2018世界機器人大會擬于8月15日至19日在北京亦創國際會展中心舉行。大會以“共創智慧新動能 共享開放新時代”為主題,由“論壇”、“博覽會”、“大賽”、“地面無人系統展示活動”四大版塊構成。 本屆大賽匯聚了來自美國、俄羅斯、德國、日本、以色列等全球近20個國家和地區的1萬余支賽隊和數百名頂尖專家,共計超過5萬多名參賽選手同臺競技。
在此次論壇中,歐洲機器人協會副主席、庫卡機器人有限公司德國總部研發負責人Rainer Bischoff進行主題演講“歐洲機器人學的發展與未來創新”。
以下是演講全文:
女士們、先生們,下午好!我來自庫卡,負責研究部門,也是歐洲機器人協會的副主席,我想為大家簡單介紹一下庫卡如何看待機器人在歐洲的發展,以及整個歐洲機器人體系是如何運作的。
歐洲機器人協會是一個非營利組織,也是歐洲最大的機器人組織,既代表了行業也代表了學術,大約有1/3是行業代表,2/3是學術代表,我們大多數的決策是基于兩邊各占50%的投票權進行決策,我們試圖平衡行業和學術之間的意見,彌合二者之間的缺口。這樣的做法在歐洲是非常獨特的,使得學術和行業之間的合作更加緊密了,我們有超過240家會員,30多個話題組,我們共同探討機器人的未來。按照領域、平臺和技術來分,甚至有些是按照社會學的領域來分,各種領域包括醫療機器人、農業機器人、工業機器人和物流機器人,或者機器人的總體技術架構是怎樣的,也會深入了解技術未來會有什么影響,這些技術如何更好地改善機器人的系統。當然,我們也不能忽略總體的社會影響。
我們協會是鼓勵公私合作的,歐盟委員會和歐洲機器人協會形成了一個組織叫做SPARC,下面有歐洲最大的機器人研發項目,2014年到2020年總共在歐盟接受了大約7億歐元的資金來做研發。除此之外,來自行業、企業的私營部門也給了20億歐元資金的支持來讓我們做研發,意味著我們總共是28億歐元的資金用于七年當中的研發。我們也是在不斷更新研究領域,每年會發布技術路線圖告訴人們我們的研發方向。
因為我們在歐洲支持機器人和人工智能研發,歷史已經非常長了,包括不同的時間點,1998年一直到2020年經歷了大概四五個階段。最開始就是一個學術的網絡,之后帶來了一些行業的合資伙伴,通過這些項目搭建起了學界和行業的平臺。2009年我們開始共同做研究,之后成立了歐洲機器人學會,也就是我所在的地方。SPARC是一個公私合營的項目,每年都會發布技術路線圖,歐盟委員會也會給予我們資金的支持,這一點是非常重要的,能夠更好地促進學術界和行業的合作,這種合作如果沒有各方的共同努力是不可能實現的。
我們認為機器人現在已經影響到了所有的領域,一方面能夠提升工業的競爭力,另一方面也能夠提升人們的健康水平,并且在很多其它領域提升安全。不僅能夠應用到少數的領域,也可以應用到大多數領域。比如汽車行業,機器人技術輻射的領域是非常廣泛的,因為機器人是一個實體,能夠在真實的世界和大家互動,也能夠操作和移動一些物體甚至是人。這是和人工智能不太一樣的,因為機器人實際上是一個實體,能夠和人互動,也是看得見摸得著的東西。
機器人行業的增長非??焖伲瑲W洲方面的增速可能看起來并沒有那么高,實際上我們在歐洲有一個很好的開端,有些機器人公司剛成立不久,也就五年的時間,但增長非???。機器人影響到了幾乎所有的行業,但從傳統的工業機器人的角度來看,大多數的應用可能還是在汽車行業,歐洲和美國可能都是這樣,電子也是一個增長非??斓男袠I,其它行業的工業機器人應用也是越來越多。這是專業服務型機器人的應用,因為在歐洲物流是一個主要的領域,還有清潔機器人和其它領域。
這張圖顯示的是不同垂直行業的應用,包括生產、農業、醫療、基礎設施、出行和消費。可以從橫軸看到它的盈利狀況,基本上每個行業都可以實現盈利,機器人市場無論是技術還是服務的角度來說都能夠創造各自的價值。
工業機器人現在已經應用到了大多數行業,包括焊接等等,除了焊接之外還有很多其它的應用。在歐洲我們試圖將它從那些比較成熟的行業轉移到新的應用環境當中,可能還是在汽車行業,但可能從做總裝轉移到其它的步驟上面,也可以應用在其它的行業當中,有些地方需要提高自動化降低成本,提升質量或者幫助某些具體的行業作出微調。
