當工廠擠滿機器人

來源:南方都市報 作者:綜合 10-29 02:00

1 .Steelcase工廠使用的Baxter機器人。

2 .機器人專家斯蒂芬妮·泰勒克斯希望能研發出觸覺精細的機器人。

3 .K『Nex玩具使用的鮮艷部件都是自動注塑壓模機製造出來的。

4 .做沙拉對人類來說是小菜一碟,對機器人而言卻十分困難。

5 .Symbotic的新型倉庫基本上是無人空間。

6 .在布朗大學的機器人實驗室,一個機器人正在練習摘花瓣。

7 .亞馬遜倉庫使用的Kiva機器人「體型」嬌小,搬運能力卻很強。

隨著機器人研究的推進,產業自動化浪潮一波緊似一波。迫於成本壓力,美國製造業早就開始經歷升級換代,並看到了自動化帶來的好處和問題:怎樣的機器人對人類最有幫助?當機器人全面上崗,低技術工人何去何從?由此加深的經濟不平等如何應對?

變遷:從「香餑餑」到打下手

10年前,工業機器人協助工人做工,而現在,工人則成了機器人的助手。這些遵循自動化系統指令的員工有時被稱為「人肉機器人」,他們不需要多少培訓。

1977年,在密歇根大急流城長大的大衛·斯滕森高中畢業,他沒上大學,而是立馬在建築行業找了份工。幾年後,建築業沒那麼紅火了,已經成家並有兩個孩子要養的斯滕森需要更穩定的工作。經過一番權衡,他鎖定了兩家公司:「年底之前,必須進通用汽車或者Steelcase.」幾個月後,他如願以償,進了Steelcase下屬的大急流城五金廠。那是19 8 4年,Steelcase是全球最大辦公傢具製造企業,藍領工人都想去的好地方。

威廉·桑迪比斯滕森進廠更早,1972年就開始在Steelcase上班。那時的競爭更加激烈,光是遞求職申請,桑迪就和600名競爭者排了好長時間的隊。他說,當時Steelcase工廠福利特別好:經理都開豪車,買湖畔度假屋;員工子女的大學學費由公司支付,暑假還可以在廠里打工;公司經常組織野餐和保齡球比賽,一度有1500人蔘賽。

到了1990年代,Steelcase達到鼎盛時期,在美國僱用了10000多名工人,單在大急流城周邊就開了7家工廠,製作辦公桌、辦公椅、文件櫃,還有螺絲、螺栓和腳輪等配件。那時流水線上的工人摩肩接踵,拋光、上漆、組裝,一片忙碌景象。而如今,Steelcase在密歇根只剩下兩家工廠,一家五金,一家木作,工人總共不到2000名。

一定程度上,Steelcase的歷史反映了美國製造業這些年的變遷。公司創立於1912年,當時只有一個產品:防火金屬廢紙簍。後來隨著經濟蓬勃發展,美國不斷湧現新的企業,對辦公傢具的需求激增,Steelcase隨之壯大。「上世紀80年代在大急流城長大的高中生根本不想上大學,在Steelcase廠里工作就等於安居樂業,」在當地媒體報道Steelcase近20年的記者羅布·科克布萊德說,「跟中了彩票一樣。」

但是,當互聯網泡沫破裂,無數創業公司倒下,甚至到了要拍賣辦公傢具的地步。Steelcase進入寒冬,到2001年銷售已經減少三分之一,開始關閉密歇根州的工廠,向墨西哥、印度等勞動力成本更低的地方轉移。2011年,公司又進行了一系列關廠和裁員。

不過,這兩年,隨著許多美國企業逐步復甦,取得創紀錄的盈利,對時尚新辦公區的需求再次上升,Steelcase再次春暖花開。只是,這次的繁榮與上次不同了。公司總部就是一個辦公場所趨勢實驗室,呈開放式布局,到處是玻璃隔開的工作間,工廠里則全是自動流水線和機械臂。作為段長,斯滕森手下有大約15名工人,負責生產可調式辦公桌需要的部件。去年他們還必須看著一份長長的步驟清單,從裝滿各種尺寸的螺栓、螺釘、銷釘的小車中,挑出正確零件,按照正確順序,插入正確的孔中。而現在,名為「視覺表」的電腦化工作站會一步步指導工人組裝。該系統自動防錯:上一個步驟不正確,就無法進行下一步。每個步驟完成後,下一步所需部件的上方會亮燈,並發出指示音。監視器追蹤著全部生產流程,並將收集到的數據傳到工程師的平板電腦上。

這些遵循自動化系統指令的員工有時被稱為「人肉機器人」,他們不需要多少培訓,因為連鑽頭都裝在電腦輔助的機械臂上,工人只需把它移動到正確的位置,讓機器自己完成工作。10年前,工業機器人協助工人做工,而現在,工人則成了機器人的助手。

