機器人代替人工 企業(yè)人工成本縮減10倍
發(fā)布時間：2014/09/05 點擊量：
隨著人工智能技術的發(fā)展，機器人已經開始改變我們的生活。在很多家庭，小到吸塵器，大到監(jiān)控設備，越來越多的家庭服務機器人已經上崗工作，讓人們從繁瑣的家務中解脫出來。而在很多工廠和車間，機器人已經大量使用，搬運工、焊接工、噴涂工、裝配工等工種，正迅速被“機器人”取代。
未來的機器人包裝系統(tǒng)將會是什么樣的呢？機械設備制造商和自動化解決方案供應商正在幫助包裝業(yè)提高機器人的工作能力，將其多種功能融入到機械控制系統(tǒng)之中。同時，一波新的傳感器可能會應用到機器人身上——視覺傳感器、飛行時間傳感器、力/力矩傳感器和觸覺傳感器。未來的機器人包裝系統(tǒng)將是一個更加簡化、更加集成化和更加經濟的控制機構，再加上采用更為復雜的傳感技術。
包裝的未來已經可以預見，那就是機器人。工業(yè)用機器人非常適合重復性或危險性工作。如果機器人效率更高、使用成本進一步降低，更多人將因為其靈活和可靠的優(yōu)點而選擇使用它，機器人將替代許多傳統(tǒng)的設備，成為工業(yè)領域的重要幫手。
機器人在食品包裝行業(yè)的應用廣泛
機器人之所以受歡迎，主要是因為它們具有的靈活性。包裝商需要滿足消費者各種不同的要求，機器人比傳統(tǒng)的包裝設備更能適應不同尺寸和形狀的包裝物。例如，一條生產兩種包裝量的薯片生產線，只需要一個機器人就能完成包裝任務，操作人員只需要調整一下抓手即可。傳統(tǒng)設備則需要更多的零部件調整。 “首先，食品生產商非常需要這種靈活性很高的機器人。”Fanuc Robotics的堆垛和包裝工程部經理L.P. Musunur說，“此外，和普通的軟包裝袋設備相比，這種機器人的成本已經在用戶的可承受范圍內，包裝形式靈活，運行可靠。”
“如果你需要在同一包裝中混入好幾種不同的產品，機器人的優(yōu)勢就更能體現出來。”Adept Technology公司的副總裁Tim DeRosett說，“過去，你可能幾星期甚至幾個月重復同一種產品，而不需要對設備做任何調整。而現在，幾小時后就需要改變。有了靈活的機器人，切換的過程大大簡化，幾把小工具，然后再調整一下軟件，整個過程就完成了。”
在堆垛方面，機器人的優(yōu)勢也非常明顯。例如飲料生產商，目前都采用36"x36"的碼垛，而沃爾瑪的標準是48"x48"。這樣一來，很多飲料碼垛必須在銷售中心重新進行堆垛，否則無法滿足零售商的要求。
中國成為世界最大機器人買家
隨著新型工業(yè)化的高速發(fā)展，我國對包括機器人在內的高度智能裝備的需求快速增長。今年6月，在德國慕尼黑機器人及自動化技術博覽會上，國際機器人聯(lián)合會發(fā)布的最新全球機器人統(tǒng)計數據顯示：2013年中國共買入36560臺工業(yè)機器人，占全球銷售量的五分之一，同比增幅達60%，取代日本成為世界最大機器人買家。
與此同時，令人關注的是全球最大的代工企業(yè)富士康也在今年開始大幅度轉型，在貴州建設了以機器人為主的生產車間，爭取到包括特斯拉在內的新客戶，和惠普合建云服務器公司，“代工之王”的轉型之路受到全球廣泛關注，并預示了產業(yè)發(fā)展的諸多趨勢。其中最突出的是，工業(yè)智能化全面升級，制造產業(yè)逐步去人工化。
三年50萬工人僅剩下5萬
在信息技術條件下，機器替代人將會進一步加速。楊學山認為，從今天可以預見的情況來看，絕大部分的工業(yè)生產環(huán)節(jié)都是可以無人化的。
