若何回复美国的机械人财产 机械人手艺可否让美

　　工场正在特朗普总统的一系列美国可骇履历中占焦点地位。用他的话来说，全球化导致我们的工场“封闭”、“锈坏”，“像墓碑那样散落正在我国各地”。不外，这是你也许能够叫可选现实的环境：美国工场仍然制制了良多工具。2016年，美国制制业创了一个记实，出产了比以往任何时候都多的工具。但你没有听到良多关于这个记实的自鸣得意，由于制制商没有用良多人就出产出了所有这些工具。因为从动化，我们现正在制制的产物数量比我们正在1987年制制的增加了85%，但所用的工人数只要1987年的三分之二。这表白，虽然特朗普能够制制商留正在美国，但他不克不及它们雇用良多的人。相反，企业很可能将投资大量的机械人。外形各别的工业机械人正在完成着一系列的工场工做，从用来拆卸汽车的切确节制的庞大机械臂，到包拆精彩糕点的玲珑小巧机械，它们都是美国发现的。但正在过去几年里，中国曾经投资了数十亿美元，要把中国变成世界的机械人仙境。按照行业商业组织国际机械人结合会(International Federation of Robotics)的数字，中国正在2013年已成为世界上最大的工业机械人市场。中国正朝着另一个风雅针勤奋：成为用于工业、农业和一系列其他使用的机械人的最大出产商。机械人行业的专家说，这个方针可能还需要十年的时间，但他们几乎看不到能障碍中国最终从导地位的工具。大学分校取相关的机械人手艺研究所(Contextual Robotics Institute )从任亨里克·克里斯坦森(Henrik Christensen)说，“若是你比力一下中国和美国正在这方面的投资的话，你会看到我们必然输。中国的投资是以数十亿计的。我没有看到美国有这种规模的投资。没有这种投资，我们就将失败。毫无疑问。”有一个处理这个问题的法子，但它具有：那就是美国该当投资机械人。处置互联网和体育行业的企业家（也是特朗普的次要仇敌）马克·库班(Mark Cuban)比来呼吁总统，为机械人手艺供给1000亿美元的资金。行业《机械人演讲》(The Robot Report)的出书人兼从编弗兰克•托比(Frank Tobe)暗示，投资是当务之急。“我们最好做点什么，否则的话我们就掉队了，”他说。“我们该当进入机械人行业，而不只仅是外国机械人的利用者。”若是我们不这么做，研究机械人手艺的学者说，总统的制制业苏醒打算可能会拔苗助长。今天，我们买良多中国人正在中国制制的工具。明天，我们将买美国制制的工具，但那是中国机械人制制的。中国是怎样学会爱机械人的对我们有性。多年来，中国的次要卖点是廉价劳动力。但正在过去几十年里，中国的生齿变老了，也变得更敷裕了，中国工人的工资增加速度高于中国经济增加速度。担忧，制制商会被高工资赶走。就像美国制制商的活儿被中国拿走那样，中国制制商的活儿将被印度、越南和其他亚洲的成长中经济体拿走。所以中国人干了中国人做的事儿：他们正在地方条理设想了一个回复。正在接连几个五年经济打算中，推出了一系列的制制行业。其核心思惟之一就是从动化。处所为企业采办和制制机械人供给了数十亿的补助。一曲出格感乐趣的是能够用于中国汽车厂的机械人，人们一曲中国汽车厂的制制质量。用机械人来制制汽车，不只能节流人工成本，还认为，它们能制制出更好的汽车来。2014年，中国国度习曾呼吁掀起一场“机械人”。像其他地方设想的方案一样，中国机械人打算的实施并非没有碰到麻烦。它呈现了过度投资和华侈的问题，并且很多中国机械人企业并没有制制出很是好的机械人。“很多机械人的质量很差，平安和设想尺度实的很糟，”东核心(East-West Center)的高级研究员迪埃特尔·恩斯特(Dieter Ernst)说，该核心是一个旨正在改善亚美关系的组织。“听说中国有100多家机械人制制商。我认为，这些企业中大约有50家也许能活下去。”但中国和中国的公司仍正在着。恩斯特估计中国机械人行业会有迟缓、不变的增加。