第357章 像蚁群一样且比蚁群更高效
第357章 像蚁群一样且比蚁群更高效
听著这些汇报,陆安缓缓点头,目光也转向测试场的另一端。
那里正在模拟一个小型施工现场,地基坑、钢筋网、等待吊装的墙板模块。
有10个VI—3机器人正在那里作业,它们像一群高度专业化的工蚁,其中3个机器人在进行钢筋绑扎。
传统上这需要熟练工人两小时的工作量,但它们只用了23分钟,而且完全符合抗震规范要求。
这3个机器人分工明确,第一个用雷射扫描仪确认钢筋网格节点,第二个用机械手递送绑扎铁丝,第三个用灵巧的末端执行器完成扭转固定。
整个过程没有语言交流,只有传感器数据通过毫米波雷达和LiDAR实时共享。
当一个机器人需要调整位置时,它会向周围发送一个「意图信号」,其它机器人会自动计算避让路径。
陆安再次问道:「协同作业算法的核心突破是什么?」
他当然知道技术原理,这就是他主导开发的,但他想听付晨用工程师的语言再描述一遍,这能检验团队是否真正理解自己所创造的东西。
付晨从容有序地回答:「我们给每个VI—3搭载了完整的边缘计算单元和一套基于博弈论的协作协议,当多个机器人接到同一个任务的时候,比如组装一面墙,它们会首先通过快速投标确定各自角色,然后在执行过程中实时交换状态信息。」
「关键在于老大你之前著手搞定的局部最优即全局最优的收敛算法,这确保机器人群落不会陷入无休止的协调谈判中。」
说到这里,付晨在面板上调出一段视频回放。
画面里是20个VI—3型机器人正在搭建一个钢构架,视频加速,在2分37秒,6
号机器人的力传感器发现某个螺栓孔位有0.5毫米偏差。
遇到这种状况,传统方案需要停工、上报、等待指令。
但在这个系统里,它立即向周围五米内的同伴广播了孔位修正需求,3号和9
号机器人几乎同时响应,一个调整了支撑点角度,另一个更换了更大一号的紧固件。
这一整个过程只是耽搁了11秒,而且没有中断整体作业流程,也没有留下隐患。
付晨如是评价道:「它们就像蚁群一样,而且还比蚁群更高效。」
蚁群依赖信息素这种延迟很高的通讯介质,而VI—3型机器人有每秒50G的无线数据交换能力。
更重要的是,它们会学习。
每次任务完成后,所有机器人的经验数据会汇总到云端,经过强化学习模型提炼,再反哺给整个机器人群落。
换句话说,一个机器人遇到问题解决问题,不单单会成为它自己的经验积累,会成为所有机器人的经验积累。
所以VI—3机器人的工作效率不是线性增长,而是指数级。
十个一起干活,效率不是乘以十,而是可能达到单独作业的十五倍甚至二十倍。
陆安一行人走下观察台,进入测试场内部。
近距离观察时,VI—3型机器人的诸多细节也更加清晰。
它的主体结构是碳纤维复合材料骨架,表面覆盖著哑光灰色的耐磨涂层。
四条机械臂采用模块化设计,可以根据任务快速更换末端执行器。
此刻,场内的机器人有的装著焊枪,有的装著混凝土喷头,有的装著精密测量探头。
头部就是一个传感器塔,集成了双目视觉、红外热成像、雷射测距和毫米波雷达等。
这时,只见一个VI—3机器人从陆安等人身边经过,它识别出人类,自动降低行进速度,并在距离两米处停顿,发出柔和的提示音,然后绕行。
整个过程流畅自然。
它们有避障优先级设置,人类最高,其次是其它机器人,最后是静态障碍物。
目前付晨团队还在测试一种「社会行为模组」,让机器人在群体作业时表现出类似人类的协作礼仪。
比如等待、礼让、示意意图。
这非但不会显得多余,而是能大幅降低多机作业时的冲突概率。
过了一会儿后,陆安走到模拟施工现场的核心区。
这里有几个V1—3型机器人正在调运一个标准结构模块,那是坤舆单元中用于居住区隔墙的预制件。
其尺寸在3×2.5×0.4米,重量约4.2吨。
正常情况下需要大型吊车,但这几个川—3机器人用特制的协同夹具完成了这项工作。
一个机器人负责顶部吊点,另外几个机器人在侧面支撑,它们通过实时交换受力数据,精准地将模块移动了十五米。
陆安看了一会儿演示后,扭头对付晨问道:「对坤舆单元设施的模块化建设适配得如何了?」
