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在上海,這裡有一座“黑燈”工廠,看中國製造業深度改革!

精彩推薦 2019年3月26日 智谷趨勢 155

文丨Will Knight

譯丨雷鋒網


在上海劍橋科技(CIG)的工廠,一間沒有窗戶的大房間里,15名工人正糾結地向一個小機器人臂行注目禮。靠近生產線的底端,光學網絡設備正在裝箱準備出貨,機器人在一旁安靜地坐着。

“系統掛了。”聶娟(音譯),一名二十幾歲的女性QC說。在過去這一周,她的團隊一直在測試機器人。機器本應將標籤放在裝有路由器的盒子上,看樣子機器已經學會了這項工作。但是它突然就不動了。“機器人的確節省了勞動力,”聶娟皺着眉頭說,“但是維護很麻煩。”

這反映了中國製造商今日面臨的一個更大的技術挑戰。在過去七年內,上海的人工不只翻了兩倍,而且工廠母公司上海劍橋科技面臨越來越多的海外高科技公司的激烈競爭,包括來自德國、日本和美國。為了解決這兩個問題,CIG希望在今年用機器代替3000名工人中的三分之二。再過幾年,公司希望工廠運營可以實現幾乎完全自動化,創造所謂的“黑燈工廠”。“黑燈工廠”的意思是,由於基本上沒有什麼工人,你可以關燈走人,把工廠交給機器。

但是CIP包裝線上的這台發獃的機器人彷彿在說,要用機器代替人類不是件容易事。大部分工業機器人都是經過大量編程,要它們好好完成工作,那必須要求每一樣東西都按部就班、不出意外。但是,工廠中的很多生產工作都要求靈巧度、靈活性和有常識。

舉個例子,如果流水線上出現一個擺放角度歪斜的盒子,工人在貼標籤時需要調整手的角度。幾個小時後,同一個工人可能在另一種盒子上貼另一種標籤。第二天,這名工人可能轉移去生產線上完全不相關的另一個崗位工作。

雖然挑戰巨大,中國無數的製造商正在計劃以前所未有的規模用機器人和自動化改變生產流程。從某種意義來說,他們別無他選。在中國,勞動力已經不像過去那麼廉價,尤其是與亞洲其他快速成長的製造中心比較。在越南、泰國和印度尼西亞的工廠,工資可能比位於中國城市工廠的三分之一還低。許多製造商——以及政府官員——相信,用機器代替工人是一種解決方法。

這會帶來全球性的影響。今天,全世界幾乎四分之一的產品都是在中國製造。如果中國可以用機器人和其他先進技術來改造從未有過自動化的生產類型,這可能將中國從現在的世界血汗工廠變為高科技創新中心。然而,中國幾百萬工廠工人的未來則是前途未卜。

CIG公司CEO黃鋼(GeraldWong)正在打造一個自動化電子工廠

當我與公司CEO黃鋼(Gerald Wong)共同參觀CIG工廠時,工廠里還有挺多工人。黃鋼在二十世紀80年代從MIT獲得學位。我們看着一隊工人在電路板上靈活地焊接着,另一隊工人將電路板裝入塑料殼。黃鋼停下來,給我展示了一項很難自動化的任務:將一條線接到電路板上。“線總是捲曲的,捲成不同的樣子。”他說。

不過我看到更多的是自動化慢慢入侵工廠。當我們走過一排將芯片嵌入電路板的機器,一個大約迷你冰箱大小、帶有輪子的機器人正將元器件送往另一個方向。黃鋼走到機器人前面,告訴我機器會監測到他的存在,自己停下來。在工廠的另一邊,我們看了一個機器人臂將完成的電路板從傳送帶上拿起,將它們放到一個自動檢查其中軟件的機器裡面。黃鋼解釋說,公司正在測試一個可以焊接的機器人,就像我們剛才看到的那種焊接工作,這個機器人可以比人更快、更可靠。

1上馬自動化,不然就得掛

中國的經濟奇蹟可以直接歸因於製造業。大約一億人在中國從事製造業(在美國,這個數字是大約一千二百萬),製造業為國家貢獻了大約36%的GDP。在最近幾十年,各個製造業中心圍繞長三角、北京以外的渤海灣和南方的珠三角展開。幾百萬低技能工人離開家鄉,來到這些巨型工廠,生產各種各樣的產品,從襪子到服務器。在1990年,中國只佔全球製造業的3%,今天,中國製造的產品幾乎佔全球四分之一,包括全球80%的空調、71%的移動電話和60%的鞋子。對於全球消費者來說,中國的製造業大爆發意味着許多低成本產品,從買得起的iPhone到平板電視。

