智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合的新型生产模式，它贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的方方面面，具有自我感知、自我学习、自我决策、自我执行、自我适应的功能。其核心是有效利用数据来改进和自动做出预测、实时、决策行动，以提高与优化工业的产出。据TrendForce旗下的拓跋工业研究院估计，2024年全球智能制造市场将达到4000亿美元，复合年增长率为10.1%。人。机器人1.0更倾向于机器，而机器人2.0更倾向于后者，逐渐向更灵活、更智能、更灵活、更安全的方向发展。工业4.0的提出，要求传统制造业大幅度提高速度、灵活性、响应速度和效率，在保证高质量的同时降低生产成本。在AI、AR和机器视觉的驱动下，机器人2.0在决策和交互能力上比上一代有了质的飞跃。另一方面，机器人2.0要求安全上升到一个新的高度，协作机器人的应用逐渐扩展了安全的定义，既保证了机器人本身的性能安全，又要求机器人与周围环境配合，保证周围人和物的安全。 　　       

       随着时间的流逝，发生了三项重要的工业革命：第一次是在18世纪末，蒸汽机被视为主角；第二次是工业革命。第二次是1870年出现的，主角包括内燃机、电力和石油。第三次在二十世纪，以原子能、航天、计算机科学和互联网的出现为特征。现在，我们正处于第四次工业革命之中，在公司生产过程的不同阶段中，机器人的存在，为工厂自动化和许多公司的数字化转型做出了贡献。什么是协作机器人？       说到协作机器人，我们指的是协作可编程机器人，其特征在于能够与生产链中的员工积极互动。一种半自主的员工，由于其自身的技术而更加积极地工作，从而降低了事故风险并显着提高了生产链或其他活动的速度。具体而言，我们谈论的是可编程机器人，它表示一种能够记忆或执行借助或多或少复杂软件提供的一系列命令的机器人。       根据意大利工业机器人学会的说法，该机器人是可编程的多用途机械手，用于处理材料，工具和其他生产方式。它能够与发生与生产相关的技术转化周期的环境互动。协作机器人与第一代机器人之间的主要区别主要在于，后者无需人工干预即可独立管理其工作。另一方面，工业4.0的目的是在机器和人之间创造一个积极互动的空间，以使工作更加流畅和高效。可以说，在没有特殊阴影区域的情况下，协作机器人的设计使其能够与人并肩作战，就好像它们是他手臂的真正延伸一样。它们在一定程度上融入了各个领域以及世界各地的公司，这清楚地证明了这一点，并取得了非凡的成果。协作机器人的特征是什么？       毫无疑问，在希望优化时间，减少事故，最小化空间需求，从而提高生产速度和利润的尖端公司的生产过程中，协作机器人扮演着越来越重要的角色。这些机器人的特征之一是它们为操作员提供执行物理上苛刻的任务和工作表现的支持。除了更好地保护人类健康外，这还涉及一种更有效的工作方式，以及关注员工的安全。       第二个特征涉及机械的灵活性。实际上，它们可以根据需要轻松用于执行多个操作阶段。在这种情况下，出现了人机结合的问题：实际上，必须对机器人进行编程以使其运转。押注生产过程自动化的行业也投资了他们的团队，以了解如何最好地管理需要必要信息以完成所需内容的机器人。对于此类任务，通常会有软件和控制面板。与手动生产相比，这些机器人的更高效率不可避免地涉及在更短的时间内实现既定目标。因此，购买上述机器所产生的费用可以在不长的时间内摊销。工业4.0的好处       公司有机会通过受益于机器和人类之间的相互联系和工作来提高竞争力和生产效率。其最终目的是能够鼓励中小企业的发展。实际上，该计划旨在通过提供可以帮助公司处于增长阶段的激励措施来鼓励创新投资的增长。来源：贤集网  

       工业机器人的采用率正在飙升，但自动化并不是在制造商和其他工业部门获得吸引力的唯一趋势。随着电子产品的普及和环保意识的提高，能源效率是一个日益突出的问题。机器人必须消耗更少的能源来维持未来的发展。自动化可以使某些领域的工业效率大大提高，但它会消耗大量电力。例如，在汽车行业，机器人占汽车整个生命周期总能耗的8%。随着企业越来越意识到自己的碳足迹，他们将寻求改变这种状况。能源消耗的趋势将在未来几年左右机器人市场。这里有三个最重要的方面：动态电源模式       机器人能源消耗的一个最广泛的新兴趋势是向动态动力模式的发展。商用机器人很少能在一段时间内以一致的水平工作，因此它们的能量消耗也应该适应。因此，自动调整电源模式的机器人越来越受欢迎。如今的工业机器人通常有两种省电模式：待机和休眠。这些设置可以节省大量的电力，但它们仍有待改进。在未来几年，制造商可能会寻找更广泛的节能模式或待机模式，使用较少的能源机器人。机器人如何在这些设置之间切换更可能发生变化。内置的传感器将使机器人能够更密切地监控使用情况，并自动作出反应。机器人将在整个工作日在各种电源模式之间切换，无需人工干预。智能能源监控       随着工业物联网应用的不断增长，它将扩展到机器人的能源消耗。机器人系统内的物联网传感器将为工作场所提供无线可访问的实时用电数据。随着越来越多的公司采用物联网驱动的细粒度资源优化方法，工作场所将开始期待这些功能。国家防火协会已经要求每月对电力输出和消耗进行测试。由于工业设施已经需要为其他目的监测其能源，采用智能监测解决方案是合乎逻辑的下一步。连接的功率传感器将开始成为机器人解决方案的行业标准。互操作性将是这些传感器的一个重要考虑因素。如果一个设施中的所有物联网设备都可以互联，那么如果另一个区域的物联网水平较低，一些机器人系统可能会消耗更多的能量来增加输出。