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“阿法狗”算什么 一山更比一山高

来源 :   时间 :2016-03-16   点击率 :


 当“阿法狗”(AlphaGo)击败李世乭的时候 ,到处都是担忧人工智能会在将来击败人类的声音 ,就像好莱坞电影里造反的机器人工厂那样 。

  然而 ,在“阿法狗”的故乡美国 ,他们不仅早已凭借智能化完成了制造业的复苏 ,而且 ,甚至开始用机器人制造导弹了 。

  事实上 ,美国是机器人的诞生地 。早在1962年 ,这个国家就研制出世界上第一台工业机器人 。比起号称机器人王国的日本 ,还要早起步五六年 。凭借着雄厚的基础 ,美国如今仍然是机器人强国 ,其智能技术在汽车工业 、航天 、军工等领域应用广泛。

  对于中外军事迷来说 ,雷神(Raytheon)的名字一定不陌生 。全球最大的导弹生产商 ,爱国者导弹制造者—除了这些如雷贯耳的名号 ,这家公司的机器人工厂也足以让人惊叹 。

  导弹机器人流水线

  在机器人工厂没有出现以前 ,导弹都是由专业技师人工装配生产的 。然而 ,即便是雷神这样技术顶尖的公司 ,仍然有可能出错 。

  让机器人造导弹的理由很简单 :人类难免会发生失误 ,所以最好的办法就是把人的因素去除,由机器人处理 。

  2009年 ,雷神决定在美国阿拉巴马州的亨茨维尔建立新厂房 ,和以前的工厂不一样 ,这座耗资7500万美元的工厂是一座由大量工业机器人组成的高自动化厂房 。 

  在这座工厂 ,你看不到人工搬运和装配零部件的场景 。这些任务 ,都由机器人来操作完成 。

  在过去 ,军工厂内需要人工搬运和装配的零部件 ,含有不少易爆的材料 ,十分危险 。而这里,每一台工业机器人都能快速高效地搬运材料 ,既增加了安全性 ,也节省了大量时间 。

  设计师的灵感来自于目前自动化程度相当高的汽车制造业 ,只不过雷神公司所使用的机器人 ,价格更加贵 。一般汽车业的搬运机器人设备为每台 15 万-25 万美元 ,但雷神所用的却达到了 70 万美元 。不仅安全性更高 ,操作方面也不需要人工介入 。

  所有机器人以 Wi-Fi 连结 ,每一台机器人都能随时告知自己在厂内的位置 ,因此送错零件的可能性非常小 ,解决了以往人工装配错误的问题 。

  “这是世界上第一个用于大型导弹组装的自动化工厂 ,采用了最新的机器人技术和计算机控制技术 ,具有自动化程度高 、成本低 、安全性高 、人物可靠性高等特点 。”雷恩公司制造创新部主任表示。

这座工厂一建好 ,就接下两笔大单 ,分别生产美军专门对付中短程弹道导弹威胁的SM-3(Standard Missile-3)反弹道导弹 ,和对抗空中威胁的SM-6 ,前者得到 3.5 亿美元的订单 ,后者则有2.43 亿美元的订单 。

大数据系统

  雷神在生产过程中还配备了制造创新智能系统(Manufacturing Innovation and Intelligence ,MMI) ,帮助简化机器人的生产过程 。该系统让每一个导弹的零部件都打上条码 。

  MES软件提供商是美国的Apriso ,该公司执行副总裁汤姆�康斯托克表示 ,软件在上世纪80年代便已出现 ,半导体制造商和其他高科技公司是最初的采用者 ,但目前正在被越来越多的制造商所采用 。

  每一个零部件如何装配 、怎么装配都被写入了机器人的程序当中 。一旦出现生产上的失误 ,哪怕一个螺丝拧松 ,MMI系统就会发出警告 ,立刻暂停生产线 ,不让零件移动到下一工作站 ,直到问题能够完全处理为止 。

