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公司新聞

揭秘電子設備加工廠為什麽要用機器人?

信息來源:Author 發布時間:2015年10月15日

在中國海邊的飛利浦電子工廠中,數以百計的工人使用特製的工具手工裝配電動剃須刀,這是老式的辦法。在荷蘭鄉村同樣的一所工廠中,128台機器臂以瑜伽一般的靈活度做著相同的工作。這些帶攝像頭的機器臂的技藝遠超最靈巧的工匠。

其中的一台機器臂可以無休止地將兩根連接線折出三個完美的彎,然後將它們穿過肉眼幾乎不可見的小洞。這些機械臂的工作速度快到必須安放在封閉的玻璃罩裏以看護者受傷。它們不需要休息,每天三班,每年365天。這家工廠每班總共也隻有幾打的員工,員工數量僅僅隻是中國珠海工廠的十二分之一。

這就是未來,新一代的機器人,其靈巧程度遠超汽車業與其他重工業正在廣泛使用的同類機器人,正在全世界範圍內的生產和物流領域替代人工。像荷蘭這裏的此類工廠和蘋果等消費電子巨頭的外包工廠形成了鮮明的對比,這些外包工廠雇傭的是成千上萬低技能的工人。

負責管理飛利浦在荷蘭的這條組裝線的電子工程師BinneVisser說:“有了這些機器,凱發k8旗艦廳AG可以組裝世界上任何消費產品“。

傳統的電子設備組裝需要大量的工人

許多工廠主管和技術專家都聲稱,蘋果公司也正在逐步推廣飛利浦的這套方案。即使在蘋果手機的製造商富士康,在繼續新建廠房和雇傭幾千名新工人生產智能手機的同時,也正在計劃接下來的幾年裏安裝超過一百萬台機器人以補充它在中國的人工。

富士康並未透露將有多少工人被替代,也未透露此方案實施的時間。但其董事長,郭台銘已公開讚同繼續擴大使用機器人。根據新華社的報道,當今年一月談到他那全世界超過百萬的員工時,他宣稱:“就算是動物,即使管理一百萬的動物也夠讓我頭疼。”

機器人不斷降低的成本和逐步提高的性能已經在經濟學家和技術專家中重新引發了一輪關於人工工作將多快流失的爭論。今年,麻省理工學院的經濟學家ErikBrynjolfsson和AndrewMcAfee研究了這一快速的轉變。他們在其著作《人工對機器》寫道:“最近的(機器人)對人類技能的替代速度和替代範圍有深遠的經濟影響“

在他們看來,低成本自動化技術的出現預示著規模足以與上世紀農業技術革命相媲美的巨大變革。(農業革命導致)美國的農業就業人數占總勞動力的比例從當初的40%降到了如今的2%。McAfee認為,此次變革不但可以類比於農業的工業化,同樣也可比肩上個世紀製造業的電氣化。

位於矽穀的消費電子產品生產設備供應商Flextronics,其自動化組裝業務一直在增長。Flextronics的主管MikeDennison說:“(你能說得清)究竟是哪一天電鋸替代了伐木工?總有一個價格上的臨界點(意為自動化設備的收益高於人工收益),而凱發k8旗艦廳AG已經很接近這個臨界點了“

但機器人技術的老手,加州格蘭岱爾市的AppliedMinds公司的工業設備設計師BranFerren則認為,實現通用性的機器人裝配仍然有重重障礙。“我曾經天真地以為通用性機器人可以做任何事情,但你必須說服人們,而大家都可以很容易地指出毛病,’我該怎麽擰上散熱片?或者是如何快速裝上軟管?’這些事情對於機器人來說仍然困難。”

技術挑戰之外的障礙來自於對工作不保感到焦慮的工會工人和社團。盡管亞洲不斷上漲的人工和運輸成本,以及對知識產權被剽竊的恐懼使部分工作正在向西方回流,但機器人地位的扶搖直上意味著這個國家能創造的就業崗位更加稀少。

