CeMAT|未來的物流會變成怎樣?


隨著智能技術的發展,人們開始不斷追求全自動化與無人化,以此希望有更高的效率與更好的效益。但是實際上,不能簡單地用機器來代替人,人機協同將是當今甚至今后一段時間內重要的形式。CeMAT小編覺得,在我國國情下,對人機協同的探究是十分有必要的。

首(shou)先,中國(guo)是(shi)一(yi)個人(ren)口(kou)大國(guo),擁(yong)有著非常(chang)豐富的(de)(de)(de)勞(lao)動(dong)(dong)力(li)資源,特別是(shi)物(wu)流行業(ye)也是(shi)勞(lao)動(dong)(dong)密集型(xing)產業(ye)。其次,我(wo)國(guo)的(de)(de)(de)大多數(shu)企業(ye),還沒有辦法(fa)實(shi)現(xian)完全(quan)的(de)(de)(de)自(zi)動(dong)(dong)化、智能化,都有著人(ren)和(he)機器的(de)(de)(de)共同作(zuo)用。同時,在各(ge)類制造業(ye),服務業(ye),以(yi)及物(wu)流業(ye)的(de)(de)(de)自(zi)動(dong)(dong)化的(de)(de)(de)進程中,加入(ru)人(ren)的(de)(de)(de)作(zuo)用,可以(yi)幫助(zhu)降低成本,增加自(zi)動(dong)(dong)化系(xi)統的(de)(de)(de)柔性,提高系(xi)統快速響應市場的(de)(de)(de)能力(li)。

物(wu)流(liu)行業(ye)更是(shi)(shi)(shi)如(ru)此(ci),幾十(shi)年(nian)來(lai),物(wu)流(liu)運營傳統上依賴于手動流(liu)程,因為人工(gong)操(cao)作(zuo)員在許多方(fang)面都更高效,比如(ru)處理和挑選各(ge)種(zhong)各(ge)樣的(de)產品。隨著物(wu)聯網設備和人工(gong)智能技術的(de)發(fa)展,以(yi)及(ji)智能化(hua)(hua)解決(jue)方(fang)案的(de)出現,物(wu)流(liu)行業(ye)在過去十(shi)年(nian)中也(ye)發(fa)生(sheng)了革命性的(de)變化(hua)(hua),物(wu)流(liu)操(cao)作(zuo)員們驚奇(qi)的(de)發(fa)現自己竟然已經是(shi)(shi)(shi)各(ge)類自動化(hua)(hua)設備和機器人的(de)“隊友(you)”。盡管如(ru)此(ci),人工(gong)操(cao)作(zuo)仍(reng)然是(shi)(shi)(shi)完成物(wu)流(liu)運營活動所(suo)必(bi)需的(de)。

例如(ru),當需(xu)要(yao)高效應(ying)對工作(zuo)量的(de)(de)(de)波動性時(shi)(比如(ru)大促),人(ren)工更為(wei)靈活(huo),而且(qie)可以(yi)應(ying)該各類(lei)產品(pin)尺寸、重量、特殊(shu)處(chu)理要(yao)求或包裝類(lei)型。現階(jie)段,物(wu)流(liu)行(xing)業(ye)(ye)中人(ren)工與機器人(ren)系(xi)統合作(zuo)執行(xing)任(ren)務的(de)(de)(de)場(chang)景(jing)越來(lai)越多。因此,實現人(ren)機協(xie)同,提高人(ren)機協(xie)同系(xi)統的(de)(de)(de)整體效率,是未來(lai)物(wu)流(liu)行(xing)業(ye)(ye)必須(xu)面對和解(jie)決的(de)(de)(de)一個革命性問題。本文將從發展歷程,技術特點、協(xie)同方式,物(wu)流(liu)應(ying)用等(deng)多個方面,對人(ren)機協(xie)同問題做(zuo)全面的(de)(de)(de)剖析。

