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牽動兩國政府,中企收購德國國寶案背後的機器人浪潮

牽動兩國政府,中企收購德國國寶案背後的機器人浪潮

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本文是《環球科學》總編、社長陳宗周先生撰寫的系列專欄「AI傳奇」的第十五回。形形色色的機器人浩浩蕩蕩進入人類生活,這是AI帶來的不可阻擋潮流,也必然會引起強烈反響。在這一回中,陳宗周先生將為我們帶來機器人的故事。

陳宗周是《環球科學》雜誌社社長,《電腦報》創始人。

轟動全球的機器人項目收購案靜悄悄落下帷幕,這是中德兩國政府支持的結果。雙方在AI領域的合作與雙贏,邁出了重要的一步。

美的收購德國國寶

2016年12月30日,家電巨頭美的集團宣布,對德國庫卡集團的收購已經獲得所有監管部門的批准,美的將以37.07億歐元,使自己在庫卡的股份增加到94.55%,遠遠超過以前各方預測的70%。

翌年1月13日,當我訪問位於順德北滘鎮的美的全球研發中心時,得知收購已經全部完成。令人大為驚訝的是,全球矚目的機器人行業最大收購案,幾乎沒有媒體宣傳,就這樣靜悄悄落下帷幕。

與之前的媒體喧囂相比,最後階段的信息傳播可以說是水面無痕,低調得不能再低調。據說,這是雙方共同願望與媒體策略。

但是,低調不能掩蓋這件事的重要意義。庫卡是全球四大機器人廠商之一,這家德國百年老店,幾乎見證了工業機器人的整個歷史。1973年世界上第一台六軸工業機器人,就是由庫卡集團前身IWKA公司推出的。庫卡的工業機器人和自動化生產線遍及倉庫、家電,汽車等很多行業,在汽車行業處於絕對領先地位。特斯拉充滿科幻色彩的純電動車自動化生產線,就是由庫卡機器人挑大樑。

庫卡機器人的高度精細與靈活,在2014年有一次極為直觀、生動的展示;會打乒乓球的庫卡機器人,以11:9的比分擊敗了我們熟悉的德國乒乓球世界冠軍波爾。由於創造了太多的傳奇,庫卡一向被視為德國國寶。在雄心勃勃進軍工業4.0的德國,庫卡所處的製造業戰略高地,引人注目。

戰勝波爾的庫卡機器人 圖片來源:騰訊視頻

所以,美的收購庫卡不但轟動德國朝野和全球媒體、牽動中德總理李克強和默克爾,就連與這兩個國家分別遠隔太平洋和大西洋的美國,也覺得有必要從美國國家安全形度來監管一下。最後放行收購要約的兩個監管機構,其中之一正是美國外資投資委員會(CFIUS)。這次收購低調處理信息傳播,恰好說明其重要與敏感。

經過艱難歷程,美的收購庫卡終獲成功,原因在於符合當事雙方和中德兩國的長遠戰略利益。是工業機器人的最大市場,美的是工業機器人的大買家,已經有1000台工業機器人在美的工作。雙方今後可以廣泛開拓工業機器人市場。但是,更有前景的是服務機器人市場,庫卡看好美的在家電等消費品市場的傳統優勢,雙方都希望這次聯姻也能在服務人機器市場上大顯身手。

前世今生

機器人是AI領域的重要分支學科,機器人術語出現的歷史,遠遠早於計算機和AI。機器人這個詞不是由科學家而是由作家創造出。1920年捷克劇作家卡雷爾•恰佩克(Karel Capek)在科幻劇本《羅莎姆萬能機器人》中,使用了Robota這個捷克語單詞,原義即苦力、工人,這就是機器人(Robot)的來源。實際上,機器人一詞早於機器人學科和機器人實體出現。

機器人一向被看成是實現人工智慧的一種實體形式。機器人的研究與AI研究密不可分,在知名科研機構如麻省理工學院、斯坦福大學等等的AI實驗室,機器人一直是AI研究的重要方向之一。

