導(dǎo)讀:在這一場新格局改變中,出于競爭目的,各方玩家都將會(huì)把越來越多的機(jī)器人引入到制造業(yè)中。無論怎樣,機(jī)器人替代一些簡單重復(fù)性工作的崗位將成為必然趨勢。就像當(dāng)初工業(yè)革命、工業(yè)化以及流水線生產(chǎn)形態(tài)給制造業(yè)帶來的改變一樣,機(jī)器人也將開啟一個(gè)新的制造時(shí)代。
中國勞動(dòng)力成本的上升為機(jī)器人打開了一個(gè)巨大的市場空間,而全球制造業(yè)的格局可能會(huì)因?yàn)闄C(jī)器人的廣泛應(yīng)用而發(fā)生深刻改變。
對于2009年從日本回國創(chuàng)業(yè)的李昕春來說,眼下似乎沒有什么比生產(chǎn)機(jī)器人更好的生意了,創(chuàng)業(yè)三年,他說他從來不用主動(dòng)為自己的產(chǎn)品尋找客戶,而且經(jīng)濟(jì)越不景氣找上門來的客戶越多。他所創(chuàng)立的佛山龍甲機(jī)器人焊接技術(shù)有限公司甚至連一個(gè)業(yè)務(wù)員都沒有。
魅力來自于機(jī)器人對人力的替代。李昕春相信,他的公司所生產(chǎn)的機(jī)器人能夠有效地幫助客戶提高效率,節(jié)約成本。
今年7月,依靠從龍甲定制的機(jī)器人,廣東一家名為澳美發(fā)的制造椅子的出口企業(yè)使生產(chǎn)椅子的部分工序?qū)崿F(xiàn)了自動(dòng)化。這些工序并不復(fù)雜,對一條鋼管進(jìn)行切割、然后彎曲,再焊接和噴漆,但是過去這需要通過工人操作手工完成,而現(xiàn)在價(jià)值600萬元的機(jī)器人讓原來400個(gè)工人1分鐘的工作量變成現(xiàn)在只需要40個(gè)工人和10秒鐘。因?yàn)樯a(chǎn)成本的下降,澳美發(fā)把每把椅子的出口價(jià)格調(diào)低了23%。
就像在這家生產(chǎn)椅子的公司正在發(fā)生的變化那樣,在主要分布于中國東部沿海地區(qū)的中國制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)車間,那些還在生產(chǎn)線上的工人將會(huì)發(fā)現(xiàn)他們將與新的工友—機(jī)器人—配合,或者,他們管理巡視的對象就是那些冰冷的機(jī)器人,它們不會(huì)跳樓,沒有感情問題,對飲食起居也沒要求,只知道工作。
按照經(jīng)濟(jì)學(xué)家的解釋,中國的人口紅利正在消失,而對中國東南沿海的那些加工制造企業(yè)來說,這意味著招工難和工人流動(dòng)率高已經(jīng)成為它們普遍要面對的問題。勞動(dòng)力市場供求關(guān)系的變化也在扭轉(zhuǎn)過去工人工資低的狀況。據(jù)中國國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì),2011年,外出農(nóng)民工月均收入2049 元,比上年增加了 359元,增長 21.2%。
工人工資上漲意味著制造業(yè)本來就不大的利潤空間被進(jìn)一步壓縮。在這種情況下,機(jī)器人登場的時(shí)候到了。
當(dāng)然,在中國的制造業(yè)企業(yè)中,某些特定領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)器人生產(chǎn)已經(jīng)不是新鮮事了,最典型的是汽車工業(yè),其80%的工作都已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,在汽車工廠內(nèi),機(jī)械臂對汽車進(jìn)行組裝、焊接、擰螺絲等,而人似乎沒怎么做工作,成了機(jī)器的配角。
但是現(xiàn)在更多的行業(yè)開始考慮使用機(jī)器人。據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)估計(jì),目前全世界有110萬個(gè)正在工作中的機(jī)器人,而未來這個(gè)數(shù)量將會(huì)迅速增長,而增長的動(dòng)力將主要來自中國。2011年在中國的機(jī)器人銷量為2.26萬臺(tái),同比大增51%,預(yù)計(jì)在2014年中國的工業(yè)機(jī)器人銷量將成為全球第一。2011年,中國每1萬名產(chǎn)業(yè)工人中擁有機(jī)器人的數(shù)量是21臺(tái),而國際平均水平是55臺(tái),而美國是135臺(tái),韓國是 347臺(tái)。
