中国工厂里,正悄然酝酿一场势不可挡的机器人革命

1 位于中国广东的「樱奥水槽铸造厂」看起来并不像一家高科技工厂。入口处的工厂指示牌已然褪色,车间里布满油污和尘土的地板满是斑驳,一层厚厚的金属粉末——不锈钢磨光环节的副产品——阻塞了空气。当工人推着手推车经过工厂路面时会伴随着巨大的咣铛声,在这个如洞穴般空旷的棚式建筑里引发阵阵回响。

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位于中国广东的「樱奥水槽铸造厂」看起来并不像一家高科技工厂。入口处的工厂指示牌已然褪色,车间里布满油污和尘土的地板满是斑驳,一层厚厚的金属粉末——不锈钢磨光环节的副产品——阻塞了空气。当工人推着手推车经过工厂路面时会伴随着巨大的咣铛声,在这个如洞穴般空旷的棚式建筑里引发阵阵回响。

广东,中国制造业的增长引擎,去年出口额达6150亿美元——占中国出口总额的1/4。在樱奥所在地区,工人的标准工资大约是每月4千人民币。根据樱奥的副经理 Chen Conghan 的介绍,他们制造的水槽销往欧洲和美国,成为家庭厨房的选择,公司支付的工人酬劳是平均工资的两倍,因为工厂的条件状况不让人满意。因此,四年前,公司开始购买机器替代越来越贵的人工。

如今,九台机器人能够完成相当于 140 名全职工人的工作量。机械臂在一堆水槽中选出几个,然后抛光至闪闪发光,再将抛光后的水槽放到一个自动推车中,自动推车会将它们带到一个与电脑相连的摄像头跟前,接受最后的质检。

公司每天出口 1,500 只水槽,花费在机器人上的成本超过了 300 万美元。Chen 表示:「这些机器比人工更便宜、更精准,也更可靠。机器人从来没有搞砸过一整批产品,我期待未来能用机器取代更多的工人。」

环中国南海岸线制造产业带,有数千家类似 Chen 这样的工厂,他们正在向自动化转型,这场由中国政府支持、机器人驱动的工业革命,在全世界从未有过先例。2013 年以来,中国每年购买的工业机器人数量已经超过了其他任何一个国家,包括高科技制造业巨头德国、日本和韩国。据国际机器人联合会(IFR,一个工业游说组织)预测,2016 年年底,中国将会赶超日本成为全世界最大的工业机器人运行者。中国的颠覆性创新步伐「从机器人历史上看,独一无二。」IFR(位于德国——世界领先工业机器人制造的故乡)秘书长 Gudrun Litzenberger 说。

中国的技术转型依然长路漫漫——在中国,平均每 1 万名制造业工人对应着 36 个机器人,而德国的这个数字是 292;日本是 314 ,韩国是 478 。但是,中国已经正在改变全球制造业的面貌。在这一过程中,业出现了一些更加广泛的问题:新兴经济还能寄望于传统老路(也就是英国工业革命以来,发达国家迈向繁荣的传统之路)吗?机器人会胜任许多曾让数亿人摆脱贫困的工作岗位吗?

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中国在工业机器人上不惜挥金如土,这也是因为面临着紧迫的经济问题。自上世纪 80 年代以来,中国开放了对外贸易,本土庞大且廉价的劳动力帮助中国成为世界最大的制成品出口国。劳动力从农村迁移至城市,经济飞速增长让数亿中国人脱离贫困。但是,日益庞大的中产阶级和老龄化人口也让劳动力薪酬上涨,影响了中国的竞争优势。去年,中国处在工作年龄人口为 10 亿,预计这个数字将在 2030 年下降到 9.6 亿,2050 年会降到8亿 。

近些年,中国决策者一直在推广自动化,把它作为一种弥合劳动力鸿沟的办法。他们已经承诺给予丰厚的补助——由地方政府发放——让中国公司使用和建造机器人之路更为平坦。2014 年,习近平主席提到「机器人革命」,这项革命首先会变革中国,然后改变世界。「我国将成为机器人的最大市场,」习近平在中科院的一次演讲中说到,「但我们的技术和制造能力能不能应对这场竞争?我们不仅要把我国机器人水平提高上去,而且要尽可能多地占领市场。」由于工业机器人价格锐降和功能的稳步提升,不仅在中国,全世界范围内的机器人都在加快前进步伐。波士顿咨询预测,接下来十年,工业机器人及支持软件的价格将下降 20% ,而性能每年会提升 5% 。

