擔(dān)憂或?qū)⒊烧?美國(guó)開設(shè)機(jī)器人導(dǎo)彈工廠

當(dāng)“阿法狗”(AlphaGo)擊敗李世乭的時(shí)候，到處都是擔(dān)憂人工智能會(huì)在將來(lái)?yè)魯∪祟惖穆曇簦拖窈萌R塢電影里造反的機(jī)器人工廠那樣。

然而，在“阿法狗”的故鄉(xiāng)美國(guó)，他們不僅早已憑借智能化完成了制造業(yè)的復(fù)蘇，而且，甚至開始用機(jī)器人制造導(dǎo)彈了。

事實(shí)上，美國(guó)是機(jī)器人的誕生地。早在1962年，這個(gè)國(guó)家就研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。比起號(hào)稱機(jī)器人王國(guó)的日本，還要早起步五六年。憑借著雄厚的基礎(chǔ)，美國(guó)如今仍然是機(jī)器人強(qiáng)國(guó)，其智能技術(shù)在汽車工業(yè)、航天、軍工等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

對(duì)于中外軍事迷來(lái)說(shuō)，雷神(Raytheon)的名字一定不陌生。全球最大的導(dǎo)彈生產(chǎn)商，愛國(guó)者導(dǎo)彈制造者—除了這些如雷貫耳的名號(hào)，這家公司的機(jī)器人工廠也足以讓人驚嘆。

在機(jī)器人工廠沒(méi)有出現(xiàn)以前，導(dǎo)彈都是由專業(yè)技師人工裝配生產(chǎn)的。然而，即便是雷神這樣技術(shù)頂尖的公司，仍然有可能出錯(cuò)。

讓機(jī)器人造導(dǎo)彈的理由很簡(jiǎn)單：人類難免會(huì)發(fā)生失誤，所以最好的辦法就是把人的因素去除，由機(jī)器人處理。

2009年，雷神決定在美國(guó)阿拉巴馬州的亨茨維爾建立新廠房，和以前的工廠不一樣，這座耗資7500萬(wàn)美元的工廠是一座由大量工業(yè)機(jī)器人組成的高自動(dòng)化廠房。

在這座工廠，你看不到人工搬運(yùn)和裝配零部件的場(chǎng)景。這些任務(wù)，都由機(jī)器人來(lái)操作完成。

在過(guò)去，軍工廠內(nèi)需要人工搬運(yùn)和裝配的零部件，含有不少易爆的材料，十分危險(xiǎn)。而這里，每一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人都能快速高效地搬運(yùn)材料，既增加了安全性，也節(jié)省了大量時(shí)間。

設(shè)計(jì)師的靈感來(lái)自于目前自動(dòng)化程度相當(dāng)高的汽車制造業(yè)，只不過(guò)雷神公司所使用的機(jī)器人，價(jià)格更加貴。一般汽車業(yè)的搬運(yùn)機(jī)器人設(shè)備為每臺(tái) 15 萬(wàn)-25萬(wàn)美元，但雷神所用的卻達(dá)到了 70 萬(wàn)美元。不僅安全性更高，操作方面也不需要人工介入。

所有機(jī)器人以 Wi-Fi 連結(jié)，每一臺(tái)機(jī)器人都能隨時(shí)告知自己在廠內(nèi)的位置，因此送錯(cuò)零件的可能性非常小，解決了以往人工裝配錯(cuò)誤的問(wèn)題。

“這是世界上第一個(gè)用于大型導(dǎo)彈組裝的自動(dòng)化工廠，采用了最新的機(jī)器人技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，具有自動(dòng)化程度高、成本低、安全性高、人物可靠性高等特點(diǎn)。”雷恩公司制造創(chuàng)新部主任表示。

這座工廠一建好，就接下兩筆大單，分別生產(chǎn)美軍專門對(duì)付中短程彈道導(dǎo)彈威脅的SM-3(StandardMissile-3)反彈道導(dǎo)彈，和對(duì)抗空中威脅的SM-6，前者得到 3.5 億美元的訂單，后者則有2.43 億美元的訂單。

雷神在生產(chǎn)過(guò)程中還配備了制造創(chuàng)新智能系統(tǒng)(Manufacturing Innovation andIntelligence，MMI)，幫助簡(jiǎn)化機(jī)器人的生產(chǎn)過(guò)程。該系統(tǒng)讓每一個(gè)導(dǎo)彈的零部件都打上條碼。

MES軟件提供商是美國(guó)的Apriso，該公司執(zhí)行副總裁湯姆·康斯托克表示，軟件在上世紀(jì)80年代便已出現(xiàn)，半導(dǎo)體制造商和其他高科技公司是最初的采用者，但目前正在被越來(lái)越多的制造商所采用。

每一個(gè)零部件如何裝配、怎么裝配都被寫入了機(jī)器人的程序當(dāng)中。一旦出現(xiàn)生產(chǎn)上的失誤，哪怕一個(gè)螺絲擰松，MMI系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警告，立刻暫停生產(chǎn)線，不讓零件移動(dòng)到下一工作站，直到問(wèn)題能夠完全處理為止。

這套系統(tǒng)不只可以快速組裝導(dǎo)彈，還能夠快速拆解導(dǎo)彈。由于導(dǎo)彈生產(chǎn)后，到美國(guó)軍方往往需要好幾年的測(cè)試才能真正投入使用。一旦零部件出現(xiàn)問(wèn)題，又要返廠拆解檢測(cè)。