CeMAT小編覺得,人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)關系是隨(sui)著科(ke)(ke)技(ji)(ji)進步(bu)而不斷親密的(de)發展歷程(cheng)。人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)關系是自人(ren)(ren)類創造機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器開始就產生的(de)一種人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)之間相互(hu)作用(yong)、相互(hu)影響的(de)客觀狀態。隨(sui)著科(ke)(ke)學技(ji)(ji)術的(de)發展,人(ren)(ren)們(men)對人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)關系的(de)認(ren)識也在(zai)不斷地變(bian)化。在(zai)技(ji)(ji)術科(ke)(ke)學領域,最早(zao)涉及人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)關系的(de)學科(ke)(ke)是由(you)波蘭教授雅斯特萊在(zai)1857年提(ti)出的(de)人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)程(cheng)學,主(zhu)要(yao)研究作業中人(ren)(ren)、機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器及環境三者間的(de)協調問題,其目的(de)是讓人(ren)(ren)高效且安全地使用(yong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器。在(zai)20世紀80年代初期,隨(sui)著計算機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)普及,人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)交互(hu)從人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)程(cheng)學獨(du)立(li)出來,逐漸形成了(le)自己的(de)理論(lun)體系和實踐范(fan)疇,主(zhu)要(yao)研究計算機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)與人(ren)(ren)的(de)反饋交互(hu)作用(yong)使計算機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)更加適應人(ren)(ren)的(de)使用(yong)。到90年代初,錢學森提(ti)出“人(ren)(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)結合,以人(ren)(ren)為主(zhu)”的(de)信息、知識和智(zhi)慧的(de)集成技(ji)(ji)術。

進(jin)入21世(shi)紀后,隨著(zhu)各種技術(shu)的不斷發展和迭代,人機關系一直(zhi)處于快速演變的過程中,可簡(jian)要匯(hui)總為人機共存,人機交(jiao)互,人機合作(zuo)和人機協(xie)同發展歷(li)程。

人(ren)機共(gong)存(cun):人(ren)機共(gong)存(cun)是工業生產關(guan)系(xi)的基礎,作(zuo)為兩個獨立的個體,擁有各自單獨的工作(zuo)任務,共(gong)存(cun)關(guan)系(xi)中(zhong)人(ren)和機器(qi)沒(mei)有相互的接觸,可以并行執行各自的工作(zuo)流程。

人(ren)(ren)機交(jiao)互(hu):工業革命的(de)(de)(de)發展推動人(ren)(ren)機關系的(de)(de)(de)前進(jin),人(ren)(ren)與(yu)機器的(de)(de)(de)距離進(jin)一步縮(suo)小(xiao),兩者共享工作空間(jian),但(dan)工作時(shi)間(jian)相互(hu)獨(du)立,按照(zhao)指定的(de)(de)(de)順序完成各自的(de)(de)(de)任務。

人(ren)機合作(zuo):機器的角(jiao)色逐漸轉變(bian)為合作(zuo)者,與人(ren)類具有共(gong)同的工作(zuo)目標,共(gong)享(xiang)已有的數據信息(xi),但各(ge)自只負責執行(xing)計劃內的本職(zhi)工作(zuo),不(bu)共(gong)享(xiang)各(ge)自的工作(zuo)目標。

人(ren)機(ji)協(xie)同:人(ren)機(ji)協(xie)同中人(ren)和機(ji)器(qi)可共(gong)同協(xie)調系(xi)統內的(de)資源與信息,共(gong)同承擔系(xi)統的(de)決(jue)策(ce)與控制,動態調整優(you)化任務的(de)執行過程。

CeMAT小編覺得,人(ren)與(yu)(yu)機(ji)(ji)(ji)器不(bu)同的(de)(de)(de)(de)特質構(gou)成(cheng)了協(xie)同的(de)(de)(de)(de)基礎。人(ren)機(ji)(ji)(ji)協(xie)同具(ju)有很強(qiang)的(de)(de)(de)(de)系(xi)統復(fu)雜性(xing),比如人(ren)機(ji)(ji)(ji)協(xie)同中人(ren)完(wan)成(cheng)任(ren)務的(de)(de)(de)(de)能力,人(ren)的(de)(de)(de)(de)心(xin)理與(yu)(yu)精神狀(zhuang)態(tai)、人(ren)與(yu)(yu)機(ji)(ji)(ji)器的(de)(de)(de)(de)不(bu)同組(zu)合對任(ren)務執行的(de)(de)(de)(de)影(ying)響等等,因此為了使人(ren)機(ji)(ji)(ji)協(xie)同能達到最優的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果(guo),需充分了解人(ren)機(ji)(ji)(ji)協(xie)同系(xi)統中兩個主要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)素:人(ren)和(he)機(ji)(ji)(ji)器各自的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。人(ren)和(he)機(ji)(ji)(ji)器在效(xiao)率、思(si)維、決策力、感知力、可靠性(xing)等多個方面皆有區別。現階段,人(ren)適合承(cheng)擔的(de)(de)(de)(de)是一些需要(yao)(yao)判斷的(de)(de)(de)(de)主體工作,而機(ji)(ji)(ji)器主要(yao)(yao)發揮的(de)(de)(de)(de)是一個工具(ju)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)。