在工業(yè)化和信息化加速融合的潮流下，廣東、江蘇等工業(yè)發(fā)達地區(qū)均提出自己的“機器人發(fā)展戰(zhàn)略”。如廣東就提出以智能制造為抓手，推動信息化與工業(yè)化融合，積極實施“設備換人”和“生產線與生產系統(tǒng)”改造工程，并在全省培育十大智能制造示范基地，大力發(fā)展機器人產業(yè)。
廣東先后授予佛山市順德區(qū)、東莞市國家級信息化與工業(yè)化深度融合暨智能制造試驗區(qū)。楊學山介紹，東莞大朗鎮(zhèn)被譽為世界毛織之都，這里3年前有50萬工人。隨著數控織機等大批智能生產裝備的普及，機器設備換人在這里發(fā)揮了巨大作用。如今50萬工人，僅剩下5萬人，近9成工人被機器替代了。
特別令人關注的是，新一輪機器替代人的浪潮，不僅替代體力勞動，還替代腦力勞動。
美國的數據顯示，進入新千年后，中產階級的信息處理工作職位日漸下滑。從2000年到2010年，有1100萬個秘書職位被互聯(lián)網服務所取代，后者讓維護日歷、計劃行程這樣的事情十分容易。同一時期，電話接線員減少64%、旅游代理減少46%、會計減少26%。美國并非個案。在歐洲，7600萬個中產階級職位中的三分之二成為技術的犧牲品。
人工智能，這個曾經看似遙遠的技術如今正大步邁向現實。人工智能領域的專家預測稱，機器人可逐步替代車間工人、行政秘書、客戶服務經理、家政餐飲人員、律師、外科醫(yī)生、新聞工作者、清潔工、專業(yè)救災人員等9類崗位工作。
一些職業(yè)消失，一些崗位又新生
“機器人正在替代人類的重復性工作，我們無法阻止。”谷歌董事長埃里克·施密特表示，正是機器人才使得我們的生產效率更高。
而在長沙的一些工業(yè)企業(yè)，隨著機器人和全自動生產線的引進，生產方式和生產效率出現了革命性的變革。位于寧鄉(xiāng)經開區(qū)的加加食品科技工業(yè)園就是最新的一例。這里安裝了世界上最先進的全自動高速生產線，實現了從玻璃瓶卸垛，到沖瓶、灌裝、壓蓋、貼標、裹包、碼垛、CIP清洗的全機器化、全自動化生產。
“連續(xù)蒸料機、壓榨機等設備都是國外進口的，整個生產裝備這一塊投入達到5億元。”加加集團技術人員介紹，以前公司醬油生產屬于半自動化，一條生產線需要404名工人。而現在實現自動化后，整個生產流程，加上灌裝線，全部工人不到150人。
“生產全自動化，每年僅在人力成本方面，就為公司節(jié)約1500萬元。”半自動向全自動制造邁進，工業(yè)化與信息化的高度融合，加加制造裝備的鳥槍換炮，帶來了生產效益的大幅提升。這樣的變化，正越來越多地在長沙工業(yè)企業(yè)發(fā)生，越來越多的現代科技，更多的自動化智能裝備，正在推動長沙工業(yè)經濟的轉型發(fā)展。
自動化、機械化、網絡化的發(fā)展大趨勢，我們自然無法抗拒。但機器代替人的大規(guī)模發(fā)生，是否會威脅到人們的就業(yè)？
其實，對此不用過分擔心。一是隨著中國的老齡化進程，中國即將迎來勞動年齡人口的歷史性拐點。人口紅利即將逐漸萎縮之際，招工難不斷涌現，這就倒逼企業(yè)通過科技創(chuàng)新，減少對人工的依賴；二是80后、90后等年輕的一代，越來越不愿意再重復簡單的勞動崗位工作，而生產轉型升級，能為勞動者創(chuàng)造更好的就業(yè)環(huán)境；三是生產自動化、機械化進程由來已久，且一直在持續(xù)。事實上，放眼人類的工業(yè)革命歷史，這一進程一直在發(fā)生，并沒有太多人受到影響。科技的發(fā)展會帶走一些工作，同時也會創(chuàng)造大量新的工作，如今天的網購服務員、物流快遞員、軟件程序員。