龍甲這樣的設(shè)計(jì)生產(chǎn)機(jī)器人的公司正在迎來前所未有的好機(jī)會(huì)。而它們最著名的客戶,是全球最大的電子設(shè)備代工企業(yè)富士康。
富士康的員工超過百萬人,他們絕大多數(shù)是站在生產(chǎn)線一線的年輕工人。管理這么多人對富士康的老板郭臺(tái)銘來說是個(gè)巨大的考驗(yàn)。富士康的利潤率相比其他行業(yè)非常之低,其中生產(chǎn)蘋果產(chǎn)品的利潤率被壓至1.5%。而龐大的人力成本和由此產(chǎn)生的管理成本卻在不斷增加。
每天都有大量的新人進(jìn)來,也有大量的工人離開,富士康工廠門口永遠(yuǎn)都不缺招工的景象。進(jìn)城打工的農(nóng)民工減少了,富士康就將它的工廠從過去深圳這樣的沿海城市轉(zhuǎn)移進(jìn)了太原和鄭州這樣的內(nèi)陸城市,讓農(nóng)民工在家門口就能進(jìn)入工廠工作。但招工不足仍然是個(gè)問題。
龐大的規(guī)模使得富士康選擇了嚴(yán)格的近乎軍事化的管理,生產(chǎn)線上長時(shí)間單一重復(fù)枯燥的工作以及由上而下傳導(dǎo)下來的生產(chǎn)壓力使得前兩年富士康員工意外事件頻發(fā)。面對工人、社會(huì)以及媒體的壓力,郭臺(tái)銘不可能再繼續(xù)維持既有的生產(chǎn)方式。
他思考出的轉(zhuǎn)型之道是先實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器人在生產(chǎn)線上的分工配合,逐漸提高自動(dòng)化的水平。在富士康,流水線上的全套生產(chǎn)過程已經(jīng)被切割成細(xì)小的工序,一線工人在生產(chǎn)線上,不停地將東西從線上取下,完成自己要完成的工序。拾取件、沖壓、焊接、打磨、擰螺絲、組裝后放入包裝盒,這些工序可能是很簡單的重復(fù)性的動(dòng)作,機(jī)器人適合替代。這其中也有很多工序具有危險(xiǎn)性,原本就不太適合人力去做。
2011年7月29日,郭臺(tái)銘宣稱,要在未來3年內(nèi)用100萬臺(tái)機(jī)器人來替代生產(chǎn)線上的人力。
就在他宣布這條消息的兩個(gè)多月前,富士康成都工廠內(nèi)iPad生產(chǎn)線的一個(gè)打磨車間發(fā)生了爆炸。據(jù)富士康調(diào)查,事故的原因是易燃的鋁粉在管道內(nèi)堆積,遇上電器開關(guān)打火,在排風(fēng)筒內(nèi)引起爆炸。在打磨車間內(nèi),這道工序要做的工作具體就是工人戴著口罩將鋁材機(jī)身的iPad的后殼打磨光滑。在打磨拋光的過程中會(huì)產(chǎn)生很多鋁粉殘屑,而這些都是易燃物品,遇到明火就可能引起爆炸。
除了易燃易爆的危險(xiǎn),這道工序產(chǎn)生的粉塵對人體也是有害的。而機(jī)器人的應(yīng)用將能夠讓工人退出類似危險(xiǎn)的環(huán)節(jié)。
從開始宣布消息到現(xiàn)在,富士康已經(jīng)在深圳、太原和鄭州等地工廠裝備了一萬余臺(tái)機(jī)器人,其中有一部分會(huì)由富士康自己生產(chǎn),它設(shè)立了專門的機(jī)器人設(shè)計(jì)部門,自行制造了能完成單一動(dòng)作的專業(yè)機(jī)器人Foxbot。
鄭州工廠的測試生產(chǎn)線是應(yīng)用這種機(jī)械手臂機(jī)器人的生產(chǎn)線之一。出于安全原因,機(jī)器人被鐵籠子罩著進(jìn)行操作,它們參與到最新一代的蘋果手機(jī)iPhone 5的檢測中。
“一臺(tái)機(jī)械手臂能代替四個(gè)人力,每次它能同時(shí)操作12臺(tái)測試設(shè)備,它的動(dòng)作僅僅是不停地拿和放,機(jī)械手臂將還沒測試的iPhone抓到生產(chǎn)線上,待測試好后,它再把手機(jī)從生產(chǎn)線上拿下來放到下一道工序。”這個(gè)工廠的一位工人說。
但更多的機(jī)器人還是要通過對外采購,龍甲就是它的供應(yīng)商之一。在拋光打磨車間,瑞士公司ABB提供的機(jī)器人也已經(jīng)開始代替工人,打磨著成千上萬的諾基亞手機(jī)、iPhone和iPad。