具有这种互操作性的智能能源监控将有助于最大限度地提高能源效率和生产率。新型机械加工       工业设施将开始寻找新的，也许是非正统的机器人功能，以降低能源消耗。通过改变机器人的移动方式以及与其他物体的交互方式，制造商可以用更少的动力达到同样的生产率。这方面的实质性改进可能需要完全脱离传统的机械工艺。例如，2017年，耐克开始实施利用静电抓取材料的机器人。这一过程称为电粘合，不仅提高了精度，而且减少了机器中运动部件的数量。更少的机械运动意味着更少的阻力和扭矩，需要更少的能量。人类的肌肉骨骼系统显然是机器人的灵感来源，但可能不是最好的。这种系统中的多个接头和压力点可能需要相当大的能量。在接下来的几年里，使用更少电力的机器人技术的更独特的方法将得到普及。效率对机器人越来越重要       随着工业世界采用更多的机器人，它们的功耗成为一个更紧迫的问题。企业面临更高的可持续性标准，能源效率也可以提高其盈利能力。因此，机器人的能源消耗将在未来几年开始改变。随着越来越多的机器人生产商追求能源效率，这些趋势将不断发展。新的方法也可能出现。不过，不管具体细节如何，随着时间的推移，工业机器人的工作量会越来越小。来源：贤集网

       近日消息称，十年来，工业机器人的年度安装量增加了两倍多，在全球工厂中达到了381,000台。如今，国际机器人联合会（IFR）已宣布了未来全球工业机器人行业的五大趋势。IFR秘书长Susanne Bieller博士说：“将传统生产与'数字化战略'相结合的使命使机器人处于领先地位。”1、机器人学习新技巧        结合视觉和其他传感系统的人工智能软件，可使机器人完成艰巨的任务。这样的任务之一就是垃圾箱捡拾，在过去，这种捡拾只对人类的手是可行的。新一代机器人更易于安装和编程，并且可以连接。通信协议的进步将机器人无缝集成到自动化和工业4.0策略中。2、机器人在智能工厂中的应用       汽车行业率先使用智能机器人解决方案，在整个装配线中使用工业机器人，这些装配线在传统汽车生产中占据了100多年的历史。未来属于机器人和自动驾驶车辆（或更确切地说是自动移动机器人）的网络交互。配备了最新的导航技术，与传统生产线相比，这些移动机器人更加灵活。        车身通过无人驾驶运输系统进行运输。它们可以与流水线分离，并重定向到装配工位，在装配工位可以装配单独装备的变型。完全更改模型后，只需要对机器人和AMR重新编程，而不必拆除整个生产线。随着人机协作工作站的集成势头增强，机器人供应商报告说，机器人与人并驾齐驱，没有栅栏。3、机器人进入各行各业       连通性的突破有助于增加机器人在制造行业中的采用率，这些领域直到最近才转向自动化，例如食品和饮料、纺织品、木材产品和塑料。正在进行的数字化转型将带来全新的商业模式，因为生产商可以比以往更轻松地实现多元化。在智能工厂中，不同的产品随后通过相同的设备组装，传统的生产线将不复存在。4、机器人减少碳排放量       对更小的碳排放量的需求也将推动对现代机器人技术的投资。现代机器人具有高能效，因此直接降低了生产能耗。通过更高的精度，它们还产生更少的次品和次品，这对资源投入与产出之比产生积极影响。此外，机器人有助于以成本效益的方式生产可再生能源设备，例如光伏电池或氢燃料电池。5、机器人帮助保护供应链       大流行使全球化供应链的弱点可见。制造商有机会以完全不同的观点重新考虑供应。通过自动化提高生产率后，制造商可以提高灵活性，这在大多数欧盟，北美，日本或大韩民国等高薪国家可能是无法获得的。机器人自动化可提高生产率，灵活性和安全性。Bieller博士说：“机器人技术的进步正在促进机器人的采用。新冠肺炎大流行尚未开始任何新趋势，但它已超越既定实践，加速了机器人技术的使用。在这方面，大流行被证明是推动行业变革的最大因素。”来源：贤集网

      「中国制造2025」设定到2020年，本土机器人制造商要占据供应国内市场一半，到2025年达到70%。根据深圳高工产业研究公司数据，去年中国企业制造的机器人占国内市场的39%左右，与竞争对手日本和德国的技术差距依然存在。研究显示，尽管中国去年的机器人产量飙升19.1%，但中国机器人产业已落后于中国设定的目标。       据深圳高工产业研究中心(GGII)的数据显示，中国购买和制造的工业机器人比任何国家都多，但其市场仍由日本公司主导，其次是欧洲和韩国制造商。这家市场研究公司的数据显示，去年中国企业生产的机器人占国内市场的39%左右，而在45%的国产机器中使用的是中国电脑芯片，高于2016年的12%。      《中国制造2025》是政府提出的制造业政策，也是政府实施「制造强国」战略的首个十年纲领。该计划于2015年5月8日由国务院公布，通过「三步走」实现制造强国的战略目标。 纲领计划提升工业部门的战略性，并降低对国外技术依赖，为本地机器人制造商设定目标，到2020年供应国内市场的一半，到2025年供应70%，届时地方机器人系统应该能与全球竞争一较高下。       尽管该计划后来被搁置，但政府方面仍将其视为中国制造业现代化的关键因素，即通过技术创新，在劳动力减少的情况下抵消不断飙升的劳动力成本。中国未能实现2020年的目标，是因为国产品牌和外国品牌在核心技术上仍有很大差距。GGII主任卢章远表示，「 用户端尚未完全建立起对国产工业品牌的信心，尤其是在汽车和3C(制造)等高端行业，这些行业仍由外国品牌主导。」        香港大学(University of Hong Kong)机器人与自动化教授Ning Xi表示，他对中国未能实现目标并不感到意外，因为「市场受到了贸易战和疫情的严重影响。」不过，他补充称，由于「需求仍然存在」，该行业的复苏将强于其它行业。