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【深度】“机器人+”:互联网思维下的软性制造

发布时间:2016-11-23 来源:张煜 类型:自动化要闻 人浏览
关键字:

传感器 机器人 数控机床 智能制造

导  读:

现在国内,对“工业4.0”或“中国制造2025”有一个误区,那就是一提及此,就得是看得见的高度自动化流水线,认为智能制造就是大规模应用工业机器人、数控机床、智能传感器等先进设备。殊不知,越是这样,越陷入了另一个更大的窘境:刚性自动化窘境,而且有越陷越深的趋势。


三、“机器人+”的引入,工业企业的未来将产生颠覆性的变革

“机器人”,大家现在都已经有所认知。国际标准化组织通用的定义是:“一种可编程和多功能的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”它能为人类带来许多方便之处。

截至到2016年的最新研究成果,已经可以实现:两个机器人碰面后,可以进行相互交流,自己选择合适的交配伴侣。当机器人通过“WIFI”网络交换各自的基因组代码,这种有性生殖机制可产生新的基因组代码,将代码发送到3D打印机上,就可以“繁衍”出小机器人的各种部件,进行组装。目前科学家已经完成了整个生命周期测试。当机器人父母繁殖后代时,它们的功能随机组合。小机器人出生后,需要经历学习过程。如果满足条件,小机器人就可长大成人,继续繁育下一代,这项技术可用于殖民火星。——这是多神奇又精彩的事情。

而“机器人+”,在这里,我们特指工业企业的“机器人+”,则是另一番描述。

我们可以大胆预言一下,未来3-5年,一些先进的工业企业是怎样的场景:

1、工业企业内部各种管理岗位彻底消失,不存在采购部、仓储部、生产调度、行政部、销售内勤、财务部……工业企业管理职能的人员大幅消减到目前的十分之一甚至更少,而且是一人多能,一人高薪,能够处理各种异常。而这种异常只占到所有业务量的百分之一而已。其他正常流程都由系统自动化处理了。系统只会将不会处理的异常情况,自动推送到管理者的移动终端面前,管理者做灵活处理。处理流程和决策会被系统学习,系统就会智能获知,这种异常情况下次该如何处理,管理系统变得越来越智能;

2、更进一步,管理者可不必亲临工厂,可不再属于哪家企业,可挑起同一行业的数家工厂的数个不同管理者之重任,更进一步可跨界承担。与其说是管理者,莫不如说是训练师,不过他训练的,是工厂的自动化管理系统,让系统越来成熟、越来越智慧。而系统是忠诚的,可以不眠不休,可以永远属于工业企业主。

3、人们可以自由分散的创造性工作,即使看起来有些需要智力的管理工作,也已经被系统取代了。人工智能彻底改变工厂管理模式,厂房机器设备的所有权和使用权完全分离,能力对外开放,社会可以共享。人们越来越多成为自由职业者,成为自组织圈子的成员,(在美国已经有多达34%,超过5300万人是自由职业者)。他们在那里成为某一领域的专家,与消费者进行有情感的沟通、专家角度的推荐,帮助消费者(包括专业企业客户)购买和决策属于个性化定制的商品,帮助消费者进行勾画,畅想未来。他们时间自由,从事着自己喜欢的行当,得到的报酬要比今天高数倍。

4、消费者选择的商品一旦确定并满足开工条件后,只有极其复杂的个性化设计,需要人进行创造性的参与进来,其他的部分都可以通过智能设计工具进行处理设计、自动化分解各种组成,自动化安排生产、安排采购、对接到供应商平台上自动跟催,安排领用、安排制造、安排入库、安排发货一直到交付到消费者手中,自动跟催货款,如果您不能按期付款,您的信用记录将会提交到社会征信系统……。管理者只要处理极其复杂的异常部分就好了,比如客户投诉,比如复杂的有偿退货….。

5、而这所有的过程,从消费意识的唤醒到选择到制造再到消费者获取其价值直至商品消失的整个生命周期(包括大型设备、工程项目的制造),都是在一些节点可以和消费者进行交互的,无论是视频、数据或者影像,是有温度、有感情、有故事的。2020年的主力消费者,都是现在玩网游的年轻人,他们是中国互联网一代最重要的推手。他们真正成为了中国互联网一代,并且也已经成为企业的权力掌握者,逐渐参与直至决定企业的决策。他们更需要尊重、认可,因此马云认为“只有企业在85后掌权,B2B才会迎来成熟时机。”而B2B在中国经济下行时,才迎来了春天。

6、而工业企业的内部管理,无论是少人化或无人化,“病显”却越来越及时,越来越准确,管理越来越科学,制造越来越精益。所谓“病显”,就是能够让高层管理者实时很痛苦的感知到目前企业存在的问题,以进行判断和决策。举个简单例子,传统的ERP在库存管理中,有个很常见的参数设置:“安全库存量”。当该物品的库存低于设定的安全库存量时,系统会触发生成采购计划。但所有的ERP软件中,这个数值都是靠人工输入的,而且绝大部分数值都是经验值,一旦设定,就再也不去管它——这就要命了,会非常影响到企业的健康。很多库存积压就是这样产生的,因为安全库存量的设定和动态调整,一定是根据最大订货提前期、需求变动值和安全系数等需要科学计算并周期动态调整的。而未来的系统是能够智能做到安全库存参数的智能设置,并能够实时诊断目前企业库存的健康状况,实时调整。只有在出现呆滞料如何处理时,才会“麻烦”到管理者。

7、车间内部的制造组织过程,实现少人化。通过IE现场改造,车间内部具备了高度软性自动化,这是工业4.0的景象,可以根据个性化定制的订单,实现自动识别、自动配套、自动更换模具、自动流转,自动将检测信息提供到监测者手中,进度自动汇报和展现,甚至设备也可以自行故障诊断,自行报警后,自动通知设备厂家来人进行维修。

