中国式人机协作
汽车制造机器人已经标准化，但3C制造机器人是个全新挑战。在每个工位只有600毫米的电子工厂，机器人放哪里？
【财新网 文|王歆慈 李雪娜】在ABB机器人精密组装工程中心负责人张晖看来，中国工厂的自动化应用有自己的特色。
过去几十年，欧美企业和日本企业一直在追求全自动化、无人工厂，最近几年人机协 作也颇为流行。对于人机协作的意义，英国机器人技术研究公司Shadow Robots的里奇·沃克（Rich Walker）曾表示，“能够安全地将机器人从安全防护网中移出、使其与人类合作，是业界一大巨变，这意味着你可以让强大精细的机器人去帮助弱小但技术纯 熟的工人。”
2014年，空中客车就做了这样的尝试。在空客的飞机总装厂里，机器人和工人一起工作，机器人来承担飞机组装过程中的重复性工作，从而让拥有更高技能的工人投入到价值更高的工作中去。
工厂无人化最执着的支持者也在转变。2013年年底，日本修改了《劳动安全卫生规则》的条文解释，允许在没有安全栏的情况下使用机器人。日本机器人厂商发那科2014年首次推出人机协同作业机器人。
为了适应人机协同的需求，2007年，ABB开始研发一款代号为YuMi的小型机器人，YuMi在英文中是“你和我”协同工作的简称。为了能适应各种工位，YuMi有两只手臂；为了避免碰伤人类同事，YuMi双臂都用软性材料包裹起来。这款机器人将在今年二季度上市。
人机协同也是中国市场最重要的特点。不过，欧美企业的人机协作是人和机器在同一个工作单元一起工作，人做一点有难度的事情，剩下简单的交给机器做。“中国大规模生产的环境下，不是这样的生产组织形式。”张晖说。
同时面对招工难和成本压力，中国工厂一般不强求百分之百的自动化，也不追求人和机器分工合作。在张晖看来，所谓中国式人机协作是在一条生产线上或是一个生产组织里面，一部分工作用机器人替代，“因为中国一般的工厂自动化是为了解决生产难题”。
产能是突出的生产难题。过去几年，中国的各种劳动密集型产业，生产集中化越来越明显，“比如说砖厂，刚回到中国，我印象里的砖厂还是小时候见到的几十人的小砖窑，现在的砖厂是什么规模？单班生产300吨，这种生产规模你在全球其他地方根本看不到。”
把砖搬到车上至少得两班或三班倒，每20分钟换一班人。当需要把300吨砖搬到窑车上时，需要多少人？
在中国，集中是正在发生的趋势。十几亿人口的大国，当生产集中到少数几家工厂中，产能都会大到惊人，“你想想，我们国家一年需要多少医用点滴包，一个工厂把这些点滴包包装起来，要多少人？”张晖说。
纺织、服装、3C电子等产业，全球产能都已经转移到中国。无论搬砖头还是点滴 包，对于ABB来说都不是问题，ABB机器人业务成立以来在全球范围内安装了20余万台工业机器人，应用于汽车、金属加工、塑料、食品饮料、饲料等十几个 工业领域，绝大多数应用都能找到相近的全球案例，“我们的产品不需要做特别大的变动。”
3C则是一个全新的挑战。
3C的挑战
机器人只是来自瑞士的ABB公司的一项业务。这家公司在电力和自动化领域拥有广 泛的产品线。张晖1995年毕业于清华大学，后来获得美国宾夕法尼亚大学机械工程博士学位，再之后成为ABB美国研究院一名工程师。十年前ABB总部决定 将全球机器研发、制造中心转移到中国，这让张晖有机会回到中国。
ABB在中国的第一笔机器人生意来自上海大众，在全球市场，机器人也是最早在汽 车制造业得以应用。自1961年第一台工业机器人Unimate在美国通用汽车生产线上出现后，全球的工业机器人始终与汽车工业的发展相伴随，比如日本的 安川、FANUC（发那科）与丰田、本田，德国KUKA（库卡）与大众汽车、意大利的Staubli（史陶比尔）与菲亚特，都是长期的合作伙伴。
随着中国汽车工业的发展，ABB机器人在中国的汽车制造车间拓展业务。“新的整 车生产线，无论是自主品牌还是合资品牌，全部都是全自动生产线，但是埃夫特却很难在其中拿到订单。”本土机器人厂商安徽埃夫特智能装备有限公司副总经理曾 辉说：“因为汽车厂都是跨国系统集成商做的整体解决方案，本土机器品牌根本进不去。”