中联证券（Sinolink Securities）表示， 中国政府向机器人产业提供了巨额补贴，这大约占其净利润的20％。       自2013年以来，中国一直是全球最大的工业机器人市场，并在2017-18年度占总安装量38％。根据国际机器人联合会的数据，2019年在全国各地的工厂中安装了140,492台设备，比2018年减少了9％，但仍高于欧洲和美洲安装的机器人总数。作为工业机器人的两个核心组件，减速器和伺服电机的制造仍由日本主导，特别是在中高端市场。       汇丰控股（HSBC Holdings）分析师表示，在中国使用的减速器中，有75％以上是从日本工程公司（如Nabtesco和Harmonic Drive Systems）进口的。这些部件占中国制造的工业机器人成本的三分之一以上，而日本制造的工业机器人的成本仅为12%。但中泰证券(Zhongtai Securities)上月发布的一份报告显示，中国制造商正逐渐用本土品牌取代另一个关键部件——外国控制器。        2019冠状病毒病(Covid-19)大流行加快了中国工厂的自动化进程。瑞士信贷(Credit Suisse)估计，2020年中国工业机器人市场将增长9.5%。根据中国工业和信息化部(MIIT)的数据，去年中国生产的工业机器人数量同比增长19.1%，至237068台，其中仅12月份就生产了29706台，同比增长32.4台。工信部数据显示 ，2020年，规模较大的工业机器人制造商(年收入在2000万元以上)的营业收入同比增长6%。       不过，海外制造商不应该担心中国竞争对手,「日本和德国现在拥有竞争优势，因为它们拥有正确的方法，并在许多年前进行了投资。」 Xi说，「但要保持这一点，你必须继续投资于研发。」中国也在做同样的事情，试图迎头赶上。「很难预测谁是赢家，但底线是，只要你不断推进技术，保持在技术前沿，你就永远拥有竞争优势，」他说。文章来源：机器人在线！

       在过去两个世纪的经济历史中，世界上大多数国家的人均GDP都在呈指数增长，人们享受经济红利的同时不得不承认，如果没有技术上的重大突破，这种人类历史上前所未有的经济进步是不可能的。英国的启蒙运动为将科学发现转化为工程师和工匠们的实用工具带来了新途径，蒸汽机的发现，使得电力，卫生设施成为推动经济增长的引擎，增加了整个地球上生存必须的标准技术，如今，机器人的革命也已经到来。       针对机器换人带来的社会影响，赞成和反对的两派一直争论不休，这个争论在全世界范围内都在进行，相关的研究报告和数据也正在支持着这些观点。就像在工业革命开始之际，卢迪特等运动的起因是英国担心纺织部门的劳动力流离失所，很多人现在对机器换人的担忧最主要的原因也是失业，就像历史上最著名的路德派抗议者摧毁了他们在工作中使用的机器，以保障工人就业，他们的理由是，如果自动化能够使工厂的产出翻番，翻三番或翻两番，那么经济将需要现有劳动力的一半，三分之一，四分之一，但历史告诉我们，机器生产是工厂发展的必然，经济却没有因此而衰退。为什么我们要坚定不移支持机器换人，美国长达27年的机器换人历程，或许就多角度揭开了机器换人背后的真相。机器换人对美国带来哪些影响？       在美国的许多地区，过去几十年来，机器人一直在取代工人。但在2007年至2009年，因为经济大萧条开始，机器换人有所放缓。大萧条是美国住房市场崩溃和全球金融危机之后的经济衰退，在大萧条开始后，经济复苏需求使得人力成本骤降，复苏的新行业挽救了许多人的工作，并减缓了美国的自动化速度，使得2007年经济危机开始后，机器人的使用强度开始急剧下降甚至几乎停滞，但奇怪的是，到2009年以后，美国全国范围内的机器人强度却又开始陡然上升并在随后继续不断提升。       一份世界基金会的报告研究了这段时间的实际情况，并估计了2009年至2017年大萧条后自动化程度不断提高的影响，他们得到的数据结果显示，在这段时期内，美国工业机器人的使用量增加了一倍以上，但就业率没有因此受到影响，产业效率却因此而得到了提升，美国经济开始得到恢复。       因为机器换人具备较强的地域性。研究人员绘制了美国262个受影响最严重的大都市地区的机器人强度图，该报告发现，机器人使用强度最高的前十名地区都处于中西部各州，在10年来这些地方始终拥有极其高的机器人强度，这些地区的数据通常至少是所有其他地区强度的两倍，但失业率却没有受到什么影响。       这是什么原因呢？报告认为，在这个时间段，机器人尚未带来许多人所担忧的可怕全国性影响，究其原因，是因为机器换人的影响会因工人群体而异，和地区和行业也有很大关系。具体体现在机器换人的主体往往是美国中西部制造业受教育程度较低的人群，因此在2007年大萧条来临后，年轻的工人最先以高的速度失业，他们往往是受过较少教育的男性和受教育程度较低的成年女性，同时，在中西部的制造业中，机器人也大大降低了受过良好教育的年轻男女的工资，但是这一状况迅速被流转。      报告撰写人爱德华布劳斯坦学院的公共政策教授威廉·罗杰斯（William Rodgers）说：“在某种意义上，自动化程度的提高显然会淘汰懒惰者和职业失败者，即中西部地区那些年轻、受教育程度较低的制造业工人，尤其是这些行业中年轻的少数族裔工人，他们都为机器换人付出了很大代价。”但罗杰斯也认为，虽然企业为了提升效率不断采取机器换人，但是因为政府在这段时间内出台了强力的经济拉动手段，在庞大的经济复苏需求拉动下，各行各业迎来爆发高潮，因此，强烈的经济复苏需求掩盖了对中西部制造业工人工资和工作的一些不利影响，因为就业的紧迫性促使了这批最早失业群体的开始自发就业转移，同时非常多因为机器人提升效率的新产业产生了更大的就业需求，即使没有如此强劲的复苏，采用机器人的新行业也带来比他们更多的工作岗位。       