闻言,付晨引导陆安走到测试场边缘的控制台,调出一幅复杂的三维施工流程图。
他汇报导:「在过去三个月,我们联合仲建、仲铁等七家单位的工程师,把坤舆标准单元设施的整个施工过程拆解了。」
付晨一边操作界面一边说:「最终确定的方案是372个标准工序,每个工序都对应一套机器人操作模版。从场地平整、深基坑开挖,到主体结构组装、内部管线铺设,再到最后的密封测试和生态舱安装,全部实现了流程标准化。」
三维图上,一个虚拟的坤舆单元设施正在被快速建造。
时间轴加速推进,可以看到无数代表机器人的光点像潮水般涌入工地,各司其职却又相互配合。
掘进机器人用超声波破岩技术开凿竖井,支护机器人紧随其后架设钢拱架,喷涂机器人在岩壁上覆盖混凝土,运输机器人在地下通道中穿梭运输物料————
最关键的是工序衔接,比如第147道工序安装主通风管道和第148道工序铺设电缆桥架。
传统施工中,这两个工序需要错开,否则工人会互相干扰。
但在机器人协调施工中,却可以让两群机器人同时作业,效率得到提高。
因为它们能精确计算各自的工作空间,甚至可以实现完美交错通过,就像两支训练有素的军队在狭窄通道中相向而行却不碰撞。
但如果是让两个人工团队这么于,那是肯定做不到的,必然会相互受到干扰,导致都没法进行。
而机器人,则不存在这种问题。
付晨调出实际测试数据说道:「我们在重启的老三线地区的2号试验场进行了全尺寸验证,用了69080个VI—3型机器人,耗时118天完成了坤舆标准单元55%的实体工程量。」
他补充道:「这个进度包括完成深达518米的主竖井开挖和支护、建成地下三层的主体结构框架、铺设了37%的内部管线网络,以及安装了所有抗震阻尼器的基础支座。」
付晨说出的这些一个个具体的数据,背后体现的是东方强大的统筹调度能力和效率协调能力。
「近7万个机器人用118天做到了55%的工程量。」陆安重复这个数字,心里快速计算,自顾自地说道:「完整建成一个单元需要两百多天左右,七个月多一点儿,算上一些冗余,八到九个月左右能搞定一个单元。」
闻言,付晨点点头说:「理论上是这样,不过实际施工过程中有很多变量,比如在2号试验场的主要效率瓶颈是混凝土浇筑后的固化时间,这是物理规律,没法规避。」
高强度特种混凝土需要至少72小时才能达到拆模强度,某些关键承重构件的养护期甚至要21天。
另外,地下施工遇到的地质不确定性也会影响进度,比如突水、岩爆、软岩变形等问题。
但总的来讲,一年内是肯定能搞定单元设施建造前后的全部问题的。
陆安静静地看著数据,他的大脑在同时处理多个维度的信息,施工效率、资源消耗、时间窗口、风险概率。
最后,陆安点点头说:「这个效率可以了,已经很快了。」
确实很快,对比人类历史上的大型工程,譬如仨峡大坝从开工到全部机组投产用了15年。
而现在,要在8年内建成相当于28万座胡夫金字塔的总工程体量,每个标准单元还要容纳约一个县城规模的人口并确保能在撞击中生存下来。
这样的效率已经是工程学上的奇迹,对比过往的那些工程的建造效率,甚至可以说是神迹了。
付晨切换界面,显示出2号试验场的成本分析表。
「目前验证工程消耗的各项资源,按照2020年上半年的市场均价折算,大约花费了2370亿元。」
「这只是完成55%进度的花费,如果算上后续的内部装修、生态循环系统安装、辐射屏蔽层施工等,总成本应该在4800亿到5200亿之间,与之前规划的5000
亿元单体造价基本吻合。」
闻言,陆安点点头说:「这充分说明了之前的规划是严谨的。」
不过他更关心的不仅仅是规划准不准的问题,而是能不能在生产力爆炸性增长的同时,不让货币体系崩溃。
当VI—3型机器人的数量开始指数级增长,当整个国家的工业产能被动员到极限,传统的货币经济学将完全失效。
如果按照现有货币体系来衡量,要完成坤舆计划需要投放天文数字的货币,必然导致恶性通货膨胀。
但如果不投放货币,企业拿什么支付原材料款、工人工资、研发投入?