但是在最近幾年,中國的製造引擎開始放慢腳步。自從2001年起,人工費用以每年12%高速增長。去年,中國的出口額自2009年金融危機以來第一次下跌。到2015年底,財新製造業採購經理人指數(一項廣泛使用的製造業活躍度指數)顯示,製造業已經連續10個月緊縮。正如中國製造業的爆發餵飽了全球經濟,中國製造業緊縮的前景已經開始讓全球金融市場緊張。

自動化看起來是一個很誘人的技術解決方案。中國已經進口了大量工業機器人,就機器人與工人比例方面,中國還遠遠落後於競爭對手們。例如在韓國,每一萬名工人就有478個機器人;在日本,這個數字是315;在德國,292;在美國,164。在中國,這個數字只有36。

中國政府非常積極改變現狀。3月16日,官方審批通過了最新的“五年計劃”,據報道,其中包含了一個項目,將為製造業撥款幾十億人民幣用於技術升級,包括先進的機械和機器人。政府還計劃在全國建造幾十個創新中心,展示先進的製造技術。一些地區官員表現得尤為突出。去年,廣東省政府承諾花一千五百億美元為工廠裝配工業機器人,並新建兩個致力於自動化技術的中心。

中國目標在製造複雜度方面在2049年超越德國、日本和美國,2049年是中華人民共和國建國100周年。為實現此目標,政府需要中國的製造商啟用幾百萬的機器人。政府還希望中國的企業們開始製造更多的機器人。

CIG的工人從一個移動機器人上取出物品,中國機器人在工廠各處傳送材料。

政府希望這會成為一個良性循環,幫助建造新的高科技產業和具有啟發性的創新產品,並能走出製造業,影響其他領域和產品。

不過,引進機器人大軍不是一夜之間可以做到的,從富士康的故事我們就可以清楚看到。這個市值一千三百億美元的台灣製造商的工廠如城鎮辦巨大,幾十萬工人在其中工作,製造的產品最出名的就是蘋果的iPhone。2011年,富士康創始人和CEO郭台銘說,他期望到2014年工廠可以擁有一百萬個機器人。三年後,這項工作果然比預想的要難,工廠只是用了幾萬個機器人。

雖然挑戰重重,富士康自動技術開發委員會的總經理戴佳鵬說,公司正在將生產線上越來越多的任務自動化,包括顯示器和印製電路板的製造,雖然需要彎曲或將配件塞入位置的流程還有困難。公司甚至在探索新方法來重新設計產品本身,以便讓自動化製造更加方便。最近公司說,它會將一部分內部開發的機器人賣給其他製造商。

從人工到機器的轉變可能會改變中國。一些失業的工人可以在服務業找到工作,但是,現在在工廠工作的一億人中,並不是每個人都能找到合適的新工作。因此,突然的轉變可能會帶來經濟困難和社會不安。“你可以說機器人技術是拯救中國製造業的方法。”MIT斯隆商學院的教授黃亞生說,“但是中國還有很大的勞動力資源。你將如何安置他們呢?”

在CIG工廠,一名工人在檢查一個製造電路板的定製機器。

2跳舞的機器人

在參觀CIG之前,我去了中國第一個大型機器人活動,在北京奧林匹克公園內一個巨大展覽廳舉行的“世界機器人大會”。北京正經歷一次異常的倒春寒,城市供暖需求使得周邊火電廠大力供電,帶來影響肺部健康的空氣污染。但是霧霾沒有影響人們對於活動的熱情,幾百名研究員、企業和幾千名參會者來到了活動現場。

首先是戲劇般的開幕儀式,一個巨大的屏幕牆播放着中國歷史中的創新(略囧地與科幻片中的機器人結合在一起)。嘉賓名單包括了一些政府高層。中國副主席李源潮宣讀了習|近|平主席和李|克|強總理對大會的祝詞。副主席說,機器人科研投資不僅會幫助國家的製造業,同時還會鼓舞更多的國內創新。

在看了幾場演講之後,我漫步走過無數個機器人公司和研究機構設立的展示台。我看着一個配有叉子形手臂的巨型機器人以令人驚恐的速度完成一些工廠日常工作。其他展示更加奇妙,例如一個小的工業機器來了一場中國傳統舞龍(配有全套服裝),一個配有兩個球拍的移動機器人與參會者一起打羽毛球。一個眼睛發光的人形機器人用托盤拿着一小型自動吸塵器到處走動。