法新社为此就在报道中曾提到，预计到2030年，机器人将在全球范围内带来约2000万个新的制造工作，同时又会提高整体经济产出。因此机器换人带来的社会动荡并不大。赫尔德里希劳动力发展中心经济学研究报告也表示，“这些大萧条复苏后的行业不仅使用的机器人数量最多，而且招纳的机器人维护人员也增长最快。”数据显示，自2009年以来，美国人均机器人占有率的数量就增加了一倍以上，从每千名工人0.813到每千名工人1.974。这意味着这些失业的群体开始尝试集中到以机器人产业为中心的相关行业中去。这项研究结果也表明，在机器人发展的阶段和步伐以及适当的经济条件下，一些没有大学学历的工人开始从机器人化中受益，因为这变相促使了他们的自我行业升级。       这一认知得到了非常多权威机构的认可，根据圣路易斯联邦储备银行（Federal Reserve Bank of St.Louis）的研究指出，在过去的二十年中，机器人在美国制造业中的使用总量已增长了两倍多，并且在世界其他地区已翻了一番，机器人取代了许多类别的工人，这些原有工人开始向着与机器人相关的方向和类似行业转变。而且，机器换人过程中，不仅仅是劳动者工作性质发生了变化，自动化流程和效率也因此在升级。据分析，机器人也已经侵蚀了一定数量的中级“中等技能”职业，而对高级技能和低技能职位的占有份额也在增加。       机器换人是一个经济学问题，同时，该报告发现机器换人对许多行业起到了根本性变革，加快了全球经济流转。工业机器人最初的发展，本质上是人类为了提高良品率以及单位产出效率而研发的一种设备。在美国，四个制造业占机器人的70％：汽车制造商（使用中的机器人占38％），电子产品（占15％），塑料和化学工业（占10％）和金属制造商（占7％）。其中汽车行业机器人的普及率最高，也受到机器换人影响最深，这些行业因为单品类，销量大，因此零部件的标准化要求高，而机器换人对于效率得到了显著性提升。       但汽车行业机器换人，美国最先开始，但在2007年被法国赶超，随后法国一直位居首位，其次才是美国和德国。法国汽车制造业采用机器人的密度为每千名工人148个机器人，而美国为136个，而意大利和德国则使用约120个机器人。波士顿大学经济学助理教授Pascual Restrepo博士发表在《政治经济学》杂志的报告解释了这一现象：“法国以及西班牙，英国和瑞典等国的平均水平在1990年代末和2000年代初都领先于美国，但在最近十年中，美国已经超过了这些国家，这一切从1993年开始，但一直到2007年，美国陷入了对于机器换人的犹豫，于是美国再次被赶超。”       这一现象的出现在于美国机器换人产业集群的优势消失。“即使美国是技术上非常先进的经济体，但就工业机器人的生产、使用和创新而言，是一个需要持续性探索的过程，2年的停滞使得它仍落后于许多其他发达经济体，”麻省理工学院的经济学家达伦·阿斯莫格卢（Daron Acemoglu）分析了机器人在美国大陆722个通勤区中的影响表示，因为在美国的密集使用机器人行业存在很大的地域差异，因此一旦停滞，某片地区产业集群的优势可能就因此丧失殆尽。       鉴于机器人发展部署集中在中西部地区的趋势，美国在2007年受影响最大的就是汽车行业，因为密歇根州的机器人集中度最高，在底特律，兰辛和萨吉诺的上下游产业就业受到的影响最大。“不同的行业在美国不同的地方有不同的足迹，” Acemoglu指出。“机器人问题最明显的地方是底特律。无论汽车制造业发生什么，对底特律地区的影响都比其他地方要大得多。”研究人员结合了IFR的数据后发现，在这些区域中，用机器换人使得每个机器人在本地平均替换约3.3个工作，但是，因为产业集群效应，在制造业中增加机器人可以通过降低商品成本等方式使该国其他行业和其他地区的人们受益，这些国家获得的整体的经济利益往往会更高。例如采取机器人将挡风玻璃安装在德国梅赛德斯奔驰A级轿车上，这将在价格等方面为企业带来更多的竞争优势，促使本土或者其他国家的消费者产生购买，这一个个小的改变或许就能够加快经济循环的速度。研究人员认为，到2030年，机器换人带来的全球生产率的提高将为全球经济带来5万亿美元的“机器人红利”，机器换人带来更多的是一个经济学的问题。       机器换人阵痛仍在，但美国人也认为，机器换人作为一种生产方式的变革，必然带来不可避免的阵痛。       首先，会对政府造成短时间的就业压力。虽然自动化通常带来的创造就业机会多于其破坏的就业机会，但近年来，这种趋势由于短时间的技能人才缺口，从而导致许多工人失业，从而引发了一定程度上人们的担忧。需要考虑的是，无论机器换人带来的新职业能否最终替代掉传统职业，在未来几十年中，陆续将有多达50％的工人面临因自动化而失业的风险，这种行业不稳定性的波动，对于社会带来的冲击也不容忽视，同时这是一个持续性的过程，需要一些机器换人影响较为严重的城市管理者重视。       其次，部分行业从业者的工资会受到影响。世纪基金会曾发表的题为“ 机器人如何开始影响工人及其工资 ”的报告显示，一旦企业在工作场所使用机器人，将也使大多数人的工资降低了约0.4％。麻省理工学院的经济学家达伦·阿斯莫格卢（Daron Acemoglu）也表示：“我们大多数人首先就能直接发现机器换人带来的负面工资影响，即工人在受影响更严重的地区按实际工资计算正在减少，因为机器人的长期投保比确实比人工更低。”他指出诸如仓库等需要重复功能的工作受到的影响很大，但机器换人趋势的影响放在全国经济大盘运转下被放小了。       第三，美国人认为这将加剧社会不平等加剧的趋势。