CeMAT小(xiao)編覺得,顛覆性技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)為(wei)(wei)(wei)人(ren)(ren)(ren)機(ji)協(xie)同(tong)提供了(le)(le)可(ke)能(neng)。新一輪科技(ji)(ji)(ji)革(ge)命(ming)中,眾多(duo)顛覆性技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)發展與應用促成(cheng)了(le)(le)復雜的(de)人(ren)(ren)(ren)機(ji)協(xie)同(tong)方式。可(ke)以將相關(guan)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)劃分(fen)為(wei)(wei)(wei)前(qian)(qian)端(duan)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)與基礎技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。前(qian)(qian)端(duan)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)直接服務于人(ren)(ren)(ren)機(ji)交互(hu)活(huo)動(dong),諸如智能(neng)感知、腦機(ji)接口、虛擬現實等。前(qian)(qian)端(duan)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)為(wei)(wei)(wei)人(ren)(ren)(ren)機(ji)交互(hu)活(huo)動(dong)構建了(le)(le)數(shu)字化(hua)橋梁(liang),產生了(le)(le)更自然的(de)交互(hu)手段,逐步拉近了(le)(le)人(ren)(ren)(ren)與機(ji)器的(de)距離(li),擴展了(le)(le)人(ren)(ren)(ren)與機(ji)器的(de)協(xie)同(tong)手段,深化(hua)了(le)(le)人(ren)(ren)(ren)與機(ji)器的(de)協(xie)同(tong)層(ceng)次(ci),改變了(le)(le)人(ren)(ren)(ren)機(ji)之間的(de)關(guan)系。

基礎技術則為人機(ji)交(jiao)互(hu)活動(dong)提(ti)供(gong)了(le)(le)(le)適當(dang)的(de)運(yun)行環(huan)境,并將局部人機(ji)交(jiao)互(hu)活動(dong)在(zai)大時空(kong)尺度上形成(cheng)了(le)(le)(le)數字化連(lian)接(jie),實現社會物理(li)空(kong)間(jian)和信(xin)息(xi)空(kong)間(jian)的(de)互(hu)聯互(hu)通,為在(zai)更廣(guang)泛的(de)社會活動(dong)層(ceng)面的(de)人機(ji)融合(he)提(ti)供(gong)了(le)(le)(le)技術支(zhi)撐。如5G網絡、物聯網、云計算、大數據(ju)與人工(gong)智(zhi)能等(deng)技術的(de)綜(zong)合(he)應用為人機(ji)泛在(zai)連(lian)接(jie)提(ti)供(gong)了(le)(le)(le)智(zhi)能化環(huan)境。

一(yi)直以來,人(ren)類(lei)(lei)(lei)與(yu)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)關(guan)系非常明確,人(ren)處于(yu)主體(ti)地位,機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)處于(yu)客體(ti)地位。而(er)在前端(duan)技術(shu)與(yu)基礎技術(shu)賦能下,機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)逐步具有(you)了智能化和自(zi)(zi)主化特征,并開(kai)始擁有(you)人(ren)類(lei)(lei)(lei)的一(yi)部分能力,能夠以自(zi)(zi)主和部分獨(du)立的方式做出決策,例如智能傳感器(qi)(qi)、智能手機(ji)(ji)(ji)、協作機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)、聊天機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)與(yu)數(shu)字化平臺等。當前,人(ren)類(lei)(lei)(lei)社(she)會已(yi)離不開(kai)人(ren)機(ji)(ji)(ji)協同,機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)已(yi)經(jing)從輔助性工具轉變(bian)為社(she)會活動(dong)中人(ren)類(lei)(lei)(lei)的協同者。人(ren)類(lei)(lei)(lei)和機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)在功能上的有(you)機(ji)(ji)(ji)互補將促成(cheng)人(ren)機(ji)(ji)(ji)關(guan)系從機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)“輔助、從屬”到人(ren)機(ji)(ji)(ji)“協同、平等”的演變(bian)。

