中国制造业将进入熄火期,机器人来拯救,靠谱么
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编者注: 近年来,中国制造业渐渐难以维持过去的发展势头。从2001年开始,人员工资平均每年上涨12%;去年,中国外贸出口自2008年金融危机以来首次出现下降;2015年末,代表制造业活力的采购经理指数PMI显示,中国制造业已经连续10个月萎缩。中国制造业熄火的预期甚至会危及世界金融市场的稳定。
目前,机器人被认为是拯救中国制造业的良方。中国政府和企业家正在以史无前例的规模引入机器人。某种意义上,他们并没有选择。中国的低人力成本时代已经一去不复返,特别是与东南亚相比。在越南、泰国和印尼,工厂工人的工资不到中国市区企业的工人的三分之一。许多中国企业家和政府官员认为,用机器人取代工人是维持制造业竞争力的解决办法。
但问题是,机器人取代数百万制造业工人能推动中国乃至世界制造业走向复兴吗?
某电子工厂位于上海南部的一间无窗厂房内,在流水线末端,路由器设备被等待打包运走,但是负责工作的机器人却停机了。15名工人看到这一幕感到很无奈。
“这台机器人又坏了。”20岁出头的质量控制人员聂娟(音译)说,几周以来,她一直在带领团队测试该机器人。给路由器包装箱贴商标是这台机器人的工作,之前一直干得不错,但是突然当机了。“机器人确实节省了人力,”聂娟皱起眉头说。“但是维护起来真是麻烦。”
这一幕是中国制造业面临的巨大技术挑战的缩影。一方面,过去7年,上海工人工资上涨超过100%;另一方面,德国、日本和美国企业凭借更高的自动化水平,对这家工厂的所有者――剑桥工业集团(CIG)――构成了巨大的威胁。为了应对以上困难,CIG计划年内将3000名工人中的三分之二以机器人取代。未来几年,该企业的生产自动化程度将趋近100%。
但今天包装流水线上的宕机事故预示着以机器人取代工人不会一帆风顺。目前,大多数工业机器人执行的是精密装配工作,遵照被严格定义好的操作流程和输入零件规格,工作就可以正常进行。这种机器人在依赖大量标准化重复工作的生产中非常有用。但中国制造企业中有相当一部分工作更加依赖工人的灵活性。例如,一个工人,上班时被分给的任务是给A规格的包装箱贴标签甲;几个小时后,她的任务变为为B规格的包装箱贴标签乙;几天后,她可能去另外一条流水线做完全不同的工作。
尽管任务艰巨,无数中国制造业企业家仍决心以史无前例的规模引入机器人。从某种意义上说,他们没有选择。中国的低人力成本时代已经一去不复返,特别是与东南亚相比。在越南、泰国和印尼,工厂工人的工资不到中国市区企业的工人的三分之一。许多中国企业家和政府官员认为,用机器人取代工人是维持制造业竞争力的解决办法。
黄钢(Gerald Wong),CIG首席执行官。他正推动该企业的自动化进程。
中国制造业自动化的后果将影响整个世界。世界四分之一的制造业产品来自中国,如果中国能令机器人取代一大部分之前必须依靠人工的制造业岗位,那么中国有望从制造业大国一跃成为制造业强国。然而,机器人化对中国数百万制造业工人的影响尚不明朗。
CIG首席执行官、麻省理工学院校友黄钢陪同我参观车间。CIG今天仍雇用了相当数量的工人,车间内,一组工人忙于印刷电路板的焊接工作,另一组工人将电路板放入塑料箱。黄钢停下来向我介绍流水线上一个很难自动化的流程:将一段柔性电线固定在电路板上。“每段电线都扭曲成不同的形态”,他无奈地说。
但是在车间里,另外一些流程的自动化程度令人吃惊。当我们走过一排电路板芯片焊接机时,一台负责运送元件的迷你冰箱大小的轮式机器人向我们走来。黄钢站到它面前,这台机器人感知到我们的存在,并在我们面前停下了。在工厂的另一个车间,一支机械臂从传送带上自动抓取电路板成品,将其放置在自动检测平台上以测试其内置软件是否可靠。黄钢告诉我,该公司正在测试一款焊接机器人,它和之前我们看到的焊接工人相比,既可靠效率又高。