Acemoglu发现机器人使用行业的自动化与蓝领工人的收入下降之间存在直接的联系。他表示，在美国，尽管机器换人还在继续，但因为机器人的影响因行业和地区而异，因此已经在加剧收入不平等方面的问题。这是因为一部分人不愿意离开家乡，但是年龄和学习能力使得他们无法跟上自动化发展的工作需求，没有许多其他好的就业选择下使得他们只能接受更低的工资。Acemoglu说：“当机器人被添加到制造工厂时，负担落在了低技能和中级技能的工人上。”       第四，使得地区差异化更大。因为根据国家和地区的不同，机器换人的影响也将会不均衡，从全球角度上来看，机器换人也将扩大地区发展不均衡。英国牛津经济研究院的研究认为，由于机器人的崛起而引起的工作流失，不会在世界范围内或在国家内部平均分布。研究指出，由于计算机视觉，语音识别和机器学习的进步速度不同，机器人在全球范围内已经替代了数百万个制造工作，但即使在同一国家，在低技能职业地区的失业率，也是高技能地区的两倍，在不同国家的差异将越来越大。这在自动驾驶汽车、机器人食品制备以及工厂和仓库自动化操作行业中体现的尤为明显。       “在结构化程度较低的社会环境中，需要同情心，创造力或社会智慧的工作很可能会在未来几十年内由人类进行。”法新社一篇报道指出，现阶段机器人还无法完全取代人，但机器人将越来越多地在零售，医疗保健，酒店，运输，建筑和农业等领域发挥作用，这使得这些行业最先开始了变革。作者写道：“自动化将继续在许多先进经济体中推动不同产业地区和行业两极分化，并且随着自动化向服务的普及，这一趋势将加剧。但人类的工作时间也相应减少。”       但是他们警告决策者不要采取行动减慢机器人技术的应用。他们写道：“相反，重点应该是利用机器人技术来帮助脆弱地区的人们为即将到来的重大动荡做好准备。准备并应对自动化的社会影响将是下一个十年的决定性挑战，政府能否建立机器换人的预案和措施更为重要”变革终会到来          如今，像马云、马斯克这样的许多知名企业高管都相信，我们正处于一场新技术革命的边缘，在未来人工智能（AI）自动化能取代人类当前执行的大多数工作。正如马被机动车辆取代一样，卡车司机也很快就会被自动驾驶汽车所取代，生产用于个人计算机和平板电脑组件的工厂也正在变得高度自动化，富士康已经用机器人代替了60,000名工人。很多企业走在时代变革的前沿，生产规模加倍可以使产量达到初始规模的两倍以上，随着公司规模的扩大，收益的增加进一步降低了生产成本，提高了竞争力。因此很多企业只会选择更高级的生产方式，而不会因为失业问题而拒绝产能升级，反倒是我们的政客和商业领袖们不再思考进一步提高生产力的好处，而开始讨论如何避免错失生产力繁荣所带来的下一个机会。       麻省理工学院的经济学家戴维·奥特尔（David Autor）也表示，正因为在市场上倒逼下进行的企业升级行为，美国原本在1989年至2007年之间，主要创造就业机会的低薪和高薪工作，受到互联网的影响，一大批人被裁员，但在互联网的新时代全面开启后，互联网也催生了更多就业机会，造就了更多愿意学习和进步的中产阶级。“财富聚集到了聪明人手上。自动化使某些工作岗位的工人流离失所，但是随着时间的推移，工人会重新分配到其他工作岗位。美国等发达经济体20世纪上半叶从农村农业向城市制造业的过渡历史事例都在证明这一点，而下一个从制造业向服务业的过渡历程就正在进行。”David Autor在一篇经济学论文中解释道。       同时，如果人们考虑技术变革对人类社会的另一项有益影响，那就是新技术确实解放了更多人的双手。例如洗碗机，吸尘器，洗衣机和烘干机等日常用品减少了家务负担，并为女性腾出了时间来寻找工作，与1948年的59％相比，2000年的劳动力参与率为67％。实际上，技术变革带来的劳动生产率提高，使得工人也有机会获得更高工资成为中产阶级，就像是如今的直播经济。       经济政策研究所的经济学家乔希·比文斯（Josh Bivens）在2015年的一份报告中写到：“与1948年相比，2014年典型美国工人的平均小时工资增长了约110％，这必须归为机器换人等自动化带来的生产力变革。”就像三十多年前，诺贝尔经济学奖获得者罗伯特·索洛（Robert Solow）写道：“……you can see the computer age everywhere but in the productivity statistics.”当时，索洛（Solow）的评论引起了激烈的讨论，但如今，电脑已经很平常。而如今，各国的普通民众还在担忧着机器换人带来的影响，但随着AI和机器人技术的幽灵一步步逼近，人们或许需要再次开始谈论未来的技术乌托邦。1930年，经济学家约翰·梅纳德·凯恩斯（John Maynard Keynes）预测，技术变革和生产率提高最终将导致每周工作15小时。这在机器人时代，或许也将很平常？来源：中国机器人网

