自动化和机器人在工业4.0战略中的无缝集成越来越令人兴奋。然而，我们距离让人类操作员写出方程式还有很长的路要走。工业4.0中最好的自动化策略基于这样一种认识，即当机器人与人类一起工作时，机器人的优势才能得到最好的实现，而不是没有它们。机器人当然可以比我们更有效地担任某些角色。其中包括非常重复、单调的工作（如焊接）、涉及繁重工作或在对人类有危险的环境中工作。也就是说，机器人只能做他们被告知的事情——他们不能即兴发挥。人类的不可思议的力量在于他们在情况出现时思考和应用实时决策的能力，而人工智能在接近复制这种能力之前还有很长的路要走。今天的机器人主要是昂贵的、静态的，并且能够非常有效地执行任务。在我看来，成本必须下降，系统必须在移动和重新编程方面变得更加灵活。事实上，有了这些能力，我们认为工厂可以更好地与进口产品竞争。这并不意味着手动操作的结束。人类拥有非凡的大脑，可以与机器人合作使用。工人的技能可能会发生变化，但我对在工厂环境中使用人类的前景非常乐观。感官功能未来将传感器集成到工业机器人中是机器人变得更加互联的一种方式。我们有五种感官。今天，机器人大多只使用一种：视觉。这些系统的功能将继续改进，我可以想象机器开始理解手势，例如在噪音很大的环境中。但我很乐意看到机器人增加其他感官。未来的机器人将能够听取语音命令并识别制造工厂中的故障噪音。他们可能能够通过触摸确认某种产品是否足够光滑，也许他们可以品尝到特定的化合物混合物。在机器人技术中，唯一有限的感觉可能是嗅觉，但一些公司正在研究用于此功能的传感器，未来的应用很有趣。例如，已发现尿液的气味是某些癌症的先行指标，并且已证明蜜蜂可以闻到爆炸物。想象一个可以根据成熟度选择水果的农业环境。预测意想不到的人机协作的一个重要因素是偶发协作。开发人员需要将两个关键因素放在思考的中心。首先，当机器人被召唤时，它必须立即响应人类。其次，部署这些系统的环境远非理想，而且往往不可预测。设计人员需要考虑非理想情况，并确保系统始终确保人类安全。我在工厂看到的一个实验可能解释了我的想法。一家公司正在研究使用无人机在大型仓库中执行库存检查。这听起来像是可以快速、准确、安全地完成的事情，直到部署人员看到条形码被撕掉并以不统一的方式放在货架上。周围也有很多灰尘被无人机推来推去。仓库中的照明在白天和黑夜之间变化很大，无人机必须在有梯子、叉车、箱子等的过道中穿行。所有的仓库都是不同的，这对无人机供应商的商业模式提出了挑战，同时也带来了一系列技术挑战（充电等）。如果机器人看到它无法识别的东西，系统必须默认为安全状态，在这种状态下，人为干预可以重启服务。目前，机器人仍然需要人类监控，但我认为人工智能会有所帮助。我们将看到机器人的能力随着它更多地了解工厂设置部署和它遇到的场景而提高。许多人对人工智能的前景感到兴奋，我也是。但是，我呼吁保守主义，延迟推出，因为需要考虑所有可能发生的情况，而不是急于成为第一个。例如，如果协作机器人不与外界连接，只使用本地计算资源，这方面增加了安全性，但也使AI自学习过程更加困难。在我看来，正确的平衡应该是将本地学习与利用云中聚合的学习所获得的规模力量相结合。如果连通性不能保证安全，我会牺牲额外的学习。效率和准确性可以说是人工智能和机器人的最大优势，但仍然缺乏批判性思维和创造力。在工厂中，存在各种未被完全理解的边缘案例。我们在汽车行业已经看到了这一点，普通汽车已经测试了数百英里，而一些新的自动驾驶功能已经行驶了数百万英里。它正在改善，但问题仍然存在。在工厂环境中，直线下降的情况是对企业效率的重大打击，更重要的是，人身伤害是一个主要问题。完全信任这些自动化系统需要一段时间。为此，我们必须为硬件故障和软件错误结论做好准备。保障措施必须到位，以确保不会发生恶意攻击或危及生命的不当行为。系统架构使得一切都被锁定。“锁上所有的门，而不仅仅是前面的那扇，”微软几年前在其AzureSphere项目中宣称，这个类比一直让我印象深刻。当我们离开房子时，我们会锁上前门。在物联网世界中，我们需要锁好每一扇门——室内和室外。从网络的角度来看，一旦发生破坏，进入者只能访问一部分有价值的资产。软件和硬件必须对系统进行分区以隔离功能，为了做到这一点，它们必须立即意识到它们已被破坏并发送实时警报。这是人工智能在工业物联网应用中发挥作用的一种方式：通过识别系统的异常行为并提醒用户决定正确的行动方案。选项包括断开系统与网络的连接、阻止特定IP地址以及禁用某些系统功能。很简单，开发人员必须做好被黑客攻击的准备。没有系统是100%万无一失的。随着时间的推移，物联网系统需要继续提高其对攻击的免疫力水平，但同样，如果系统受到威胁，它必须迅速恢复到已知的安全状态。结论到目前为止，汽车行业被认为是智能工厂解决方案的先驱。我认为自主移动机器人有很多机会。如前所述，一家汽车工厂规模如此之大，足以证明复杂的机器可以同时高效地完成一项任务。汽车制造（以及某些消费领域，例如智能手机装配线）的经济性使得成本合理。然而，我认为当成本、机动性、功率和可靠性问题都可以得到解决时，机器人可以提高广泛应用的效率。食品和饮料行业等新市场也在制造业中寻找机器人。一些人认为它有能力淘汰传统生产线。虽然机器人可以取代食品和饮料行业的重复性工作，但我认为，为了最大限度地提高效率，生产线必须进行调整，以利用机器人和人类的技能。我认为未来几年我们不会看到工厂车间发生重大变化。疫情如此严重，许多公司都在考虑增加技术来调整现有工厂的流程，而机器人更重要的机会将出现在全新的工厂中。