汽車行業仍然是主要創新來源地,這是一個典型的例子,叫做ARENA2036,主要是研究未來汽車裝配的過程。生產線是可以非常靈活的,機器人可以不斷移動,通過一個生產線生產出各種類型的汽車。未來還需要時間去進一步發展,但至少這是我們可以為之努力的方向。
醫療也是一個非常有意思的行業,現在醫療行業可以通過機器人來做輔助。最有意思的一點是可以用工業機器人,工業機器人可能只能做些非常簡單的動作,比如指向某一點,然后把某個東西轉移到其它的地方,可以把機器人的技術用在完全不同的領域當中,醫療就可以為人類作出很多的貢獻。這是庫卡的一個機器人,也是世界上第一個醫療領域得到認證應用的機器人,能夠幫助實現醫療器械上市的速度更快,并且庫卡也對此進行了認證。
農業也有一些非常有意思的應用,歐洲在養殖和擠奶機器人方面是非常領先的,Lilly是一個擠奶機器人,融合了3D檢測的技術,通過這種機器人在奶牛身上擠出的奶更多。精準農業也是來源于歐洲資金支持的一個博世的項目,比較有意思的是我們有一個機械的機器人系統,但可以有不同的應用,比如可以去噴灑農藥或者是去播種。不僅僅是在種植層面能夠用到機器人,收割的時候也可以使用,比如可以用機器人臂更好地收割這些種植好的農作物。
基礎設施領域大家可以看到幾個應用方向,歐洲在這個領域其實也是非常強的。我們不僅在各個國家之間開展合作,實際上在垂直的各個層面也在進行合作。比如在挪威這種近海的油氣行業可能就會聯合所有的利益相關者來做研究中心,看一看如何能夠實現近海采油自動化。丹麥和荷蘭也有這樣的機器人網絡,所以各個地區都在不斷地進行合作和研發,充分利用這種合作的資源。
歐洲目前重點關注的是哪些技術呢?大家可能都知道,機器人是很多不同技術和流程的復雜綜合體,并不是一個簡單的技術,而是一種融合的技術。這里大家看到的技術都是必須融合在一起才能形成很好的機器人,比如計算、AI、通訊等等,所有的這些技術必須融合在一起才能形成很好的系統。
我們關注的首先是互動式的技術,包括人機互動、人機協作,安全也是非常重要的。更好的意識和行動,這里包括傳感、信息解讀、認知和感知等等。建立起更好的系統或者工具,由于機器人是一個非常復雜的綜合體,需要很好的一些工具開發機器人系統,對其進行模擬和編程,這是歐洲比較關注的技術領域。當然,其實也可以看不同的角度,比如關注每一個領域的技術,但通常來說這些技術都是融合體才能生產出好的機器人,這一點我們不能忘記。
這些技術不能單獨來看,要把它整合在一起來看。這里就有很多創新的余地,AI當然會有巨大的影響,鑒于現在AI已經太熱了,我們不要忘記機械本身仍然是機器人的底層核心,這個領域仍然有創新的余地。目前在歐盟也是一個非常復雜的過程,就是怎樣確定優先領域,應該關注什么技術,這樣的過程實際上是非常復雜的過程,因為在歐盟我們有250個組織在一起討論下一個計劃當中應該以什么領域作為優先考慮的領域?,F在我們對未來的優先領域進行了確認,我們認為這樣的領域應該進行更多政府部門的公共投資,就是醫療保健、農業食品、基礎設施的維護和檢查以及敏捷制造。
我們的優先領域和這張圖有什么關系呢?可以看到醫療保健是一個垂直的整合,農業方面主要是指農業園藝等等,基礎設施方面包括物流、倉儲、運輸和交通等等,我們剛剛看到了這四個領域哪些是需要重點做的項目,歐盟決定投入大量的資金支持這些領域的發展。醫療保健主要是要改進所有公民的生活質量,現在我們也有人手的缺乏,不是很多人都愿意在這個領域工作,所以我們就必須要自動化。醫療保健領域我們需要改進服務質量、降低治療成本。農業食品領域也很類似,大多數的農民現在都超過了45歲,也沒有很多人愿意去做農民的工作,所以需要實現更多的自動化作業。另外需要保護環境,也就意味著我們需要盡量減少化學品的使用,資源越來越有限,所以我們需要改進莊稼質量就需要更多節約型的農業。維修方面要確保基礎設施沒有任何宕機時間,還要考慮安全性和經濟的影響。敏捷生產需要支持老齡化的勞動力現狀,因為現在工人的平均年齡也增加了1歲,就是說勞動能力減少了,也要減少那些不安全的工作,增加生產效率,提供定制化的產品,降低成本,同時保證歐盟的生產能力。