但是,機器人學科也有自身的特點。機器人概念可以簡單表述為:是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的機器。概念雖然簡單,但實現機器人的功能卻並不容易。機器人實際上是控制論、機械、電子、計算機、材料、仿生學、AI等多學科結合的綜合性學科。所以,機器人並不是有些人認為的「給AI裝上物理外殼」那樣簡單。儘管現在絕大部分機器人都不具備人形,而是根據任務需要呈現千姿百態的外形,但機器人在很多場合下代替人類工作時,也常常需要模擬人的動作。

人體構造高度精密複雜,僅以一隻簡單的機器人手臂為例,如果要有人類上肢手臂的靈活性,六個自由度是完成空間動作應具有的最小自由度數,所以工業機器人中最常見六軸機器人。每一軸向的動作,都需要一套伺服系統來驅動和控制,六軸動作還要整體協調。如果不光是手臂動作,還要考慮手腕動作,甚至考慮手指頭精細抓取,那就更複雜了。下肢的行走和奔跑,不但要考慮動作的靈活與協調,還要考慮在各種複雜場地上的行動穩定性,同樣很不容易。

谷歌公司2013年收購的波士頓動力公司,曾經在一段傳播很廣的視頻上展示過快速奔跑的機器狗,人用腳去猛力踹擊,這隻狗仍然在奔跑中不倒。這是一項高難度的研究工作。機器人運動,有機器人運動學來專門研究,可見機器人學科的複雜性。

波士頓動力公司製造的機器狗

按照國際機器人聯盟(IFR)的分類,機器人分為工業機器人和服務機器人兩大門類。現在一般把製造業中的機器人稱為工業機器人,非製造業中的機器人統稱為服務機器人。

現代製造業與工業機器人

工業機器人是現代製造業中重要的自動化裝備,可以替代人工自動從事物料傳送、剪裁、切削、衝壓、焊接、鍛造、噴塗、裝配、包裝、搬運、堆碼等製造業中各項工作。工業機器人不但能夠把人類從繁重、重複的工作中解放出來,還能代替人類在有毒、危險環境中工作,避免人身傷害。隨著現代製造業的發展,工業機器人應用越來越普遍。

工業機器人在製造業的潛力有多大呢?像華碩這樣的3C(即計算機、通訊、消費電子)行業生產商,每10萬名工人中,就有1萬人的主要工作是上螺絲釘,他們的工作可大量用工業機器人來替代。而3C產品生產線上的上料、焊接、裝配、包裝、搬運等工作,也是工業機器人大有用武之地的場合。

所以,全球最大的3C廠商富士康,2011年提出了衝擊力極大的機器人計劃,準備五年內讓百萬台工業機器人上崗。雖然一度傳出富士康機器人計劃受挫的消息,但實際上富士康用工業機器人緩解了長期以來生產線人力不足的難題。2016年4月新華社報道,富士康蘇州崑山吳淞江園區員工人數曾一度高達8萬人,但此時僅剩4萬人,已經減半,產值卻增加1倍。5月,富士康崑山廠區ACE車間向媒體開放,已經實現完全自動化,變成了不見燈光的「黑燈工廠」。

富士康工廠中的工業機器人

富士康宣布工業機器人應用目標為,到2020年,工廠達到30%的自動化。富士康集團副總經理楊明陸介紹,1台機器人價格約人民幣13萬元,而1名生產線員工年人力成本約5萬元,只要2名員工的工資,就接近1台機器人的價格,但機器人可以24小時不間斷工作,相當於3個人力。而且,有些機器人一台就可以承擔2名人類作業員的工作量。如果單從成本計算,富士康會考慮大量使用機器人。

機器人在汽車行業比3C行業應用更為廣泛,目前全球有50%以上的工業機器人用在汽車行業。在汽車製造的焊接、噴塗、裝配等工序中,都有大量機器人在不知疲倦地辛勤工作。發達國家的汽車行業中,大約有一萬名員工,目前就有一千台工業機器人。