       工业机器人在工厂中是司空见惯的，因为它们为体力劳动者提供了有效的替代方法，以完成重复的，大批量的装配线任务。这些机器可以连续多次重复执行高精度任务。生产力的提高确保了最初的高资本投资的回报。但是，成本相对较低的人工仍然是小批量，高混合，复杂的组装工作的最佳选择，因为他们灵巧，灵活并且能够解决使机器停顿的问题。现在正在引入轻便，紧凑且相对便宜的全尺寸协作机器人，但是，由于协作机器人与人类共享工作空间，因此需要新工程技术来最大化生产率，同时又要保证工人的安全。       协作型机器人在制造环境中占据一席之地，在该环境中，产品组合不断巩固，数量不断增加，但幅度不足以证明完全自动化。机器人可以进行零件的拾取，提起和取回以及重复的例行动作，而人工则可以完成复杂的制造过程和智力挑战。对于传统工业机器人而言，协作并不是自然的扩展。国际标准化组织（ISO）将工业机器人定义为“可在三个或多个轴上编程的自动控制，可重新编程的多用途机械手，该机械手可以固定在位，也可以移动以用于工业自动化应用。” 该说明适合一台专门设计的机器，无需人工帮助即可实现最高生产率。       毫不奇怪，自从1970年代引入工业机器人以来，工厂车间仍是对其大量应用进行安全自动化的要求。如今，工人们远离人们，机器被封闭在金属栅栏后面，以消除快速移动和笨重的机械零件带来的危害（图1）。当某人或某物越过光束或通过打开障碍物触发开关时，基本的外部传感器技术会引起工业机器人的紧急停止。而且，当技术人员确实输入机器人的工作范围以进行维护或重新编程时，将关闭机器电源，并将其手臂锁定在安全的位置。       最大化速度，力量和精度对于协作机器人仍然很重要，但是要最大化协作工作的优势，人与机器人需要协调工作。为了证明引入协作机器人的合理性，它的成本不得超过人工成本。如果一个人的同事仍然可以将前面的两到三个工件装配在一起，那么将零件移动到适当位置并添加速干粘合剂的机器人几乎没有价值。但更重要的是，机器人必须始终了解人的位置，移动方式以及在进行接触（无论有意还是无意）以确保安全工作时所施加的力。       协作机器人的关键设计目标可以概括为：与人工和精密装配设备的安全交互；降低成本以证明使用机器人劳动应用程序是合理的；以与人的能力兼容的速度进行机器人操作；清洁和低噪音的操作；紧凑轻巧的外形；非专家工人进行简单而快速的编程以应对高混合生产。协作机器人系统设计指南       协作机器人设计中的关键因素与机器和人共享同一工作空间这一事实有关 （图2）。设计人员不仅需要确保效率高，而且还需要机器人不断了解其同事有时无法预测的动作，并能够以安全的方式做出反应。设计人员还需要确保，如果机器人与人之间有意或无意地接触，则机器人不会施加过大的力。这增加了复杂性，因为与工业机器人不同，在工业机器人中安全系统不是机器人的固有部分，协作机器人包含通常集成到其自身结构中并由其自身系统控制的安全系统。       幸运的是，针对这些设计挑战的指南是以协作机器人的国际安全标准的形式出现的，该标准是在将这些机器人快速引入工作场所的同时制定的。例如，国际标准化组织（ISO）在其ISO 10218文档中提供了一些设计协作机器人的准则，而组织ISO / TS 15066创建的技术规范（TS）则着眼于协作机器人的安全性。ISO / TS 15066强调了与安全相关的控制系统完整性在控制过程参数（例如速度和力）方面的重要性。（注：ISO / TS 15066代表自愿性文件，不是标准；但是，将来有望成为标准的基础。）       ISO / TS 15066还提供了供协作机器人设计人员使用的常规信息，例如解释需要对工作空间中的危险进行风险评估的信息。例如，即使最好的机器人设计也不能被认为是安全的，如果它允许机器人用操纵器在尖锐的物体周围挥舞。在另一个示例中，如果工作空间被固定的物体封闭，则该空间可能会很危险，这些物体会导致工人被困住，然后被机器人的移动压倒。ISO / TS 15066的关键部分涉及工作空间的设计，机器人操作的设计以及机器人协作和非协作操作之间的过渡。具体来说，该文档提供了实现以下协作操作要求的广泛细节，这些要求创建了可以实现上述设计目标的安全，有效的解决方案：安全等级的监控停止       安全等级受监控的停止是在不断开电源的情况下确保的机器人停止，并且在人类工人进入协作工作区时发生。该系统可确保机器人和人不会同时移动，并且主要在机器人快速移动重物通过工作区时使用。在开始手动操作之前，机器人必须执行安全等级受监控的停止。在操作过程中，工人与机器人手臂直接接触，可以利用手动控制来移动它。此操作用于提升辅助或高度可变的“工具”应用。速度和分离监控        这种协作工作方法可能是最相关的，因为它通过为机器人配备传感器来监视工人的接近程度，从而允许操作员和机器人在工作场所内同时移动。在大间距情况下，机器人会继续以中等速度运行，但是在接近时，机器人会降低速度，而在非常接近时，机器人会进入完全安全额定的受监控的停止状态功率和力限制       在协作机器人（或任何工件）和工人都在协作工作空间中工作时可能会有意或无意接触的应用中，需要限制动力和力量。接触可以是准静态的（例如，工人的身体在机器人操纵器和固定物体之间的夹持部分），也可以是短暂的（例如，敲入同事的身体可以后坐的一部分）。设计安全挑战       通过进行一些调整以限制成本，大小和复杂性，协作机器人设计人员可以将现有的工业机器人技术用于某些系统，同时仍实现上述工作方法。例如，安全等级受监控的停止是工业机器人的一项成熟技术，当人进入操作范围时，该技术使用安全栅来实现紧急停止。速度和分离监控需要新的工程技术，因为考虑到工业机器人被设计为在有人突破工作区域时会死机。相比之下，当工人共享工作空间时，协作机器人将以较低的速度继续运动，除非接近的方法足够触发安全等级受监控的停机。实施此类系统的关键是将传感器集成到机器人的控制系统中，以便在需要降低速度时，闭环反馈可实现快速的电机响应。       但是最困难的设计挑战是功率和力的限制。设计人员从工业机器人设计中学到的东西很少，因为它的重点是负载能力和速度。ISO / TS 15066的附件通过建议对阈值的准静态力和瞬态力以及对人体的轻微，可逆和不可逆损伤阈值提供了帮助。瞬态力阈值可以是准静态阈值的两倍，因为它们发生在较短的时间范围内，并且工人能够后坐。尽管对疼痛和伤害阈值的研究仍在继续，但本指南建议通过在速度和分离监视操作期间将机器人的速度降低到250mm / s以下并将其力降低到150N以下来降低夹紧风险，尽管瞬变力可能是后者的两倍，但是不得使用超过500毫秒的时间。       