新一代制造機(jī)器人將更靈活且更容易調(diào)試。
自動(dòng)化工廠中的許多機(jī)器人只能有一種特定功能,而在硅谷附近弗里蒙特的特斯拉汽車廠房里,一臺(tái)機(jī)器人可以做四種工作:焊接,鉚接,粘合,安裝零件。
這家工廠最近在生產(chǎn)一款豪華款轎車Tesla S。當(dāng)這些機(jī)器人伸入一個(gè)平臺(tái)更換自己的手臂以開始新的任務(wù)時(shí),它們看起來像是怪物。
每過5分鐘,便有多達(dá)8臺(tái)機(jī)器人隨著一輛車,停留在生產(chǎn)線某個(gè)加工站點(diǎn)處,然后繞著車如同跳芭蕾舞一般忙碌著更換任務(wù)。據(jù)了解,明年公司新增的越野車也將在這條生產(chǎn)線上生產(chǎn),屆時(shí)這些機(jī)器人將重新編程。
特斯拉這家廠房很小,但卻象征著企業(yè)對機(jī)器人技術(shù)靈活性的一次有意義的嘗試,它有可能成為工業(yè)典范。其他企業(yè)也已經(jīng)開始考慮更大規(guī)模的生產(chǎn)變革。
最近,現(xiàn)代和北汽在北京郊外建成了一座年產(chǎn)可達(dá)百萬輛汽車的巨型工廠。美中經(jīng)合集團(tuán)一位美國風(fēng)險(xiǎn)投資家Paul Chau今年6月拜訪了這家工廠。他表示與對手工廠相比,他們使用了更多的機(jī)器人和更少的工人,他們的機(jī)器人具有和特斯拉工廠機(jī)器人一樣的靈活性。
煥然一新的倉庫紐約市北部的一家配送中心同時(shí)運(yùn)行著傳統(tǒng)和新式的物流系統(tǒng),這也清楚地展示了機(jī)器人是如何改變產(chǎn)品配送方式并威脅就業(yè)的。美國最大的雜貨批發(fā)商C&S通過紐伯格的這家?guī)旆肯蚱渲饕某羞B鎖店供貨。
舊的系統(tǒng)占地近50萬平方英尺,幾百名工人開著托盤推車和叉車晝夜不停地在貨架上裝貨卸貨。在夜間的高峰期,倉庫里充斥著刺耳的喇叭鳴笛聲和電動(dòng)車疾馳的噪音。頭戴耳麥的工人接到電腦以四種不同的語言發(fā)出的指令,向食品區(qū)飛奔而去。
新的系統(tǒng)卻很小,只有少量的技師控制,僅占庫房另外一邊3萬平方英尺的場地。在他們監(jiān)控下,168臺(tái)手推車大小的"漫游者"機(jī)器人分布在四層不同的平臺(tái)上,以每小時(shí)25英里的速度移動(dòng),幾乎和奧林匹克短跑運(yùn)動(dòng)員一樣快。
每臺(tái)機(jī)器人都與中央電腦無線連接,接到指令后沿著通道疾馳至指定地點(diǎn),取出或者放入一箱食品。機(jī)器人通過側(cè)面向下滑出的兩英尺長金屬叉進(jìn)行搬運(yùn)箱子。箱子被提起后收入機(jī)器人體內(nèi)。然后它快速?zèng)_到鋼籠箱的前端,轉(zhuǎn)入一條更寬的通道。
通過這些通道,機(jī)器人輪流將各自攜帶的箱子放入一臺(tái)升降機(jī)上,最終成股的食品箱通過傳送帶被送到一臺(tái)大型機(jī)器臂前。
高達(dá)10英尺的機(jī)械臂像一個(gè)老練的包裝工一般靈巧地旋轉(zhuǎn)排列每一個(gè)箱子,最終堆成一個(gè)高達(dá)8英尺的立方體。復(fù)雜的軟件設(shè)計(jì)能讓機(jī)器人按一定順序堆放箱子,這樣當(dāng)貨物到達(dá)超市,工人上貨時(shí)就能進(jìn)行精確的排序。
這套機(jī)器人倉庫系統(tǒng)由一家位于波士頓地區(qū)的初創(chuàng)型公司Symbotic設(shè)計(jì)。而這套系統(tǒng)的靈感來自于計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)者創(chuàng)造的軟件算法,這種算法可將數(shù)據(jù)高效地組織起來存入電腦硬盤。
Symbotic總裁Jim Baum將這一新系統(tǒng)比作巨大的并行計(jì)算機(jī),設(shè)計(jì)非常高效。機(jī)器人庫房搬移食品的方式與計(jì)算機(jī)處理比特(計(jì)算機(jī)最小的存儲(chǔ)單位)數(shù)據(jù)的方式非常相似。