2008年的金融危机给机器人厂商带来了汽车之外的客户。“金融危机之后，整个中国社会的组织成分发生了变化，劳动力上涨，对整个生产制造业造成了很大的冲击。”张晖说。
汽车制造之外的工业对机器人的需求迅猛增长，其中速度最快的是3C、食品饮料和金属加工行业。目前ABB的机器人订单中，非汽车制造的占比已经超过50%。
2007年之后，张晖开始在中国各行各业的工厂里做调研，结论是，3C未来将成为机器人非常重要的市场。
服装、制鞋工厂大量向马来西亚、菲律宾、越南等劳动力成本更低的国家迁移。虽然 中国拥有极大体量的市场，但在人力成本方面已毫无优势可言。国际劳工组织（ILO）的数据显示，2011年中国劳工平均月收入为3483.3人民币，同期 柬埔寨的数据折合人民币仅为603.4元，菲律宾为1165.82元，越南为911.63元。
“你在国外买衣服，现在已经买不到中国制造的。”但是，3C行业没有从中国搬走，这让张晖感觉到，3C对ABB来讲是一个有中国特有的新行业，而且对于中国制造的整个生态系统，也具有不可取代的独特地位。
“看看你手上所有的电子产品，十有八九都是中国人在造。中国不光是有世界上最强大的制造工厂，同时也有最完善的供应链。所以世界上无论是哪家公司，只要它的产品是大众的主流的领先的，它的制造就一定是以中国为主的。”
这个行业也面临用工压力。“你要问所有的3C工厂老板，他肯定跟你讲，希望把人减到越少越好，能够上自动化设备就上。”张晖说。
当时ABB的所有产品都无法直接应用到3C工厂中，“ABB以前立足于汽车行业 或者是稍微偏重型的行业，当我们的产品进入到电子行业就发现问题了。第一，电子工厂90%以上都是人工，每个工位就是600毫米，我们之前最小的机器人放 在这样的工厂里面，别人是苗条少女，我们就是彪形大汉。”
由于厂房狭窄，机器人放置的位置也各种各样，有的可以放在地面上，有些要壁挂甚至是吊在屋顶。实际上，放在地上和壁挂，对电机的要求就不一样，需要重新计算，零件要重新来。
2009年，ABB推出第一款小型机器人，IRB 120“中国龙”，体型只相当于成年人的一条大腿，雷柏第一批采购的正是这种机器人。
2012年9月，ABB成立了机器人业务单元精密组装工程中心，其目的就是想解决ABB机器人在精密制造尤其是3C领域的应用问题。张晖是这部分业务的负责人。不过，张晖表示，市场的增长实际上比预期要慢。一方面是市场有需求，一方面是整个社会、产业也有这个需求。为什么这些工厂不能把自动化水平很快提高？
成本还是关键。在张晖看来，中国人力成本的提升是相对的，机器人投资的成本平衡点尚未到来。
邓邱伟也有同样看法。机器人在中国工厂的应用必须考虑成本，他曾应安川邀请去日本参观，“我知道他们想让我把日本企业使用机器人的方法拿到中国来，他们的许多方法确实好，但如果我拿到中国来，一个都卖不出去。”
机器人市场目前的行规是投资回报率底线为两年，“日本工人的工资是我们的5倍，日本企业的投资回报率可以是十年，他们可以用一个机器人替换半个工人，我们一个换一个都是亏本的，我们得考虑怎样一个换三个。”邓邱伟说。
他认为，现阶段在中国打造无人车间是一个误区。
富士康的难题
从上海转到深圳，在中国最大的3C制造工厂——富士康，一场庞大的用机器替代人工的革命正在进行，不过进程远比预想得更艰难。
2015年2月初，春节临近，富士康还没有放假。约好的采访时间是傍晚，正值下 班时间，麻雀一般密密麻麻的员工们正从一幢幢整齐的厂房中涌向大门，但据说比旺季时人已少了许多。在总部大门旁边一个咖啡馆里，富士康集团自动化机器人事 业处的负责人戴家鹏接受了财新记者的采访。咖啡馆对面还有一个低矮的厂房模样的老式建筑，富士康的员工说这是老板郭台铭的办公室。
