自動化和工業4.0戰略中機器人的無縫集成越來越令人興奮。然而，我們距離把人類操作者寫等式還有很長的路要走。工業4.0中最好的自動化策略是基于這樣一個認識，即當機器人與人類一起工作時，才能最好地實現機器人的優勢，而不是在沒有人類的情況下。

機器人肯定能比我們更有效地扮演某些角色。這些工作包括非常重復、單調的工作(如焊接)、涉及繁重工作的工作，或在對人類有危險的環境中工作。也就是說，機器人只能做別人告訴它們的事——它們不能即興發揮。人類不可思議的力量在于當情況出現時能夠思考并應用實時決策，而人工智能在接近于復制這一能力之前還有很長的路要走。

今天的機器人主要是昂貴的、靜態的，并且能夠非常有效地完成一項任務。我認為，成本必須降低，系統必須在移動和重新編程方面變得更加靈活。事實上，有了這些能力，我們認為工廠可以更好地與進口產品競爭。這并不意味著人工操作的終結。人類擁有非凡的大腦，可以與機器人合作使用。工人的技能可能會改變，但我對在工廠環境中使用人類的前景相當樂觀。

感官功能

未來將傳感器集成到工業機器人中，是機器人變得更加緊密的一種方式。我們有五種感官。今天，機器人大多只使用一種:視覺。這些系統的功能將會繼續改進，我可以想象機器開始理解手勢，例如在有很多噪音的環境中。但我希望看到機器人添加其他感官。未來的機器人將能夠聽語音命令，并識別制造工廠中不正常工作的噪音。他們也許可以用觸摸來確認某一種產品是否足夠光滑，也許他們可以品嘗特定化合物的混合物。在機器人技術中，唯一受限制的感覺可能是氣味，但一些公司正在研究這種功能的傳感器，其未來的應用前景令人著迷。例如，尿液的氣味被發現是導致某些癌癥的主要指標，而且已經證明蜜蜂可以聞到爆炸物。想象一個農業環境，水果可以根據成熟度進行選擇。

期待意想不到的

人與機器人合作的一個重要因素是偶發性合作。開發人員需要把兩個關鍵因素放在他們的思想中心。首先，當需要機器人時，它必須立即對人類作出反應。其次，這些系統的部署環境遠非理想，而且往往難以預測。設計師需要考慮非理想的情況，并確保系統在任何時候都能保證人類的安全。

我在工廠里看到的一個實驗或許可以解釋我的想法。一家公司正在研究用無人機在大型倉庫中進行庫存檢查。這聽起來像是可以快速、準確和安全地完成的事情，直到部署人員看到條形碼被撕掉并以不統一的方式放在貨架上。周圍還有大量的灰塵被無人機推來推去。倉庫里的照明在白天和晚上有很大的差異，無人機必須在通道里導航梯子、叉車、箱子等。所有倉庫都是不同的，這挑戰了無人機供應商的商業模式，以及一系列技術挑戰(充電等)。如果機器人看到它不能識別的東西，系統必須默認為安全狀態，在這種狀態下，人工干預可以重新啟動服務。

目前，機器人仍然需要由人類監控，但我認為人工智能將會有所幫助。我們將看到機器人的能力提高，隨著它了解更多的工廠設置部署和它遇到的場景。許多人對人工智能的前景感到興奮，我也是。然而，我呼吁保守主義，推遲推出，因為需要考慮到所有可能的情況，而不是急于成為第一個。

例如，如果協作機器人不與外部世界連接，只使用本地計算資源，這一方面增加了安全性，但也使人工智能的自我學習過程更加困難。我認為，適當的平衡應該是將本地學習與利用聚集在云端的學習所獲得的規模力量相結合。如果連通性不能保證安全，我會犧牲額外的學習。

受到攻擊

效率和準確性可以說是人工智能和機器人的最大優勢，但批判性思維和創造力仍然缺乏。在工廠里，有各種各樣的極端情況還沒有被完全理解。我們已經在汽車行業看到了這種情況，普通汽車已經經過了數百英里的測試，而一些新的自動駕駛功能已經在數百萬英里的駕駛中。它正在改善，但問題仍然存在。在工廠環境中，直線下降的情況是對業務效率的重大打擊，更重要的是，對人的傷害是一個重大問題。要完全信任這些自動系統還需要一段時間。

為了幫助解決這個問題，我們必須為硬件的失敗和軟件的錯誤結論做好準備。必須有保障措施，以確保不發生惡意攻擊或危及生命的不當行為。系統架構是這樣的，一切都是鎖定的。“把所有的門都鎖上，不僅僅是前面的那扇，”微軟在幾年前的AzureSphere項目中宣布，這個類比一直困擾著我。

當我們離開家的時候，我們鎖上前門。在物聯網的世界里，我們需要鎖住每一扇門——無論是室內還是室外。從網絡的角度來看，如果出現漏洞，進入者只能訪問一部分有價值的資產。軟件和硬件必須對系統進行分區，以隔離功能，為了實現這一點，他們必須立即意識到他們已經受到威脅，并發送實時警報。

這是人工智能在工業物聯網應用中發揮作用的一種方式:識別該系統的反常行為，并提醒用戶決定正確的行動路線。選項包括斷開系統與網絡的連接，屏蔽特定的IP地址，以及禁用某些系統功能。很簡單，開發者必須做好被黑客攻擊的計劃。沒有100%萬無一失的系統。物聯網系統需要隨著時間的推移繼續提高免受攻擊的免疫力水平，但同樣，如果系統受到損害，則必須迅速恢復到已知的安全狀態。

結論

到目前為止，汽車行業被認為是智能工廠解決方案的先驅。我認為自主移動機器人有很多機會。如前所述，汽車工廠的規模如此之大，它可以證明復雜的機器可以同時高效地完成一項任務。汽車制造業的經濟(以及某些消費領域，如智能手機裝配線)使得成本合理。然而，我認為當成本、移動性、電力和可靠性問題都能得到解決時，機器人能夠提高廣泛應用的有效性。

食品和飲料行業等新市場也在制造業領域發現了機器人。一些人認為，它有能力使傳統的生產線過時。雖然機器人可以取代食品飲料行業的重復性工作，但我認為為了最大限度地提高效率，必須調整生產線，利用機器人和人類的技能。我認為，在未來幾年里，我們不會看到工廠車間發生重大變化。疫情如此嚴重，以至于許多公司都在考慮增加技術，以調整現有工廠的工藝流程，而機器人更重要的機會將出現在全新的工廠。