美国的最后一张王牌? AI对美国的豁免,在世界的机器人技术和自动化方面落后于世界?
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发布日期:2025 年 1 月 26 日 / 更新日期:2025 年 1 月 26 日 - 作者: Konrad Wolfenstein
AI豁免美国?比较美国和其他国家的自动化程度
全球自动化:为什么落后于美国
在许多技术领域,美国被认为是开拓者,但在机器人技术和自动化方面的国际比较中失去了领先。尽管韩国在全球范围内的机器人密度最高,但在这方面,中国,日本和德国也已超过美国。麦肯锡全球研究所的一项研究表明,在美国60%的职业中,约有30%的任务可以自动化。但是,例如,在美国,仍有80%的仓库物流手动进行。问题是:人工智能(AI)是否可以帮助美国赶上这一差距并再次在机器人技术和自动化中发挥领导作用?
适合:
机器人技术和自动化国家比较
美国:挑战和潜力
尽管美国曾经在机器人技术中处于最高位置,但现在,您的机器人密度仅为全球285个单位的第十名。汽车行业的机器人密度特别强大,其次是电子行业。 2023年,安装了39,000多个工业机器人 - 与上一年相比,增长了10%。但是,自动化分布不均:77%的机器人仅在包括密歇根州,爱荷华州和威斯康星州在内的五个州使用。这种集中度提出了有关区域不平等和其他地区经济发展的疑问。
美国的低自动化率受各种因素的影响。系统集成,熟练工人短缺以及许多公司的保守方法的高昂成本使得很难进步。然而,与此同时,AI可以帮助美国通过诸如自动机器人和优化的物流系统等创新技术来恢复影响力。
适合:
韩国:自动化的先驱
韩国是仓库物流自动化的全球领导者之一。超过40%的营地已经是自动化的,这是由于该国的技术进步和强大的创新文化所致。电子商务繁荣和对提高效率的关注正在推动基于AI的系统的使用。行业分析师预计,直到2032年,诸如Coupang和LG CNS等领先的公司在基于AI的解决方案中投资于基于AI的解决方案,以优化其供应链并在国际竞争中主张自己。
中国:机器人技术的积极先驱
近年来,中国已发展成为最大的工业机器人市场。每10,000名员工的机器人密度为392个单位,该国现在已经领先了。 2022年,全球安装的所有机器人中有52%在中国安装。这一发展是有针对性的政府战略的结果:机器人行业被确定为关键部门,并受到大量补贴和投资的鼓励。
尽管中国是机器人的领导,但该国仍然必须赶上技术。中国仍然依赖于机器人软件和关键组件的开发中的进口。但是,成为技术独立的战略目标强调了中国在这一领域的长期承诺。
日本:自动化的先驱
数十年来,日本一直是机器人技术领域的主要国家之一。该国是每10,000名员工的机器人密度为399个单位,是领导人之一。 Fanuc和Yaskawa Electric等公司遍布工业机器人的生产。
此外,日本是人形机器人,动物机器人和其他专业应用的开发的先驱。日本社会表现出对机器人技术的高水平,这反映在政府的“新机器人战略”等计划中。该策略旨在推动生产力低的行业(例如农业和医疗保健)的自动化。
德国:效率和创新
德国是自动化中世界领先的工业化国家之一。每10,000名员工的机器人密度为415个单位,德国排名第四。该国强大的汽车和电子行业正在推动这一发展。在这里越来越多地将自动化视为解决熟练工人短缺的解决方案,因为机器人可以接管重复性任务。
德国公司非常重视系统集成和高质量技术。但是,在高成本和现代系统的复杂性中存在挑战。尽管如此,德国仍在对AI进行大量投资,以优化现有流程并开放新的机会。
使用仓库物流的示例AI的崛起
美国:中等进步
在国际比较中,美国轴承物流的自动化率仍然很低。只有大约20%的营地是自动化的。但是,高昂的人工成本和熟练工人越来越短缺推动自动化投资。研究预测,内部自动化解决方案市场的年度增长超过8%,至2032年。亚马逊和沃尔玛等公司已经依靠基于AI的系统来优化仓库流程。