從目前的狀況看，自動化改革的核心是廉價的傳感器、人工識別、機器學習和分布式智能技術，這些領域全部都需要大量的人才；而且要想把“機械手臂”變成真正的“機器人類”，則需要大數據存儲、高速運算的長足發(fā)展，例如機器人的每一個動作背后都有一套相應的程序去控制，必然會創(chuàng)造出大量的程序員崗位，最可能的情況是一臺能完成高精度組裝的機器人，消滅了iPad 32道工序所有的裝配女工，卻創(chuàng)造了1325個程序員崗位。
展望未來
機器人的另一個優(yōu)勢在于先進的視覺技術。有視覺能力的機器人可以“看見”它們抓取的物體的形狀，從而對自己的動作進行調整。這樣一來，機器人可以對產品在包裝前的擺放位置進行調整。視覺系統(tǒng)還能包裝機器人更快的掌握和適應新產品，并對產品質量做出判斷。
“如果你添加了視覺系統(tǒng)，還可以教會機器人辨認產品。”DeRosett說，“機器人可以對各種新產品進行辨認，并做出相應的反應。”
選擇帶視覺系統(tǒng)的機器人可以解決傳統(tǒng)包裝設備中不能解決的問題。例如，如果你生產的是冷凍食品，需要將包裝好的食品放入箱子中。傳統(tǒng)的包裝設備無法辨認袋子在傳送帶上的方向，而帶視覺系統(tǒng)的機器人可以按照你指定的方向把包裝袋放入紙箱中。
“軟硬件兩方面的共同進步使機器人能準確移動到要求的位置，從而更適應包裝業(yè)的要求。”DeRosett說。
包裝業(yè)機器人的主要賣點在于可靠性。由于它們采用伺服系統(tǒng)，運作起來非?？煽?，可保持60000小時無故障，首次保養(yǎng)的時間在40000小時后。
另一個推動機器人發(fā)展的原因是速度，而在某些領域中，機器人的速度已到了極限。
“有些人要求機器人每分鐘完成100件，”Traynor說，“但這要根絕不同的產品而言。有些餅干，如果在那么高的速度下被機器人抓取，早就飛到車間外去了。”
“不能僅僅追求速度，機器人不僅僅是速度快，還能保證在高速運動情況下良好的控制和平穩(wěn)的運作。”GSMA Systems公司副總裁兼總經理Mark Senti說。
未來的機器人包裝系統(tǒng)將會是什么樣的呢？機械設備制造商和自動化解決方案供應商正在幫助包裝業(yè)提高機器人的工作能力，將其多種功能融入到機械控制系統(tǒng)之中。同時，一波新的傳感器可能會應用到機器人身上——視覺傳感器、飛行時間傳感器、力/力矩傳感器和觸覺傳感器。未來的機器人包裝系統(tǒng)將是一個更加簡化、更加集成化和更加經濟的控制機構，再加上采用更為復雜的傳感技術。
包裝的未來已經可以預見，那就是機器人。工業(yè)用機器人非常適合重復性或危險性工作。如果機器人效率更高、使用成本進一步降低，更多人將因為其靈活和可靠的優(yōu)點而選擇使用它，機器人將替代許多傳統(tǒng)的設備，成為工業(yè)領域的重要幫手。
機器人在食品包裝行業(yè)的應用廣泛
機器人之所以受歡迎，主要是因為它們具有的靈活性。包裝商需要滿足消費者各種不同的要求，機器人比傳統(tǒng)的包裝設備更能適應不同尺寸和形狀的包裝物。例如，一條生產兩種包裝量的薯片生產線，只需要一個機器人就能完成包裝任務，操作人員只需要調整一下抓手即可。傳統(tǒng)設備則需要更多的零部件調整。 “首先，食品生產商非常需要這種靈活性很高的機器人。”Fanuc Robotics的堆垛和包裝工程部經理L.P. Musunur說，“此外，和普通的軟包裝袋設備相比，這種機器人的成本已經在用戶的可承受范圍內，包裝形式靈活，運行可靠。”
