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人工智能+機器人=製（zhì）造業效率提升新機會？

2019-2-18 來源：- 作者：-

　　曾經，在追求性價比與（yǔ）實用（yòng）性的工業領域，“人工智能隻是智能製（zhì）造舞台上的小配角”。如今，關於具體應用場景，業界（jiè）人（rén）士普遍認為，人工智能將大（dà）幅提升工業機器人的工作效率。人工智能技術與（yǔ）機器人技術結合的未來發展（zhǎn）方（fāng）向（xiàng）在何處？

　　進入2018年，中國AI的投資（zī）和創業公司正持續增加。“人工智（zhì）能+製造”的投融資（zī）案例（lì）也是不勝枚舉。

　　“AI”隨處可見（jiàn），已成為多人熱衷的流行詞（cí）。機器學習宗師（shī）級大（dà）牛 Michael I.Jordan則認為這（zhè）一現象讓他感到非常不安（ān）：“AI隻不過是他們借此向 VC、企（qǐ）業、媒體以及大眾兜售其自身的概念。至於真正的（de） AI，我們根本還沒有實現。”

　　曾經，在追求性價（jià）比（bǐ）與實用（yòng）性（xìng）的工業領（lǐng）域，“人工智能隻（zhī）是智能製造舞台上的小（xiǎo）配角”。如今，關於（yú）具體應（yīng）用場（chǎng）景（jǐng），業界人士普遍認為，人工（gōng）智能將大幅提（tí）升工（gōng）業機器人的工作效率。

　　截至目前，機器人行業發（fā）現了哪些人工智能位於（yú）工業應用場（chǎng）景的“新（xīn）大陸”？人工智能技術與機器人技術結合（hé）的未來發展方向在何處？

人工智能+傳統工業機器人=智能機器人

　　傳統的工業機器人是機械設計與製造（zào）技術、自動控製技術以及計算機軟硬件技術的高度融（róng）合。

　　人工智能是數據和算法的集合，計算能力（芯片（piàn））不斷躍升是人（rén）工智能得以（yǐ）廣泛應用的基礎。目前人工智能仍處於弱人工智能的階段，形成突破的領（lǐng）域仍比較局限。人工智能技術和機器人技術相結合（hé），實現既具備機器人的肢體又具備類人智慧的（de）機器（qì）人是人工智能和機器人技術發展的終極目標。智能機器人是人工智能技術和傳統工業機器（qì）人技術融合發展（zhǎn）的結果。

　　Geek+ CEO鄭勇表示，如果把人工智能定義（yì）到“深（shēn）度學習”的程（chéng）度，那目前幾乎沒有落地應用。他認為目前的人工智能可以定（dìng）義為“相對複雜的算法（fǎ）帶來的自（zì）主能力（lì）”。

　　專注機器人智能物流領域（yù）的Geek+，通過人工智能和機器人技術賦能物（wù）流倉儲（chǔ）行業，通過智能揀選、搬運、分揀等倉儲物流（liú）環節的優化，高（gāo）度柔性的人機交互，來實現提高倉庫（kù）效率，降低人工成本及人（rén）工勞動強度的目的。

　　庫柏特CEO李淼（miǎo）指出，“分揀、打磨、裝配、檢測”為人工智能與機（jī）器（qì）人落（luò）地應用最為迫切和廣泛的四大領域。由此，庫柏特自主研發的係統通過核心學（xué）習算法以及專用控製軟件可應（yīng）用於上下料的無序分揀、手機或者航空葉片的力控打磨、智能示（shì）教、智能貼標以及零件裝配等（děng）場景。

　　“AI時代，工業機器人將被新（xīn）的核心技術定（dìng）義（yì），包括深度學習（xí）、路（lù）徑規劃、任務（wù）級編程、柔性控製等。”梅卡曼德CEO邵天蘭說道。在他看來，混雜物體（tǐ）分（fèn）揀（jiǎn）是目（mù）前需求最明顯、應用（yòng）最直接的部分（fèn），很多公司（sī）都能展（zhǎn）示一定程度的demo，但是真（zhēn）正能大規（guī）模使用的產（chǎn）品還（hái）沒出現。

　　除此之外，還有個結合點為“操作規劃”，即人隻（zhī）需要指定好多個工（gōng）件的安裝要求，機器人就可自行計算出抓取和安裝的方案，節省大量編程時間（jiān）。

　　在標準場景中（zhōng），工業機器（qì）人生產的產品批量較大，有大量的重複性工作，需要（yào）高頻次的軌跡（jì）優化，比如機床加工、零件安（ān）裝（zhuāng）等（děng）應用。此（cǐ）時（shí）可以通過小樣（yàng）本（běn）監督（dū）學（xué）習，讓機器人擁有自適（shì）應、進化功能。

　　而此前，艾利特展示了“機器人（rén）疊衣服”的demo，展示（shì）了機器人軌跡優化（huà）不僅僅可以針對剛性物體，還能應對衣（yī）服這類柔性體。艾利特的機器人疊衣服係統通過深度強化學習算法和（hé）深度視（shì）覺傳感（gǎn）器精（jīng）準定位衣物疊取點，自動尋優最（zuì）佳運動軌跡，實現疊取效果。該係統還（hái）使用了（le）仿真環境快速建模和遷移學習方法，加快學習速度、降（jiàng）低數據采集成本，最終將仿真結果映射到真實機器人操作中。

　　除了上（shàng）述以提升（shēng）工業機器人效率（lǜ）為攻（gōng）堅重點的應用外，機器視（shì）覺作為人工智能的一個分支既是機遇也是挑（tiāo）戰（zhàn）。