中国:通过电子商务进步
电子商务繁荣引发了对中国自动物流解决方案的巨大需求。自主移动机器人(AMR)和其他基于AI的技术正在越来越多地用于提高仓库的效率和速度。这些发展是由政府投资和补贴促进的。
日本:传统遇到创新
尽管日本在制造业的机器人密度很高,但仓库物流的自动化仍然相对较低。传统价值观和对人类工作的高度欣赏是过去的障碍。鉴于熟练工人的短缺越来越短,越来越多的日本公司转向现代自动化解决方案。
德国:物流效率
在德国,仓库物流的自动化率也约为20%。诸如系统复杂性和熟练工人短缺之类的挑战会抑制进步。同时,公司越来越依靠创新的AI解决方案来提高物流的效率和可持续性。
几十年来,德国一直被认为是一个高度自动化的工业国家,拥有高密度的机器人。自动化流程根深蒂固,特别是在汽车和机械工程行业。尽管如此,根据仓储领域的估计,大约 80% 的地点仍然没有配备广泛的自动化(各不相同:生产有时为 43%,仓库通常<20%)。
AI在仓库物流中的作用
基于AI的技术有可能从根本上改变仓库物流:
- 自动驾驶汽车:借助AI,自动驾驶汽车计算最佳路线并提高效率。
- 质量保证:用于图像检测分析的系统可损坏产品并确保自动化质量控制。
- 投资管理:AI实时监视库存并优化重新订购。
- 预测性维护:基于AI的维护系统可以预测机器故障并减少计划外停机时间。
KI:美国解放?
AI为美国提供了重新获得机器人技术和自动化竞争力的机会。创新技术的开发和实施可以提高公司效率,灵活性和生产力。同时,从长远来看,必须对研究和培训进行投资。
适合:
美国在国际比较中失去了依据,但是通过有针对性的措施,您可以在自动化中发挥领导作用。有必要:
- 研究和发展的投资:更多的州和私人手段应转向AI和机器人技术的开发。
- 促进专家:AI和机器人专家的培训应该是当务之急。
- 监管支持:创新 - 友好的监管环境对于鼓励公司投资新技术至关重要。
通过实施这些步骤,美国可以从基于AI的自动化战略中受益,提高其经济绩效,同时为全球挑战找到可持续的解决方案。
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AI是恢复美国领导力在机器人技术和自动化中的关键?
美国曾经是技术创新中无可争议的先驱,在机器人技术和自动化领域的竞争压力增加。尽管韩国,中国,日本和德国等其他国家通过使用机器人和智能系统可以显着优化其生产过程,但在这一学科中,美国似乎已经落后了。现在开放的问题是:人工智能(AI)可以帮助美国赶上这一差距并重新获得您在机器人和自动化中的领导作用吗?
麦肯锡全球研究所的一项研究揭示了美国经济中自动化的巨大潜力。据此,自动化系统可以接管60%的60%的任务。这与现实形成鲜明对比,在现实中,在美国,大约80%的仓库物流仍在手动处理。这种差异说明了一个巨大的机会,但也需要紧急采取行动才能在全球竞争中生存。
国际比较的机器人和自动化
美国:失去以前的领导角色
美国曾经是机器人技术和自动化的发展。然而,如今,其在制造业的机器人密度,每10,000名工人约有285个单位,在全球范围排名第10位。汽车行业仍然是工业机器人的最大买家,其次是电子工业,但是在2023年安装了39,000多个工业机器人,比上一年增加了10%,这表明对自动化的兴趣增加。
一个了不起的现象是美国机器人的不均匀分布。一项研究表明,出售的所有工业机器人中有77%仅在五个州使用:爱荷华州,密歇根州,堪萨斯州,威斯康星州和明尼苏达州。这些“机器人中心”主要由强大的汽车行业塑造。这种区域集中度提出了有关该国其他地区专家的经济发展和可用性的疑问。面临的挑战是在全国范围内更均匀地分配自动化的优势,从而增强整个经济。