“如果你需要在同一包裝中混入好幾種不同的產品，機器人的優(yōu)勢就更能體現出來。”Adept Technology公司的副總裁Tim DeRosett說，“過去，你可能幾星期甚至幾個月重復同一種產品，而不需要對設備做任何調整。而現在，幾小時后就需要改變。有了靈活的機器人，切換的過程大大簡化，幾把小工具，然后再調整一下軟件，整個過程就完成了。”
在堆垛方面，機器人的優(yōu)勢也非常明顯。例如飲料生產商，目前都采用36"x36"的碼垛，而沃爾瑪的標準是48"x48"。這樣一來，很多飲料碼垛必須在銷售中心重新進行堆垛，否則無法滿足零售商的要求。
中國成為世界最大機器人買家
隨著新型工業(yè)化的高速發(fā)展，我國對包括機器人在內的高度智能裝備的需求快速增長。今年6月，在德國慕尼黑機器人及自動化技術博覽會上，國際機器人聯(lián)合會發(fā)布的最新全球機器人統(tǒng)計數據顯示：2013年中國共買入36560臺工業(yè)機器人，占全球銷售量的五分之一，同比增幅達60%，取代日本成為世界最大機器人買家。
與此同時，令人關注的是全球最大的代工企業(yè)富士康也在今年開始大幅度轉型，在貴州建設了以機器人為主的生產車間，爭取到包括特斯拉在內的新客戶，和惠普合建云服務器公司，“代工之王”的轉型之路受到全球廣泛關注，并預示了產業(yè)發(fā)展的諸多趨勢。其中最突出的是，工業(yè)智能化全面升級，制造產業(yè)逐步去人工化。
三年50萬工人僅剩下5萬
在信息技術條件下，機器替代人將會進一步加速。楊學山認為，從今天可以預見的情況來看，絕大部分的工業(yè)生產環(huán)節(jié)都是可以無人化的。
在工業(yè)化和信息化加速融合的潮流下，廣東、江蘇等工業(yè)發(fā)達地區(qū)均提出自己的“機器人發(fā)展戰(zhàn)略”。如廣東就提出以智能制造為抓手，推動信息化與工業(yè)化融合，積極實施“設備換人”和“生產線與生產系統(tǒng)”改造工程，并在全省培育十大智能制造示范基地，大力發(fā)展機器人產業(yè)。
廣東先后授予佛山市順德區(qū)、東莞市國家級信息化與工業(yè)化深度融合暨智能制造試驗區(qū)。楊學山介紹，東莞大朗鎮(zhèn)被譽為世界毛織之都，這里3年前有50萬工人。隨著數控織機等大批智能生產裝備的普及，機器設備換人在這里發(fā)揮了巨大作用。如今50萬工人，僅剩下5萬人，近9成工人被機器替代了。
特別令人關注的是，新一輪機器替代人的浪潮，不僅替代體力勞動，還替代腦力勞動。
美國的數據顯示，進入新千年后，中產階級的信息處理工作職位日漸下滑。從2000年到2010年，有1100萬個秘書職位被互聯(lián)網服務所取代，后者讓維護日歷、計劃行程這樣的事情十分容易。同一時期，電話接線員減少64%、旅游代理減少46%、會計減少26%。美國并非個案。在歐洲，7600萬個中產階級職位中的三分之二成為技術的犧牲品。
人工智能，這個曾經看似遙遠的技術如今正大步邁向現實。人工智能領域的專家預測稱，機器人可逐步替代車間工人、行政秘書、客戶服務經理、家政餐飲人員、律師、外科醫(yī)生、新聞工作者、清潔工、專業(yè)救災人員等9類崗位工作。
一些職業(yè)消失，一些崗位又新生
“機器人正在替代人類的重復性工作，我們無法阻止。”谷歌董事長埃里克·施密特表示，正是機器人才使得我們的生產效率更高。
而在長沙的一些工業(yè)企業(yè)，隨著機器人和全自動生產線的引進，生產方式和生產效率出現了革命性的變革。位于寧鄉(xiāng)經開區(qū)的加加食品科技工業(yè)園就是最新的一例。這里安裝了世界上最先進的全自動高速生產線，實現了從玻璃瓶卸垛，到沖瓶、灌裝、壓蓋、貼標、裹包、碼垛、CIP清洗的全機器化、全自動化生產。