雷神高管史蒂芬森表示，這一系統(tǒng)讓雷神能夠在生產(chǎn)過(guò)程中檢查到更多瑕疵。過(guò)去，一些瑕疵只有在隨后的安全檢測(cè)中才能被發(fā)現(xiàn)，其他一些可能永遠(yuǎn)也無(wú)法知曉。

國(guó)防工業(yè)對(duì)于零部件的要求很高。如果導(dǎo)彈制造商安裝方式不正確，“都可能導(dǎo)致失敗?！笔返俜疑a(bǔ)充說(shuō)，“光是最小的螺絲和螺栓，整個(gè)產(chǎn)業(yè)每年都需要花費(fèi)數(shù)百萬(wàn)美元用于返工、維修和更換?！?/p>

有了如此多的工業(yè)機(jī)器人，人在干嘛呢？

大部分時(shí)間，雷神公司的技術(shù)人員都在和機(jī)器人協(xié)同工作。當(dāng)一個(gè)機(jī)器人需要學(xué)習(xí)新任務(wù)時(shí)，技術(shù)人員會(huì)先在軟件平臺(tái)上進(jìn)行一次模擬，然后再傳輸至機(jī)器人。這樣一個(gè)過(guò)程通常只需幾個(gè)小時(shí)或者一天時(shí)間，而一旦機(jī)器人完成實(shí)際測(cè)試，整個(gè)工廠的其他機(jī)器人就可以快速地完成新任務(wù)部署。

這座自動(dòng)化工廠，每個(gè)月可以生產(chǎn)4-6顆SM-3導(dǎo)彈，以及 10-12顆 SM-6 導(dǎo)彈，過(guò)去 80-100 位員工的生產(chǎn)力，現(xiàn)在只需要 14 位技師與36位協(xié)同人員。

按照雷神目前的發(fā)展進(jìn)度，未來(lái)幾年在戰(zhàn)場(chǎng)上看3D打印的導(dǎo)彈，也請(qǐng)不要驚訝。

就在2015年，雷神宣布，利用3D打印技術(shù)制造了下一代制導(dǎo)武器所需的幾乎所有組件，其中包括火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、導(dǎo)彈尾翼、用于制導(dǎo)和控制系統(tǒng)的部件等。

開發(fā)全3D打印導(dǎo)彈，力爭(zhēng)用增材制造技術(shù)補(bǔ)充或取代傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝制造導(dǎo)彈部件，是雷神未來(lái)發(fā)展規(guī)劃的一部分。

雷神的制造經(jīng)理赫爾說(shuō)：“我們的供應(yīng)鏈相對(duì)變得更簡(jiǎn)單，開發(fā)周期也變得更短，我們得到東西就更快，可以測(cè)試更多更復(fù)雜的設(shè)計(jì)?！?/p>

赫爾認(rèn)為，未來(lái)3D打印導(dǎo)彈將成為一種簡(jiǎn)化的流程，允許士兵當(dāng)場(chǎng)打印并組裝導(dǎo)彈。雖然仍然有很長(zhǎng)的路要走，但這不是幻想。

目前，雷神面臨的最大挑戰(zhàn)之一是制作復(fù)雜的電子電路和微波元器件，正在研究利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)精密雷達(dá)和導(dǎo)航系統(tǒng)用于公司的防空反導(dǎo)系統(tǒng)。雖然電路制作可以使用噴墨印刷技術(shù)，但雷神公司希望通過(guò)研究利用3D打印技術(shù)可制作更復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)，最終，打印出一個(gè)融合在一起的集成系統(tǒng)。

美國(guó)另一大軍火商，洛克希德·馬丁公司生產(chǎn)的宙斯盾(AEGIS)，是美國(guó)海軍為了滿足艦載防空系統(tǒng)的需要而開發(fā)的“先進(jìn)的艦用導(dǎo)彈系統(tǒng)”，Aegis是古希臘神話中大神宙斯的盾。在美國(guó)海軍看來(lái)，“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)可以有效地防御敵方同時(shí)從四面八方發(fā)動(dòng)的導(dǎo)彈攻擊，它構(gòu)成了美國(guó)海軍艦隊(duì)的堅(jiān)固盾牌。

自從20世紀(jì)80年代初AEGIS武器系統(tǒng)第一次用在美國(guó)提康德羅加級(jí)巡洋艦上以來(lái)，該系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)行了多次升級(jí)。

如今，這家公司決定用機(jī)器人來(lái)制造宙斯盾的關(guān)鍵設(shè)備。

洛克希德·馬丁公司與機(jī)器人設(shè)計(jì)公司Advent簽訂了一項(xiàng)合同，設(shè)計(jì)制造兩套生產(chǎn)AEGIS所需的關(guān)鍵設(shè)備，這兩個(gè)項(xiàng)目均采用視覺(jué)導(dǎo)引機(jī)器人解決制造問(wèn)題。

Advent設(shè)計(jì)公司開發(fā)了一種6軸機(jī)器人，在無(wú)人條件下可以完成宙斯盾陣列裝配過(guò)程，而且黏合劑涂敷時(shí)間大大縮短。

有理由相信，在接下來(lái)幾年，將會(huì)有比我們現(xiàn)在所想象的更多樣化功能機(jī)器人出現(xiàn)，進(jìn)入到美國(guó)的軍工領(lǐng)域。