这家工厂几年前因为员工跳楼和苹果血汗工厂调查闻名世界。2011年年底，郭台 铭公开表示，富士康工厂里使用的机器人三年后将达到百万台。到2014年底，这个目标远远没有达到。戴家鹏解释说，“百万机器人”是指大量使用机器人，而 不是一个实际目标。他给出的数字是，富士康生产线上纯粹意义上的机器只有1万多台，但从广义上说，富士康导入的自动化设备，已达几十万套。
“‘百万机器人计划’什么时候实现，这个我不能说。但是我们一直在往更多更好的路上走。”他说。
尽管外界普遍认为，郭台铭之所以说出一百万，因为这是当时富士康在中国的工人总数，但这个计划本身并没有追求无人化，富士康的生产线上仍然由人和机器人、自动化设备共同工作。据戴家鹏介绍，目前富士康11个事业群自动化程度最高约为70%，最低约为40%。
正在考虑如何进入3C行业的秦磊觉得，这个行业有很多工序实现自动化非常困难，“现在的机器人还太笨，需要手眼高度协调的活儿干不了，只能先做那些容易做的。”所谓容易做的，也就是一些业内早有解决方案的工序，如自动上下料、注塑、抛光打磨、包装码垛等。
戴家鹏也表示，有些工艺要求非常高的工序不强求自动化，他特别提到组装生产线还 不适合采用机器人。一位不具名的富士康设备工程师告诉财新记者，如苹果产品的组装就仍然以手工为主，因为苹果公司对外观要求极高，其外壳又多采用铝合金， 很容易碰刮伤，检测时划痕形状等也不易用机器来定义。
更重要的是，作为制造业代工企业，微薄的利润让富士康形成了一套严苛的成本控制程序，机器人研发要求庞大的资金支持，这对成本控制苛刻的富士康来说，“认识并不统一”。特别是2010年公司首次亏损后，富士康一直在控制开支。
邓邱伟曾去富士康看过机器人使用情况，他看到富士康的自动化是从一个个的“点” 来推动，“他们以每个工序为单位，自下而上推动。比如富士康的一个抛光打磨机器人，所有车间一遍换下来就是几千台。我们是从整个工厂角度考虑。”在他看 来，在这么大的公司，同时生产这么多的产品，整体推动起来确实非常困难。从他的观察来看，富士康目前使用的专用机器远多于机器人，专用机器当然比机器人灵 活性差得多，一笔订单完工后，工具就报废。“但富士康可以这样玩，因为他们规模足够，一个iPhone订单，就需要几千台抛光机，其他小厂玩不起。”
据戴家鹏透露，富士康也开始强调工厂整体的规划。2011年以来建设的新工厂如成都厂区、郑州厂区基本都嵌入了自动化，截至目前郑州厂区已导入了1万多台机器人，成为富士康大陆工厂机器人应用的排头兵。但戴家鹏也承认，更多的老厂区是以点为主推动。
自下而上的自动化推动起来非常困难，因为职业经理人都是从短期绩效角度来考虑投资。邓邱伟说，在这一点上，老板和车间管理者的利益并不一致。
和美的强制性的推动相比，富士康更重视车间负责人的意愿。在经过近十年的努力后，戴家鹏最近突然发现，员工对自动化的态度多有转变。“一些半年前对自动化表现最不积极的车间（负责人），突然变得积极起来”。
管理这些巨型工厂，对所有制造企业的老板都是巨大的难题。工人绝大多数是离开土 地的农民，要为他们解决住宿、吃饭等所有问题。只要到珠三角去考察过的人，都深有感触。“只要人数一上万，工厂就非常难以管理。大规模的工厂门口都是常年 在招聘，员工流失率一年下来能达到100%。”张晖说。
富士康的厂长每天第一件事情就是处理人的问题，上午看看能到多少人，有些人不来 了，到下午就得处理一些打架的事情了，“干了半天活儿，有些工人情绪就不太好了”。但这些车间管理者也是对机器最排斥的人之一，对于那些厂长、经理们，管 人是件最麻烦的事，但也是他们的工作价值所在，一旦机器人来了，对管理者的需求也会大量降低，他们也同样会产生职业危机感。郭台铭可能是最需要机器人的老 板，但是车间管理者却未必愿意看到机器人的蜂拥而至。在富士康最新一次有关自动化的内部民意调查中，仍有31.3%的员工和主管担心未来工作如何安排的问 题。
