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【WRC 大咖观点】张佳帆《ABB机器人:突破传统,探索潜能》

时间: 2021-10-13

2021世界机器人大会第一天线下主论坛——“领航峰会”群星璀璨,产、学、研各领域大咖齐聚首,共话巅峰,为机器人未来发展领航。

峰会现场,ABB机器人与离散自动事业部中国研究中心经理张佳帆先生通过远程视频进行演讲,演讲主题为《ABB机器人:突破传统,探索潜能》。以下为张佳帆先生演讲内容全文整理。

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大家好,非常遗憾没有办法现场出席盛会,一年一度的世界机器人大会让我们真情地感受到疫情给我们带来的巨大变化,ABB作为工业机器人的领导者能够参与其中倍感荣幸,今天我和大家分享的题目是《突破传统、探索潜能》。

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工业机器人诞生至今,近五十年的时间里不断地改变我们的生产和生活,如今工业机器人正在各行各业出色地帮助人们从事一些人们不愿从事的脏乱、困难和单调重复性的工作。当今世界正在以前所未有的速度发展,几乎每两分钟就会诞生一件发明专利,颠覆性的技术更是层出不穷。这是一个变革的时代,变革不会是短期的,而是长期的,可能是十年甚至更长。

商品的个性化、人口的老龄化、工业制造的数字化以及新冠疫情等不确定因素都在推动全球制造业产生变革。

2030年,碳中和、碳达峰的战略目标正在积极推动低消耗、低排放、高效率为基本特征的绿色可持续的生产模式。

创新始终是ABB机器人的DNA,机械时代到电气时代到软件时代再到数字化时代。1974年,ABB发明创造了全世界第一台由微型计算机控制的电气化工业机器人,再到推出全世界第一台真正的安全协作双臂机器人优米,如今我们正在推动工业机器人技术的数字化转型,使自动化操作变得更为简单、更为智能、更为高效。

近年来,ABB工业机器人技术正在突破传统,逐渐从工厂车间拓展到仓库、医院、餐厅、商店和其它应用场景,例如将智能工业机器人引入医院实验室,可以帮助医务人员从重复、烦劳的事务中解脱出来,专注于更有价值的工作,最终帮助更多病患接受治疗。为此,2019年10月,ABB在美国休斯敦、德州医学中心创建了全新医疗保健研究中心,联合全球学术界、工业界和医学界的专家一起探索医院实验室工业机器人解决方案。

2021年的新冠疫情中,ABB工业机器人与新加坡政府共同应对挑战,应用于新加坡新冠检测系统,加快检测速度,使得每天检测量可达5000例,有效帮助实验室工作人员降低工作强度,同时减少在检测过程中感染的风险。

ABB工业机器人正在通过新的工业机器人自动化解决方案,推动建筑行业走向自动化。统计显示,每10家建筑企业中就有9家预测到2030年建筑行业将出现技术人员短缺,2020年第四季度仅欧盟就有超过20万个建筑工人岗位空缺,随着年轻人工作意愿度的下降,建筑行业劳动力短缺问题将日益突出。更重要的是,全球每年约有11万建筑行业相关的死亡事故,相比其它行业相比,建筑行业发生致命事故的可能性高出4倍。与此同时,机器人应用可以提高建筑行业质量,提升建筑行业的可持续发展,减少对环境的影响,因此有超过80%的建筑企业表示将在未来十年内引入机器人。

图中是建筑行业最基础的一项工作,由于所有工作都需要在主要施工阶段开始之前完成,因此这是一项时间紧迫的工作,通常单调乏味,而且要求苛刻,依赖于有经验的钢筋工人完成,总体构建数字孪生模型,从而提高制造速度和效率,原先每吨12小时缩短至现在的1小时,大幅度加快项目的进展速度,同时也改善了建筑工人的工作条件。

混凝土电机井中钻孔安装电梯,这也是建筑行业亟待自动化的案例,通常这项工作需要专业的电梯安装人员完成,ABB机器人携手迅达电梯让安装人员摆脱此类危险工作环境,工业机器人可以在竖井上下移动,在墙面合适的位置钻孔以便固定电机。