幾十年來,經濟學家一直認為,技術進步為工人帶來了許多機會。但過去幾年的研究揭示出不一樣的事實。「本質上工作機會並未消失,」麻省理工的經濟學家戴維·奧特說。他專門研究自動化對就業的影響。「但技術水平較低的那部分人可能無法再靠勞動維持合理的生活水平。」

傳統勞動力市場圍繞著「勞動力短缺」的理念建立:每個人都有一定的勞動能力,為僱主所需,他/她可以在大約30年的職業生涯中,在就業市場出售這種能力。但如今這種模式正在解體。「不是說沒錢可掙了,只是錢更多地流向了資本或創意的所有者,」奧特說,「資本的分配不像勞動力的分配那麼平等,人人都有一些勞動能力,但不是人人都含著金匙出生。」

以Steelcase的五金廠為例,自動化過程引導公司尋找更多受過高等教育的管理人員,他們至少需要獲得大學學位,而非高中畢業。對於公司所有者以及擁有技術學位、能管理自動化系統的員工來說,財富仍會增加。但低技術工人面對的現實就不一樣了。麻省理工學院經濟學家達隆·阿斯莫格魯和和波士頓大學的巴斯克爾·賴斯特雷普研究了1990年至2007年期間的美國就業市場,發現一個地區的工業機器人集中程度與就業機會和工資的減少直接相關。2015年美國製造業普通工人的收入比1973年的工人減少了9%,同期美國經濟總量增長了200%.斯滕森也承認,目前Steelcase工人的收入與1987年差不多。

挑戰:學摘花瓣的機器人

「機器人技術領域有個說法:人類5歲之後能做的事情都很容易,」泰勒克斯一個學生說,「學下棋?沒問題。學走路?沒辦法。」

儘管如此,斯滕森和桑迪都不認為自動化對他們的工作構成威脅。桑迪認為,有些東西始終是機器不可替代的。即使是在自動化的未來,也需要人來應用通過年齡和經驗獲得的智慧,「仍然需要有人來控制據說無所不能的機器人。」

至少在眼下,斯滕森和桑迪的樂觀是有一定道理的。在布朗大學的H um anstoRobots實驗室,「長」著笨重手臂的機器人薇妮正在一遍遍地練習,想要摘下一朵人造雛菊的花瓣。對於人類來說非常簡單的動作,對薇妮而言卻是極大的挑戰。它用帶著膠頭鉗的「手」夾住雛菊,另一隻「手臂」回縮,略略旋轉,指向雛菊,同時發出發動機空轉般的聲音,好像在考慮該怎麼做。然後它手向下,朝著雛菊猛地一動,抓住一片花瓣,扔在桌子上。隨後再次縮回手臂,發出機械的雜訊。

該實驗室由斯蒂芬妮·泰勒克斯創建,她致力於開發能與人類協作的機器人,「我們正努力使機器人能準確感知和操縱環境中的物體。」

機器人學經常出現「操縱」一詞。即使在高度自動化的工廠中,涉及包裝或將組裝小零件的工作也總是由人完成。面對沒有見過的物體,即便是最靈巧的機器人,準確揀出率也只有90%,就目前的工業要求來說,這遠遠不夠。

如果能教會機器人處理不規則物體的隨機分類,將會產生巨大影響,如此一來,或會出現能換尿布或做晚飯的機器。在泰勒克斯的課上,曾有學生提出要教機器人做沙拉,但這非常困難,而且一點都不划算。「我們開玩笑說,用機器人可能會做出成本三萬美元的沙拉。」泰勒克斯的助理喬希·羅伊說。

無論機器人要完成什麼任務,一大挑戰是設計「末端執行器」,即機器臂末端像手一樣的工具,讓它以不同的握力抓住各種形狀、寸和質地的物體。更複雜的,也是泰勒克斯最關注的部分,是教機器人感知不同的對象,明白自己應該做什麼。「機器人技術領域有個說法:對機器人來說,人類5歲之後能做的事情都很容易,」泰勒克斯一個學生說,「學下棋?沒問題。學走路?沒辦法。」她的博士生約翰·奧伯林解釋了箇中原因。他拿起桌上一卷膠帶,說如果機器人只是要一遍遍拿起這卷膠帶並且放下,那並不難。「它只以一種方式存在———在桌子上,所以只需記住它在這種方式下的模樣,要做的就是搜索這個空間。但花瓣有不止一種下落方式———旋轉、垂落,有時還打了卷。所以這些花瓣是可變形的,本質上更難定位。」

教導機器人在不斷變化的環境中完成這樣的任務,既是挑戰,也是數十億美元的商機。比如泰勒克斯的目標之一是藍莓。「人們不會付錢讓機器人去摘雛菊花瓣,但會付錢請它們去摘藍莓。」她說。