他估计，正在将来5到10年内，中国的机械人行业将出产出取和日底细当的工业机械人。正在计谋取国际研究核心研究中国的学者斯科特·肯尼迪(Scott Kennedy)说，“中国没有对从动化的优错误谬误进行的公开会商。他们不谈论全球化或可能的从动化所带来的社会上的失败者。”而正在美国，似乎我们会商的都是输。特朗普上台的部门缘由是，他凝结了选平易近中的一种感受，他许诺把就业带回美国。正在一个大放厥词、对机械人的投资将会被视为对他制制业工人许诺的。然而，那会是一个错误。即便是最从动化的工场仍然要雇人。正在必然程度上，对机械人手艺的投资可能会让公司更容易正在美国而不是正在中国成立工场，所以，对机械人的投资很可能会正在美国创制新的就业机遇。此外，美国正在机械人手艺方面具有的良多劣势是中国所没有的。美国大学里有一批世界一流的机械人专家。美国具有一种晓得若何建立新的大公司的创业文化。正在最先辈的机械人手艺方面，美国处于领先地位。例如，美国公司是手术机械人的次要供应者，正在“协做机械人”范畴也处于前沿地带，这种机械人能够取人联手工做。克里斯坦森说：“所有这些机械人手艺都是正在美国发现的，但我们根基上给其他公司，让他们降低它的成本，现正在我们从他们那里采办它。从某种意义上说，我们不是很擅长守护我们正在领先范畴的合作力。”机械人专家说，这就是大量资金的用武之地。和中国一样，特朗普的支撑能够把机械人手艺中最具独创性的设法改变为美国经济中的一个布局性劣势。“我们能够从中国的例子中学到的是，正在成长机械人财产方面阐扬着培育和推进感化，”恩斯特说。“我们也能够如许做。并且我们必需如许做。美国制制业的布局调整，对于将来的经济增加、创制新的就业机遇和确保美国制制业的合作力都至关主要。这要求正在根本研究、新手艺的研发以及将研究和手艺整合到制制业系统等方面供给资金支撑。将美国国度资本的一小部门投入到制制业将获得极高的性价比，而且资本的高效出产将使美国的消费者受益，并可支撑正在美国这个主要经济范畴数百万计的员工。这能确保美国正在能达到退休春秋的工做人员比例逐年削减的环境下仍能连结经济的增加。制制业的研究取成长也会使卫生保健、农业及交通运输业受益，而且加强美国的资本、国防及能源平安。正在将来五十年，由此发生的一系列研究勾当将大大提高“美国制制”的质量而且提拔出产力。这一计谋曾经表现正在美国从导的“先辈制制伙伴关系”（AMP）取“国度制制业立异收集”（NNMI）打算中。机械人手艺是一个能够完全改变制制业的环节性手艺。美国的工人曾经不再神驰工场中的低端工做，同时因为社保及医疗安全费用的添加，美国工人的人工成本也起头添加。即便我们可以或许承担工人的人工成本，小型的、复杂的生命周期较短的工业机械人产物仍然需要扩大其顺应性、精度、靠得住性等可以或许超越人类工人的技术。先辈的机械人及出产从动化可以或许：4）答应工场利用机械人团队，操纵人类取机械人的分歧技术劣势（人类的聪慧取工致，机械人的精度、强度及可反复性）；切实无效地利用机械人将会添加美国人平易近的就业机遇、提高相关工做的质量，提拔美国正在全球的合作力。基于以上劣势，NCR、思科、苹果、联想、特斯拉等公司曾经将它们新的工场设置正在美国境内。它们期望操纵机械人手艺及从动化手艺支撑其公司继续兴旺成长。以上总结了机械人及从动化手艺正在美国制制业以及正在美国经济中所占的主要地位，描述了机械人及从动化手艺将正在何处大大提超出跨越产力，并展示了一个具有远见的研究取成长线图，使美国的国度投资可以或许对这些沉点研究范畴起到鞭策感化。本文总结了制制取从动化机械人手艺研讨会的相关勾当和结论，由美国国度科学基金会支撑的“Robotics-VO”组织赞帮了该研讨会。该研讨会是更新《美国机械人线图：从收集到机械人》的五个研讨会此中之一。该研讨会的内容是按照过去的四、五年中机械人范畴的成长不竭更新线图。正在演讲中提出的研究打算将显著加强美国的制制业经济，将有益于构成一个受过优良锻炼的并具有崇高高贵手艺的出产线，创制新的就业机遇，而且将正在美国经济的再次兴起起到主要的感化。