“連續(xù)蒸料機、壓榨機等設備都是國外進口的，整個生產裝備這一塊投入達到5億元。”加加集團技術人員介紹，以前公司醬油生產屬于半自動化，一條生產線需要404名工人。而現在實現自動化后，整個生產流程，加上灌裝線，全部工人不到150人。
“生產全自動化，每年僅在人力成本方面，就為公司節(jié)約1500萬元。”半自動向全自動制造邁進，工業(yè)化與信息化的高度融合，加加制造裝備的鳥槍換炮，帶來了生產效益的大幅提升。這樣的變化，正越來越多地在長沙工業(yè)企業(yè)發(fā)生，越來越多的現代科技，更多的自動化智能裝備，正在推動長沙工業(yè)經濟的轉型發(fā)展。
自動化、機械化、網絡化的發(fā)展大趨勢，我們自然無法抗拒。但機器代替人的大規(guī)模發(fā)生，是否會威脅到人們的就業(yè)？
其實，對此不用過分擔心。一是隨著中國的老齡化進程，中國即將迎來勞動年齡人口的歷史性拐點。人口紅利即將逐漸萎縮之際，招工難不斷涌現，這就倒逼企業(yè)通過科技創(chuàng)新，減少對人工的依賴；二是80后、90后等年輕的一代，越來越不愿意再重復簡單的勞動崗位工作，而生產轉型升級，能為勞動者創(chuàng)造更好的就業(yè)環(huán)境；三是生產自動化、機械化進程由來已久，且一直在持續(xù)。事實上，放眼人類的工業(yè)革命歷史，這一進程一直在發(fā)生，并沒有太多人受到影響。科技的發(fā)展會帶走一些工作，同時也會創(chuàng)造大量新的工作，如今天的網購服務員、物流快遞員、軟件程序員。
從目前的狀況看，自動化改革的核心是廉價的傳感器、人工識別、機器學習和分布式智能技術，這些領域全部都需要大量的人才；而且要想把“機械手臂”變成真正的“機器人類”，則需要大數據存儲、高速運算的長足發(fā)展，例如機器人的每一個動作背后都有一套相應的程序去控制，必然會創(chuàng)造出大量的程序員崗位，最可能的情況是一臺能完成高精度組裝的機器人，消滅了iPad 32道工序所有的裝配女工，卻創(chuàng)造了1325個程序員崗位。
展望未來
機器人的另一個優(yōu)勢在于先進的視覺技術。有視覺能力的機器人可以“看見”它們抓取的物體的形狀，從而對自己的動作進行調整。這樣一來，機器人可以對產品在包裝前的擺放位置進行調整。視覺系統(tǒng)還能包裝機器人更快的掌握和適應新產品，并對產品質量做出判斷。
“如果你添加了視覺系統(tǒng)，還可以教會機器人辨認產品。”DeRosett說，“機器人可以對各種新產品進行辨認，并做出相應的反應。”
選擇帶視覺系統(tǒng)的機器人可以解決傳統(tǒng)包裝設備中不能解決的問題。例如，如果你生產的是冷凍食品，需要將包裝好的食品放入箱子中。傳統(tǒng)的包裝設備無法辨認袋子在傳送帶上的方向，而帶視覺系統(tǒng)的機器人可以按照你指定的方向把包裝袋放入紙箱中。
“軟硬件兩方面的共同進步使機器人能準確移動到要求的位置，從而更適應包裝業(yè)的要求。”DeRosett說。
包裝業(yè)機器人的主要賣點在于可靠性。由于它們采用伺服系統(tǒng)，運作起來非?？煽?，可保持60000小時無故障，首次保養(yǎng)的時間在40000小時后。
另一個推動機器人發(fā)展的原因是速度，而在某些領域中，機器人的速度已到了極限。
“有些人要求機器人每分鐘完成100件，”Traynor說，“但這要根絕不同的產品而言。有些餅干，如果在那么高的速度下被機器人抓取，早就飛到車間外去了。”
“不能僅僅追求速度，機器人不僅僅是速度快，還能保證在高速運動情況下良好的控制和平穩(wěn)的運作。”GSMA Systems公司副總裁兼總經理Mark Senti說。
