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德国工业4.0全面布局人工智能

2017/10/30    来源:光明日报    作者:田园      
关键字:德国工业4.0  人工智能  
近年来,德国为了实现传统产业转型升级,陆续提出了本国的机器人领域发展带动产业升级战略规划。
    德国现有的3000万个工作岗位中,至少有1800万个都可以被智能机器以及软件取代。
  
    *最基层的操作工种中有86%的工作岗位可以被机器人替代。
  
    *坐办公室及从事文秘工作者最为危险,约190万个工作岗位将受到威胁。
  
    *受影响严重的行业还有仓储、邮政以及快递业(150万)、零售业(120万)以及保洁行业(120万)等。
  
    德国工业机器人在原材料、本体零部件和系统集成方面有一定优势。从全球来看,日本和欧洲是工业机器人的主要产地,瑞士ABB、日本发那科(FANUC)、德国库卡(KUKA)和日本安川电机(YASKAWA)这四家企业是全球主要的工业机器人供货商,成为工业机器人生产的四大家族。近年来,德国为了实现传统产业转型升级,陆续提出了本国的机器人领域发展带动产业升级战略规划。
  
    按照德国在2013年汉诺威工博会上提出的工业4.0计划,通过智能人机交互传感器,人类可借助物联网对下一代工业机器人进行远程管理,同时工业4.0中的智能工厂和智能生产环节都需要借助不断升级的智能机器人。这不仅有助于解决机器人使用中的高能耗问题,还可促进制造业的绿色升级,全面实现工业自动化。据统计,德国是世界第五大机器人市场,同时也是欧洲最大的机器人市场。
  
    早在20世纪70年代,德国就开始了“机器换人”的过程。时至今日,德国工业领域每万名工人配备机器人292台,仅次于韩国和日本,排名全球第三。在此期间,德国通过政府长期资助、产学研结合的方式扶植起了自己的机器人产业和人才梯队。德国还引领欧盟成立了专门机构,对欧洲机器人技术的发展进行长期研究,并实施了规模庞大的民用机器人研发计划,投入大量资金研发可用于医疗、护理、家务、农业和运输等领域的机器人。
  
    享誉盛名的“库卡”
  
    德国库卡机器人公司1995年成立,是世界领先的工业机器人制造商之一。库卡机器人公司在全球拥有20多个子公司,大部分是销售和服务中心,包括绝大多数欧洲国家以及美国、墨西哥、巴西、日本、韩国、印度等国家和地区。当前,库卡机器人产品线几乎涵盖所有规格和负载范围的六轴机器人、卸码垛机器人、耐高温防尘机器人、焊接机器人、冲压连线机器人、架装式机器人、高精度机器人等。库卡机器人可用于物料搬运、加工、堆垛、点焊和弧焊,涉及自动化、金属加工、食品和塑料等行业。库卡工业机器人的用户包括:通用、克莱斯勒、福特、保时捷、宝马、奥迪、奔驰、大众、法拉利、哈雷戴维森、波音、西门子、宜家、施华洛世奇、沃尔玛、百威啤酒、可口可乐等。
  
    库卡工业机器人还在多部好莱坞电影中出镜,大出风头。在詹姆斯·邦德的电影《新铁金刚之不日杀机》中,一个场景描述的是在冰岛的一个冰宫,美国国家安全局女特工受到库卡激光焊接机器人的威胁。而在朗·霍华导演的电影《达·芬奇密码》中,正是一个库卡机械人递给主人公罗伯特·兰登一个密码箱子。
  
    2016年,在德国一场人机乒乓球大赛中,库卡推出的Agilus单臂机器人与德国乒乓球明星波尔展开激战。人类的世界冠军对战一台持有球拍的冷冰冰、橘色的机械手臂,吸引全球目光。Agilus这个单词的词根之一agile本身就是敏捷的意思,库卡宣称这种机器人是全世界最快的,速度足以从任何位置击回波尔的球。在开始阶段,Agilus单臂机器人凭借精准的动作和击球,很快以6∶0的领先,不过波尔也发现了机器人对手的弱点,擦网球、擦边球和高球成为有效的制敌手段。最终,波尔以11∶9的比分艰难拿下比赛。
  
    值得一提的是,今年1月8日,中国美的集团发布公告,已经完成了要约收购中涉及的库卡集团股份的交割工作,并已全部支付完毕本次要约收购涉及的款项,约占库卡集团已发行股本的94.55%。库卡携手中国制造业先锋美的,究竟能够为机器人行业发展带来怎样的前景,令人拭目以待。
  
    高危行业“机器换人”
  
    在金属加工、电子、医药等领域,机器人也都代替人工从事着繁重、精确、重复或危险的工作。日前,来自德国弗赖堡工业大学的Mining-ROX项目研发了一款叫作Julilus的机器人,它不但可以为整个采矿过程省下一大笔钱,还可以提升采矿的安全系数。弗赖堡工业大学是全欧洲唯一一个开展此类研究,并且拥有教学矿井的高校。这个研发团队希望利用自动化机器人去采矿,使矿工不再继续从事危险的工作。另外,采矿机器人还可以参与矿难救援。
  