正在这里，“从动化”和“机械人”都有特定的寄义。按照电子和电机工程研究所机械人和从动化学会的定义，机械人手艺次要指拆卸有传感器和促动器的系统，可以或许从动化或者半从动化地和人类进行合做。机械人的研究强调应对无层次的智能性和顺应性，而从动化的研究次要针对有层次的，有明白布局的中长时间工做的从动化系统的效率，出产力，质量和靠得住性。我们的方针有两个层面：第一，机械人和从动化手艺正在美国制制业中的策略主要性；第二，提出可以或许利用机械人和从动化手艺提超出跨越产力的案例。上世纪经济成长的根本来自于工业化，而焦点就正在于制制业。制制业部门供给了12%的美国P 和9%的总就业。美国总出口的70%也归功于制制业。因而，制制业代表了国度全体健康经济的主要环节。正在制制业傍边，机械人财产总值达到了八十亿美元，并以每年 9%不变增加。这个焦点的机械人工业遭到了制制业的鼎力支撑，例如供给仪器，从属的从动化设备以及系统的整合，一共贡献了300亿美元的工业总值。正在过去30年里，美国的制制业经济发生了深远的变化。除了对，中国，墨西哥和日本显著的商业逆差，制制业仿照照旧是美国经济的次要部门。从消费电子到工业设备，贡献了12%的美国P和9%的就业。美国制制业出产力超越了次要的合作敌手。正在所有国度中，无论是单元时间和单元员工的平均出产力，美都城处于第一位。美国人均出产力持续增加，正在过去三十年里出产力翻倍。现实上，恰是不竭提高的出产力使得美国制制业正在经济阑珊中连结合作力，并正在面临其他快速增加的经济体，例如中国和印度时苏醒。出产力的增加和效率次要归功于手艺的改革和其正在产物设想以及出产过程中的使用。目前，中国被认为是制制业的领头羊，可是估计正在2020年，美国制制业正在产值和出产力方面都将超越中国。然而，这种关系会一曲变化。潜正在的国外合作者正正在开展改善制制业过程的根本研究和教育。另一方面，美国制制业的也正在被用于科学研究，正在过去十年时间里连结着不变的进展。正在这段时间里，美国制制业用于投资及开辟的资金根基没有变化，而正在全球视角下，美国总的研究成长经费曾经下降至只要30%。有时候，我们的外国合作敌手用同样的立异手艺，可是用很少的劳动力成本来减弱美国的地位，所以美国制制业面对着越来越大压力。美国的工业产物商业差额以每十年500亿美元的速度下降。此外，跟着生齿老龄化，工人的数量也正在急剧削减。乐不雅估量，到2050年，每两位工人就要供养一位退休工人。所以，机械人工人必需满脚人类工人数量削减的同时添加工业出产力的要求。最初，机械人取从动化手艺的庞大前进将会是下一代高附加值产物的环节。依托先辈传感器取微电子的纳米标准嵌入式计较机财产不再是劳动稠密型财产可以或许胜任的。反不雅中国、韩国、日本以及印度，正鼎力投资于高档教育取研究机构。印度取中都城正正在有系统地召回他们正在美国培育的科学家取工程师。美国的合作者们还正在机械人手艺和取制制相关的特定范畴起头美国的从导地位。韩国每年投资1亿美元，持续投资十年(2002-2012)至机械人手艺研究取教育相关项目。欧盟投入了跨越6亿美元用于研发机械人手艺及其认知系统，而且别的拨款9亿美元至取制制业机械人相关的地平线打算。日本也将正在将来十年之内投入三亿五万万美元至仿人类机械人、办事机械人研发，而且颁布发表将正在将来5年投入10亿美元使日本成为工业机械人手艺的全球带领者。取上述国度投资额度比拟，美国投资的资金常不脚的。而且，机械人手艺对于从动化物流也具有主要意义。亚马逊正在2012年花了7亿美元收购Kiva Systems公司，使它可以或许将最好的手艺用于数据库从动化。此外，苹果和联想正在利用机械人系统之后曾经不将亚洲做为其降低出产成本的第一选择。正在过去的十年里，中国工人的工资增幅为340%，而美国工人的工资增加则低得多。此外，特斯拉公司正在加利福尼亚州开设了一个制制可代用燃料汽车的工场，它使用了高度的从动化，这使它能继续正在美国。