坐落於舊金山南部的米爾皮塔斯Flextronics公司經營著一座巨穴一般的太陽能電池板工廠。其大幅的旗幟上驕傲地宣稱“把工作和製造業帶回加州”(此刻,中國占據著美國太陽能電池板市場份額的一大部分,同時它也在自動化自己的工廠)

但在這座尖端的廠房裏,組裝線每周7天,24小時全天運轉。這裏到處都是機器人,而工人則寥寥無幾。所有的重物搬運和幾乎所有的精密工作都由機器人完成。它們排列好太陽能電池單元並將其封裝在玻璃中。而工人做的事情隻是修剪多餘的材料,布線,並把每塊電池板用少數的緊固件固定在簡單的框架中。

製造業的此種技術進步也開始改變世界範圍內其他雇傭了上百萬工人的環節。其中一個就是物流業。這裏的機器人可以以世界最快短跑運動員的速度儲存,取出,打包貨運物品,遠比人工高效。對於像C&S食品批發這樣的公司,機器人可以立刻替代人工。C&S食品批發公司是美國最大的食品雜貨分銷商,並已經采用了機器人技術。

(機器人)視覺和觸覺技術的快速進步使機器人能夠勝任一係列廣泛的手工工作。例如,波音的寬體商用噴氣飛機現在就是利用高速且精確移動的大型機械實現了機體蒙皮上的自動鉚接。即使有了這些機器,波音公司仍然宣稱它需要找到足夠的工人以製作它的新型787客機。這些機器使加工精度大大提高並且讓工人更加安全。

而在加州Earthbound農場,新近安裝了四台擁有定製吸盤機械臂。它們可以迅速地將一箱箱有機萵苣堆放在貨運箱裏。這些機器人幹活的速度比之前的工人快得多。根據Earthbound此套係統的開發商,加州普萊森頓Adept技術總裁JohnDulchinos的說法,每台機器人可以頂替二到五個之前在Earthbound的工人。美國的機器人製造商宣稱,在許多領域,機器人技術已經比人工更加經濟。

去年芝加哥自動化展銷會上,亞特蘭大的一家名為工廠自動化係統的谘詢公司的總監RonPotter向與會者提供了一份電子表格,這份表格計算出機器人將會多快為他們帶來回報。例如,花費25萬美元安裝一套機器人生產係統以替代兩名年薪5萬美元的機械操作工,在接下來在係統壽命的15年間,機器的產出及成本節省可達到350萬美元。

奧巴馬政府宣稱這一技術轉型給予了美國保持競爭力的曆史性機遇。白宮科技政策辦公室的副局長TomKalil稱:“凱發k8旗艦廳AG將製造業留在美國的唯一辦法,就是必須有更高的生產力。”

政府官員和企業主管爭辯說,即使是實現了自動化的工廠,依然是寶貴的工作來源。如果美國無法在如消費電子這樣的產業獲得高級製造能力,它將也會丟掉產品工程和設計(的優勢)。此外,機器人廠商也強調,即使會失去藍領工作。高效製造也會在諸如設計,生產和維護組裝線方麵提供技能性的工作,同時,工廠所在的區域內也會有其他大量的工作需求。

同時機器人製造商也指出他們這個行業本身也創造工作。一份由國際機器人聯合會委托的報告發現,全世界的機器人製造商在工程和安裝崗位上已經雇傭了15萬人。但美國和歐洲在下一代生產技術上的主導地位卻並非定數。“我所看到的是,中國也將使用機器人技術,在這事情發生之前,凱發k8旗艦廳AG才有機會將製造業帶回(美國)”

快速組裝線

皇家飛利浦電子1939年製造了第一部電動剃須刀,於1950年在德拉赫滕這裏設立了工廠。但管理這家組裝廠的工程師Visser先生為之自豪的卻是最新款剃須刀的成熟技術。此款剃須刀售價350美元,按照他的說法,製造的複雜程度高於智能手機。

