机器人复兴 ： 类似人类的机器如何重塑业务

麦肯锡直接 机器人复兴：类似人类的机器如何重塑业务 下一场机器人革命就在这里，这场革命可能会改变全球经济 费德里科·贝鲁蒂、达米安·莱万多夫斯基和乔纳森·蒂利 ©GettyImages March2024 人形机器人一直是科幻小说的主食超过一个世纪。事实上，机器人的名字归功于捷克作家卡雷尔·恰皮克，他在1920年的戏剧《罗萨姆的环球机器人》中介绍了这个术语。恰皮克的机器人是合成的 人类，而不是机器，他从捷克语中得出这个词，意思是农奴或仆人。 今天的大多数机器人看起来、行动或思考都不像人。根据国际机器人联合会的数据，可编程机器人自20世纪50年代以来一直在工业应用中使用，目前估计有350万台机器人在运行，每年部署55万台。 到目前为止，机器人也没有对人类劳动力产生重大影响。全球经济每个机器人大约雇用1000人。 技术限制解释了第一次机器人革命的缓慢进展：机器人编程和 持续的维护既费时又费钱。虽然工业机器人可以配置为广泛的应用，但大多数机器人只执行一些任务。典型的工业机器人，如广泛用于汽车行业的点焊机器人，实际上是一种专门的“窄用例”机器。这些机器人在可预测的 、严格控制的环境中工作得最好。 人形正在加紧他们的游戏 近年来，许多这些限制已经开始消失。机器人硬件变 得更便宜，其软件更加用户友好。先进的传感器和控制系统正在帮助机器人承担更复杂的任务。 先进的传感器和安全系统使mobots（自主移动机器人）和cobots的发展成为可能，它们可以安全地与人类工人一起工作，并在相同的任务上与他们合作（参见侧栏“机器人报告”）。 这种快速的技术进步正在将机器人带回其科幻小说的根源 一个机器人的宠物 工业和商业应用的机器人有多种形式。以下是常见类型的概要： —独立的自主工业机器人。工业机器人是现代自动化制造业的重要组成部分。这些机器人通常具有一个或多个铰接臂,所述铰接臂可以移动和定位末端执行器,例如夹持器或焊枪。它们在提高产量和保持产品质量方面发挥着至关重要的作用，提供特别可靠的性能和易于维护。 —移动机器人或“mobots”。Mobots被设计为在物理环境中自主或半自主地移动和操作，使用传感器和算法遍历空间。这些机器人通常在仓库和工厂中用于材料处理。 —协作机器人或“协作机器人”。Cobots专门设计用于在共享环境中与人类协作。 —人形机器人是一种复杂的人工智能和机器人技术的融合,具有多功能性,能够执行许多不同的任务并在为人类设计的环境中操作。 1“世界机器人报告：'历史最高'，一年内安装了50万台机器人”，国际机器人联合会，2022年10月13日。2世界银行估计2022年全球劳动力为34.3亿，国 际机器人联合会估计全球安装机器人基数为350万。 3“中国在机器人密度方面超过美国”，国际机器人联合会，2022年12月5日。 ，并激增 对人形设计感兴趣：具有类似人的外观的机器人，可以执行通常由人类执行的任务-行走，感知，通信和操纵环境中的物体。 人类有什么困难 对于人们来说，诸如走过繁忙的房间或拿起物品之类的活动是例行公事，几乎不需要精神上的努力。然而，这些动作非常复杂，需要身体 感知和响应视觉和触觉线索的混合。用传统方法很难对机器进行编程以在非结构化环境中实现类似人类的运动 。现在，生成人工智能的迅速出现使制造商能够大大提高机器人执行这些任务的能力。 一代AI和机器人技术的融合为机器人和AI开发人员创造了令人兴奋的可能性。机器人公司希望在未来几年内受益于AI技术的快速发展，这得益于数十亿美元投入到新半导体，新模型和新培训方法中。 多才多艺、功能强大的人形机器人可以成为一种通用工具，允许人工智能系统直接与现有的物理世界进行交互 。 人类没有的地方 人形机器人可能在正确的时间是正确的技术。在世界大部分地区，人口结构的变化给劳动力市场带来了前所未有的压力。例如，到2050年，全球60岁以上的人口预计将达到22％，几乎是今天的两倍。