韩国:自动化和机器人技术的全球最高位置
韩国是全球机器人密度的无可争议的领导者,在制造业中,每10,000名员工1,000名工业机器人令人印象深刻。这是全球平均水平的三倍以上,反映了该国对自动化技术的一致投资。半导体和电子行业特别促进了机器人使用,其次是汽车行业,该行业在现代机器人解决方案的使用方面也有很大的份额。
韩国机器人景观的一个关键特征是政府的大力支持,该政府以资助计划和税收优惠为目标。此外,三星和LG等领先的技术公司的高度集中确保韩国在开发和应用机器人技术的应用中都设定了标准。然而,该国面临的挑战是使自动化的优势更容易被较小和中型的公司访问,以确保所有经济领域的竞争力。
中国:积极的增长和战略投资
近年来,中国已发展成为世界上最大的工业机器人市场。 2022年,全球所有工业机器人中有52%在中国安装。机器人密度为每10,000名员工392个单位。中国政府将机器人行业归类为战略性重要,并通过政府投资,资助计划和税收减免,大规模促进其发展。由于加工行业的工资水平,中国的机器人密度是预期的12.5倍。中国政府促进自动化的积极策略为了使自己的行业现代化并使其更具竞争力。
尽管中国在机器人密度领域领先,但某些地区仍然存在赤字。中国仍然取决于机器人软件开发和关键组件的生产的进口。这表明中国使用了大量机器人,但尚未达到与日本或德国相同的技术成熟度。现在的重点是缩小这一技术差距并减少对外国提供者的依赖。
日本:机器人技术的先驱和创新者
长期以来,日本一直是机器人技术和自动化领域的领先国家。该国在全球处理业务中每个员工的机器人密度最高。 2012年,日本交付了价值约34亿日元的机器人,该机器人几乎占全球市场份额的50%。日本公司(例如Fanuc和Yaskawa Electric)是世界领先的工业机器人制造商之一,并为现代机器人技术的发展做出了重大贡献。日本政府支持“新机器人战略”(2016-2020)的自动化,以便在劳动力生产率低的经济领域加速自动化,例如农业,基础设施和医疗保健。
日本的特征是广泛的机器人应用,远远超出了工业生产。除了工业机器人,人形机器人,动物机器人,蜡机器人甚至宇航员机器人外,还在日本开发和使用。这种多样性表明了日本社会中机器人的高度接受以及研究和实施新技术的意愿。日本文化经常将机器人视为日常生活中的合作伙伴和助手,这使他们融入社交生活。
德国:工程和自动化能力
德国也是机器人技术和自动化领域的主要国家之一。德国制造业的机器人密度为每10,000名员工415个单位,这是德国在全球排名第三。德国经济受益于强大的汽车和电子行业,该行业的重点是自动化。德国公司将AI和自动化视为解决熟练工人短缺的解决方案。通过使用机器人,公司可以占据空缺,同时提高生产率。对精度,效率和生产质量的关注使德国成为机器人技术和自动化的重要中心。
德国还专注于合作机器人(Cobots)的开发,该机器人可以与人类雇员紧密合作。这些魔球机构特别适合灵活的生产环境,可以为身体疲惫或危险的任务提供支持。德国的工程和研究与行业之间的紧密合作有助于确保德国将继续在机器人技术中发挥重要作用。
AI在仓库物流中的作用
美国的现状
在美国,在国际比较中,仓库物流中的自动化程度仍然适中。据估计,美国只有约20%的营地是自动化的。但是,高工资成本以及熟练工人的越来越短,迫使美国公司投资于自动化。到2032年,北美内部自动化解决方案的市场预计将超过8%。全球供应链中的地缘政治事件和不确定性增加了对耐药和灵活的物流解决方案的需求,这也推动了自动化。许多美国公司意识到,从长远来看,如果他们不现代化并自动化仓库流程,他们将无法保持竞争力。
中国:仓库自动化领域的新玩家