這條組裝線由許多套在玻璃罩保護下的機器人組成。這些由AdeptTechnology製造的機器人載超過100碼的工廠場地裏蜿蜒遊動。罩頂的攝像頭引導機械臂以幾乎萬無一失的準頭挑出各自組裝所需要的零件。這些機械臂可在毫米級別的精度繞線,將和牙簽一般薄的轉軸配入細孔中,撿起並裝配細微的塑料齒輪,卡入塑料零件。新一代的製造機器人將更具柔性且更容易調試。

現在來看一下特斯拉汽車的廠房,這家在矽穀附件弗裏蒙特的工廠最近開始生產一款奢侈轎車TeslaS。

當這些機器人伸入一個平台更換自己的手臂以開始新的任務時,它們看起來像是怪物。自動化工廠中的許多機器人隻能有一種特定功能,而在特斯拉這家新工廠,一台機器人可以做四種工作:焊接,鉚接,粘合,安裝零件。

每過5分鍾,就有一輛車沿著生產線停留在某個加工站點,接下來將有多達8台機器人繞著車子如同跳芭蕾舞一般忙碌著。最終這家工廠每天將生產83輛汽車,計劃第一年將生產接近20000輛。而明年公司新增的越野車也將在這台生產線上生產,屆時這些機器人將重新編程。

特斯拉的廠房很小但卻象征著(企業對)柔性機器人技術一次意義深遠的重大嚐試,它有可能成為一個工業典範。而其他企業卻已經開始考慮(規模)更大的生產變革。

現代和北汽最近在北京郊外建成了一座年產可達百萬輛汽車的巨型工廠。根據美中經合集團一位今年六月拜訪了此工廠的美國風險資本家PaulChau的描述,與其對手的工廠相比,這家工廠使用了更多的機器人和更少的工人。他們的機器人具有和特斯拉工廠機器人一樣的柔性。

新的庫房

紐約市北部的一家配送中心同時運行的傳統和新式的物流係統向凱發k8旗艦廳AG揭示了機器人是如何改變產品配送的方式並威脅到就業的。美國最大的雜貨批發商C&S通過紐伯格的這家庫房向其主要的超市連鎖店供貨。

舊的係統占地接近五十萬平方英尺。幾百名工人開著托盤搬運車和叉車晝夜不停地在貨架上裝貨卸貨。在夜間的高峰期,庫房充斥著刺耳的喇叭鳴笛聲和電動車疾馳噪音。頭戴耳麥的工人接到電腦以四種不同的語言發出的指令,向各個食品區疾馳。

新的係統更小,僅占庫房的另外一頭3萬平方英尺的場地,隻有少量的技師控製。他們監視下的四層籠箱中的各個平台上共分布著168台手推車大小的“流浪者“機器人。每台機器人都可以以每小時25英裏的速度移動,幾乎和奧林匹克短跑運動員一樣快。

每台“流浪者“都與中央電腦無線連接,接到指令後沿著通道疾馳至指定地點,取出或者放入一箱食品。機器人通過側麵向下滑出兩英尺長的金屬叉指搬運箱子。箱子被提起後收入機器人體內。接下來它將加速衝到鋼籠箱的前端,轉入一條更寬的通道,並需要開始應付交通問題——20條通道,21層平台,每層平台上運行著8台機器人。

通過這些通道,機器人輪流開入一條專門的敞開通道以將各自攜帶的箱子放入一台升降機上,最終成股的食品箱通過傳送帶被送到一台大型機器臂前。

高達十英尺的機械臂以一個老練的超市包裝工的風度和靈巧旋轉排列每一個箱子,最終堆成一堆高達八英尺的立方體。複雜的軟件設計的可以讓機器人決定堆放箱子的順序,這樣當貨物到達超市的時候,工人直接把貨物上架既可獲得精確的排列順序。

堆放的工作完成後,整堆貨品會被傳送到一台機器用透明塑料袋打包固定。接下來中央電腦會派來一輛叉車將打包好的貨品送到貨車準備運輸。

這套係統由一家位於波士頓地區的創業型公司Symbotic構造。這套機器人倉庫的靈感來自於計算機設計者創造的軟件算法,這種算法可將需要存入電腦硬盤數據高效組織起來。