预计同期80岁以上的人数将增加两倍。这种趋势将加剧现有的工人。 不仅在已经依赖机器人的工业部门，而且在医疗和社会护理等难以自动化的领域。 通用人形机器人可以介入以填补不断增长的劳动力缺口 。随着公司致力于开发人形机器人，这一前景吸引了人们的浓厚兴趣和投资。 在刚刚超过10亿美元的情况下，人形机器人的全球市场仍然只占机器人总市场的720亿美元的一小部分-但它每年以超过20％的速度增长。这比传统工业机器人市场快三倍。几家主要的投资银行也开始评论他们对人形机器人整体潜在市场的看法，进一步强调了这一领域开始受到的势头和关注。 机器人会为你工作吗？ 人形机器人提供了几种潜在的能力。首先，它们可以像人 类一样移动，运动技能非常适合许多现实世界的任务。最新的人形设计配备了手臂和手，可以完成苛刻的任务，例如拾取精致的物体或组装组件。根据美国劳工统计局的数据，当今大多数工作都需要这样的操作技能，高性能机械臂能够移动高达0.001毫米，并配备自适应控制来导航不可预测的环境。 例如，机器人公司SanctuaryAI已经生产了具有手臂和手的机器人，可以握住蓝莓或操纵棋子。许多人形机器人设计都配备了腿和手臂，使它们能够在环境中移动并携带物体。多功能性的如此戏剧性增加可以填补一个关键空白 在许多生产过程中，现在依靠人工来装载，卸载和重新配置设备-通常有受伤的风险。 其次，机器人似乎越来越像人类一样“思考”，至少从表面上看是这样。复杂的人工智能能力让他们感知和解释他们的 4“老龄化与健康”，世界卫生组织，2022年10月1日。 环境，然后计划和执行完成任务所需的运动。 基于AI的机器人控制系统越来越多地采用新一代AI技术，例如大型语言模型（LLM），可以帮助他们理解和响应客户或同事的口头指令，以及使用类似方法的大型行为模型（LBM） 帮助机器人模拟人类的动作和动作。像LLM一样，LBM是通过在观察到的人类运动和动作的大型数据集上训练AI来创建的。最终，这样的模型将允许机器人通过有限的特定任务训练来完成广泛的活动。 像人类一样看待和思考，可以让人形机器人适应旨在容纳人类的环境。消除了围绕机器人需求重新设计工作场所的要求，降低了集成的成本和复杂性，并使创建机器人与人类工人或客户一起安全有效地运行的空间变得更加容易。这将大大降低实施成本。 最后，人形机器人可以开始看起来像人，通过肢体语言和面部表情复制非语言交流。这可以提高用户对涉及与人直接互动但涉及困难或潜在风险工作的任务的接受度，例如抬起卧床不起的患者。 人形机器人可以帮助大多数人总的来说，这些特征使仿人机器人成为各种部门任务的选择，包括： Manufacturing.Thestructuredenvironmentsofthemanufacturingsectormakeitofoneofthelikeliernear-termapplicationareasforhumanoids.Aespeciallyproposedearlyuse 人形机器人的案例是在制造过程中连接“自动化孤岛” ，例如通过装载和卸载机器或 收集零件和补充库存。随着他们的灵巧度提高，人形机器人也可以承担装配任务或进行 清洁和预防性维护活动，特别是在危险的性质。 供应链。人形机器人可以在仓库中完成困难而危险的拣选，分类，库存和包装任务。它们可以承担“最后一米”的交付任务，将货物从交付车辆移动到客户想要的位置。 现场服务。人形机器人可以监控和维护远程分布式资产，如电力、水和电信基础设施，这些资产目前很难让人类安全监督。 建筑。机器人特别适合于危险的任务，例如涉及重物 ，危险环境或高空工作的任务。 零售，酒店和客户服务。在商店中，人形机器人可以承担繁琐的任务，例如货架库存。在 酒店业务，他们可以接受订单，准备食物和饮料 ，并等待餐桌。人形机器人可以承担广泛的其他面向客户的活动，从酒店的客房服务到汽车维修店的清洁和日常维护任务。 