的確,水果和其他農產品的採摘十分辛苦,通常要在烈日下勞作數小時,美國人越來越不願意干。當然,這樣的技術影響不限於農業,能夠高效采藍莓的機器人也許還能做許多目前只有人類才能做的事情———不僅能從箱子里取出錢包,還能從錢包里中掏出一張信用卡。

「我喜歡問自己:怎麼可以讓社會變得更好?」泰勒克斯說,「人類現在做的事,哪些是可以讓機器人做的?」

敏感:敢做不敢說

美國企業家一般少談自動化,不得不表態時,他們會說,機器人並不能取代人類,只是幫人類減輕工作負擔。

企業家當然也很想知道,不過他們不好意思公開說。自動化在歐美是個相當敏感的話題,荷蘭零售巨頭A holdDelhaize希望5年內所有零售店都用上清潔機器人,但其發言人堅稱這不是為了取代人類員工,而是讓他們有更多時間招待顧客。

這種敏感不限於企業。丹麥南部一個地方政府為了節省成本,將改造過的倉儲機器人引入醫院,幫助醫生和護士運送物資。這些「員工」非常敬業,穿梭於外科手術室和精神病區,從不抱怨,也從不需要抽煙或休息。但醫院工作人員反應相當激烈,認為這是對自己崗位的潛在威脅,企圖加以破壞———機器人充電站經常會出現糞便和尿液。政府請來的首席技術官這才意識到,引入機器人需要考慮人類的反應。除了宣傳變革,作為補救措施,他還建議使用節省下來的費用對失業工人進行培訓,讓他們去做機器人目前還無法勝任的工作。

出於類似的原因,美國企業家一般少談自動化,不得不表態時,他們會說,機器人並不能取代人類,只是幫人類減輕工作負擔。

這麼說倒也不算撒謊。斯滕森和工友們的體會就是,多數情況下,機器人讓工作更輕鬆了:工廠更乾淨、噪音更少、效率更高,出現問題時可以通過數據迅速診斷。而且大部分工人都喜歡輪崗,嘗試不同工作,而非年復一年做同樣的事情。

身體方面的壓力也減輕了。斯滕森回憶,過去每天都有2500個鋼製桌面下線,每個桌面都要兩個人合力搬運,不僅累得汗流浹背,而且總是處於緊張狀態。現在呢,配有抓爪的機械臂就能勝任所有工作。「以前總想,這麼勉強支撐著,這份工作我還能幹多久?現在不一樣了。」

去年,美國製造業就業人

數出現了數十年來首次增長,自動化技術支持下的「迴流」是一個重要原因。美國注塑企業RodonG roup旗下的建築玩具公司K『Nex就是一個例子。1990年代末、2000年代初,為了降低成本,K』N ex將製造業務外包給海外。金融危機之後生意不景氣,K『Nex一度收縮。經濟復甦之後,K』N ex準備恢復生產規模,此時採取了新的思路:讓製造業務回到美國,但必須以自動化技術降低成本。

在K『Nex的製造車間,你可以看到很多全天候工作的注塑壓模機,卻很難見到人。它們將塑料樹脂浸入料斗,加熱至六百華氏度,再注入模具(巨大的模具也是在旁邊的工具車間,由編程機器人精密製造),機械臂將完成的部件取出放涼後,放進箱子,到處是鮮艷的橙色、紫色和紅色,好像糖果店。

這些注塑機由25歲的「自動化技師」約翰·威爾森管理。威爾森2014年畢業於費城大學機械工程專業,他入職三年來,公司已引入24台自動壓模機。有段時間是一名工人負責一台壓模機:喂料、拉動曲柄、按下按鈕,然後取出成品、裝車。現在,一個操作員能夠管理8到10台壓模機。

那麼,在這家廠子里,還有哪些工作是機器不能做的?威爾森想了一會兒,回答說:「清理這些機器所在的地板,還有機器維護。」

趨勢:自動化無孔不入

對沒多少技術的工人而言,倉庫工作似乎不錯。不過,正因為倉庫需要大量勞動力,它也成了自動化的目標———新型倉庫里根本沒有人類存在的空間。

雖然有所增長,美國製造業崗位如今在總就業人口中佔比仍不足10%.工廠倒閉後,被迫離職的員工開始在快餐店或倉儲式大賣場尋找工作。問題是,這些地方的崗位也正在消失,實體零售正迅速讓位於電商,麥當勞計劃推出「數字點餐」,將於2018年底取代5500家餐廳的人類收銀員。與此同時,Uber等公司大力投資無人駕駛技術,去年8月U ber收購了初創公司O tto,希望實現長途卡車運輸自動化。要知道,美國有近200萬名長途卡車司機,多數是沒有大學文憑的男性。建築業也好不了多少,紐約一家公司推出的系統每天可以碼放800到1200塊磚頭,是普通建築工人的兩倍多。