    该项目其实是Robots in Saxony(ROX)的一部分,ROX是德国多所高校的合作项目,旨在将自动服务机器人应用于非结构化的环境中。目前,Mining-ROX项目拥有两个机器人:Alexander和Julius(都以德国著名科学家的名字命名)。弗赖堡工业大学教授博哈德·荣表示,Julius可以在危险系数很高的矿井下进行勘探,包括那些矿难发生地、废弃矿井或者是完全无人的矿井。
  
    实际上,德国政府在20世纪70年代中后期便开始推行一项名为“改善劳动条件计划”的政策,强制规定部分有危险、有毒、有害的工作岗位必须以机器人来代替人工,以行政手段将机器人的应用真正推向市场。
  
    大放异彩的生活机器人
  
    除了用于制造领域和高危行业,德国人十分重视机器人在日常生活中的应用。
  
    今年春天,据德国媒体报道,达美乐比萨宣布与自动驾驶机器人初创公司Starship合作,未来两个月内将在德国汉堡使用机器人运送比萨。Starship公司的六轮机器人高约两英尺,重量约40磅,行驶速度每小时四英里,配送范围为1英里。虽然机器人可以自动行驶,但是目前仍需要有人陪同,以免路线错误。尽管Starship是一家英国公司,却在德国得到了广泛的宣传。
  
    在今年3月的德国慕尼黑电子展上,德国科学家研制出的Sub1 Reloaded机器人仅耗时0.637秒便破解三阶魔方,打破了之前自己创下的0.887秒纪录,载入吉尼斯世界纪录。而人类破解三阶魔方的纪录为4.904秒。Sub1 Reloaded内部含有许多微芯片,这些芯片就像电子版的神经、大脑、肌肉一般组成了一个完整的Sub1 Reloaded机器人。
  
    Sub1 Reloaded运用了英飞凌生产的微控制器,这个微控制器与无人车辅助驾驶系统中的控制器很相似,都能使机器做出“最少反应”。“最少反应”在自动驾驶中的作用比在复原魔方中的作用更大。这个机器人在魔方上的成功,会为工程师们改良自动驾驶技术以及芯片处理技术带来一定启发。
  
    未来的雇佣关系
  
    在工业数字化理念引领下,德国不断提升自动化水平及智能机器人的使用率,已对就业领域产生巨大影响。调查统计显示,机器人已威胁到德国59%的工作岗位,这引起德国各界的高度关注。
  
    据剑桥大学发起的“未来的雇佣关系:就业将如何受电子化影响”研究项目调查结果显示,德国现有的3000万个工作岗位中,至少有1800万个都可以被智能机器以及软件取代。调查发现,不同工作岗位的失业风险程度取决于专业化分工、职位等级和工作性质。最基层的操作工种中有86%的工作岗位可以被机器人替代,辅助劳动力则是受机器人威胁第二大的工种。从绝对数量上来看,坐办公室及从事文秘工作者最为危险,约190万个工作岗位将受到智能化办公等技术的威胁。其他受影响严重的行业有仓储、邮政以及快递业(150万)、零售业(120万)以及保洁行业(120万)。
  
    此结果一经公布便引发德国各界关注,这意味着从理论上讲,德国59%的就业人口都有失业可能。不过,负责调查的Ing-Diba银行首席经济学家卡尔斯滕称,“全面实行自动化这一趋势既有可能成为现实,也有可能只是镜花水月般的幻象”。至少对于拥有高专业化素养以及科研头脑的从业人员来说,他们的工作稳如磐石。在德国24万余名医生中,只有约1%(3100人)的工作是可以由机器来完成的。同样不可替代的还有化学家和物理学家,这些科学家们的日常工作基本不可能由电脑来代替完成。调查显示,在46000名科学家中,只有约2800人的工作可以由电脑完成。
  
    但现实依旧残酷。去年,德国体育用品巨头阿迪达斯宣布将把生产线移回欧美等消费地,阿迪达斯CEO赫尔伯特·海纳表示将会利用机器人来进行生产。而这些移回欧美地区的生产线,原本属于中国、东南亚等地的代工厂。海纳表示,在人工费用普遍较高的德国,现在反而可以用较少的人员实现机器人24小时不间断生产。这也意味着,来自德国的机器人开始与中国、东南亚地区的工人抢夺饭碗。
  
    不过,人们也不必太过悲观。德国研究者发现,实际上自动化的投入以及电子科技的运用不一定只是威胁人们的就业,还可能发挥一定的促进作用。例如在电子科技以及信息产业,随着产业水平的提高,将会需要越来越多的从业人员。毕竟,机器人真正全面取代人类工作还需要很长时间。就德国来说,大多还是巨头型企业尝试使用机器人进行生产工作,毕竟机器人的制造成本、部署成本、学习成本等都是机器人全面取代人类工作的门槛。
 
责任编辑:李欢
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