达到这些阈值具有挑战性。例如，负载为0.5kg且以1m / s运动的2kg机械臂必须以60m / s2的速度减速，以防止意外接触时其压碎力降至150N以下。到那时，手臂将移动8毫米，这对于协作操作是可以接受的。相同的承载3kg负载的机械臂需要以19m / s2的速度减速，以将其压碎力限制为小于150N，在此期间，它的行程为27mm（对于填充来说是可以接受的）。该示例说明，机器人设计人员必须考虑由具有不同有效载荷和运动速度的协作机器人产生的不同动力。ISO准则中的其他建议包括：消除机器人上的挤压点和挤压点；减少机器人惯性和质量；接近固定表面时降低机器人速度，因此可以快速停止；增加接触点的表面积；组织工作空间布局以限制夹紧点并允许在短暂碰撞后后坐。案例研究：协作机器人关节      协作机器人设计的主要挑战是工程设计轻巧紧凑的关节，这些关节还能够对作用在机械手上的力（例如与同事的撞击）快速做出反应，以消除受伤的风险。谐波齿轮正逐渐受到小型机器人的青睐，因为与传统的网状齿轮相比，谐波齿轮使设计人员能够减小关节尺寸和重量。但是，由于谐波齿轮使用挠性在输入和输出之间传递运动，因此与啮合齿轮替代方案相比，该接头的旋转刚度较低。       缺乏刚度给协作机器人设计人员带来了一个问题，因为检测人与机器人之间碰撞的首选方法是通过电动机电流产生的变化，即由于由电动机产生的力引起的电动机转矩成比例的变化。影响。但是缺乏刚度会导致力在对电动机转矩产生任何影响之前先“缠绕”接头中的松弛部分。结果是在控制器检测到电动机电流增加之前存在时间滞后，并且可以通过减慢，停止或反转操纵器来响应冲击。这样的延迟可能导致同事承受比建议的500ms更大的瞬态冲击时间，并承受300N的最大冲击力。        机械解决方案是使用更大的谐波齿轮来提高刚度，但这会增加机器人关节的尺寸和重量。另一种选择是使用双重高分辨率编码器和软件算法。这样的解决方案将导致少量的成本增加，但是不会增加接头的尺寸或增加其重量。关节输入和输出侧的编码器将为控制器提供实时测量，以测量机器人的实际位置和编程位置之间是否存在因刚度引起的旋转偏差。控制器可以快速计算出一阶误差的补偿，消除系统的松弛，并确保通过增加的电动机转矩立即检测到对机械手的有意或无意影响。        协作型机器人在与人类共享的工作空间中留下了自己的印记，因为将机器人的肌肉与人类的灵活性相结合，解决问题的技能极大地提高了生产率。工厂经理最近才开始意识到可用于协作机器人的组装应用程序的数量（目前仅由人工完成）。这就是为什么协作机器人的影响预计会增加的原因，到2025年，增长的期望值将大致等于当今工业机器人的总量。但是这项技术还为时过早，工程师们现在知道，只有工程工业机器人中使用的某些设计技术才真正适用于他们的合作伙伴。需要一种新的设计方法，以确保协作机器人在同事周围保持安全，同时仍为工作带来速度，精度和负载处理优势。      设计协作机器人是一门新兴学科，因此，几乎没有指导可借鉴。但是，与将第一波模型引入工作场所的同时，正在开发用于协作机器人的国际安全标准。ISO 10218标准为协作机器人提供了特定准则，而ISO / TS 15066为协作机器人建立了安全参数。供应商正在通过将电子设备和传感器与先进的机械组件组合在一起以创建新的关键组件来发挥自己的作用，例如专门设计的专用接头专门针对日常工作，操作和交互中对协作机器人的独特需求而设计。来源：贤集网

       根据Coherent market Insights发布的一项最新市场研究，预计到2025年，全球餐饮机器人将达到4010万美元。       到2025年，北美市场预计将达到1112万美元，年复合增长率为11.02%。机器人在各个行业的应用需求日益增长，已成为该市场增长的关键因素之一。根据机器人工业协会（Robotic Industries Association）的数据，2015年，北美不同行业的公司共订购31464台机器人，价值18亿美元，单位增长14%，收入比上年增长11%。       机器人技术在北美国家的日益普及推动了食品机器人市场的发展，同时也加速了拣放机器人系统集成商市场的发展。全球食品和饮料机器人系统集成市场的主要趋势和分析：        在最终用途行业中，面包和糖果部门在市场中占据主导地位，预计在整个预测期内保持其主导地位。该部门预计2017年将产生503万美元的收入，预计到2025年将达到1127万美元。由于对混合、捏合、撒粉和播种、产品划线的需求不断增加，预计烘焙和糖果行业的自动化需求将大幅增加。       与食品工业集成的机器人系统提高了工厂正常运行时间，简化了消毒，降低了操作成本，简化了操作界面，并提供了适应不同包装尺寸的灵活性。对这些系统的需求也在增加，这反过来又促进了市场的增长。预计亚太地区在预测期内的年复合增长率最高，为11.36%。该地区食品和饮料行业的制造商越来越多地采用机器人，这是推动亚太地区市场增长的一个主要因素。       根据国际机器人联合会（International Federation of Robotics）的数据，2016年，中国多用途工业机器人出货量为68556台，预计到2019年将达到16万台。多用途工业机器人的日益普及，反过来又为食品和饮料机器人系统集成商市场的增长创造了一个非常有利的环境，以在该国进行挑选和放置应用。       日益增长的食品和饮料需求正影响着食品和饮料制造企业越来越多地采用机器人进行包装、制造和拣放等多用途过程越来越多地采用拣放机器人有助于减少制造商的生产时间。例如，手爪的设计是为了拿起单个或多个产品，高达每分钟220单位，反过来，允许更快的周期时间和提高效率。来源：贤集网