美国商务部取美国合作力委员会阐发了大量的公司及其分析年增加率，各次要工业行业分类数据如下表所示。制制业目前的增加范畴包罗物流、物料搬运以及机械人手艺。鉴于制制业的主要性，考虑若何操纵机械人等手艺加强美国制制业常有需要的。很多先辈手艺都已证明，一旦手艺被引入广漠的消费市场，必然会惹起立异的添加取成本的降低。最显著的例子就是小我计较机取挪动通信的呈现。这两种手艺最后都是由于企业的需要而进行研发。一旦这些手艺被引入消费市场，企业投入的研发金额便成倍添加，导致了手艺的高速成长取成本的显著降低。同时，这也刺激发生了大量新兴行业取公司的成立。目前，这些行业取公司贡献了很大比例的P而且正着美国股市。对机械人以及机械人相关手艺市场的培育也会形成雷同影响。一个简单的例子就是微软为家庭电脑逛戏市场开辟的Kinect接口。它正在语音取手势互动方面具有劣势，使其正在数量浩繁的贸易使用中极具卖点。机械人手艺“消费化”的另一个益处就是使工人对机械人愈加熟悉。当人们习惯于正在糊口中取机械人进行互动时，才能愈加顺应取机械人一路工做而不会将其视做。好比，具有iRobot公司出产的从动实空吸尘器的消费者中，有三分之二的消费者为他们的吸尘器取名字，而且有三分之一的消费者认可他们会带上吸尘器去拜访伴侣。今天的美国制制业就像是20世纪60年代的数据库手艺，只是一个起来的处理方案，缺乏严酷的方指点，无法进行科学地立异。1970年，IBM的数学家Ted Codd发了然关系代数，一个高档的数学数据库模子。这项手艺获得美国的赞帮，并最终成长为现在140亿美元的数据库财产。若是可以或许成长出雷同的模子，制制业将极大地受益。就像将两个数字相加的方式并不依赖于你所利用的铅笔，制制业的笼统模子也该当取产物是被单一地制制出来仍是由出产线拆卸出产完全无关。另一个例子是图灵机，由阿兰•图灵于20世纪30年代发现的一个高档笼统模子，从而确立了现在高科技财产的数学取科学根本。取图灵机类比，制制业的笼统模子也将为设想、从动化以及制制业带来庞大的报答。目前，计较机范畴取消息科学的成长使将物理制制过程模子化、以及使研究人员“将图灵机带进制制业”成为可能。其最终的成果，则会像数据库及计较机一样，使美国制制业所出产的产物具有更高的质量、更好的靠得住性、更低的成本以及更快地进行交付。通过改良机械人手艺和培育高本质的工做人员，能够愈加高效的使用机械人手艺，这将提高美国就业和全球合作力。保守的流水线工人目前已到即将退休的春秋，他们还没有接管利用机械人手艺进行工做的锻炼，而且其安全及医疗成本也正在逐年添加。即便可以或许承担用工成本，出产下一代小型化、复杂化工业产物所需要的顺应性、切确度以及靠得住性都已超出了工人的能力。正在制制业中普遍地引入先辈的机械人手艺取从动化手艺将会：4）工场能够雇仆人-机夹杂团队以充实操纵相互的技术取劣势（好比人类跟长于措置突发事务以保障出产线的运转，而机械人长于完成切确性及反复性高的工做而且可以或许举起沉沉的物件）；正在制制业长进行投资能够沉振美国制制业。将国度的小部门资本投入到经济高效资本节约型的制制业中，可以或许使美国的消费者受益而且支撑正在这一主要经济范畴工做的数百万工人。上述投资还能惠及医疗保健、农业以及交通运输业，同时可以或许加强国度正在国防、能源及平安方面的资本扶植。正在将来五十年，由研究发生的一系列有益成果将极大地提高“美国制制”的质量，而且使美国制制业江河日下。立异成长：习 立异中国 立异创业 科技体系体例 科技立异政策 协同立异 新科技 根本研究 产学研 供给侧热点专题：军平易近融合 平易近参军 工业4。0 贸易航天 智库 国度沉点研发打算 基金 配备采办 博士 摩尔定律 诺贝尔 国度尝试室 国防工业 十三五 创育 军工百强 试验判定 影响因子 双一流前沿科技：性手艺 生物 仿生 脑科学 精准医学 基因 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