cslehe 发表于 2021-4-19 09:01:01

机器人行业正处于技术与商业双重变革的时代

#111723#从1959年第一台古代意思上的呆板人Unimate(发现人JosephEngelberger,George C. Devol)出生以来,已有60年的汗青。
在此时期,呆板人的驱动方法从液压变成电动,从6个自在度到53个自在度,地位精度从1毫米到0.03毫米,数据存储从磁鼓存储器到固态硬盘,利用范畴从简略反复的搬运到庞杂曲面的增材制作,利用行业从汽车到电子以及花费品,研发核心从美国向欧洲和亚洲分散,均匀贩卖单价从20万美金到3万美金(相称于当初的价钱),年销量从几十台到近40万台,制作业浸透率从0到74台/万名工人……
呆板人曾经转变了咱们出产与制作的方法,并将从传统的产业范畴向效劳业(家庭,商用)浸透。
技巧的变更与翻新势必带来愈加完善或许推翻性的产物,但从市场的角度来看,更存在影响力(或许说更存在损坏性)的变更是:由新技巧带来的新贸易形式。
正犹如Webex克服微软的NetMeeting毫不仅仅靠供给更高品质的音视频集会效劳,而是从传统的软件受权形式转向SaaS贩卖形式;苹果的iPhone克服同时期的霸主诺基亚毫不仅仅靠供给更高品质的硬件产物,而是从传统的硬件贩卖转向硬件+软件(效劳)的生态形式,并且跟着其硬件翻新性的降落和市场同质化的晋升,其营收和利润越来越依附于软件(效劳)。
从这个层面而言,咱们不但须要存眷呆板人行业的技巧开展趋向,也须要留神其可能带来的新贸易形式,技巧与贸易的两重变更会极大地转变用户对于呆板人应用和呆板人市场的认知。
技巧趋向1:呆板人和信息体系的融会
贸易变更1:供给产物→供给效劳
不管是德国提出的产业 4.0参考架构(RAMI 4.0),仍是美国提出的产业互联网参考架构(IIRA),均强化了呆板/装备与把持/信息体系之间的收集衔接的互操纵性、高等数据剖析与信息保险方面的功效,从而为智能制作供给信息感知、传输、剖析、反应、把持支持。
从数据/信息/常识/聪明的DIKW金字塔模子而言,由于数据都来自于呆板/装备层,没无数据,则任何产业互联网平台或许人工智能算法都市成为无源之水。因而,对于呆板人行业来讲,技巧趋向之一是通过采取最新的ICT技巧,强化呆板人(OT)和信息体系(IT)之间的融会。

图1:呆板人+信息体系
现在,M2M通讯个别采取IEC 61158尺度的种种现场总线,但由于汗青以及贸易方面的缘由,IEC 61158尺度化了19种现场总线,而这些现场总线的硬件接口以及物理层/利用层均不完整雷同,除非采取统一厂家(协定尺度)的产物,不然在现场没法做到互联互通。
从这类事实窘境来讲,过量的尺度同等于没有尺度。时光敏感收集(TSN)是IEEE 802.1上面的一个任务组,通过在数据链路层引入新的时光同步方面的协定,处理尺度的以太网由于非肯定及时传输致使没法在产业现场应用的成绩。
从另一个层面而言,为应答装备层之间(程度集成)和装备-云端之间(垂直集成)即插即用的挑衅,在通讯层/信息层会应用自力于平台和供给商、集成式地点空间和信息模子、面向效劳架构(SOA)的OPC UA标准。
呆板人和信息体系的融会会给一些新贸易形式供给前提,比方现在主流的呆板人保护形式仍是按期巡检的方法,通过对呆板人上传到云真个数据停止存储和剖析,能够从网关供给商转向猜测性保护效劳供给商;又比方通过对物流呆板人运转数据的存储和剖析,能够从物风行业呆板人供给商(供给呆板人集成处理计划)转向物流效劳(依照搬运包裹的应用量计费)供给商。

