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工业互联网的九大核心技术

   日期:2015-11-18     来源: 盖恩科技    作者:WX     评论:0    
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  6、机器人改变工业流程
 
  这个话题是时下最热门的工业话题了。机器人出现在工业界是上世纪60年代,世界上第一代机器人就是美国发明的。因为美国当时面临严重的就业压力,以及公会强势的抗争,使得美国企业在使用机器人方面非常的谨慎,没有进入到大规模使用的阶段。直到上世纪70年代末,日本汽车工业迅速崛起之后,才使得美国企业和欧盟企业大量使用机器人来改造原有生产线。今天日本是拥有机器人最多的国家,日本全国每万人机器人使用量高达332台。
 
  这是2012年的统计数据,当时德国的使用量是273台,德国是欧洲使用量最高的国家,而我们国家当时的情况只有十台。当然这两年中国的机器人使用和发展应该是非常快速的,相关的企业都在引进、制造机器人。像富士康公司已经宣布在2014年就实现了关灯生产这一目标。这在劳动成本居高不下的沿海地区是非常关键的,因为在中国的沿海地区每年劳动力薪酬上涨速度高达15%以上,机器人每年的价格又大幅下降,所以这就使工业机器人大行其道。
 
  但是机器人在中国面临着一个困境,就是大量的高端机器人,还都是全球几大品牌的天下。主要在日本和欧洲的公司手里。一些核心的技术,软件也不是在互联网,而是在基础的减速器、控制器、数控系统,这些领域是传统的工业和智能化的硬件,嵌入式软件的天下。像减速器这一领域,中国都需要进口。而国外公司在这一轮竞争当中采取新型策略,关键部件对中国企业采取高价措施,使得中国企业生产成本居高不下。
 
  举例来说,减速器一项大概就占到机器人产品价值的35%以上,而从国外比如日本公司所进口的减速器的零部件,它卖给中国的价格是他们自己使用价格的三到四倍。所以可以看到工业机器人价格在国内大幅下调,他们就是希望通过这样的方式,能够将中国机器人产业从一开始就甩在后面,通过对市场的牢牢把控,迅速的占领这个市场。加上机器人本身具有的这种智能化的特点,对软件系统、控制系统要求是很高的。所以先占领了生产线之后,才有可能通过软件和控制系统占领中国未来的工厂。
 
  在这一领域里面,我国现在非常重视,但是现状是90%的机器人还是来自于国外进口,国内企业也希望能够快步赶上。在《工业互联网》里,我也介绍了一下目前的发展趋势,各个公司大概的情况。在美国企业来讲,随着美国在2011年宣布先进制造伙伴计划,他们叫AMP,也明确提出了在移动互联网的技术基础上开发第三代的智能机器人,包括像谷歌公司也强势收购了很多视觉系统相关公司,希望在这一方面建立全球性非常强大的工业机器人系统。这一方面的布局,目前欧洲公司、日本公司、美国企业都走在最前面。
 
  7、分布式的生产和3D打印
 
  去年9月15日,第一辆3D打印汽车面世,只花了44个小时,用了40个零部件。最低售价1.1英镑。这个小型的汽车正式开启汽车行业新篇章。最近3D打印在国内引起高度重视,上周李克强总理还召开了会议,专门强调了中国的3D打印对于产业的重塑的重要性,以及3D打印未来的一些发展战略。应该说,我们国家并不处于落后的状态,尤其在华南像深圳这样的地方,已经形式全球化的3D打印的生产基地和技术基地以及创新中心。
 
  3D打印为什么重要?因为他对工业互联网融合所带来的,对未来工业生产方式的变化将是颠覆性的。
 
  首先它将进行线上设计和线下生产的高度融合。3D打印所引发的创客运动正在改变过去的生产方式,每个人都可以在网上购买3D打印机,并且将他们的想法付诸于实践,而且可以实现分布式的生产。使得每一个人的创意构想成为可能。
 