所有景象,其实已经不是设想和预言,而是天翼连同一些具有远见的尊贵客户,正在逐渐打造、逐渐实现的工厂现状。未来已来,能够实现这些景象的,就是工业企业的“机器人+”,也是天翼公司正在着手打造研发的新一代管理平台系统中的一个个隐含的管理机器人。

“机器人+”实际上就是软性的管理机器人,区别于目前大家看到的“机器人”,它隐藏在管理系统后台,是无形的机器人(当然,通过一些仿真,也可以显示在前台桌面),正如打败李世石的阿法狗是就是围棋机器人一样,软性的管理机器人,也具备以下能力:

智能:指感觉和感知,包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等;

机能:指变通性、通用性或空间占有性等;

物理能:指力、速度、可靠性、联用性和寿命等。

与日常看到的机器人所不同的是,软性管理机器人,由于没有传统机器人上必备的控制系统、检测系统和驱动装置,所以更投入精力在人工智能(ArtificialIntelligence,英文缩写:AI)方面,进行研究,使人工智能的技术更进一步,研究工业企业管理者充满智能和创意活动的规律,通过软性管理机器人构造具有一定智能的人工系统,研究如何让计算机去完成,或部分完成以往需要人的智力才能胜任的工作。

根据80/20原则,一名普通企业管理者的大部分工作,都是一些重复的行为,比如采购经理,大部分精力花在下达订单、督促交货、质量索赔、控制库存等;那这些工作,交给一个带有“弱人工智能”的“采购机器人”能不能完成?——是能够完成的,而且如果约束条件设置的足够多,逻辑足够强大,可以做到比人工更加精准,实现管控。而管理者,只要处理由软性机器人推送过来的异常情况,就可以了。而且这种异常情况作为“训练素材”,可以继续培养这个机器人,下次再出现类似的情况,就知道该如何处理。这样机器人就可以越训练越聪明,越成长越智能。

“机器人+”的研究方向可以分为两种:一种是采用传统的编程技术,使系统呈现智能的效果,而不考虑所用方法是否与人或动物机体所用的方法相同。这种方法叫工程学方法(ENGINEERING APPROACH),它已在一些领域内作出了成果,最新的成果是新闻写作也可以机器人化。另一种是模拟法(MODELING APPROACH),它不仅要看效果,还要求实现方法也和人类或生物机体所用的方法相同或相类似。遗传算法(GENERIC ALGORITHM,简称GA)和人工神经网络(ARTIFICIAL NEURAL NETWORK,简称ANN)均属后一类型。遗传算法模拟人类或生物的遗传-进化机制,人工神经网络则是模拟人类或动物大脑中神经细胞的活动方式。为了得到相同智能效果,两种方式通常都可使用。采用前一种方法,需要人工详细规定程序逻辑,如果游戏简单,还是方便的。如果游戏复杂,角色数量和活动空间增加,相应的逻辑就会很复杂(按指数式增长),人工编程就非常繁琐,容易出错。而一旦出错,就必须修改原程序,重新编译、调试,最后为用户提供一个新的版本或提供一个新补丁,非常麻烦。采用后一种方法时,编程者要为每一角色设计一个智能系统(一个模块)来进行控制,这个智能系统(模块)开始什么也不懂,就像初生婴儿那样,但它能够学习,能渐渐地适应环境,应付各种复杂情况。这种系统开始也常犯错误,但它能吸取教训,下一次运行时就可能改正,至少不会永远错下去,用不到发布新版本或打补丁。利用这种方法来实现人工智能,要求编程者具有生物学的思考方法,入门难度大一点。但一旦入了门,就可得到广泛应用。由于这种方法编程时无须对角色的活动规律做详细规定,应用于复杂问题,通常会比前一种方法更省力。

这两种研究方向,在“机器人+”领域,都有应用。前者,可应对在偏弱的一些软性机器人中,比如采购机器人、发料机器人、订单处理机器人、应答机器人等基层管理岗位;后者,可应对在一些稍强的,更像中层管理者的岗位,比如服务机器人、个性化定制机器人、排产机器人、数据分析机器人等,这些就需要靠管理者进行不断地强化训练,不断使其具有更高的智慧,而且更加具有鲜明的行业特征和企业特征。

前者可以部署公有云平台上,提供给工业企业按需配置,连通到企业现有的业务系统中,按需租用。就像企业给员工发工资一样,只不过给机器人的工资更低,而且永不犯错,没有接替损失。

后者是企业或行业要搭建自己的私有云,首先需要收集大量的数据,让数据称为企业最宝贵的资产之一并盘活,让数据成为训练机器人的基础,数据驱动机器人,数据让机器人变得更智能,然后再加上管理者不断的用处理各种异常进行训练,让行业机器人逐渐变得软性、智能,让行业机器人真正成为本企业的核心资产,不但越来越智能,而且永远年轻,永不背叛,可以传世。

在可预期的未来,“机器人+”代表着下一代管理系统的至高点,在互联网思维下,云计算(租用模式)、物联网(自动识别)、大数据驱动(预防与训练)还有生物仿真技术,甚至心理学等,都会在“机器人+”这一高科技产品中,得到完美的结合。作为全国领先的IT系统增值服务商,天翼愿意和一些极具远见、有勇气耐心和坚定意志进行突破和变革的企业、企业家朋友们,一同投入研究,一同进行探索前行。相信,很快就会有样板企业出来,向灯塔一样,在黑暗中,成为具有普惠意义的示范工厂,指引着我们光明的未来。


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