CeMAT淺(qian)談人機協同的方式

合(he)(he)理分工:人機的(de)(de)合(he)(he)理分工就是基于人與機器的(de)(de)功能及(ji)其他因素(su)的(de)(de)綜(zong)合(he)(he)考量(liang),取長補短。故要求(qiu)速度快(kuai)、繁重、數據量(liang)大、危險的(de)(de)工作(zuo)適(shi)合(he)(he)由機器來完成,而人主要負責判斷、創造等智力(li)工作(zuo)。

高(gao)(gao)效(xiao)配合:人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)高(gao)(gao)效(xiao)配合是在人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)合理分(fen)工(gong)(gong)的(de)(de)基礎(chu)上,對人(ren)和(he)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)的(de)(de)搭配進行考慮(lv),使(shi)得人(ren)機(ji)(ji)(ji)(ji)系統能更(geng)(geng)為高(gao)(gao)效(xiao)地完成任務,比如人(ren)操控(kong)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)完成工(gong)(gong)作、人(ren)負責(ze)給機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)更(geng)(geng)換程序等。從數量來說,人(ren)和(he)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)的(de)(de)高(gao)(gao)效(xiao)配合可以分(fen)為一人(ren)一機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)、一人(ren)多(duo)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)、多(duo)人(ren)一機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)、多(duo)人(ren)多(duo)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)等等。

信(xin)(xin)(xin)息(xi)互換(huan)(huan):復雜場景需(xu)要(yao)綜合(he)考慮時間(jian)、成本(ben)等(deng)多個因素,故(gu)增加(jia)了人機協同中(zhong)決策的(de)(de)(de)(de)(de)工作。而人和(he)機器(qi)在(zai)信(xin)(xin)(xin)息(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)輸入輸出上有很大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同,人的(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)(xin)息(xi)主要(yao)是由(you)圖(tu)像、聲音等(deng)構成的(de)(de)(de)(de)(de),而機器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)(xin)息(xi)主要(yao)是由(you)代碼、規則、數據等(deng)構成的(de)(de)(de)(de)(de)。因此在(zai)一個人機系(xi)統(tong)(tong)中(zhong),人機信(xin)(xin)(xin)息(xi)交互就(jiu)非常重要(yao)。在(zai)人機系(xi)統(tong)(tong)中(zhong),人和(he)機器(qi)合(he)理(li)分工與配(pei)合(he),不(bu)斷進行信(xin)(xin)(xin)息(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)互換(huan)(huan),使得(de)系(xi)統(tong)(tong)更加(jia)高(gao)效地工作。

亞(ya)馬遜的(de)(de)(de)首席技術專家(jia)布雷迪曾(ceng)說過:“我(wo)(wo)們從人和(he)機(ji)器(qi)人協(xie)同(tong)工(gong)作(zuo)中獲得(de)的(de)(de)(de)效(xiao)率提升,我(wo)(wo)常(chang)稱之(zhi)為人類和(he)機(ji)器(qi)協(xie)同(tong)工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)交響樂,這使我(wo)(wo)們能(neng)夠以更低的(de)(de)(de)成本為客戶履(lv)約”。人機(ji)協(xie)同(tong)在物流(liu)的(de)(de)(de)各個(ge)環(huan)(huan)節都有(you)非常(chang)重要的(de)(de)(de)應用,涉及范圍(wei)從信(xin)(xin)息(xi)端(duan)的(de)(de)(de)深度學習與人工(gong)協(xie)同(tong)的(de)(de)(de)信(xin)(xin)息(xi)數據處(chu)理和(he)預(yu)測,到(dao)AI賦能(neng)的(de)(de)(de)智能(neng)客服,再(zai)到(dao)IoT為基礎的(de)(de)(de)智能(neng)園區管理,以及裝卸,搬運,倉儲,配(pei)送,調度等(deng)等(deng)細分環(huan)(huan)節。

結語

未來,人機的關系將從輔助從屬,向平等合作與協同共生不斷深化,人機協同將是擺在企業面前的難題,但這也將無可爭議地推進物流業的升級。CeMAT小編覺得,我們應該積極地面對和適應無人化和智能化的存在和發展,人機之間應該建立一種友好和互利的關系,共同創造一個更美好和智慧的未來。