  这套系统不只可以快速组装导弹 ,还能够快速拆解导弹 。由于导弹生产后 ,到美国军方往往需要好几年的测试才能真正投入使用 。一旦零部件出现问题 ,又要返厂拆解检测 。

  雷神高管史蒂芬森表示 ,这一系统让雷神能够在生产过程中检查到更多瑕疵 。过去 ,一些瑕疵只有在随后的安全检测中才能被发现 ,其他一些可能永远也无法知晓 。

  国防工业对于零部件的要求很高 。如果导弹制造商安装方式不正确 ,“都可能导致失败 。”史蒂芬森补充说 ,“光是最小的螺丝和螺栓 ,整个产业每年都需要花费数百万美元用于返工 、维修和更换 。”

  有了如此多的工业机器人 ,人在干嘛呢 ?

  大部分时间 ,雷神公司的技术人员都在和机器人协同工作 。当一个机器人需要学习新任务时 ,技术人员会先在软件平台上进行一次模拟 ,然后再传输至机器人 。这样一个过程通常只需几个小时或者一天时间 ,而一旦机器人完成实际测试 ,整个工厂的其他机器人就可以快速地完成新任务部署 。

  这座自动化工厂 ,每个月可以生产4-6颗SM-3导弹 ,以及 10-12颗 SM-6 导弹 ,过去 80-100 位员工的生产力 ,现在只需要 14 位技师与 36位协同人员 。

  全3D打印导弹

  按照雷神目前的发展进度 ,未来几年在战场上看3D打印的导弹 ,也请不要惊讶 。

  就在2015年 ,雷神宣布 ,利用3D打印技术制造了下一代制导武器所需的几乎所有组件 ,其中包括火箭发动机 、导弹尾翼 、用于制导和控制系统的部件等 。

  开发全3D打印导弹 ,力争用增材制造技术补充或取代传统生产工艺制造导弹部件 ,是雷神未来发展规划的一部分 。

  雷神的制造经理赫尔说 :“我们的供应链相对变得更简单 ,开发周期也变得更短 ,我们得到东西就更快 ,可以测试更多更复杂的设计 。”

  赫尔认为 ,未来3D打印导弹将成为一种简化的流程 ,允许士兵当场打印并组装导弹。虽然仍然有很长的路要走 ,但这不是幻想 。

目前 ,雷神面临的最大挑战之一是制作复杂的电子电路和微波元器件 ,正在研究利用3D打印技术生产精密雷达和导航系统用于公司的防空反导系统 。虽然电路制作可以使用喷墨印刷技术 , 但雷神公司希望通过研究利用3D打印技术可制作更复杂的电路结构 ,最终 ,打印出一个融合在一起的集成系统 。

    机器人造宙斯盾

  美国另一大军火商 ,洛克希德 马丁公司生产的宙斯盾(AEGIS) ,是美国海军为了满足舰载防空系统的需要而开发的“先进的舰用导弹系统” ,Aegis是古希腊神话中大神宙斯的盾 。在美国海军看来 ,“宙斯盾”作战系统可以有效地防御敌方同时从四面八方发动的导弹攻击 ,它构成了美国海军舰队的坚固盾牌 。

  自从20世纪80年代初AEGIS武器系统第一次用在美国提康德罗加级巡洋舰上以来 ,该系统已经进行了多次升级 。

  如今 ,这家公司决定用机器人来制造宙斯盾的关键设备。

  洛克希德 马丁公司与机器人设计公司Advent签订了一项合同,设计制造两套生产AEGIS所需的关键设备 ,这两个项目均采用视觉导引机器人解决制造问题 。

  Advent设计公司开发了一种6轴机器人 ,在无人条件下可以完成宙斯盾阵列装配过程 ,而且黏合剂涂敷时间大大缩短 。

  有理由相信 ,在接下来几年 ,将会有比我们现在所想象的更多样化功能机器人出现 ,进入到美国的军工领域 。


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