畅想工业6.0,生成式人工智能唱主角

说机器的老王 2024-11-02 12:19:17

自工业革命以来,制造工艺与技术进步紧密相连,不断演变。近年来,机器人技术、3D打印和生成式人工智能(GenAI)等多个领域的突破正推动着新一轮的行业转型与升级,指引制造业朝向更加高度的智能化、自动化以及个性化生产方向迈进。

回顾历史,工业革命历经多个阶段:

1.第一次工业革命(工业1.0):以蒸汽机的出现为标志,推动了制造业和交通运输的变革。

2.第二次工业革命(工业2.0):由电力的发现和新材料的化学合成推动,催生了装配线和大规模生产方式,提高了生产效率。

3.第三次工业革命(工业3.0):以计算机、机器人、电子设备和互联网的兴起为特点,为通信和自动化开辟了新道路,加速了信息处理和传输的速度。

4.第四次工业革命(工业4.0):智能制造,涉及物联网、AI、自主移动机器人(ARM)和增材制造四种关键技术。

5.迈向工业5.0时代:理论家认为,当前我们正迈向工业5.0时代,其特点是人机协同,涉及协作机器人、数字孪生、AI等技术。

近日,俄罗斯斯科尔科沃科学技术研究院(Skoltech)研究人员提出了更为前瞻的工业6.0概念,旨在通过GenAI和大量异构机器人,实现制造流程的完全自主化。

在工业6.0的构想中,人类仅提供产品创意,GenAI监督、指导,整个生产流程从设计、生产、组装均由智能机器人自主完成。

为验证工业6.0的可行性,研究人员展开了一项技术演示。

演示中,人类仅发出设计和制造机器人夹持器的指令。随后,大型语言模型迅速生成了可执行的Python代码,用以获取所需物体的平面几何形状。紧接着,该模型进一步生成了夹持器部件的3D STL脚本,并将其发送至3D打印机进行打印。一旦打印完成,系统立即生成了包含部件位置和组装指令的文件。

接下来,协作机器人抓取了带有3D打印部件的金属板手柄,并将其装载到无人机上。无人机则迅速将部件运送到机器人装配单元,进行后续的组装操作,最终制成了完整的夹持器产品。值得注意的是,所有机器人的行为均由一个统一的GenAI模型进行规划。

演示结果显示,GenAI在3D CAD设计方面的表现令人瞩目,其速度比人类快出47倍,仅用时30秒便完成了设计任务。同时,无人机在物品的交付和组装方面也展现出了比人类员工更高的效率。

除了机器人夹持器外,GenAI还成功设计了咖啡研磨机、眼镜、剪刀甚至四旋翼飞行器机身。虽然这些设计并非完美和最优,但它们作为初步尝试,已经证明了GenAI在设计领域具有广阔的发展前景,未来有可能通过不断学习和优化,达到甚至超越人类设计师的水平。

这些演示为工业6.0的可行性提供了有力证据,预示着随着机器人系统和GenAI的不断进步,未来几年制造流程的效率有望实现显著提升。

展望未来

研究人员将继续探索GenAI在制造业中的其他应用场景和潜力,如产品创新和优化设计,以及如何利用GenAI进行智能制造系统的优化和升级,以提高生产效率和降低成本。工业6.0的到来,不仅将重塑制造业的面貌,更将开启一个充满无限可能的新时代。

文章来源:机器人技术与应用

0 阅读:3