建時(shí)，自動(dòng)化已成為一種緊迫的社會(huì)必需品，而不是業(yè)務(wù)優(yōu)勢。但是，最近的中斷使制造業(yè)陷入停頓，即使在高度自動(dòng)化的行業(yè)中也引起了警覺。即使世界努力生產(chǎn)和供應(yīng)需求量很大的必需品，數(shù)以萬計(jì)的工業(yè)設(shè)備仍然閑置了幾個(gè)月。伊隆·馬斯克（Elon Musk）在特斯拉（Tesla）無法生產(chǎn)和供應(yīng)呼吸機(jī)證明了這一點(diǎn)。

在追求效率和生產(chǎn)力的過程中，我們忽略了多功能性和適應(yīng)性，因此也沒有適應(yīng)力。

一項(xiàng)物理任務(wù)就是處理對象－拾取，定向和放置對象在預(yù)期的方向和位置。然而，如果將對象放錯(cuò)了0．2mm的高度，則可以預(yù)先編程一個(gè)價(jià)格為＄ 18，000 – ＄ 30，000的機(jī)械臂，使其每天可以移動(dòng)數(shù)千個(gè)零件，放置精度高達(dá)20微米。

要確保如此嚴(yán)格的對象結(jié)構(gòu)，就需要一個(gè)復(fù)雜的傳感器，機(jī)械設(shè)備和定制傳輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，這需要數(shù)月的設(shè)計(jì)，開發(fā)，集成和測試。這將使機(jī)器人的總部署成本高達(dá)100，000美元／美元至150，000美元／美元。僅僅以某種方式布置一個(gè)物體要花費(fèi)機(jī)器人的2到6倍的成本，以便機(jī)器人可以盲目地拾取它。

如果對象的尺寸變化甚至達(dá)到一毫米，所有這些工作和費(fèi)用將變得無用，更不用說替換整個(gè)對象了。相反，盡管人類的手臂在精確度，速度和力量上均不如機(jī)器人手臂，但人類仍可以毫不費(fèi)力地適應(yīng)這種變化。機(jī)械臂可能是可重新配置的電動(dòng)工具的頂峰，但這僅僅是一種工具。鑒于人類配備了先進(jìn)的視覺，操縱，本體感知能力以及為對象操縱而建立的無與倫比的視覺智能目的 –這是一件容易瑣碎且?guī)缀鯖]有探索的主題。

產(chǎn)品特定工廠

機(jī)器人對剛性且昂貴的對象結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的堅(jiān)持將其采用僅限于汽車等制造行業(yè)，這些行業(yè)的生產(chǎn)壽命長且可預(yù)測，并且大量生產(chǎn)證明了這些前期成本。快速發(fā)展的產(chǎn)品（如智能手機(jī)），高可變性產(chǎn)品（如服裝）和小批量，高復(fù)雜度產(chǎn)品（如飛機(jī)，衛(wèi)星和醫(yī)療設(shè)備）的制造商幾乎沒有采用機(jī)器人來完成組裝任務(wù)。正如我們今天所知，上述因素導(dǎo)致了特定于產(chǎn)品的工廠。

在COVID－19之后，如果我們要專注于彈性來重建我們的行業(yè)，同時(shí)繼續(xù)利用與自動(dòng)化相關(guān)的規(guī)模，速度和GDP增長，我們就需要重新構(gòu)想機(jī)器人。機(jī)器人必須不再是特定于任務(wù)的，并且必須具有看清，理解和學(xué)會(huì)操縱各種物體的認(rèn)知能力，即使它們雜亂無章或受阻。機(jī)器人缺乏感知和操縱各種物體的視覺能力，必須通過將機(jī)器視覺和人工智能相結(jié)合的重大技術(shù)突破來解決。

我相信，未來將見證配備了視覺智能機(jī)器人裝配線的，與產(chǎn)品不可知的通用工廠的興起，這些裝配線可以快速變形以按需生產(chǎn)各種類型的組件或產(chǎn)品。今天的智能手機(jī)裝配線，明天的醫(yī)療保健PPE生產(chǎn)線，第二天的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴生產(chǎn)線。幾乎沒有什么限制了機(jī)器人自動(dòng)化的真正潛力。

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