这个问题解决方案就是CP点,另一个部门已经在内部进行大量的模拟,当机器人产能突破某个临界点后,物质生产将进入后稀缺」状态。
不是真的没有稀缺性,而是稀缺性从物质产品转移到了资源开采权和能源配额上。
届时,CP点的本质将是获取资源和能源的凭证,而不是购买商品的货币。
这些事情不是付晨这个板块负责的,陆安倒也没有在此过多展开,他走向测试场另一侧,那里有几十个VI—3型机器人正在积累数据练习一种新的技能—一维修自己的同类。
一个机器人用机械臂打开另一台机器人的背部检修面板,用精密工具更换里面的电路板,整个过程只用了三分钟。
见状,陆安询问道:「VI—3型机器人的自我维护能力如何?」
付晨跟上来并回答:「还在完善。目前VI—3能完成80%的常规维护工作,包括更换磨损件、清洁传感器等。但复杂故障还需要专门的维修机器人或人类技师介入。」
陆安沉声说道:「这还不够,目标要实现95%以上的自维护率,并建立一个完全自我维持的机器人生态系统。」
付晨点了点头:「明白。」
此刻,陆安的思绪已经跳到了更大的尺度。
他站在测试场中,环视著周围一系列忙碌的机器人,脑海中浮现出整个国家的蓝图。
这个效率下,按照全面建设的八年计划里建成1.5万个生存设施单元,仅建工板块就需要至少1.2亿以上的VI—3机器人。
而每个单元的背后还有原材料开采、冶炼加工、零部件制造、物流运输、能源供应等一系列产业链。
总的算下来,至少需要20~25亿个VI—3型机器人的规模。
这是目前全球工业机器人保有量的400~500倍,是全球汽车总产量的两2倍以上,是地球上人类数量的四分之一还多。
并且,这只是满足国内的需求,还不包括第一手准备拦截50公里主碎片的配套生产力,包括建造太空工厂、组装动能撞击器、部署轨道防御系统等等。
除此之外,还需要额外的机器人生产力和工业物资用于国际输出,主要是为了在全球换取各种原材料资源,其次是在海外建设一定的人道主义避难生存设施,防止未来出现数以亿计的难民潮涌现东方寻求庇护。
灵曦给出过数据预估,未来十五年内,可能需要45亿个机器人的产能规模,平均每年要产出3亿个。
这些机器人不是同时存在,而是一个动态过程。
早期的机器人会被投入生产更多机器人,中期的机器人会去开采资源和建设工程,后期的机器人会维护设施和保障生存。
它们有生命周期,会磨损、会报废,需要不断更新叠代。
换句话说,实际要制造的量,比45亿这个数字还要庞大。
末了,陆安看向付晨询问道:「VI—3型机器人产能爬坡曲线方面如何了?」
付晨旋即回答:「目前已有的标准生产线,生产节拍已经优化到了每78秒左右下线一个VI—3型机器人,从基础构件铸造到总装调试,整条生产线上只有三个人类工程师担任监督角色,其他所有工序都由VI—3型机器人完成。」
说著,他调出一段直观的视频示意陆安阅览,在一个新建的厂房内,数百个机器人正在建造更多的机器人。
有的在操作数控工具机加工零件,有的在焊接机械臂骨架,有的在组装传感器阵列,有的在对成品进行测试。
整个过程形成了完美的闭环,机器人生产机器人,而新下线的机器人很快就能加入生产队伍。
这种效率是完爆人工的,是降维打击的。
培养一个高素质和高水准的工人,从出生到毕业,至少要一二十年的时间。
而一个VI—3型机器人从生产线上下来的速度,是按秒计算的。
付晨站在弧形控制台前,手指在透明触控板上快速滑动,一组组数据模型随著他的操作投放出来,用不同颜色的光流表示物料输送、零件加工、模块组装、
软体烧录、整机测试等环节。
从稀土永磁体冲压成型到最终压力测试完成,全流程自动化率99.3%,人工介入仅存在于质量抽检和故障排除。
付晨切换到一个建筑模拟界面继续道:「按当前设计产能,每条产线每月可稳定产出12.5万个合格机器人,误差在±200台以内,而且下个月就能实现产能再翻倍。」
「打造这样一条生产线,需投入3500个VI—3型机器人,它们可以自主完成设备安装、管线铺设、系统调试等全部工作,工期42天。」
「这包括15天的地基强化和厂房封顶,20的设备安装与校准,以及7天的全系统联调测试。」
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