Symbotic的總裁JimBaum將這一新係統比作一個巨大的並行計算機。由於沒有任何瓶頸,設計非常高效。機器人庫房搬移食品的方式與計算機處理比特數據的方式非常相像。

人類角色的改變

經曆了在托爾森(亞利桑那州,鳳凰城市郊)十二年倉管員的工作生涯,JoshGraves已經看到了自動化係統是如何讓工作更讓輕鬆的同時也創造了新的壓力和不安。他所在的這家巨型倉庫為克羅格超市提供紡織品

現年29歲的Graves先生高中一畢業就到了這家他父親工作了三十六年的倉庫工作。這份吃力的工作曾經需要抬重箱,且工作時間也曾很長。他說“15個人進來,最後隻會有一個堅持下來。“

現在,Graves先生開著一輛類似於小叉車的機器送取各種大小的箱子。北加州卡車司機副會長RomeAloise說,少了體力活,工傷也更少。因為電腦已經設定好了行程。現在,壓力更多來自於心理上。

Graves先生帶著耳麥遵循電子聲的指示在倉庫中存取貨物。工人稱為“大腦“的中央電腦會提示他們的速度。而經理們對工人的行動了如指掌,精確到分鍾。

幾年前,Graves先生所在的倉庫安裝了一套可自動存取食品箱的德國係統。這直接導致了將近20%的總勞動力,即106份工作崗位的裁減。這套新係統最初由資深的公會工人維護。接著這份工作就落入了雇傭非公會工人的德國公司手中。

現在克羅格計劃在托爾森建立一座高度自動化的倉庫。而去年六十位工會工人則前往市議會前抗議這項議會還未裁定的計劃。

Graves先生告訴市裏的官員:“凱發k8旗艦廳AG對使用這些機器沒有意見,但請告訴克羅格凱發k8旗艦廳AG不想在凱發k8旗艦廳AG的城市裏失去這些工作。“

還是有一些工作是機器無法勝任的:需要工人移動無法事先預知的設備且需要具備各種非重複性技能的建築工作;需要觸覺反饋的裝配工作,如將玻璃纖維板裝入飛機、輪船或汽車內部。或者是非常少量或多種類型的產品裝配(這需要(頻繁地)給機器人重新編程,非常昂貴)

但上麵的這份清單正在越來越短。

日新月異的物流業

在加州帕羅奧多市的一處工業園,坐落著一座樸實無華的車庫,一台準備了電子“眼“和小型鏟鬥和吸盤的機器壁正在重複撿起盒子,將其丟入一條傳送帶上。

它所做的,正是全世界範圍內低收入工人日常做的工作。

受限於昂貴的視覺係統和對操作環境光照的苛刻要求,老式的機器人無法做此項工作。但多虧了廉價的立體相機和軟件係統,機器人可以像人類一樣辨認外形,這台機器人可以快速分辨出隨機放入的不規則尺寸物體。

這台機器人使用的技術是由微軟為其Xbox視頻遊戲而開發的Kinect體感係統衍生而來的。

此類機器人將把自動化的觸角擴展到像聯邦快遞和聯合包裹托運這樣的公司,他們現在雇傭著數萬名工人做著此類工作。

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IndustrialPerception公司是加州門洛帕克的雄心勃勃的機器人研究公司WillowGarage第一個資產分派公司。它的第一個客戶很可能是一家現在雇傭著上千名工人裝卸卡車的公司。這些工人平均可以在六秒鍾之內搬運一個箱子。但每個箱子都超過130磅重,因此工人很容易疲勞且有時候容易傷到背部。

若IndustrialPerception的機器人每四秒就能可靠地搬運一個箱子,那他們就能贏得這份合同。工程師自信地認為他們的機器人很快可以做得更好,每兩秒鍾即可搬起放下一個箱子。

IndustrialPerception公司的創立者,機器視覺科學家GaryBradski說:“凱發k8旗艦廳AG即將改變製造業和物流業,我認為這不僅僅隻是一個獨立事件,它最終將像因特網一樣影響深遠。”

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