我們可以看到,要將中國的工廠工人替換掉有多不容易。哈工大機器人集團(HITRobotGroup)下屬國家最頂尖的技術院校之一的哈爾濱工業大學,做了一個電池生產線的模型,模型本身看起來就像一個巨大的機器人。機器人車子在各生產機器之間運送元器件。屬於人類的位置只有中間的一個控制房間,以及在一條手工精度極高的生產線上。我後來得知了,HIT估計新工廠可以減少多達85%的人力。

作為一個貌似有着無窮廉價勞動力的國家,中國在這場機器人變革中落後了。位於波士頓的RethinkRobotics在炫耀一對靈巧、智能的工業機器。這兩個名為Baxter和Sawyer的機器人與傳統工業機器人不同,不需要多少編程,並有傳感器可以識別物品、避免撞擊人類。他們的價格也比普通工業機器人貴得多,價位在二萬到三萬美元之間,而普通工業機器人則是幾百或幾千美元。Rethink的創始人和機器人先鋒RodneyBrooks在活動後告訴我說,對他的公司來說中國是一個巨大的潛在市場,公司最近在上海設立了辦公室。中國的機器人製造商也可能開始製造更加靈活、智能的機器人。但是就目前來說,還落後於西方的製造商。

“我們去遠東看展會的時候經常會玩一個遊戲,我們會看到一些小公司的工業機器人然後說,‘哦,這是那個的山寨,這是那個的山寨。’“Brooks說,中國的機器人公司成長起來會需要時間。

3中國發明的機器人正在湧現

上海交通大學的研究員在研發人形機器人和步行機器人。

上海交通大學的研究員在研發人形機器人和步行機器人。

為了親自了解中國研究員們目前的情況,我訪問了上海交通大學,這是國內最頂尖的大學之一,擁有中國最早的機器人學術實驗室,成立於1979年。在上海南部郊區,我來到一個充滿綠色的巨大校園。一棟現代建築里,我來到了機器人實驗室。

40多歲的朱向陽教授歡迎了我。實驗室有幾十個教授和研究科學家,一百多個博士和碩士學生,還有值得讓朱教授感到自豪的研究成果。一間房裡,有一個大腦控制的機器人輪椅,有一個研究生佩戴的腦電波帽子控制。另一間房裡,一名研究員展示了一個像蛇一樣身體柔軟的機器人,可以在狹窄空間穿行。在車庫裡,一個與谷歌完全不同的無人車原型正在開發,項目與中國汽車製造商奇瑞合作。

余凱是創業公司地平線機器人的創始人,之前是百度設立的AI研究實驗室負責人。在百度實驗室,余凱和同事們專註在深度學習領域,訓練大型神經網絡識別數據中的模式。研究員現在開始探索機器學習如何將下一代工業機器人變得更加智能和靈活。“在未來,我看到中國會(在機器人領域)更加有創造力。”余凱告訴我,“原創設計、原創想法,還有一些基礎技術,例如深度學習、神經網絡、人工智能。“

余凱相信,中國互聯網大公司們為了搜索、電商和其他目的開發出的人工智能技術可以應用於機器人。“中國有很好的機會跟上世界步伐。”他說,“最近五年我們學習到的技術可以用來製造智能機器。”

後來,當我參觀CIG工廠時,不難想象這些未來創新獎進入黃鋼的工廠。至少,一個能夠學習和適應的機器人不被箱子擺放的角度難倒。

參觀後,黃鋼用PPT演示為我介紹了公司未來幾年的計劃,然後我們談到了智能機器人。“我們會先使用標準機器人,”黃鋼說,“然後我們會使用更加先進的。一步步,我們會深入到更先進的機器人領域。這會幫助我們變成黑燈工廠。”

基於經濟需要、政府決心和國家越來越強的科技實力,中國各地的製造商成功實現自動化的幾率很高,國家未來可能會成為高級自動化技術的領導者。

但是,考慮到製造業工人的未來心情就略微複雜。我們參觀途中看到大約20多名工人正在午休。每個人都在午睡。機器人就不需要午休。我不禁想象,機器人代替了他們的工作之後,他們何去何從呢?黃鋼說,他們很可能會回到老家找到工作,經營農業、開商店或者飯店。可能一些人會,對於另一些人可能沒這麼簡單。

離開中國一周後,我收到了黃鋼的郵件告訴我更多他的計劃,順便還有一個大膽的承諾。“保持聯繫”,他寫道,“我們會實現黑燈工廠的。”

本文來源:本文為MIT TECHNOLOGY REVIEW高級人工智能話題編輯Will Knight在參觀上海劍橋科技工廠、世界機器人大會和上海交通大學實驗室後的評論,由雷鋒網翻譯。

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