從物聯(lián)網(wǎng)到5G和人工智能，我們已經(jīng)看到多種先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)的融合，將物理世界和數(shù)字世界拉得越來(lái)越近。這種融合的影響將在工業(yè)中感受得最為強(qiáng)烈；徹底改變我們?cè)O(shè)計(jì)、規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)或提供面向消費(fèi)者的產(chǎn)品和服務(wù)的方式。Digital Catapult的技術(shù)戰(zhàn)略總監(jiān)Paul Ceely解釋說(shuō)。

在網(wǎng)絡(luò)物理世界的其他趨勢(shì)中--如元宇宙或數(shù)字孿生--遠(yuǎn)程和自主機(jī)器的崛起是制造業(yè)企業(yè)需要注意的一個(gè)趨勢(shì)：事實(shí)上，Digital Catapult將機(jī)器人和自主機(jī)器作為2022年的一個(gè)關(guān)鍵趨勢(shì)--預(yù)計(jì)到2026年，機(jī)器人技術(shù)的全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到驚人的538億英鎊。

雖然最著名的自主系統(tǒng)的例子是所謂的 "自動(dòng)駕駛 "汽車，但這種流行病已導(dǎo)致人們對(duì)先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)使自主機(jī)器在經(jīng)濟(jì)的許多其他部分越來(lái)越感興趣--制造業(yè)就是其中之一。

炒作和興奮在哪里停止，而影響何時(shí)開(kāi)始？部署機(jī)器人技術(shù)和自主系統(tǒng)的最大挑戰(zhàn)是什么？

為工人做重活

機(jī)器人和自主系統(tǒng)在車間和工廠里協(xié)助人類工人的能力不僅僅是炒作，它已經(jīng)在英國(guó)和其他國(guó)家實(shí)現(xiàn)了。

機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)正在為自動(dòng)化系統(tǒng)、機(jī)器人和cobots（協(xié)作機(jī)器人，能夠?qū)W習(xí)多種任務(wù)以協(xié)助人類的機(jī)器人）提供動(dòng)力，幫助減少周期時(shí)間、勞動(dòng)時(shí)間和質(zhì)量錯(cuò)誤。在基本層面上，機(jī)器人甚至可以協(xié)助人類完成 "重活"--這在日本等人口老齡化國(guó)家正變得很普遍。

機(jī)器人和自主機(jī)器在工廠環(huán)境中的主要好處是，它們能夠進(jìn)行人類原本要做的平凡、重復(fù)、體力消耗大甚至危險(xiǎn)的工作--例如，國(guó)家電網(wǎng)公司與波士頓動(dòng)力公司的合作，使用機(jī)器人監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)環(huán)境。這不僅保護(hù)了工人的安全，而且使他們能夠在車間里以更高的生產(chǎn)力開(kāi)展更高質(zhì)量的工作。

由于大流行病的影響，我們也看到越來(lái)越多的制造商利用沉浸式技術(shù)、5G和機(jī)器人技術(shù)的混合物進(jìn)行遠(yuǎn)程工作。例如，福特公司就是一家使用沉浸式頭盔和微軟Hololens等工具為其工程師進(jìn)行遠(yuǎn)程會(huì)議和培訓(xùn)的公司。

物流自動(dòng)化和監(jiān)測(cè)供應(yīng)

雖然供應(yīng)問(wèn)題出現(xiàn)了緩解的跡象，但過(guò)去兩年經(jīng)歷的挑戰(zhàn)--從人員配置到零部件短缺--暴露了供應(yīng)鏈運(yùn)行方式中不容忽視的系統(tǒng)性缺陷。機(jī)器人和自主機(jī)器有可能至少緩解這種壓力，特別是在勞動(dòng)力短缺方面。

我們還沒(méi)有達(dá)到普及的階段，但由于正在進(jìn)行的研究和開(kāi)發(fā)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我們可以看到自主卡車或自動(dòng)無(wú)人機(jī)向城市和偏遠(yuǎn)地區(qū)送貨。例如，目前在桑德蘭的日產(chǎn)工廠的一項(xiàng)試驗(yàn)正在測(cè)試5G的能力，以通過(guò)自動(dòng)卡車移動(dòng)零件來(lái)提高生產(chǎn)力。

而且，自主機(jī)器人可以幫助測(cè)試、分類、檢查和建造；像Ocado這樣的組織已經(jīng)在使用自主機(jī)器來(lái)支持分揀和包裝過(guò)程，我們將看到這些機(jī)器在受控的倉(cāng)庫(kù)之外移動(dòng)，例如，自主物流信息系統(tǒng)可以進(jìn)行產(chǎn)品交付的掃描。

解決浪費(fèi)材料、排放和金錢(qián)的問(wèn)題

隨著人類每天產(chǎn)生約21.2億噸的廢物，有效利用自動(dòng)化來(lái)更好地管理資源和緩解廢物流行對(duì)我們星球的影響是至關(guān)重要的。雖然自2011年以來(lái)，制造業(yè)的廢物管理已經(jīng)增加了35%，但仍有工作要做。

機(jī)器智能、人工智能和計(jì)算機(jī)視覺(jué)正允許有效地使用機(jī)器人來(lái)識(shí)別、標(biāo)記和分類大量的廢物流。還有一些早期的智能垃圾桶和容器的例子，它們可以與處理系統(tǒng)進(jìn)行溝通，甚至在處理現(xiàn)場(chǎng)投放垃圾，這些都在不斷地完善。通過(guò)探索像這樣以技術(shù)為主導(dǎo)的廢物管理解決方案，制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者不僅可以從清潔的良心中受益，而且最終可以獲得更多的收益。

技能和道德

在一個(gè)似乎永無(wú)止境的技能短缺和招聘挑戰(zhàn)的時(shí)代，這些先進(jìn)的技術(shù)代表了一個(gè)巨大的機(jī)會(huì)，可以幫助培訓(xùn)和協(xié)助員工的日常工作，以及釋放員工的寶貴時(shí)間 - 讓他們專注于提高工作質(zhì)量。

話雖如此，但要實(shí)現(xiàn)全面的機(jī)器人自主化，顯然仍有障礙。開(kāi)發(fā)一個(gè)能夠應(yīng)對(duì)許多變量的機(jī)器人或自主系統(tǒng)，如流體或不斷變化的環(huán)境條件--如不斷變化的光線、溫度等--在技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性，而且許多自主系統(tǒng)需要長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)流訓(xùn)練。自主系統(tǒng)也是為解決某個(gè)任務(wù)而建立的--在制造業(yè)中有幾十個(gè)成功使用案例的 "通用型 "機(jī)器人還沒(méi)有被開(kāi)發(fā)出來(lái)。

同時(shí)，這些系統(tǒng)必須以人類為中心的方式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，將技術(shù)的負(fù)責(zé)任和道德的使用放在首位。這意味著，在構(gòu)建這些系統(tǒng)時(shí)，需要考慮到員工和更多利益相關(guān)者的利益。

遠(yuǎn)程和自主機(jī)器的未來(lái)

自主機(jī)器和機(jī)器人應(yīng)對(duì)我們這個(gè)社會(huì)目前所面臨的一些最大的挑戰(zhàn)--無(wú)論是經(jīng)濟(jì)還是社會(huì)--的機(jī)會(huì)是無(wú)限的。然而，隨著對(duì)自動(dòng)化的需求成倍增長(zhǎng)，我們必須確保我們正在努力提高這些機(jī)器的準(zhǔn)確性、可靠性和安全性，并且它們與工人和鄰居和諧地適應(yīng)環(huán)境，特別是如果它們是遠(yuǎn)程操作的。