  第二个趋势是创业生产的轻量化,因为3D打印带来的互联网创业,会使创业门槛降低,而且长尾效应能够显现出来,细分业务总是能找到自己的生存空间。
 
  3D打印的第三个重要趋势是生产分包形式的多样化。借助3D打印所产生的各种小公司,比大公司更加快捷迅速。虽然这一类生产制造方式不会马上颠覆大公司的存在,但是可以创造出更多的市场。在大规模制造中间,传统的制造业依旧占据传统的优势。但是小批量个性化的生产,有可能被3D打印所代表的未来技术冲击,乃至替代。
 
  3D的材料,目前还是3D打印广泛推广应用的关键瓶颈。因为3D打印的材料,在强度和刚度力学性能,包括打印产品的粗糙度、防潮性、热稳定性等等还会有很多障碍,尤其是这些材料性能又将进一步影响热处理、表面理化处理、精加工、抛光、镀膜等等后续工艺,直接影响生产成本和效率。不管怎样,这一轮产业发展的大潮,3D打印的确为中国现在出现的分布式的生产,大众创业提供了广阔的空间,而且对原有的一些生产方式,极端的生产方式形成了有效的替代。
 
  8、人类意识与机器的融合
 
  人类最终能不能用意念直接控制机器,乃至其他生物甚至是人类?这一构想其实存在了很多年,最近似乎在这一领域出现了一些重大的突破。在2010年,几位科学家曾经尝试将印度和法国的测试者连在一起,当单词用脑电波系统转换为二维码,从印度人的脑波输出被传到法国之后,竟然可以重新识别、转化,最后被测试者在法国理解了这个单词。
 
  这种被称为脑机接口的技术已经存在了三十多年。在工业互联网时代,脑机接口技术给我们提供了巨大的想象空间,人类不仅可以和机器产生互动,并且有可能控制机器。更重要的是反过来,机器还可能读懂人类的意念,从而和人类发生深层次的互动、融合。在2014年结束的腾讯WE大会上,日本公司就推出一款脑电波猫耳朵的产品,这一款产品玩法很简单,当人情绪起伏的时候,那个猫耳朵就会竖起来,情绪低垂的时候,猫耳朵就会搭下来。其实是测试人类情绪波动的时候产生的阿尔法波,或者是贝塔波,就是这样简单的操作。
 
  在这背后,显然是人类正在进军脑技术方面的研究,甚至美国总统奥巴马在2013年还亲自批准了一项投资一亿美元的研究计划,称为推进创新神经技术脑研究计划。这个计划的复杂程度,有人说堪与人类的基因计划相媲美。
 
  在加拿大温哥华有一家专注于脑电波技术的创新公司,他们曾经在2010年温哥华冬奥会期间,将超过3000英里范围的观众,用他们的佩戴式脑波控制仪来控制米拉加瀑布的灯光,还有多伦多国家电视台的灯光。这种理念的应用,在工业场合也正在尝试应用,主要是进行职业安全的监控。譬如一些需要注意力的行业,当人的注意力丧失的时候,就提示他们,包括像汽车驾驶,还有一些特殊的培训行业都需要这样的产品。但这仅仅是开始,人脑的深度研究和开发,将会与工业互联网深度整合,这是我们需要关注的重要的技术走向。
 
  9、虚拟世界
 
  关于这个概念,德国人和德国企业所定义的工业4.0体系当中的概念,叫数字物理系统。这一全新的制造方式,其实是让我们看到了一个未来的图景。那就是在未来,除了物理世界之外,所对应的整合很多更加全面的信息数字系统,或者是虚拟系统,将和物理世界之间产生高度的互动和相互的关联。GE公司所进行的航空发动机的生产、使用、监控,就是将大量的数据进行收集、模拟和处理。
 
在未来,我们所生活的物理世界之外,有一个整合了更多信息的虚拟系统,而这个虚拟系统将能够帮我们去预测,帮我们去维护现在的物理世界,他们的预测准确度可能高于我们基于现实的,对信息的预测准确度。因为他们掌握的信息更多,而且因为掌握了全历史的信息,所以又会帮我们进行更加有效的,新的智能化的设计、制造。所以德国人所讲的机器生产机器,在未来也不是一个虚拟的话题,它真的会变成一个现实。那么在物理和虚拟世界之中,谁更加强大?我个人认为虚拟世界将更加强大,而虚拟世界的基础就是数字、信息、大数据和软件。 
 
 
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