人類角色的改變經(jīng)歷了在亞利桑那州鳳凰城郊區(qū)托爾森的12年倉管員工作生涯,Josh Graves在看到了自動(dòng)化系統(tǒng)是如何讓工作更輕松的同時(shí),也感受到新的壓力和不安。他所在的這家巨型倉庫主要為克羅格超市提供紡織品。
29歲的Graves高中一畢業(yè)就到了這家他父親工作了36年的倉庫工作。這份吃力的工作曾經(jīng)需要抬重箱,且工作時(shí)間也很長。他說:"15個(gè)人進(jìn)來,最 后只會(huì)有一個(gè)堅(jiān)持下來。"而現(xiàn)在,Graves只需開著一輛類似于小叉車的機(jī)器送取各種大小的箱子。北加州卡車司機(jī)副會(huì)長Rome Aloise說,少了 體力活,工傷也更少。
Graves帶著耳麥遵循電子指示在倉庫中存取貨物。被工人稱為"大腦"的中央電腦會(huì)提示他們的速度。而經(jīng)理們對工人的行動(dòng)了如指掌,精確到分鐘。
幾年前,Graves所在的倉庫安裝了一套可自動(dòng)存取食品箱的德國系統(tǒng)。這直接導(dǎo)致了公司裁減了106人,將近總勞動(dòng)力的20%。這套新系統(tǒng)最初還由資深的工會(huì)工人監(jiān)管,后來落入了雇傭非工會(huì)工人的德國公司手中。
目前,克羅格正計(jì)劃在托爾森建立一座高度自動(dòng)化的倉庫。為此,去年已經(jīng)有60名工會(huì)工人前往市政廳抗議這項(xiàng)當(dāng)時(shí)還未裁定的計(jì)劃。
Graves先生告訴當(dāng)?shù)毓賳T:"我們對使用這些機(jī)器沒有意見,但請告訴克羅格我們不想在我們的城市失去工作。"當(dāng)然還是有一些工作是機(jī)器無法勝任的: 比如需要工人移動(dòng)事先無法預(yù)知的設(shè)備或是需要具備各種非重復(fù)性技能的建筑工作;需要觸覺反饋的裝配工作,如將玻璃纖維板裝入飛機(jī)、輪船或汽車內(nèi)部;或者是 非常少量或多種類型的產(chǎn)品裝配(這需要頻繁地給機(jī)器人重新編程,非常昂貴)。
只是,這份清單正在變得越來越短。
升級(jí)換代的物流業(yè)在加州帕羅奧多市的一處工業(yè)園有一座車庫。一臺(tái)配備電子眼、小型鏟斗和吸盤的機(jī)器臂正在重復(fù)撿起盒子,將其丟入傳送帶上。
它所做的,正是全世界范圍內(nèi)低收入工人每天要做的工作。
過去受制于昂貴的視覺系統(tǒng)和對操作環(huán)境光照的苛刻要求,老式的機(jī)器人無法做此項(xiàng)工作。但多虧了廉價(jià)的立體相機(jī)和軟件系統(tǒng),機(jī)器人已經(jīng)可以像人類一樣辨認(rèn)外形。這臺(tái)機(jī)器人能夠快速分辨出隨機(jī)放入的不規(guī)則物體的尺寸。
機(jī)器人使用的技術(shù)是由微軟為其Xbox視頻游戲而開發(fā)的Kinect體感系統(tǒng)衍生而來的。
此類機(jī)器人將把自動(dòng)化的觸角擴(kuò)展到像聯(lián)邦快遞和聯(lián)合包裹托運(yùn)這樣的公司,它們現(xiàn)在雇傭著數(shù)萬名工人做著此類工作。
Industrial Perception公司是加州門洛帕克一家雄心壯志的機(jī)器人研究公司W(wǎng)illow Garage的第一家分公司。它的第一個(gè)客 戶很可能是一家現(xiàn)在雇傭著上千名工人裝卸卡車的公司。這些工人平均可以在6秒鐘之內(nèi)搬運(yùn)一個(gè)箱子。每個(gè)箱子都超過130磅重,因此工人很容易疲勞且時(shí)常傷 到背部。
若Industrial Perception的機(jī)器人每4秒就能可靠地搬運(yùn)一個(gè)箱子,那他們就能贏得這份合同。工程師自信地認(rèn)為他們的機(jī)器人很快可以做得更好,每2秒鐘就可搬起放下一個(gè)箱子。
Industrial Perception公司的創(chuàng)立者,機(jī)器視覺科學(xué)家Gary Bradski說:"我們即將改變制造業(yè)和物流業(yè),我認(rèn)為這不僅僅是一個(gè)獨(dú)立事件,它最終將像因特網(wǎng)一樣影響深遠(yuǎn)。"