ABB于1994年將機(jī)器人業(yè)務(wù)引入中國,而當(dāng)時(shí)的中國市場還沒有像現(xiàn)在這樣走到一個(gè)勞動(dòng)力緊缺的關(guān)口。而11年后,因?yàn)橹袊袌隹赡芫哂械木薮鬂摿Γ@家公司將其機(jī)器人的研發(fā)中心搬到了中國,并在上海設(shè)立了制造工廠,開始在中國本土生產(chǎn)機(jī)器人。
現(xiàn)在ABB已經(jīng)擁有一長串中國客戶名單,除了富士康這樣的巨無霸,還有生產(chǎn)無線鼠標(biāo)和鍵盤的雷柏電子有限公司這樣的中小規(guī)模的公司。雷柏創(chuàng)立于2007年,位于深圳龍崗區(qū),在富士康深圳廠區(qū)的東面。一開始雷柏為外國廠商代工,去年則完全放棄了代工業(yè)務(wù),意圖成為一家擁有自己的品牌的公司。
在2011年上海舉辦的自動(dòng)化博覽會(huì)上,雷柏公司的參會(huì)人員看到了ABB的機(jī)器人,后來向其購買了70臺(tái)機(jī)器人,用于組裝鼠標(biāo)和鍵盤等,這70臺(tái)機(jī)器人承擔(dān)的工作量相當(dāng)于過去300名工人的工作量。
“今年深圳的最低工資標(biāo)準(zhǔn)提升了13%,去年前年則都提高20%,這樣下去,企業(yè)的利潤都會(huì)被不斷上漲的成本吞噬掉,工人也不好管理,流動(dòng)性很大,有時(shí)候影響生產(chǎn)和交貨,”雷柏總經(jīng)理曾浩說,“要發(fā)展,要提升市場競爭力,就必須想辦法改變現(xiàn)狀。”
而機(jī)器人的到來讓雷柏的產(chǎn)品品質(zhì)至少提升了百分之二三十,員工人數(shù)從以前的3000多人減少到了現(xiàn)在的1000多人,這也讓它們能夠提高現(xiàn)有員工的待遇。“過去一年我們沒有招員工,有離職的就出,但不進(jìn)人了。”雷柏制造中心總監(jiān)鄧邱偉說。
效率和品質(zhì)的提高都是來自每一道工序效率提升的積累,比如現(xiàn)在USB插頭塑料和金屬片組裝的節(jié)拍時(shí)間僅為3秒,生產(chǎn)效率提高了60%。
無線鼠標(biāo)需要一個(gè)USB插頭插入電腦,對于這個(gè)插頭,機(jī)器人的組裝過程是這樣的:插頭的塑料和金屬通過兩條傳送帶送至機(jī)器人手臂下方的路徑點(diǎn),機(jī)器人先夾起金屬頭,再夾起塑料焊接上,然后整體抓起來,整齊排列在擺放區(qū)內(nèi)。這幾道工序由機(jī)器人自動(dòng)完成,無需工人參與。
一些機(jī)器人尚不能獨(dú)自完成的工序需要人與機(jī)器人的配合,比如鼠標(biāo)內(nèi)部元器件的裝配過程。傳送帶將鼠標(biāo)底殼傳送到機(jī)器人下方,機(jī)器人將自動(dòng)從擺放好的主板區(qū)域抓取主板,將上面有攝像頭大小的薄膜撕掉,然后將主板放入鼠標(biāo)底殼中。如果機(jī)器人自己不確定主板上面的薄膜是否被自己撕掉,機(jī)械臂會(huì)抬起手給工人去確認(rèn)一下。而最后鼠標(biāo)內(nèi)電線的嵌入仍需工人來完成。
這種模式被雷柏稱為“一人屋”,事實(shí)上是兩個(gè)人加一個(gè)機(jī)器人完成一個(gè)鼠標(biāo)組裝。一個(gè)人負(fù)責(zé)與機(jī)器人互動(dòng),另一個(gè)人進(jìn)行最后產(chǎn)品的檢測。在這種模式下, 兩個(gè)人在10 個(gè)小時(shí)可以完成1000到1200只鼠標(biāo)的裝配。而以前的人工流水線模式是 8個(gè)人一天下來做2500只。
雷柏還在思考怎樣讓流程更精簡。從生產(chǎn)線的布置,到廠房的設(shè)計(jì),甚至標(biāo)準(zhǔn)化的物流,都因機(jī)器人的引進(jìn)而被改變,圍繞機(jī)器人的視角成為了新的思考出發(fā)點(diǎn)。