参观结束后,黄钢说:“在中国,企业要么退出制造业,要么选择自动化。”
自动化或是被淘汰
制造业是中国经济奇迹的火车头。中国制造业提供了1亿就业岗位(美国制造业提供了1200万就业岗位),贡献了中国GDP的36%。过去几十年,长三角、珠三角和环渤海地区成为中国的制造业聚集区。数百万来自农村的低教育程度劳动力受雇于工业企业,生产从袜子到服务器等各种工业品。在1990年,中国贡献了世界3%的工业产出,今天,中国工业产出总额占世界的四分之一,80%的空气净化器,71%的智能手机和63%的鞋产自中国。中国为世界各地的消费者提供了物美价廉的,从iPhone到平板电视的各种商品。
然而,近年来,中国制造业渐渐难以维持过去的发展势头。从2001年开始,人员工资平均每年上涨12%;去年,中国外贸出口自2008年金融危机以来首次出现下降;2015年末,代表制造业活力的采购经理指数PMI显示,中国制造业已经连续10个月萎缩。中国制造业熄火的预期甚至会危及世界金融市场的稳定。
机器人被认为是拯救中国制造业的良方。中国已经进口了大批工业机器人,但是在工业机器人与工人比例方面,中国仍远远落后发达国家:韩国企业中,每10000名工人要搭配478台机器人;日本315台,德国292台,美国164台,而中国只有36台。
中国决意改变这种状况。3月16日,中国政府批准了最新的五年计划。据报道,政府将投资数十亿人民币以支持制造业企业的技术升级,包括推广机器人技术。中国政府还计划建立若干服务于制造业的先进技术研发中心。某些地方政府也展示了不亚于中央政府的决心。去年,广东省作为制造业大省,承诺投资1500亿人民币帮助制造业企业推广机器人技术,并建立2个制造业先进技术研发中心。
中国希望在2049年,即中华人民共和国成立100周年之际,在工业现代化水平上超过美日德。为了这一目标,政府不仅鼓励制造业企业家将数以百万计的机器人引入生产流水线,还鼓励中国企业积极参与工业机器人的研发和制造。
CIG集团工人正从送料机器人的储物箱中取物
中国的终极目标是打造一个新的高科技制造业,并借此带动其他领域的技术创新。
诚然,冰冻三尺非一日之寒,大规模推广工业机器人尚需时日,富士康面临的困境说明了这一点。作为多种电子产品,特别是iPhone的代工企业,这家1300亿美元市值的台湾制造商以其容纳数以万计工人的巨型工厂闻名。2011年,富士康创始人和CEO郭台铭表示,他希望到2014年有上百万机器人出现在富士康的流水线上。3年后,只有几万台机器人获得应用,这预示着郭台铭低估了实现这个目标的难度。
尽管有这般困难,富士康自动化技术发展委员会主席戴佳鹏表示,富士康由机器人操作的流水线岗位正不断增长。显示屏和印刷电路板制造流水线是富士康自动化的样板,尽管如何捏住部件的卡簧并将其卡入到指定位置仍然是个挑战。该公司还在探索新的产品设计方法,以便满足自动化生产的需要。据称,富士康自行研制的工业机器人已经获得了其他制造业企业的订单。
工业企业机器人化也可能对中国社会稳定带来一定冲击。一部分被解雇的工人或许可以在服务业找到工作,但是1亿制造业工人被服务业立即全部吸收是几乎不可能的事情。因此,激进的机器人化转型可能会对社会稳定不利。麻省理工斯隆管理学院教授黄亚生表示,尽管人们认为自动化是拯救中国制造业的良方,但是如何妥善安置如此庞大的劳动人口仍是个问题。
跳舞的机器人
造访CIG的前几天,我参加了在北京奥林匹克公园举办的世界机器人大会。北京的大雪和雾霾也不能阻止数千名学者、企业家和普通观众参加该大会。
CIG工作人员监督电路板制造设备的运行
开幕仪式上,国家副主席李源潮宣读了习近平主席和李克强总理的贺词。贺词中称,机器人技术的投资不仅将帮助中国制造业走向复兴,也将带动整个中国的创新热潮。