近年来,中国已经大量投资了仓库物流的自动化。电子商务繁荣以及对效率和交付时间的越来越多的需求正在推动这一发展。中国公司越来越依靠自动移动机器人(AMR)和其他基于AI的解决方案来优化仓库流程。电子商务的迅速扩张导致了一个事实,即在中国出现了巨大的仓库,这只能通过高度自动化有效地运行。这种动态推动了仓库物流的创新。
日本:传统和新方法
在日本,尽管制造业的机器人密度较高,但仓库物流中的自动化程度仍然相对较低。过去的文化因素和对人类工作的高度欣赏已经放缓了自动化。但是,熟练工人的短缺迫使日本公司在自动化方面进行更多的投资。日本公司试图将传统价值观与现代技术相结合,并正在寻找无法完全取代人类工作的解决方案,而是补充和促进。
德国:复杂过程的创新解决方案
数十年来,德国一直是一个高度自动化的工业国家,具有明显的机器人密度,尤其是在汽车和机械工程行业中,自动化工艺是深层植根的。然而,这表明仓库物流中的自动化程度相对较低:据估计,只有约20%的仓库是自动化的,而在生产中,有时可实现高达43%的较高值。因此,德国大约80%的存储位置在没有远程自动化的情况下进行。主要挑战包括系统整合的复杂性和熟练工人的短缺。尽管有这些障碍,但德国公司越来越依赖创新的解决方案来提高仓库物流的效率和灵活性。德国的工程和高标准的质量开始发挥作用,这使得有效地自动化了复杂的仓库流程。将人工智能(AI)集成到现有系统中,越来越多地成为重点,以进一步优化仓库物流并使其未来。
仓库物流中的混凝土AI应用
AI有可能显着提高仓库物流的效率。麦肯锡的一项研究表明,AI技术有可能使公司的现金流量加倍。 Bitkom的一项研究表明,物流行业中AI的接受正在稳步增长。使用AI的示例是:
自动驾驶汽车(驱动单元)
AI控制的车辆计算仓库最有效的路线,减少空旷的旅程并优化运输时间。您可以适应变化的条件,从而确保过程平稳。
品质保证
基于AI的系统检查项目是否损坏或错误。例如,通过使用图像检测,可以记录包装的状况和大小,以确保只有无错误的商品离开仓库。
语言控制的挑选(逐项选择)
语言助手支持货物的采摘,并带领员工穿过仓库。这会减少错误并加速过程。
基于人工智能的格里芬武器
机器人向学习使用和处理敏感文章的机器人在AI的帮助下,可以自动化以前必须由人类执行的任务。
库存管理
AI系统实时监控库存并优化重新订购,从而降低了过度或侵犯的风险。这导致更有效地利用存储空间并提高了资本忠诚度。
路线规划
基于AI的系统确定了运输车辆的最佳路线,从而降低了运输成本,并改善了交付时间。
预测性维护
AI系统说,机器事先发生故障并优化维护间隔以最大程度地减少降落时间并延长系统的寿命。
AI是美国的“游戏规则改变者”?
AI可以帮助美国赶上机器人技术和自动化:
仓库物流的效率Steiger
基于AI的系统自动化过程已经手动执行,从而提高了生产率和吞吐量。这对于满足电子商务不断增长的要求尤其重要。
新机器人技术的开发加速
AI使开发更灵活,更聪明,更易于使用机器人世代。这些机器人可以更好地适应变化的条件并承担新任务。
将机器人集成到现有系统中有助于
AI使机器人将机器人集成到现有的仓库和生产系统中,更便宜,更便宜。这降低了公司引入自动化解决方案的障碍。
美国行业的竞争力增强
通过在机器人技术和自动化方面使用AI,美国公司可以提高其生产力和灵活性,从而在国际竞争中存在。这对于加强美国经济和确保就业至关重要。
一项麦肯锡的研究预测,在早期实施AI技术的公司可以使现金流量增加一倍。这强调了AI在物流和生产中的巨大经济潜力。
适合:
在仓库物流中使用AI也带来了挑战
数据保护问题
AI系统需要访问大量数据,这可能导致数据保护问题。公司必须透明地处理数据使用并保护员工和客户的隐私,这一点很重要。
高实施成本
基于AI的系统的实施可以与高成本相关联。但是,这些成本必须长期考虑,因为它们可以通过效率提高和降低成本来迅速摊销自己。
系统集成的复杂性
将AI系统集成到现有仓库中,生产系统可能很复杂。公司在实施时依靠经验丰富的专家很重要。