工業機器人還正在與大數據、雲計算、互聯網進一步融合,智能化程度不斷提高。智能工業機器人的廣泛應用,是先進位造業的重要特徵之一。

服務機器人大合唱

長期以來,工業機器人是機器人最大的應用場景。服務機器人發展遠遠落後,一直到上世紀90年代才開始出現真正有實用價值的產品。但是,現在情況已經改變,服務機器人正迅速崛起。2017年是關鍵之年,據國際機器人聯盟預測(IFR),這一年全球服務機器人產值將達到500-700億美元,市場規模首次超過工業機器人,成為機器人行業的主角。從這裡也不難看出,庫卡同意美的以絕對控股的方式收購自己,原因就在於希望聯手在自己擅長的工業機器人之外,開拓更廣闊的服務機器人市場。同樣,全球最大的機器人廠商ABB等行業巨頭,也把未來希望寄託於服務機器人市場,紛紛對業務進行重大調整。服務機器人的發展,將進入一個爆發期。

服務機器人應用範圍可以說是星辰大海,涵蓋了人類活動的一切領域。有人生活和工作的地方,就需要服務機器人出現。服務機器人又可分為家用機器人和專業機器人兩大類。常見專業機器人有軍用機器人、安保機器人、農業機器人、林業機器人、醫療機器人、電視廣播機器人、文藝演出機器人、電力維護機器人、救援機器人等等。而家用機器人有掃地機器人、娛樂機器人、教育學習機器人、烹飪機器人、護理機器人等等,事實上,我們現在生活中接觸到的一切家用機器,都有可能變身為智能家用機器人。

小小的掃地機器人,也許是觀察家用機器人未來的一扇窗口,因為目前的家用機器人中,掃地機器人佔90%以上。2016年8月,小米宣布推出旗下的米家(Mija)掃地機器人。掃地機器人並不新鮮,是高度智能化的吸塵器和清掃機器。讓人感興趣的是,小米的掃地機器人一下子把高端掃地機器人的價格腰斬,從三四千元降低到一千多元。米家掃地機器人採用了激光感測器、超聲波感測器、陀螺儀等裝置,通過複雜的智能演算法進行路徑規劃保證清掃不留死角,還具有懸崖探測、電池快耗盡時自動回充等功能。給人印象這真是一款高度智能的機器人,以親民的價格進入家庭,讓人看到家用機器人的普及前景。

掃地機器人佔到家用機器人的90%以上。

市場也熱情歡迎這樣的智能家電產品,不但在大陸賣得好,在海外也有競爭力。2017年5月,小米宣布在台灣市場的銷量達到每月1萬台,是其他同類產品銷量的兩倍。幾乎同時,全球領先的家用機器人公司、也是全球第一家家用機器人上市公司iRobot,5月17日宣布加大推廣力度,公司掃地機器人全線產品進軍市場,要與小米一爭高下。iRobot相信,雖然掃地機器人目前在的市場滲透率不到1%,但成長率會很快,有望五年內成為全球掃地機器人最大市場。掃地機器人雖小,但卻是機器人大規模進入家庭的先導。

烹調機器人也是未來每個家庭可能必備的新一代智能電器。炒菜機並不新鮮,但九陽等廠商已經開始把自己的智能全自動炒菜機命名為炒菜機器人,這也代表一種風向。以九陽炒菜機器人為例,按照彩色顯示屏提示的菜譜備好原料,合上蓋子可以就坐等熱騰騰香噴噴的菜肴烹調好。九陽炒菜機器人可以烹調南北菜系的108道菜,還有多種智能交互功能,如全程語音操作提示、帶有視頻教學的菜譜、聯網控制及雲食譜下載等等。這樣的智能炒菜機器人,價格也在一兩千元。

從兩個小型家電的機器人化可以看出,現在的家用電器逐步趨於高度智能化,正在演變成各種各樣的家用機器人。這可以把我們進一步從家務勞動中解放出來,讓家庭生活變得更加美好。這是AI在家電行業應用的新浪潮,也是家電行業科技研發的新方向。庫卡與美的聯姻,原因之一就是追逐這樣的新潮流。

老人的照料和陪伴、家庭病殘成員的康復與呵護,也是家用機器人大顯身手的場合,這同樣是一個大市場。早在在收購庫卡之前,美的與全球四大機器人公司之一的日本安川電機在2015年就建立了合資公司,先行布局醫療康復與助老助殘領域的服務機器人,適應和全球社會的老齡化趨勢。