在参加了数场报告会后,我信步走过诸多机器人公司和研究机构的展位。一台大型工业机器人的叉状手臂以惊人的速度进行着装配作业;一台穿着全套戏服的小型机器人正在表演中国传统舞龙;一台可移动的机器人正在和参与互动的观众打羽毛球;一台眼睛闪光的人形机器人手中端着真空吸尘器。
中国用机器人取代人工的决心在这里可见一斑。哈工大下属的机器人公司HIT Robot Group展示了一条自动化电池生产线,一些机器人在流水线上操作,而货运机器人递送材料,只有中央控制室和要求高度灵巧手工的岗位才由人负责。我稍后了解到,HIT估计该生产线能节省85%的人工。
但作为一个传统的廉价劳动力大国,中国机器人技术在很多方面仍落后于世界。波士顿公司Rethink Robotics展示了一对灵巧和智能的工业机器人。与传统工业机器人不同,该公司的产品Baxter和Sawyer需要的编程工作量很小,它们在生产线上可以通过传感器识别物体并避让人。
Rethink的创始人罗德尼·布鲁克斯(Rodney Brooks)告诉我,中国是巨大的工业机器人潜在市场,因此该公司不久前在上海开设了办事处。此外,中国本土企业也开始向更灵巧和智能的工业机器人进军,但是它们的产品目前还不能和西方匹敌。
“当我们参加远东地区的机器人展销会时,我们经常发现亚洲小公司的产品是山寨货。”罗德尼·布鲁克斯说。“中国机器人企业还有很长的路要走。”
万众创新
为了了解中国机器人技术与世界的差距,我来到了上海交通大学。它是中国最著名大学之一,拥有1979年创办的中国最早机器人实验室。
上海交大科研人员正在研发人形机器人和步行机器人
40多岁的朱向阳教授在他的办公室热情接待了我。该实验室拥有几十名科研人员和超过100名硕士、博士。朱教授骄傲地向我展示了他团队的成果。一个学生头戴脑电波接收帽,凭思维操作自己坐下的自动轮椅;一段视频展示了如何通过电脑控制一只神经系统与无线芯片交联的蟑螂的行动;在另一个屋子,一名研究人员展示了可以穿过狭窄管道的蛇形软体机器人;一个车库里有一辆上交和奇瑞联合研制的自动驾驶汽车原型。
尽管参观上交令我大开眼界,我仍然好奇中国如何实现它的机器人化雄心。余凯是初创公司Horizon Robotics的创始人,也是百度深度学习研究院的前任负责人。在百度人工智能实验室,余凯领导的团队聚焦于深度学习领域。现在,研究人员正试图借助深度学习提高工业机器人的灵活和智能程度。“未来,中国将成为机器人技术研发大国。”余凯说。“原创思想,原创设计,原创产品。”
“随着先进机器人的不断问世,无人工厂不再是梦想。”余凯相信中国互联网巨头在深度学习领域的技术优势可应用于机器人领域。“中国现在面临难得的赶超世界先进水平的机会,”他说。“过去五年来我们已经在人工智能技术领域积累了丰富经验。当我造访CIG的车间时,我意识到人工智能技术将显著助益于黄钢先生的自动化工厂构想。能够自主学习和积累经验的机器人,不再会被一个没摆好的纸盒子给难倒。”
在CIG集团车间的参观结束后,黄钢用PPT向我展示了该公司未来几年的发展计划,接着我们谈起了智能机器人。“我们会首先采用标准机器人,”黄钢说。“但是我们会逐渐升级到技术含量更高的机器人。这是实现无人工厂的必经之路。”
市场竞争的压力,政府的决心,以及研发机构的技术积累,都预示着中国制造业依靠自动化而复兴的光明前景。中国有望成为机器人技术的研发大国。
但是这对中国工人意味着什么?午休时间,我遇到了大约20名工人。他们非常疲倦,随便找了个地方窝着打盹,而机器人不需要休息。被机器人抢走饭碗的中国工人会有什么样的命运?黄钢说他们大概会回到自己的家乡,去种地或者开餐馆。但是我觉得恐怕没这么简单。
离开中国一周之后,我收到一封来自黄钢的电子邮件,对该集团的自动化计划做了更多的介绍。“保持联系,”他写到。“无人工厂实现的那一天不远了。”
翻译:离子心
《五十大突破技术》深度剖析版
麻省理工科技评论出版 首部中文图书
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