　　在（zài）智能製造過程中，機器視覺主要（yào）用計算機來模擬人的視覺功能，也就是把客觀事物的圖（tú）像信息提取、處理並理解，最終用於實際檢測、測量和控製。

　　易視（shì）智瞳CEO黃（huáng）卜夫認為，機器視覺瑕（xiá）疵檢測（cè）是人工智能的一大“練兵場”。易視（shì）智瞳高（gāo）精度視覺點膠係統集成了點膠工藝的視覺感知、運動控製（zhì）和點膠執行等功能，可方便地與各種（zhǒng）執行機構整合，一步形成終端（duān）點膠機產品，滿（mǎn）足各種產線點膠的需求，通過深度學習還可（kě）由單機智（zhì）能向多機互聯協同演變。

　　此外，設備故障監（jiān）測與預警也是人工智能在工業場（chǎng）景的一大落地應用，這（zhè）類方案可監管工廠（chǎng）廠房每一台機器人，並預測機器人的異常狀況，在機器人出現問題前加派技術人員進行維修作業。

　　此外，如果有（yǒu）機器人（rén）發生故障，這類方（fāng）案也能讓相鄰的機器人自動承擔其生（shēng）產線上（shàng）的任務，以避（bì）免或減少設備停產損失。

　　萬變不離其宗，人工智能在製造（zào）業的（de）應用（yòng）場景大多與上述類似或相關。業內人士一致認為，人（rén）工智能技術與機器人技術的結合將改變傳統的機器人行業格局，就像智（zhì）能手機對傳（chuán）統手機的顛覆一樣。

插上人工智能的翅膀，國產機（jī）器人能否彎道超（chāo）車？

　　一談到（dào）工業機器人，大家必然會提（tí）到abb、庫卡、發那科、安（ān）川。業內人士分析，寡頭壟斷產生的條件是：

　　第一，市場空間的擴大速度不足以容納更多的同類廠商進入，少數大公司的（de）產能已經基本滿足所有客戶的總需求；

　　第二，技術非常（cháng）成熟，難以產生顛覆性的新技術，處於追趕位置的公司難以通過技術突破實現“彎道超車”。

　　對（duì）於國產機器人來說（shuō），對於國際（jì）巨頭（tóu）一直處於追趕的狀態，在這樣的市場格局之下，國產機器人開始選擇從細分領域進入，試圖通過“一（yī）技之長”在局部（bù）戰場取得勝利。中國要改變追趕的局（jú）麵，主要有（yǒu）兩大超越機會：

　　其一，中國是（shì）巨大的機器人應用增量市場。

　　數據統計，在3C領域，中國的手機年產量超20億部，電（diàn）視、冰箱（xiāng）、空調等產量均穩居世界第一；在物流和電商領域，每年的快遞包裹數量超過4百億，也就是人均（jun1）達30件，穩居世界第一；在食（shí）品化工領域，化肥產量穩居世（shì）界第一。巨量的實際產業需求為人工智能的落地提供了龐大的練兵（bīng）場。

　　其二，中（zhōng）國的（de）人才、技術處於第一梯隊。

　　與機器人本體技術相比，中國在人工智能領域相對領先，具體體現（xiàn）為在（zài）AI領域發表的（de）論文數量和質量都在世界前二；對深度學習的基（jī）礎設施做（zuò）出了重要貢獻；知名研究院、高校在世（shì）界上屬於第一梯隊；在（zài）各類（lèi）AI競賽上刷榜等。

　　在具體實踐上，隨著國產機器人性價比的（de）提升（shēng），工業界對國（guó）產機器人認可度（dù）的提高（gāo），機器人企業針對具體（tǐ）行業或應用場景的實（shí）際需求，創造性的應用人工智能技術和機器（qì）人技術，提（tí）出解（jiě）決方案並實現相應的產品，空間巨（jù）大，這（zhè）也是創業創新的重點方向。

　　然而，“彎道超車”的道路必然不會（huì）是（shì）一馬（mǎ）平（píng）川。邵天蘭指出，要真正邁向AI+機器人新時代，中國機器人仍然麵臨挑戰，如在（zài）軌跡規劃、柔順控製等方向上（shàng）積累較（jiào）淺；需要與互聯網、自動駕駛（shǐ）、人臉識別（bié）等（děng）領域爭奪超一流人才（cái）。除此之外，各（gè）方麵的長期投入需要很大的決心和能力。

　　類似的（de），藍胖子機器人CEO鄧小（xiǎo）白給行業打了“預防針”：概（gài）念和故事很容易講，事情卻不容易做，能實現的是理想，不（bú）能實（shí）現（xiàn）的是夢（mèng）想。他認（rèn）為，在硬件上，工藝需（xū）要（yào）時間累積（jī）；軟件上，機器人軟件（jiàn）方麵的研發和教育遠遠落後於（yú）歐美。“中（zhōng）國（guó）有市場（chǎng）有希望，但任重道遠。無論是機器人還是人工（gōng）智能，都需（xū）要（yào）踏實落地（dì）細分市（shì）場的應用，再橫（héng）向擴展。”鄧小白說（shuō）道。

　　風口上的（de）“人工智能+製造”，究竟是真實的繁榮還是（shì）泡沫（mò）破裂前的狂歡？對於這一問題（tí）的回答大（dà）概是，能成功落地的人工智能將（jiāng）產生（shēng）巨大價值；而狹義的（de）單憑AI算法（fǎ）或技術的“空中樓閣”將無法適應於（yú）行業態勢，很快將看到泡沫的（de）破滅。

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