黑灯工厂：生产能否在无人状态下运行？

废弃的工厂、全天候工作的机器人以及自行做出生产决策的人工智能：黑暗工厂的概念标志着行业的彻底变革。这在很长一段时间内听起来像是未来的事情，但 15 年后可能会成为常态。成本下降、生产率提高和新的就业形势满足了人们对就业、监管和技术依赖的担忧。以下概述展示了黑暗工厂的现实性、它们提供的机会以及它们的局限性 – 特别关注德国。

核心要点

黑暗工厂大多是废弃的生产设施，配有自主机器人和人工智能
机器人不需要光，但传感器和摄像头仍然需要
成本降低高达 25%，生产率提高约 30% 被认为是现实的
德国仍处于起步阶段，第一批区域已经在无人值守的情况下运行
新的、更高素质的工作正在取代简单的任务

什么是黑暗工厂？

黑暗工厂是高度自动化的工厂，机器人和人工智能独立接管几乎所有生产流程。只需要人员进行规划、控制和维护。

无人生产的愿景

黑暗工厂的想法深受科技界未来愿景的影响。 埃隆·马斯克描述了一个机器人和人工智能正在大幅提高生产力的行业，以至于日常产品几乎变得免费。这个想法假设人们几乎不再在生产中发挥任何作用。机器人不间断地工作，无需换班，也不会感到疲劳。这意味着生产时间和成本结构正在发生根本性的变化。工厂成为一个不断运行的系统。人为干预正在成为例外。这正是黑暗工厂理念的核心开始的地方。

为什么黑暗工厂并不是真正黑暗

黑暗工厂这个名字暗示着完全黑暗的工厂。实际上，目前这是不现实的。尽管机器人不需要光，但光学传感器和摄像头仍然依赖于光。 NTT DATA也指此。因此，光仍然是一个技术因素。然而，没有必要为人们照亮工作场所。这可以节省能源并降低基础设施成本。因此，这个词描述的是放弃人类的存在，而不是真正的黑暗。

通过人工智能系统自主决策

与经典工业 4.0 自动化的关键区别在于自主程度。在传统工厂中，一旦出现中断，人们就会进行干预。在黑暗的工厂里，智能系统扮演着这个角色。技术核心由所谓的“自主生产双胞胎”组成。这些工厂的数字图像不断从机器、传感器和供应商收集数据。他们使用人工智能来分析这些信息。生产流程自动调整。交付瓶颈或质量问题独立补偿。人们成为监督者而不是决策者。

经济效益和成本优势

经济因素被认为是发展的主要驱动力。 Planet Industrial Excellence 的 Jane Enny van Lambalgen 预测运营成本最多可节省 25%。与此同时，生产率预计将提高近三分之一。废品和质量缺陷最多可减少 40%。另一个优势来自安全性。房间里没有人，机器人可以更快地工作。这使得他们的效率比混合工作环境高出两到五倍。

小米与国际动态的实例

中国电子公司小米提供了一个真实的例子。在北京北部，一座全自动工厂每秒生产智能手机。人们只进入建筑物进行维护。投资额约为3.3亿美元。大约三分之一进入传感器、软件和数字基础设施领域。这个例子说明暗工厂在技术上是可行的。同时，它也体现了亚洲工业国家的领先地位。

全球机器人数据一览

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关键数字值

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全球新型工业机器人（2024） 542,000 总安装量 466万分享亚洲大约。 75% 欧洲股票大约。 16%

德国在技术工人短缺和谨慎之间

德国目前没有完全废弃的工厂。波茨坦大学的诺伯特·格罗瑙在接受《Deutschlandfunk》采访时证实了这一点。然而，许多公司已经在没有员工的情况下进行夜间工作。熟练工人的短缺正在加速这一发展。 Van Lambalgen 相信，五年内，多达 50% 的生产区域将有可能实现基本自主运营。具有一致工艺的系列生产特别适合。目前，个体工作室仍然依赖于人。

新职业取代大规模工业失业

黑暗工厂对人员的需求下降到以前劳动力的十分之一左右。然而，工作岗位不会消失而没有替代。规划、建设、监控和维修仍然需要人力。要求越来越高。范兰巴尔根表示，这些工作的要求越来越高，报酬也越来越高。然而，多特蒙德工业大学的名誉工业社会学家 Hartmut Hirsch-Kreinsen 警告不要过度乐观。目前，完全自主的工厂仅在半导体或制药生产等高度标准化的行业中才具有经济意义。