日本安川電機也是百年老店,服務機器人技術研發有10年以上經驗,產品線比較豐富。合資公司負責人表示,美的安川的服務機器人產品研發主要有三個方向:一是助老助殘護理機器人方向,包括智能卧便器、多功能護理床、智能輪椅等;二是康復理療機器人方向,包括上肢康復器械、下肢康復器械、手關節康復器械、多功能步態訓練機器人等;三是智能服務機器人方向,包括智能管家、陪護機器人、安防機器人等。2017年,美的安川將陸續推出相關的服務機器人產品,進軍這一廣闊市場。

根據人力資源和社會保障部的數據,截至2014年,60歲以上老年人口達2.1億,其中有 4000萬人是失能、半失能老人。而到2035年老年人口將達到4億,失能、半失能老人數量會進一步增多。有人把稱為超級老齡化社會,老年人的關懷問題,在最為突出。對老年人的關懷主要還是靠人,但機器人輔助人類做好陪護和照料工作,是歷史趨勢。善解人意而手腳靈巧的機器人,可以陪老人散步、聊天、閱讀、娛樂,照料老人日常生活,讓他們身心愉快。我們在電視等新聞媒體中看到過的這些機器人照顧老人和病人的生動情景,正出現在普通家庭。

教育與學習機器人,可能是最讓人期望也最有挑戰性的家用機器人領域。在前些年各種教育機器人一窩蜂出現、大量良莠不齊的產品充斥市場之後,騰訊、訊飛、360等著名科技公司開始關注教育機器人這樣的明日之星。

騰訊從2015年起推出了好幾款一千元以下的教育學習機器人。騰訊Qrobot是科學院與騰訊合作的互聯網機器人產品。其中,小小Q是主要面對中國小生學習、社交等的多功能機器人。騰訊Qrobot項目總經理馬宇鵬介紹,小小Q就是實體QQ,彙集QQ、微信、QQ音樂、電台及搜狗等互聯網產品功能,通過語音交互方式,讓用戶不僅能學習英語、國學、詩詞、兒童故事等內容,還能連接社交軟體,與朋友進行交流聯繫。不難看出,目前的騰訊Qrobot機器人更像是實體化的虛擬機器人(Bot),實際上是連接互聯網的語音交互裝置。這樣的語音交互系統,與騰訊強大AI支持的後台知識庫、教育資源平台等連接,是教育機器人發展的重要方向。

為了增強與青少年的親和力,有的廠商把教育機器人變得人形化,有的機器人還具有機器視覺功能,能識別主人和親友,成為陪伴小主人學習、娛樂的忠實朋友。教育機器人很多還帶有通訊和視頻監控功能,讓家長隨時了解小孩的動態。

家用教育機器人的發展正方興未艾,隨著AI發展,教育機器人會一天天走向成熟,成為青少年聰明而親密的成長夥伴。

巨大的衝擊波

工業機器人和服務機器人正在迅速發展,形形色色的機器人浩浩蕩蕩進入人類生活,這是AI帶來的不可阻擋潮流,也形成巨大的機器人衝擊波,必然會引起人類社會強烈反響。

最先預測未來的是科幻作家。從卡雷爾·查培克的《羅莎姆萬能機器人》開始,文學和影視作品中的機器人形象連綿不斷出現,掀起機器人主題的百年熱潮。人類一代代受這些文藝化機器人形象影響,對機器人的認識也常常出現偏差。

這一輪AI復興帶來的機器人衝擊波格外猛烈,人類反響也尤為強烈。歐盟議會在2016年提出對機器人徵稅的提案,就是對機器人浪潮衝擊的一次高分貝聲調回應。與認為提案是無稽之談的全球鋪天蓋地抨擊之聲相伴,也有不少人支持這樣的提案。微軟創始人比爾•蓋茨就對向機器人徵稅的提案公開支持,因為機器人應用會造成大量失業,應該徵稅來補償。諾貝爾經濟學獎獲得者、美國耶魯大學教授羅伯特•席勒也表示理解,他認為,如果來自機器人的稅收用於勞動者的職業培訓,將有助於緩解他們心理上的痛楚。

儘管歐盟議會這一提案在2017年2月被否決,但歐盟議會仍然在就相關法律的制定進行探討,來抑制機器人的過度使用。

關於機器人和AI對人類影響的思考和對策討論,這不是第一次,更不會是最後一次,將成為人類社會的長久課題。

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