Liu Hui ,一位 40 岁左右的创业者,正在最大限度的利用中国机器人市场的繁荣。2001 年,他在佛山开了第一家工厂,生产山寨电风扇。随着生意越做越大,他开始为中国家电品牌厂家提供配件。2012 年,他瞅准了一个正在成长的市场——进入了新兴的机器人世界。如今,Liu 从供应商(比如 ABB )进口机械臂,然后将它们卖给国内制造商,帮助这些制造商将机器人整合进生产线。这是一个高度专业化的行业。他的大部分客户都是零部件制造商,为大型中国家电品牌(美的、格兰仕等)提供马达及其他配件。

E-Deodar: 编程后的机械手臂在完成重复性工作

去年的业务扩展很快,以至于 Liu 的厂子里没有足够空间来放置组装中的机器。他不得不将价值 23,000 美元的 ABB 机器人的零部件存放在室外临时搭建的棚子里。他说:「情况正在迅速变化,劳动力成本每年都在涨,年轻人不想再像父母一代那样在生产线上工作,所以我们用机器来替代他们。」在很多地方,仍然能看到一成不变的工厂:成千上万的工人在长长的流水线上弓着腰在操作缝纫机或者为印刷电路板开槽。但这种制造方式正在被一副更加混搭的画面替代:半自动生产线,只在少数几个关键位置安排人类工作人员。

与此同时,中国也在发展自己的机器人制造商。去年9月,宁波弘讯科技(Techmation),一家 A 股上市的塑料机械制造商,成立了一家名叫 E-Deodar 的子公司,制造比国际机器人巨头(ABB、德国库卡、日本 川崎)便宜 20%—30%的机器人。位于佛山的 E-Deodar 工厂有自己的咖啡厅、休闲区和开放的生产线,看起来更像是一家硅谷创业公司,而不是一家中国的工业制造商。公司 35 岁的技术总监 Zhang Honglei 说:「我们的国际竞争对手在制造机器人方面擅长,但他们的产品成本高,也不是很了解中国本土需求。」

今年,Zhang 计划生产 350 台有着显眼绿色的机器人,用于塑料加工工厂,售价在每台 1.4 万—1.8 万美元左右,他希望用三年时间达到每年 3000 台的产能。他说:「我们必须快速前进,因为自动化是一个规模化产业,规模越大越好。」

IFR 的 Litzenberger 说,大部分中国制造商仍然青睐国际品牌。但她预期情况会有所变化,特别是近些年来,中国政府觉醒了,全力支持国内机器人产业。她说,「他们正在快速发展。」

在佛山顺德一幢壮观的政府大楼里,官员们正在努力落实习近平总书记的「机器人革命」要求。广东省已经承诺,从 2015 年到 2017 年,政府要在自动化方面投入 80 亿美元。顺德经济和科技促进局常务副局长 Zhang Peng 说,克服劳动力短缺,机器人至关重要,而且这也有助于中国公司打造质量更好、更有竞争力的产品。 但他也警告说:「如果制造业公司不改进自身,将无法生存下去。」

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政府对整合更廉价、高效的工业机器人的支持对中国的工厂老板来说是好消息,他们正面临着全球经济疲软和国内需求放缓的问题。但机器人革命的红利并不会平等的全球共享,印度、印尼、埃及和埃塞俄比亚等发展中国家一直希望效仿中国以及此前日本、韩国和台湾的发展案例:通过向低成本工厂转移农业人口来制造出口商品,从而创造就业和刺激经济增长。然而,对这些下一代新兴经济体而言,自动化的崛起意味着工业化所带来的就业机会很可能会显著变少。美国投行花旗集团和牛津大学研究者在最近一份报告The Future Is Not What It Used to Be(未来和过去的情况已然不同)中总结了技术变革的影响:「当今的低收入国家将不再具有同样的通过从农田向更高收入的工厂转移工人以实现高速增长的可能性。」

他们认为,中国的劳动力成本上涨是这些国家的「一线希望」,因为他们推动技术进步的方式和 18 世纪英国的工资上涨为全世界第一次工业革命提供了原动力的方式一样。与此同时,据花旗集团香港分公司经济学家 Johanna Chua 称,亚洲和非洲部分地区的工业落后面临着「与机器的竞赛」,因为他们要努力在被中国和其它国家聚集的机器人大军消灭之前创造足够多的制造业就业机会。

印度尼西亚 45 岁的贸易部长 Tom Lembong 就很清楚这种危机,他也是这个东南亚最大经济体的政府中自由化和改革的代言人。「许多人没有意识到我们正见证着一次机器人的巨大飞跃,」他说,「这是个严重的问题,我们需要正视这个新工业革命带来的迫在眉睫的威胁。但作为政治和商业精英,我们仍然还停留在 20 世纪甚至 19 世纪所确定的那种工业化上进行辩论。」

