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現(xiàn)年50歲的Michael Friedrich Zäh教授是慕尼黑理工大學(xué)機(jī)床與制造技術(shù)學(xué)院主任。從慕尼黑理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)之后，Zäh曾在一家機(jī)床公司擔(dān)任經(jīng)理，并在位于紐約州羅切斯特的Gleason Group從事ERP系統(tǒng)引進(jìn)工作。他還曾先后在韓國、英國、巴西和日本等國家工作。2002年，Zäh回到母校任教，同時(shí)兼任多項(xiàng)工作，包括負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)CoTeSys（技術(shù)系統(tǒng)認(rèn)知）項(xiàng)目系列的研究工作。該系列項(xiàng)目包括研究類人機(jī)器人、無人駕駛汽車以及工廠環(huán)境中的機(jī)器人系統(tǒng)等。

與未來工廠有關(guān)的最大挑戰(zhàn)是什么？

Zäh：在工業(yè)界，要生產(chǎn)率還是要靈活性，一直是個(gè)兩難選擇。一方面，企業(yè)想要盡可能高效地生產(chǎn)，但另一方面，企業(yè)又試圖滿足非常個(gè)性化的要求。然而，要實(shí)現(xiàn)靈活性，企業(yè)還必須能夠更換機(jī)器設(shè)備以便生產(chǎn)不同產(chǎn)品。要想實(shí)現(xiàn)最極端形式的靈活性，即大規(guī)模定制生產(chǎn)個(gè)性化大批量產(chǎn)品，再也不能僅依靠傳統(tǒng)的自動(dòng)化解決方案。傳統(tǒng)自動(dòng)化解決方案的生產(chǎn)率很高，但靈活性相對(duì)欠缺。因此，當(dāng)前最大的挑戰(zhàn)是調(diào)和這個(gè)矛盾。

可以借用哪些概念來調(diào)和這些彼此矛盾的目標(biāo)？

Zäh：傳統(tǒng)自動(dòng)化解決方案做不到這一點(diǎn)。我們需要的是認(rèn)知型生產(chǎn)系統(tǒng)，而目前我們所擁有的最靈活的系統(tǒng)是由人及其技能構(gòu)成的系統(tǒng)。譬如，我們可以掌控所謂的PCA循環(huán)，PCA的意思是感知（P）、認(rèn)知（C）和行動(dòng)（A）。人類能夠感知事物，對(duì)事物進(jìn)行認(rèn)知，然后據(jù)此采取一系列行動(dòng)。因此，未來的生產(chǎn)系統(tǒng)必須包含能夠?qū)κ挛镞M(jìn)行認(rèn)知的技術(shù)，換句話說，它們應(yīng)當(dāng)能夠判斷所感知事物的內(nèi)涵，并相應(yīng)采取一系列行動(dòng)。

它們?nèi)绾巫龅竭@一點(diǎn)？

Zäh：當(dāng)今的許多工廠已經(jīng)在使用配備了傳感器的機(jī)器人，需要以某種方式進(jìn)一步開發(fā)這些機(jī)器人，以使之能夠?qū)υ醋灾車h(huán)境的信息做出反應(yīng)。它們必須能夠在特定狀況下對(duì)變化做出響應(yīng)。然而，目前還不可能做到這一點(diǎn)。譬如，如果兩個(gè)組件不能組裝到一起或者中間操作步驟太復(fù)雜，那么，如今的機(jī)器人就不知道該怎么辦。另一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)是讓人類和機(jī)器人在同一個(gè)空間內(nèi)合作，以便機(jī)器人“讀懂”人類行為，從而決定所需采取的適當(dāng)行動(dòng)。我們還需要確保機(jī)器人不會(huì)對(duì)同一個(gè)工作站內(nèi)的人類構(gòu)成危險(xiǎn)?，F(xiàn)在，機(jī)器人的工作站和人類的工作站仍然嚴(yán)格分隔。我們的愿景是讓機(jī)器人成為人類的同事。目前，它們的生產(chǎn)率很高，而人類則非常靈活；我們想要讓二者珠聯(lián)璧合。

Michael Zäh和Carolin Zwicker用Xbox和燈光信號(hào)與包裝機(jī)器人交換信息。

您如何讓機(jī)器變成雇員？

Zäh：可以通過多種途徑，賦予機(jī)器人認(rèn)知能力。譬如，可以開發(fā)一個(gè)包含所有可能的行動(dòng)指令的數(shù)據(jù)庫，就像wikiHow互聯(lián)所用的數(shù)據(jù)庫那樣。我們的計(jì)算機(jī)科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)了可以將wikiHow提供的文本轉(zhuǎn)化為機(jī)器人行動(dòng)的算法。其缺點(diǎn)是，人類必須事先定義所有不測(cè)事件。另一個(gè)可選方法是開發(fā)具備學(xué)習(xí)能力的機(jī)器人。這樣的機(jī)器人可以觀察人類并學(xué)會(huì)識(shí)別他們的運(yùn)動(dòng)模式、行為和姿勢(shì)。它們還需要處理所收集的信息，以便模仿人類的做法。學(xué)習(xí)型機(jī)器人能夠以理想的方式履行許多服務(wù)，因?yàn)樗鼈儠?huì)被專門編程為專注于模仿它們的人類導(dǎo)師。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，還有很長的路要走，但這將是解決生產(chǎn)率與靈活性之間的沖突的*之策。

正在研究通過哪些方法來創(chuàng)造人類—機(jī)器人工作站——也就是說推倒中間那堵墻？

Zäh：方法多種多樣，包括當(dāng)有人踩在上面就會(huì)激活其中的電路的地墊。也可以將許多地墊組合起來，從而將一個(gè)動(dòng)作模式分解為若干部分。這將允許機(jī)器人知道工作人員身在何處，他們?nèi)绾蔚竭_(dá)這里，以及他們接下來要去往何處。另一個(gè)方法涉及一臺(tái)用于探測(cè)裝配臺(tái)上方區(qū)域的激光掃描器——當(dāng)然，也可以使用攝像頭來執(zhí)行這個(gè)任務(wù)。不論是哪種情況，機(jī)器人都能夠感覺到人類運(yùn)動(dòng)并在靠近人類時(shí)降低其工作速度，以避免嚇到或傷害他們。其思路是讓機(jī)器人做費(fèi)勁的工作，如搬運(yùn)重物或?qū)⒐ぞ叻诺叫枰牡胤?。而人類則執(zhí)行要求精細(xì)的運(yùn)動(dòng)技能或高度認(rèn)知能力的生產(chǎn)操作。這樣一來，人類與機(jī)器人便能以高效的方式在未來的工廠里并肩協(xié)作——生產(chǎn)率和靈活性將同步提高?？紤]到人口日益老齡化的發(fā)展趨勢(shì)，這種類型的人機(jī)合作也頗為可取。