除了節(jié)省人力,機(jī)器人的使用也可以讓同樣的生產(chǎn)空間產(chǎn)出更多,產(chǎn)品質(zhì)量的管理控制水平也能夠得以提高。“機(jī)器人一起工作,這本身就是數(shù)字化,會(huì)有大量生產(chǎn)信息可以收集起來,從理論上講可以對整個(gè)工位進(jìn)行優(yōu)化,可以調(diào)整工位之間的協(xié)調(diào),就像機(jī)器人之間的合作,各個(gè)機(jī)器人工作負(fù)荷可以平衡起來,但人工比較難以控制。”ABB公司離散自動(dòng)化與運(yùn)動(dòng)控制業(yè)務(wù)部北亞區(qū)及中國負(fù)責(zé)人顧純元說。這意味著人可以根據(jù)數(shù)據(jù)來分析改進(jìn)生產(chǎn)線的工作流程,進(jìn)一步挖掘工序優(yōu)化上的增長潛力。
當(dāng)然,并不是生產(chǎn)任何產(chǎn)品或者任何行業(yè)都能用機(jī)器人。像成熟運(yùn)用機(jī)器人的汽車行業(yè),其工序本身就適合流水線自動(dòng)化的大批量生產(chǎn),而運(yùn)用機(jī)器人較多的3C行業(yè),也要視其生產(chǎn)產(chǎn)品本身的特點(diǎn)和工序特點(diǎn)而定。
根據(jù)不同的情況,企業(yè)也要衡量自己的投入和產(chǎn)出比。富士康為眾多廠商的電子產(chǎn)品進(jìn)行代工,而電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度很快,以iPhone為例,過去幾乎每年都有一代新品推出。如果隨著產(chǎn)品的改變而頻繁改變生產(chǎn)線設(shè)置和機(jī)器人的生產(chǎn)方案,成本可能就收不回來。
“工藝是特定的,機(jī)器人本身是通用的,可以應(yīng)用在任何工廠。但是如果機(jī)器人抓一瓶水、一個(gè)盒子,不改夾具是不行的;同樣的機(jī)器人,如果不抓東西,而是去做打磨,就是換了另外一個(gè)工藝,編程也不一樣。”顧純元說。
使用機(jī)器人意味著大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn),如果工廠在產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和批量生產(chǎn)方面還沒有找到平衡點(diǎn),那么機(jī)器人替代人力就可能是一個(gè)并不實(shí)惠的方案。
當(dāng)然,也不一定只有大規(guī)模生產(chǎn)和大型的廠房布局才能使用機(jī)器人,小作坊式的廠房統(tǒng)一批量生產(chǎn)也可以應(yīng)用機(jī)器人。未來廠房的空間可能因機(jī)器人加入到生產(chǎn)線而縮小,不再與人員的擴(kuò)張成正比。
在ABB這樣的歐洲大型機(jī)器人廠商占據(jù)的主流市場之外,一家起源于丹麥的創(chuàng)業(yè)公司Universal Robots則選擇了以靈活、體積小的小型機(jī)器人為突破口。Universal Robots的名字取材于一部關(guān)于機(jī)器人的小說,這家公司于2011年開始進(jìn)入中國。
10月份,江蘇昆山東威電鍍設(shè)備技術(shù)有限公司剛剛裝備了兩臺(tái)Universal Robots生產(chǎn)的UR5型機(jī)器人。這兩臺(tái)小型機(jī)器人的作用是在生產(chǎn)線上對電鍍板進(jìn)行自動(dòng)上下料。UR5型機(jī)器人在外觀上看是一種小巧靈活的機(jī)械臂,它自身只有18公斤,能夠負(fù)載抓取最大5公斤的物體。東威公司將其懸掛固定在電鍍機(jī)上,用兩臺(tái)機(jī)器人配合,一臺(tái)在電鍍工序的生產(chǎn)線起點(diǎn)抓取電路板進(jìn)行上料,而另一臺(tái)則負(fù)責(zé)在結(jié)束時(shí)從生產(chǎn)線上取下。UR機(jī)器人本身小巧的適應(yīng)性使得它能靈活地適應(yīng)生產(chǎn)線的特殊布局。
在沒有擴(kuò)大或改變東威公司廠房布局的情況下,只需對生產(chǎn)線稍加調(diào)整,將體積小巧的機(jī)器人安置其中就可以工作。“東威工廠內(nèi)的生產(chǎn)線之間間隔很小,如果用大機(jī)器人的話,在布局上是要把生產(chǎn)線之間的間隔打開,同時(shí)整個(gè)生產(chǎn)線面積也隨之?dāng)U大。”Universal Robots公司中國區(qū)代表趙千捷說。但在生產(chǎn)線和廠房條件限制下,并不是每個(gè)企業(yè)都能為之做出改變。