面对建筑行业可持续发展的挑战,ABB前不久发布了《工业机器人赋能建筑行业自动化白皮书》,希望通过工业机器人及其数字化工具产品的组合,为该行业提供更快速、更经济、更可持续的自动化发展解决方案。

解锁和上锁被称为自动化码头的最后一公里,目前集装箱码头自动化乃至智能化的浪潮中,这项工作依旧依靠工人在桥吊下方繁忙的水平运输线旁边这样危险的工作区域完成,劳动强度大、危险系数高,ABB工业机器人突破传统工业环境下的视觉解决方案和操作模式,利用人工智能技术、工业机器人能够学习遇到的各种锁具,从而在集装箱卡车到达时准确识别每种锁具,配合柔性一体化手闸完成有锁、上锁,或者解锁的操作,类似柔性化的解决方案帮助集装箱码头完成进一步的自动化升级。这些解决方案旨在将传统工厂自动化方案拓展到更为广泛的领域,极大地帮助客户提升他们的关键价值。

如今除了生产质量和生产效率之外,生产柔性和操作简便性对客户来说变得越来越重要,为了实现这一目标,ABB机器人专注于四个关键领域:工业机器人的自主性、可移动性、视觉和感知能力以及人与工业机器人的安全高效协作。前不久ABB宣布收购自主移动机器人制造商ASB,此后将使ABB成为业界唯一一家提供自主移动机器人、工业机器人和机械自动化解决方案的全价值链自动化机器人产品组合公司,可以覆盖从生产到物流到消费等众多领域。

自主可移动机器人的突破为工厂生产、物流以及众多零售、服务和医疗健康等领域带来了前所未有的灵活性,用智能自主移动工业机器人在智能互联的工作站之间实现自主导航、运送物料并完成操作,采用全柔性的生产网络替换目前的高性能生产线,可以大幅度帮助客户提升柔性和便携性。

当然,人工智能技术对这一变革至关重要,因为有感知理解、技能学习、技能安全等功能的智能机器人将引领新场景下的智能制造。目前人工智能已经在质量检测、预测性维护以及供应链和物流管理等场景中落地。大家可以看到我们的优易行协作机器人正如同小学生一样学习书法,通过多传感器信息融合将书法者的技能进行数字化并自动转化为机器人的程序,机器人可以通过学习不断提升自己的书法技能,通过工业机器人技术的数字化转型,将工业机器人具备的技能和机器学习深度结合,意味着工业机器人可以通过自我学习掌握一个在谋生环境下的工作技能。

自然感知和学习能力对未来的工业机器人是至关重要的,即使是学习如何组装两个简单的零件,结合虚拟仿生和数字孪生,工业机器人可以在一切状态下进行成千上万次快速学习和技能迭代,从而在真实环境操作提前熟练掌握这项技能。

人工智能对工业机器人而言意味着将资深工程师的专业技能以数字化形式转化为机器人自主决策能力,要想实现这样的目标有两个前提条件:首先是行业专业知识的数学表达,其次是工业商品中操作过程以及结果感知,然而行业的专业知识恰恰难以用语言表达清楚,往往存在一些直觉和感性上的信息,而在工业场景中病人数据往往存在残缺性,操作过程以及结果又往往是多元信息,因此工业数据很难转化为语义明确的表达形式,可以说这些都是人工智能赋能工业机器人进一步突破传统所面临的挑战。

虽然还有这样或者那样的不确定性,但畅想未来,可以理解就像今天的智能手机一样,智能化的工业机器人在工作场所将无处不在,人们可以和工业机器人并肩工作,能够更友善地交互,只要你和它说句话就能发出工作指令。相信智能工业机器人将为社会带来更多的益处,那一天将比想像中来得更快。

过去的二十五年时间,ABB机器人业务在中国处于领先的地位,拥有从研发到服务和销售完整的价值链,这让我们倍受鼓舞。在此,ABB欢迎各位业界同行一起探讨工业机器人的未来,让工业机器人能够更好地突破传统,更好地服务各行各业。预祝2021世界机器人大会能够顺利举行,谢谢!

主办单位

北京市人民政府 中华人民共和国工业和信息化部 中国科学技术协会

承办单位

中国电子学会 北京市经济和信息化局 北京经济技术开发区管委会
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