图2:制作业的效劳化转型
技巧趋向2:呆板人和人工智能的融会
贸易变更2:企业间市场→花费者市场
固然PLC/PAC行业有浩繁的供给商,然而每一家硬件供给商供给的集成开辟平台均支撑IEC 61131-3尺度划定的编程言语标准(IL,STL,LD,FBD,SFC)。反观呆板人行业,缺少同一的编程言语标准,各个供给商不但集成开辟平台软件差别,语法例范以及特别利用指令亦不尽雷同。
另一方面,现在的呆板人把持器架构,只是合乎ISO 8373对于呆板人的界说“主动履行任务的呆板安装,依照事后编排的顺序运转”所需实现的功效(呆板人把持,逻辑把持,保险把持,体系通讯),能够实现主动化,没法实现智能化。
上述两个要素,为呆板人的编程应用和保护调试设定了比拟高的门坎,从而致使其利用场景现在还重要会合在企业间市场(to B)。
人工智能技巧的引入,会大大下降呆板人的应用门坎,比方人和呆板人之间能够通过语音或许可穿着智能停止交互和把持,从而能够使一般花费者也能把持应用呆板人;比方通过收集差别义务情形下发生的人/情况/呆板的交互数据并剖析,从而能够主动调剂呆板人的活动门路。
跟着种种人工智能芯片(FPGA,GPU,DSP,ASIC)算力的一直进步和开源平台的一直出现,咱们会看到集成人工智能的呆板人把持器的呈现,使呆板人的应用和保护变得愈加简略和快捷,从而使其利用场景向花费者市场(to C)扩大。

图3:呆板人+人工智能

图4:呆板人花费者市场利用场景
技巧趋向3:呆板人和柔性东西的融会
贸易变更3:大范围出产→大范围定制
现实上,呆板人至今仍然缺少柔性,即使以应用最成熟的汽车产业(某些整车厂的“主动化率到达100%”)为例,现有的技巧计划并不能到达《德国产业4.0策略打算实行倡议》白皮书中“支撑定制出产:何故满意客户特性化的需要”章节所预期的“……各个客户的需要,将统一厂家某一产物组的部件参加到另一产物组中”。
从汽车制作业汗青来看,固然现在花费者能够定制的名目曾经比福特T型车时期连车漆都没法转变(“任何主顾能够将这辆车漆成任何他所乐意的色彩,只有它是玄色的”)的处境有了极大的改良,然而,跟着90后和00后逐步盘踞主流花费群体时,他们对特性化的请求越来越激烈,越来越重视产物计划和应用休会,咱们的出产制作体系必需变得更具柔性,才干逢迎花费者需要变更的大趋向。
呆板人会越来越多地和柔性东西相联合,比方合作呆板人(HRC)+AGV小车(Autonomous),使得合作呆板人不再范围于某一个单位、地区,而是晋升为出产线团队中的“自在呆板人”,从而使得出产线能够自我构造(“静态”的出产线→“静态”的出产线);合作呆板人(HRC)+柔性夹具( Flexible EOAT),使得合作呆板人能够更好地实现新功效,以顺应多种类出产的须要。

图5:呆板人+柔性东西

图6:出产形式的汗青演化
呆板人行业正处于技巧与贸易两重变更的时期,并且跟着呆板人技巧一直地与别的技巧相融会,可能会从树立在机器和电气技巧基本上开展较陡峭的行业,改变为开展更加敏捷的行业,在一直进步产物机能,下降产物应用门坎与综分解本的同时,一直扩展其利用场景。
另一方面,正犹如克莱顿?克里斯坦森在《翻新者的困境》一书中表白的主旨一样,为了在这类疾速变更的情况下不被推翻,须要在包括研发制作、市场营销和治理流程在内的普遍范畴懂得并应用这些损坏性翻新准则。
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