人工智能助力高端制造业机器人化

安世铭（Sami Atiya）

ABB集团机器人与离散自动化事业部总裁、ABB集团执行委员会成员

2016年6月，作为ABB集团离散自动化与运动控制业务总裁加入ABB集团执行委员会。ABB机器人与离散自动化事业部致力于谱写柔性制造与智能机械的未来。曾于1997—2015年在德国西门子担任多个高级管理职位，包括交通与物流部门首席执行官、医疗业务领域计算机断层扫描诊断设备部门首席执行官。还曾担任Harald Balzer &Partner董事总经理，并曾任职于博世集团-蓝宝股份有限公司和弗朗霍夫信息与数据处理研究所。拥有美国麻省理工学院工商管理硕士、德国伍珀塔尔大学/德国卡尔斯鲁厄理工学院电气工程博士（机器人、传感器和人工智能方向），以及德国卡尔斯鲁厄理工学院电气工程和自动化硕士学位。

我们可否预测技术对于社会经济的影响？我们曾认为电动汽车不可能出现，现在电动汽车正在带来一场革命；以前的学者认为想要驾驶飞机跨越海洋，最好的方法是建立一个个中继站给飞机加油，但现在科技进步早已让直接的越洋飞行成为现实。

技术在过去的百余年中突飞猛进，而在过去10年间，AI和机器学习技术革命更极大地推动了社会发展。

时下的新冠疫情正在影响我们的方方面面，比如由于封城措施影响了生产，企业经营者被迫重新审视生产线，这些生产线或许没有他们原来认为的那样具有灵活性，难以满足特殊情况下的市场需求。确保供应链的韧性和灵活性至关重要，新冠疫情是促使行业变化的催化剂，顺应这种变化将是一个新的趋势。

技术的发展伴随着4大工业趋势，即个性化消费盛行、劳动力日益短缺、不确定性加剧和数字化提速。而AI赋能的技术，以机器人和自动化的形式，提供了很多解决方案来应对以上4大趋势以及疫情带来的挑战。为应对这些趋势，我们创造解决方案，传递4大核心价值，即提高生产效率、改善产品质量、提升生产灵活性与简化生产流程。其中，生产效率和产品质量一直是重要因素。与此同时，柔性与至简将越来越具有战略意义，因为我们的客户要去适应快速变化的商业环境。想象这样一个世界：生产足够灵活，能应对任何需求的变化，人们将从重复和危险的工作中解脱出来，专注于高附加值的事情，从而享受更健康的工作和生活，我们真正要做的仅仅是告诉机器人去做什么。这样的世界正离我们越来越近，比我们想象的更近。

AI驱动的机器人能够帮助实现柔性生产。生产线不再是固定的、线性的，而是完全柔性的、灵活的、自动化的，生产过程主要由机器来控制。在同一个工厂，电动汽车和传统汽车的生产可以实现无缝连接，而机器人可以自动学习，实时进行数据分析，以便于提高绩效。通过与AGV（自动导引运输车）融合，人工赋能的机器人可以管理生产任务，自动下载程序，与车间里的其他机器人合作，整个过程不需要人进行干预。我非常有信心，机器人和AI的融合在机器人生产、编程、自我学习、开展服务的整个周期都能够创造价值，事实上这一切已经发生。

ABB正在上海建设机器人未来工厂，并将专门建立机器人生产质量控制系统，确保生产的每一个部件都是完美的。不管处于制造业中的哪一个行业，质检都很关键。(www.xing528.com)

未来工厂

有了AI，不仅设计和生产机器人会更简单，编程也会变得更简单，甚至被淘汰。我们在研究AI怎么帮助人用自然语言与机器人进行交互，在编程方面引入AI的应用将使这一目标更容易实现。AI还能让核心工人更有效地与他人互动，增强现实的工具可以帮助操作人员和工程师找到解决问题的新方案，这些都是AI能够为我们带来的价值。

以前，机器人对不同型号、包装的货物进行挑拣和装箱是不可能的，现在AI能帮助我们做到这一点，从而让仓储管理更加有效。比如让一个机器人挑苹果，如果正面拿不起来，可以试一下其他角度，或者是将苹果转一转，看怎样抓得更快。在这个过程中，机器人用不同的变量进行分析，并将成果应用在未来的任务中，不仅可以抓苹果，也可以抓其他不同的物体。AI能够让机器人在这种非结构化环境中更好地工作，并通过不断试错积累经验，进一步增强工作能力。

通过机器学习也能让自动雾化器更好地工作，这不仅可以提高喷涂质量，还能监督一些核心的指标，如压力、振动、温度等。这样的雾化器可以节省75%的喷料以及20%的气体消耗。

AI正在帮助实现可持续的垃圾分类工作。ABB与华为共同开发的系统可以帮助上海市政府进行垃圾分类和再循环利用。这个系统整合了我们的小型机器人YuMi和FlexPicker，利用AI和云计算，打造一个包含机器人、计算机和传感器的神经系统，它能像人脑一样将垃圾分类，然后分到不同垃圾筒进行运输，每一步骤都会被拍照。在整个过程中，专用的云仪表盘能把信息传给机器人，机器人据此判断垃圾类型并进行分类。机器人通过不断循环学习，可以学会将越来越多类型的垃圾进行分类投放。得益于华为的高性能芯片，我们能够以100毫秒级的速度进行处理，准确率高达98%。

垃圾分类系统

此外，通过预测性维护，AI能够提高机器人的可靠性。我们利用AI技术来对机器人手臂上的变速箱和其他零部件进行预维护，并帮助客户更好地预判未来可能需要进行的维护。

我们需要进一步提升制造的灵活性和简单性，让人类能够更自然、更方便地与机器人合作。AI要成为机器人解决方案的一部分，所以我们要建立一个全球生态系统来推动创新。