缺乏合格的专家
合格的专家必须开发和实施AI系统。因此,重要的是,公司必须投资于员工的培训和进一步教育。
同时,AI的使用使用了仓库物流的示例
提高效率
基于AI的系统可以自动化过程,从而显着提高生产率和吞吐量。
降低成本
优化的路线和仓储降低了运营成本,并可以更好地利用资源。
改善客户体验
更快,更精确的交货可以提高客户满意度并增强客户忠诚度。
竞争优势
使用AI的公司为市场变化做好了更好的准备,并且可以更快地适应新的要求。
可持续性
AI可以优化能耗并减少二氧化碳排放。 Samsara的一项研究表明,德国运输和物流行业中有87%的经理投资于AI技术,以提高效率并提高可持续性。这表明AI不仅具有经济优势,而且还可以为环境保护做出贡献。
对工作世界的影响
在仓库物流中使用AI将对工作产生影响。重复的任务(例如选择)越来越自动化。这可能会导致工作损失,尤其是在资格较低的活动领域。但是,同时还创建了新的工作,例如在开发,维护和监视AI系统方面。重要的是,公司和政治制定战略,以便为员工做好工作世界的变化并提供进一步的培训机会。
在基于AI的物流领域领先的美国公司
一些美国公司已经开始将AI集成到其仓库流程中:
- 亚马逊:使用基于AI的机器人提高物流中心的效率。
- 沃尔玛:使用AI系统来优化库存并缩短交货时间。
- 霍尼韦尔:提供基于AI的仓库自动化解决方案。
- Symboatic:开发了用于仓库物流的AI控制机器人系统。
这些示例表明,变革已经开始,并且早期依靠AI的公司将具有竞争优势。
来自其他国家的教训
美国与中国,日本和德国的比较表明,美国可以从其他国家的经验中学习,以加强其在机器人和自动化中的地位:
中国
美国可以学习中国积极的政府政策,大规模促进机器人和人工智能的发展和实施。政府对研发的投资以及对公司的有针对性的支持计划可以加速自动化。
日本
日本展示了协作机器人(cobots)的开发和使用有多么重要。协作机器人可以改善人与机器之间的协作,从而提高仓库物流的生产力和灵活性。
德国
德国正在展示自动化如何帮助解决技能短缺问题。通过自动化重复性任务,公司可以填补职位空缺,同时改善员工的工作条件。
人工智能是美国经济未来的关键
美国在机器人和自动化领域输给了中国、日本和德国。然而,人工智能提供了帮助美国实现“解放罢工”并迎头赶上的潜力。通过在仓储物流中使用人工智能,美国公司可以提高效率和灵活性,从而在国际竞争中生存。人工智能的使用也带来了隐私问题和高昂实施成本等挑战。同时,人工智能还提供了提高效率、降低成本、改善客户体验等机会。人工智能对仓储物流工作的影响是矛盾的。重复性任务越来越自动化,但同时人工智能系统的开发和维护也创造了新的就业机会。
为了充分发挥人工智能的潜力,美国应采取以下步骤:
- 研发投资:美国应加大对基于人工智能的机器人技术研发的投资。
- 培养人工智能人才:美国应促进人工智能专业人才的培训并激励该领域的就业。
- 创造支持性监管环境:美国应该创造一个监管环境,支持基于人工智能的仓储物流解决方案的开发和实施。
- 促进工业和研究之间的合作:大学和公司之间更紧密的合作可以加速技术转让并促进创新。
- 支持中小企业 (SMB):中小企业在美国经济中发挥着重要作用,他们也能获得人工智能技术,这一点很重要。
- 制定劳动力转型战略:美国政府和行业制定战略以使员工为劳动力变化做好准备并提供培训机会非常重要。
如果美国采取这些步骤,它就有可能重新回到机器人和自动化领域的领导地位,并从这些技术为其经济和社会带来好处。人工智能不仅仅是一项技术进步,而且是美国可以用来提高竞争力、创造就业机会和塑造更加可持续的未来的工具。现在是采取行动的时候了。
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