哈佛大学经济学家 Dani Rodrik 的「过早去工业化(premature de-industrialisation)」已经让印度尼西亚这样的国家受到了影响。「过早去工业化」描述了新兴经济体所面临的一种趋势:他们在远未达到与发达国家相媲美的收入水平之前,就面临着制造业开始衰减的状况。尽管印度尼西亚经历了过去 15 年的快速经济增长,但其经济中制造业份额的高峰期出现在 2002 年。分析人士认为其中的部分原因是基础设施投资的失败和该国无竞争力的贸易和投资政策,还有部分原因则是全球化。

Rodrik 认为该国将永远不能达到中国或韩国所经历过的那种快速增长。「传统上,制造需要很少的技能以及需要雇佣大量的人,」他说,「但因为自动化,所需的技能要求显著增加,而且需要雇佣来运营工厂的人也大幅度减少。你要如何处理这些额外的工人?他们无法变成 IT 企业家或演艺人员;而且,就算他们变成了餐厅职工,他们所得到的收入也比在工厂中少的多。」

印度尼西亚巴淡岛,一年有五家工厂离开该工业园区

他认为,机器人的普及让发展中国家更难以搭上经济增长的「自动扶梯」。这对印度尼西亚每年进入工厂的大约 200 万年轻人来说是个糟糕的消息,该国目前有 2.55 亿人口,其中 40% 人口每天的生活费为 3 美元甚至更低。Mahami Jaya Lumbanraja 是印度尼西亚工业岛巴淡岛上的一位 22 岁的求职者,他正感受着过早去工业化现象的影响。七个月来,他一直在离繁华的新加坡仅 20 英里的巴淡岛上寻找工厂中的工作机会,却一直运气不佳。穿着褪色牛仔裤和灰色卫衣,脸上挂着讨人喜欢微笑的 Lumbanraja 说,尽管他在日本禧玛诺(Shimano,自行车齿轮和钓鱼器具制造商)公司工作了一年,但他的这些经验最多只能帮他争取到一个入门级岗位,而且找工作的人远比空缺的岗位要多。

Mahami Jaya Lumbanraja 是每天在 Batamindo 找工作的 700 个人中的一个

Lembong 毕业于哈佛大学,在其去年八月被任命为贸易部长之前自己经营着总部位于新加坡的私募股权公司。他说政府决心解决印尼经济萎靡的两个核心问题:基础设施薄弱和监管过度。

但一些人认为改革来得太晚了。中国在其高速工业化阶段投资了现代化的公路、铁路和港口以支持其制造业。相反,巴淡岛和印度尼西亚许多地方的基础设施「自 20 世纪 70 年代以来几乎就没怎么变过」,Batamindo 总经理 Mook Sooi Wah 说。

「很多人没有意识到,我们正见证着一次机器人的巨大飞跃。」印度尼西亚贸易部长 Tom Lembong

实际上,在国际机器人联合会(IFR)2014 年整理最新数据时,印度尼西亚的「机器人密度」略高于中国,但自那以后,在中国大力推动自动化进程之下,这一情况很可能已经发生了巨大变化。这种异常现象很大程度上是因为中国制造业劳动力规模远大于印度尼西亚,该国目前在工业自动化上仍未得到政府的计划和支持。

香港投银汇丰银行(HSBC)的机器人行业分析师 Anderson Chow 说:「随着中国移向产业链上游,它实际上为东南亚和印度释放了大量机会。」

波士顿咨询的制造业专家 Hal Sirkin 说,从印度等的一个经济体的角度上看,现在布局自动化是行不通的,因为这会抬高物价——「当他们有十亿人可以廉价地生产东西时」。他是技术乐观派的一员,他们相信从中期来看,自动化也将为新兴经济体创造新的业务领域,从而缓和工作岗位减少所带来的伤害。

但是牛津大学的就业和技术专家 Carl Frey 警告称,如果没有更好的教育和更多的技能,发展中国家将很难从制造业的进步中获益。

「技术技能的要求越来越高,由于很多发展中国家缺乏足够的熟练劳动力,他们在应用这些新技术时面临着极大劣势。」

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尚品宅配工厂利用机器人切割木条、钻孔,将生产率提升了40%

中国自己也不能对自动化的负面影响免疫。14 亿人口中的四成多仍然生活在乡村,他们大多数过着贫穷的生活,仅仅享受到城市经济奇迹所带来的微小福利。

但是,政府相信推动前沿制造业技术的利润将远远超过它所带来的潜在失业的危害。去年中国政府宣布的工业战略——被称作「中国制造2025」——不仅为了提高中国产业界的技术能力而设计,也旨在支持中国国际形象的发展。

汇丰银行分析师周先生说,中国企业为了增加出口和缓解国内经济放缓的影响,他们更可能专注于提升产品的质量:「产品质量方面的进步将是更重要,即使是在包括机器人工业在内的制造业流程中。」

