工業(yè)智能化生產(chǎn)：強(qiáng)AI+機(jī)器人協(xié)作打造未來工廠

　　隨著人工智能、機(jī)器人、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等科技深入產(chǎn)線車間，制造業(yè)的智能化程度不斷加深，挑戰(zhàn)也接踵而來。昨日，在世界智能制造大會智能系統(tǒng)與自主決策論壇上，來自中國、德國等地的專家學(xué)者，圍繞如何進(jìn)一步提升工業(yè)智能化生產(chǎn)，展開了廣泛的交流討論。

　　經(jīng)過多年的推廣發(fā)展，機(jī)器人已經(jīng)是很多企業(yè)產(chǎn)線的標(biāo)配，成為一項智能制造的代表性技術(shù)，目前也面臨升級轉(zhuǎn)化的挑戰(zhàn)。西門子數(shù)字工業(yè)集團(tuán)全球拓展戰(zhàn)略總監(jiān)郭心介紹，現(xiàn)在流行的串聯(lián)機(jī)器人，就是常見的單臂機(jī)器人，還處于早期階段，不能算智能化，“從全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史來看，目前的機(jī)器人相當(dāng)于是工業(yè)化早期的剛性產(chǎn)線工人，自動化程度雖然高，但只能生產(chǎn)單一的產(chǎn)品。”那么隨著企業(yè)對生產(chǎn)智能程度要求的提高，機(jī)器人也面臨著升級換代。

　　如何改造升級目前的產(chǎn)業(yè)機(jī)器人？來自加拿大工程學(xué)院院士張丹介紹一種思路方法：將串聯(lián)機(jī)器人并聯(lián)化，即在一根主軸上安裝三個機(jī)器臂，實現(xiàn)協(xié)同作業(yè)。相比而言，并聯(lián)機(jī)器人更加快速準(zhǔn)確高效，“特別是它的準(zhǔn)確性，比如在醫(yī)療機(jī)器人上，我們可以實現(xiàn)精度達(dá)到0.5微米的手術(shù)操作，這個也可以用在航空、電子等要求高精密加工的行業(yè)。”機(jī)器臂多了，對機(jī)器人技術(shù)就提出了新的要求，“需要解決轉(zhuǎn)角和多臂之間的干涉問題，就是要讓三條機(jī)械臂之間協(xié)作更智能，相互之間不能打岔妨礙生產(chǎn)。”

　　事實上，機(jī)器人協(xié)作對于系統(tǒng)的智能化提出了很高的要求。鵬城實驗室研究員、國防科技創(chuàng)新特區(qū)專家梅濤帶領(lǐng)團(tuán)隊一直從事水下機(jī)器人協(xié)作問題的研究實踐，他分享了團(tuán)隊在多機(jī)器人協(xié)作方面的經(jīng)驗，“相比于單體機(jī)器人，協(xié)同不僅能使多個機(jī)器人合作執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)，還能組成模塊化機(jī)器人集群，從而大大降低系統(tǒng)成本。”根據(jù)他們的實踐，要最大限度發(fā)揮機(jī)器人的合作作業(yè)，需要建立一個人工智能程度較高的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，“我們現(xiàn)在以知識圖譜為基礎(chǔ)，設(shè)計優(yōu)化圖搜索算法，動態(tài)生成各類任務(wù)的決策執(zhí)行序列；基于序列組織水下機(jī)器人開展作業(yè)任務(wù)并行調(diào)度，完成整個平臺技術(shù)操作。”

　　如果說機(jī)器人是身體，那么ai就是大腦，真正實現(xiàn)智能制造，ai一定要發(fā)達(dá)。德國漢堡科學(xué)院院士張建偉表示，目前在工業(yè)生產(chǎn)中使用的技術(shù)都是弱ai，以輔助人生產(chǎn)為主，“我們現(xiàn)在的所謂ai，能聽能讀甚至能寫，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上思考，這里面牽涉的不僅僅是算法和芯片的問題，數(shù)據(jù)也非常重要。”根據(jù)西門子的預(yù)算，到2025年，全球大約將會有1000億臺設(shè)備接入物聯(lián)網(wǎng)，而由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將是驚人的，如何使用這些海量的數(shù)據(jù)將是未來制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

　　目前，通過融合ai、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，西門子已經(jīng)在一家無人巴士公司實踐了全數(shù)字化的生產(chǎn)。每天行駛時間、里程、電池運(yùn)行情況……在西門子的mindshpere系統(tǒng)里，不僅可以檢測記錄一臺無人巴士的運(yùn)行情況，甚至還可以追溯到生產(chǎn)源頭，西門子數(shù)字工業(yè)集團(tuán)全球拓展戰(zhàn)略總監(jiān)郭心介紹，“如果有一個零件出現(xiàn)過熱問題，我們不僅可以及時知道，甚至可以追溯到它的生產(chǎn)設(shè)計階段，從而在根本上改進(jìn)整個車輛的生產(chǎn)設(shè)計。”

　　在人工智能、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人等科技的推動下，智能制造到底可以走多遠(yuǎn)？論壇上，西門子描繪了未來的新能源汽車生產(chǎn)車間：沒有長長的生產(chǎn)線，只有一個個單元格式樣的生產(chǎn)站，它們負(fù)責(zé)各自零件產(chǎn)品的生產(chǎn)，無人運(yùn)輸車在生產(chǎn)站之間來往穿梭，而所有的零部件最后由機(jī)器人組裝完成生產(chǎn)。專家們坦言，目前來說這樣的圖景只是一個美好的愿望，但是隨著技術(shù)和產(chǎn)業(yè)不斷進(jìn)步這樣的未來極有可能。“我們現(xiàn)在有很強(qiáng)的算法，有海量的數(shù)據(jù)，最重要的是我們有巨大的生產(chǎn)和生活需求，這些都會推動智能制造不斷前進(jìn)。”張建偉院士總結(jié)道。（記者 孔偉 范杰玉）

　　轉(zhuǎn)自：南報網(wǎng)

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