       在工业环境中，自动化这个词经常被错误地用来指工业机器人。事实上，它指的是从逆变器驱动的输送系统到先进的制造软件。在这里，从最真实的意义上说，它意味着自动控制一个过程，而不需要人为干预。       世界上办公自动化解决方案的领导者之一理光，将这种精神贯穿于整个业务。其中一个例子是，英国泰尔福德的理光英国产品有限公司（ricohuk Products Ltd）投资工业机器人技术，提高了盈利能力和效率。当公司开始建造一条新的彩色碳粉盒生产线，用于办公机器上时，就证明了公司在自动化和效率方面的整体做法。理光开始研究一种利用工业机器人技术制造碳粉盒百叶窗的方法。       理光最初接触过Evershed Robotics，后者建议使用东芝机器TH650 SCARA机器人和东芝机器笛卡尔机器人组合，使用六个碗喂食器和一个旋转分度台。该公司的设计工程师之一马特·塔尔博特（Matt Talbot）表示，这条生产线的自动化元件的目标是组装一个快门来打开和关闭盒式磁带的盖子。百叶窗本身包含五个必须组装的部件。       为了满足生产需求，理光必须在7.5秒内组装好快门。该公司使用旋转台，周围有各种自动化设备，来组装设备。从中取出零件后，将它们堆放在托盘中，然后再转移到装配线的下一个单元中。控制是由欧姆龙PLC管理的，它可以很容易地与东芝机器SCARAs通信。      塔尔伯特说：“有些密封件很容易脱落，所以我们需要一个相当精确的系统。”斯卡拉机器人使用灵敏的平行夹持器从喂食器中取出一个未加工的材料，并将其放在桌子上。然后，从下一个单元顺时针围绕工作台拾取一个完整的装配。然后将该装备旋转90度，使其处于正确的位置进行包装和固定。”       包装托盘位于笛卡尔机械臂上，使用真空附件固定在那里，72个单元以8×9排列。这个机械手把托盘放在一个共同的位置，它会一直呆在那里直到它完全装载。然后将托盘放回原处。然后，笛卡尔选择下一个托盘，向下移动其垂直轴。手动补充料斗，取出装满的托盘并将其存放或移到下一个步骤。为了确保人员安全，有一系列的灯光防护装置来阻止操作员开门。如果门被打开，机器人就会被挡光板阻止进入该区域。       由于系统的工作量如此之高，可靠性对理光至关重要。对药筒的需求不断，生产失败可能导致供应链出现问题。为避免此类问题，理光英国产品部备有成品部件库存，以防系统出现故障。系统的安装非常简单，机械安装只需半天时间。根据塔尔博特的说法，布线和测试花费了将近一周的时间，而在缩短周期时间和提高系统效率方面的进一步发展只需要几天的时间。该系统已经在提高效率的情况下收回了安装时间。      Talbot解释说：“如果没有自动化，手工完成这项工作的成本将非常高，而且组装部件的质量也无法得到保证。”“而且，由于重复性很强，这种工作是为自动化而设计的。然而，虽然最初促使我们投资机器人技术的是成本，但后来我们却热衷于机器人的简单性、可靠性和盈利能力。因此，我们扩展了生产线的其他区域，并在独立系统的核心增加了另外三个SCARA机器人。”       理光英国产品公司应用的自动化定义是一个非常进步的定义。然而，这并不仅仅是制造公司反映理光业务自动化精神的结果。“我相信理光公司在安装工业机器人方面非常成功，因为公司立刻意识到，这是为了让制造变得更简单，而不是更复杂，”TM机器人公司董事总经理奈杰尔•史密斯（Nigel Smith）表示。“一旦这种精神转变得以实现，任何制造商都可以获得与理光类似的利益。这只是向工业机器人迈出第一步的一个例子。”来源：贤集网

        瑞典Cognibotics公司推出了新配置的工业机器人。Cognibotic SigmaTau是一种革命性的并联运动（PKM）机器人，可以成为许多未来工业自动化应用的首选机器人结构。SignaTau代表了新一代轻型机器人设计，该设计经过优化，可在很大的工作空间内进行精密处理。机器人结构的稳定几何形状和刚度使其能够以惊人的精度处理高压力过程。当然可以设想该结构在3D扫描和坐标测量应用的工业计量领域中的应用。       可以将机器人单元配置为高效解决方案，以在大型精密部件上工作，尤其是在传统机器人精度不足，工件为3米或更大的情况下，对公差要求特别高的部件。SigmaTau通过在性能和成本之间取得适当的平衡来弥合CNC机床和工业机器人之间的鸿沟。大批量可实现低至0.05mm的公差。SigmaTau PKM机器人可以适应要求高精确度和高过程力的各种过程，例如研磨、钻孔、铆接、铣削和搅拌摩擦焊等大型工作空间，以及轻巧的过程（例如激光焊接和检查）。       Cognibotics成立于2013年，是瑞典隆德大学工程学院RobotLab的直接衍生公司。2012年，当欧盟/ FP7项目COMET提交了专利申请并于2013年获得授权时，提出了广泛利用电动机转矩和夹紧以进行机械运动链的编程闭合以进行校准的基本思想。以欧盟其他几个项目和一些国家研究的结果为基础，这些都具有自动控制，机电一体化和软件技术的科学基础。       利用新颖的算法和新的机器人运动性能方法，Cognibotics开发了一系列解决方案，可显着提高现有机器人的精度和可编程性。新型SigmaTau机器人的发布带来了速度和精度方面的重大改进，从而实现了新的机器人生产流程。       2020年3月，Cognibotics宣布完成由Fairpoint Capital和Tibia Konsult牵头的380万欧元（合456万美元）的A轮投资。这项投资使该公司能够加强其团队，并加快该公司开创性机器人技术的市场推广。来源：贤集网