健康和社会护理。正在努力创建可以在各种医疗保健环境中使用的人形机器人，包括老年人护理，患者监护和家庭医疗保健服务。这些机器人旨在帮助医疗保健专业人员完成身体任务，例如抬起和移动患者，帮助 机动性，以及取回和交付设备。这不仅有助于减轻医护人员的压力和潜在伤害，还可以提高患者护理的整体质量。这些用例不仅是理论上的。人形机器人已经在上面列出的所有领域进行了试验，它们可以自主工作或在人工操作员的远程控制下工作。 增加机器人成功的机会 对于潜在的用户，人形机器人的灵活性使得用例的选择 具有挑战性。关键考虑因素包括任务的物理和认知复杂性，对业务中跨任务的需求以及它们与机器人已经可以完成的任务的相似性。制造商期望人形机器人 与其他AI应用程序一样发展的能力，可寻址任务的广度和复杂性逐渐增长。 在评估人形机器人在其业务运营中的可行性和潜在应用时，我们已经确定了组织的四个关键考虑因素： 1.人形机器人可以执行所需的任务吗？这将需要评估可用机器人模型的物理能力，例如强度，速度，运动范围和准确性，以及用于控制其运动的传感器和反馈机制。此类评估还应考虑更简单，更便宜的机器人设计是否会是更好的自动化解决方案。 2.人形机器人可以在任务环境中操作吗？这将需要评估工作空间，考虑其复杂性和可变性，以及机器人避免或与人和其他机器互动的要求。在餐厅或 例如，与在工厂中与训练有素的工人一起部署零售空间相比，零售空间可能涉及更多的不确定性。 3.机器人是否具有合适的认知能力来完成所需的任务 ？这需要评估任务的复杂性和可变性，以及确保成功完成所需的决策过程。 这也是机器人能力发展最快的领域。得益于人工智能技术的快速发展，人形机器人越来越有能力承担需要更高层次认知能力的任务，这些能力在机器的生命周期内可能会有显著提升。 4.人形机器人在应用中会带来哪些法律、道德和消费者接受问题？这些担忧将包括 控制个人数据的存储和处理方式，例如客户的图像或客户的房屋，以及客户是否愿意与机器人而不是人进行交互。这些考虑并不总是对自动化造成障碍。例如，在某些医疗保健环境中，患者说出于隐私原因，他们更愿意 由机器人检查或治疗的。 第一步 随着技术的快速发展，许多组织现在正在考虑将人形机 器人纳入其长期业务战略。与任何新技术一样，从早期试点项目到大规模采用的旅程可能会充满挑战。公司可以通过采用早期创新浪潮中吸取的教训来提高成功的机会 ，例如 在制造业中引入物联网（IoT）和AI技术。它们包括： —继续将人类置于中心。人形可以改变每个人的工作场所 ，包括高级管理人员，但是组织中各个级别的人都需要培训和支持，才能在自动化世界中茁壮成长-他们的新机械同事。 —考虑道德和安全影响。与任何新技术一样，重要的是要考虑道德和安全影响，其中包括解决网络安全，数据隐私和算法偏见等问题 —强调端到端的业务流程和客户旅程。这种想法可以帮助公司避免为自己的利益而应用技术，或者采用不太理想的解决方案。 —制定管理变革的计划。将人形机器人引入组织可以为工作方式带来重大变化。这可能会受到热情或关注。制定计划很重要 管理这一变化，包括沟通策略、培训计划和对员工的潜在影响。 随着人形机器人行业的发展，这些机器的成本将在未来几年显着下降，即使它们的能力提高。这可能会对许多行业产生深远的影响，填补关键的自动化空白，并改变劳动密集型和劳动力限制部门的经济。 为什么现在开始？大规模集成人形机器人将是一个苛刻的过程，结合了人工智能系统开发和 Operationaltransformation.Inaddition,companieswillneedtodevelopnewsupplychaintoensureareliablesupplyofrobots.Earlyadoptersofhumanoidrobotshavetheopportunitytodevelopthecapabilitiesandsupply-chai