醫療保健機器人可以被用于智慧醫院的建筑當中,可以用于康復中心,也可以實現人們在家照料,機器人今后將會成本效益比更高,也可以實現定制化、個人化的治療,可以有更好更精確的診斷,我們需要支持醫療創新。
農業食品行業需要精準農業,自動分揀及打包,還有對家禽家畜實現機器人管理。
維護和檢查基礎設施方面,昨天在意大利有一座100米的大橋坍塌了,這就讓我們看到了基礎設施檢修非常重要,我們真的需要找到更好的方式來進行檢修,能源水電、工業流程和新鮮水方面都需要好的基礎設施。
再就是敏捷生產,我們是從高量低混合到低量高混合的轉變,需要設置自動化程度更高的ROI,也需要有更好更容易安裝更易于使用的機器人,現在有技能勞動力的人數有缺口,我們關注的是人和機器人之間的協作和共存,需要解決的一些挑戰包括需要在工廠里面實現數字化轉型,需要人機協作,需要所有的機器連接起來,“工業4.0”的狀態下需要實現物聯網。
目前在歐洲還有一個巨大的爭論,就是關于機器人和人工智能的爭論。今天早上我們聽了一個非常有意思的講演,講到了什么是人工智能。中國和美國在人工智能方面做得非常先進,歐洲也在捫心自問,是否還要在AI領域投資,還是直接從中美來借鑒?歐洲也在對AI進行投資,但我們關注的焦點不太一樣。我們希望把AI的研究和機器人相結合,把它稱之為物理智能,我們希望能夠保持安全性、倫理性和法律。結合機器人和人工智能,機器人應該能夠智能地移動,能夠有自我學習的系統,并且能夠與現實世界進行互動。這是機器人+AI,而不僅是AI。
機器人和人工智能會有什么互動呢?我們看到了剛才的四個應用領域,這些領域當中都需要對流程通過監測的方式進行優化,AI需要足夠的數據展現它的功能。最近在歐盟我們獲得了一筆AI平臺的資助,雖然只有2,000萬歐元,但這是一個起點,把人工智能和機器人相結合,這樣的平臺上我們可以提供一些應用。
為什么僅僅是AI并不足夠呢?我們需要先進的機械系統,這樣才能提供更高級別的功能,所以我們不能僅僅滿足于AI系統,也需要去考慮它的運動控制和感知系統等等。要求高級別先進的系統工程,同時也需要能夠適應具體的環境,比如空間、水下、醫療等等。
我們來看AI的市場,同樣一些垂直因素。這六個領域和機器人領域類似,AI還有一個新的領域,也就是提供在金融、法律和公共服務方面的功能??梢钥吹綑C器人和AI是怎樣互動的,物理人工智能是現在歐洲特別關注的。
“地平線2020”目前也有很多建議,只有少數建議得到了投資,可以看到只有10%的建議和計劃項目得到了資助,達到了31億歐元。歐盟委員會提供這樣的資助只有其中的10%,也就是3.2億歐元。雖然有很多的計劃,但得到的資金不多,必須珍惜所獲得的資金資源,把它用在所聚焦的領域。
未來要把各個相關方都連接起來,這里中間我們看到的是EU Robotics,右邊可以看到很多服務提供商,比如大數據提供中心、物聯網協會、5GAI聯盟等等。剛才說過,機器人技術是各種跨界技術的融合,所以這些技術是我們需要的。左邊的這些都是技術的提供商,右邊的是終端用戶,這些都是歐盟層次的使用客戶,需要使用機器人技術。
怎樣建立這樣一個生態系統?有四件事情在做:歐洲機器人論壇已經開了十年,最近一次會議有800人參與,一共有50場研討會,這個論壇上我們討論的焦點不僅僅是科學性、學術性的會議,還要讓研究者和產業進行對話。歐盟的“機器人周”有來自30多個國家的嘉賓參與,大概有830多項活動,每年11月的最后一周召開,也有一些家用機器人、工業機器人以及搜救機器人的競賽,還有一些平臺性的活動。機器人聯盟活動是在11月開展活動,今年11月將會召開論壇以及機器人周,歡迎大家參與。
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