每年,各公司在机器人领域投入的回收周期都在急剧缩短,这使得让中国自动化领域的小公司和工厂做出投资变得富有吸引力。举例来说,根据花期数据分析师的计算, 2010 年至 2015 年间,中国一个焊接机器人的投资回收期从 5.3 年降低到了 1.7 年。而到 2017 年,投资回收期将缩减到 1.3 年。

Li Gan,尚品宅配家居总经理,佛山

「每当改变一件事情,我们就会问:做这件事情,机器人或者人工,哪个效率更高?」

自动化不仅仅是将更加便宜且高效机械臂安装在生产线上。一家销售定制家居用品的公司——尚品宅配家居总经理 Li Gan 说。更好的机遇是工厂机器人和来自顾客和自动化逻辑系统的实时数据的协同合作。

由于使用机器人,尚品宅配位于佛山的工厂在 2014 年的生产率比原有的工作平台提高了 40% ,雇用的工人却少了 20% 。2014 年年末,该公司打算全力开动其最先进、最大生产基地的所有机器,通过利用更多机器人将原材料搬运到工厂,再把制成品装入准备出口的集装箱,在拥有两倍于原来员工的情况下就可以将生产率提升到原有的四倍。

过去,公司生产床、衣柜等定制家具的钻孔环节,是一项非常痛苦且危险的工作。现在,工人只需简单挑选板条、扫描条形码,然后把它们放到传送带上就可以了。传送带将板条传给机械臂进行加工,完成后再由另一传送带送出。加工过程非常复杂:尚品需要设计一种设备,确保正确对齐每一块板条,以便机械臂抓取;板条冲钻规格也要提前编程好,并录入条形码信息中,因为这些机器人还没有任何人工智能功能。Li Gan 指出,人工监督和决策仍然很关键。「自动化只是一种技术手段,更重要的是,我们要思考如何将事情做到最好。」他说,「每当改变一件事情,我们就会问:做这件事情,机器人或者人工,哪个效率更高?」

波士顿咨询预测,到 2020 年,在中国、德国、日本、韩国、美国的影响下,由先进机器人完成的任务比重将由现在的 8% 上升到十年后的 26% ,这些国家购入的机器人数量将占市场总量的 80% 。Sirkin 说,自动化的迅速扩张,就像「摩尔定律」与「人类学习曲线」的差别。他说:「即使人类做的特别好,但每十年才能将生产力翻一翻。」与此相对的是,研究人员能够推动机器人的发展,每隔四年就能将生产力翻一翻。「假以时日,两者间会出现巨大差距。」

随着中国和其他行业领先者打造出更多、更好的机器人,机器人能接手的任务也会增加。比如屠宰场,人们一直认为,屠宰要求的技能是机器人难以掌握的,因为需要仔细的手眼协作,而且需要处理的肉块也不规则。但是, Srikin 观察到,由于使用了更廉价、更敏感的传感器,机器在去除多余肥肉时比人还高效。「让机器完成这种工作,正变得经济可行,因为每块肉,你能多保留 3% 或 4%——而且在一条运转迅速的生产线上,它带来的价值会非常大。」

他补充说到,「有很多的事情,人类比机器人做的好,但是,这样的事会越来越少。」

延伸阅读:工业机器人简介

什么是工业机器人?

在工厂中,很多由机械臂完成的自动化任务是完全重复性、或危险的任务。越来越多的工厂开始购买自驾货机和自动叉车,减少了人工。出于安全考虑,工作时,绝大部分工业机器人会与协助它的工人保持距离,有时甚至会被围起来。但是,人们正在开发在工人身边工作的新一代人形机器人。例如,一个价值 25,000 美元 Baxter 机器人 ——这款机器人被设计用来完成简单任务,比如打包和装载——带有一个屏幕,上面是一张生动的脸,出问题时会皱眉。

工业机器人能很好地完成什么工作?

有四分之三的工业机器人被用于四大领域:电脑电子产品;家电器具及其组件;运输设备;机械生产。一方面原因是这些产业的自动化有利可图;另一方面原因是现有技术的局限性。

工业机器人通常被固定在某个单独位置上,善于完成始终如一的任务,任务对象是固定或会以可预测的速度移动。

机器人工作速度能比人类快得多,具有高度的持续性和精准度,而且也不需要休息、睡觉、吃饭。

工业机器人不能很好的完成什么样的任务?

除了少数先进的「智能」机器人,大部分机器人都是针对生产线上的具体任务而预先编好程序的。

精确性也是一个挑战。例如,机器人可以把电子元件装配到一个扁平的线路板上。但是,装配汽车电池就有难度了,因为汽车电池有很多小部件,而且装配角度特别的诡异。

到目前为止,在诸如服装缝纫、制鞋这样劳动密集型的任务中,自动化程度最低。但是,情况也开始发生变化,今年阿迪达斯在德国就开了一家以机器人为主的制鞋工厂。

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