對沒多少技術的工人而言,倉庫工作似乎不錯。產品的流動總需要一個倉庫網路來儲存和運輸,作為全球最大的在線零售商,亞馬遜的美國配送中心有90000多名員工,接下來準備再招幾萬人。人類在倉庫里做的是機器人較難勝任的「揀選」工作,按照訂單要求,靠著辨別力和靈巧的手指,把肥皂、咖啡、牙膏等從貨架上拿出來,放到箱子里。

不過,正因為倉庫需要大量勞動力,它也成了自動化的目標。2012年,亞馬遜花費近8億美元收購Kiva.該公司製造的機器人能移動重達750磅的高大貨架。德意志銀行研究指出,每在一個倉庫中引入Kiva機器人,亞馬遜每年就能省下2200萬美元,總成本節約可能高達數十億美元。這個刺激太強大了,難怪亞馬遜正忙著尋找能取代人工揀選的智能系統。

但是,如果你參觀過Sym botic公司,就會發現,將舊式倉庫自動化只是個半吊子方案。Symbotic總部位於波士頓,專門研發全自動倉儲系統,賣給大型零售連鎖店。這種新倉庫跟舊倉庫完全不同,基本是個巨型立方體,內部是各種鋼架、軌道和倉儲籠。沒有傳統倉庫那種留給起重機的通道,也沒有工作人員可用的站台。事實上,這個矩陣里根本沒有人類存在的空間。機械臂打開裝有各種商品的貨盤,按箱放到傳送帶上,送入倉儲籠里。小小的綠色機器人像皮克斯電影里的賽車一樣,在專用軌道上快速移動,把一箱箱商品放到指定貨架上,等有需要時,再在演算法引導下,把它們拿出來發貨。Symbotic的首席執行官克里斯·加哈干說,有了這個系統,商家可以建小型倉庫,或增加庫存單位(SK U),或用一個倉庫服務於更多門店,總之靈活性大大提高。

其實Sym botic的老闆、億萬富翁理查德·B·科恩就經營著食雜批發連鎖店C &S.這個新型自動化倉庫本是他為自己而開發的,後來發現可以賣給同行,如今訂單多得做不過來。加哈干說,新倉庫佔用空間更小,存量更大,使得企業可以在門店附近倉儲,降低了運輸成本。機器工作不需要照明,耗能將減少35%,勞動力成本則可降低80%.而且,它可以24小時工作,還不用額外付加班費。系統安裝約要5000萬美元,投入不菲,但四年半就能收回成本。

Symbotic新倉庫中最重要的人類崗位是「系統操作員」,職能類似飛行員———坐在一排顯示屏後,保證一切正常運轉。此外,卡車裝卸仍需工人幫忙,另需4名機械技師值班,以免意外。總體而言,平均每班次需要8到9個人類,與傳統倉庫比,相當精簡。

加哈干說,傳統倉庫里多數工種都不受歡迎,招人困難。工人每天可能要搬運數千公斤的貨物,行走的距離相當於參加一場馬拉松,每周五六天都是如此。何況夏有酷暑,冬有嚴寒,經常要輪班。有了自動化系統,人類只需輸入命令,時薪卻是體力勞動者的兩倍。他不願透露Symbotic的客戶,但《華爾街日報》報道說沃爾瑪已經採用,T arget正在嘗試。加哈干承認可口可樂已有兩個Symbotic發貨中心,其對手百事可樂也躍躍欲試。在他看來,自動化是不可避免的過程,過去一個世紀里,技術創新從未間斷。「在打電話都要有人幫忙轉接的時代,總機接線員都是不錯的工作……每次科技進步,個人都會受到影響……但我們的生活水平提高了。與沒有電腦、沒有手機、沒有電梯的世界相比,我更願意生活在現在。」

出路:面對現實尋求解決之道

儘管有一天,不斷提高生產效率的邏輯可能會從他本人身上碾過,讓他再也沒有機會見證新的技術。但在眼前,他安心地享受著自動化帶來的好處。

加哈干指出,與其他國家,尤其是一些發展中國家相比,美國對自動化的態度尤其保守。布朗大學的機器人專家泰勒克斯說,去年她才逐漸意識到,自動化是經濟不平等成因之一,財富似乎都流向了有錢人。美國官方公布的失業率為10年來最低水平(4.2%),經濟也在增長,但大部分工人的薪資水平沒有變化。

2015年,普林斯頓大學經濟學家安妮·凱斯和安格斯·迪頓研究發現,自上世紀90年代末以來,美國僅有高中文憑的非拉美裔中年白人的死亡率一直上升。他們將該趨勢歸因於「絕望死亡」,與長期失去經濟機會(特別是藍領工作)、濫用藥物等相關,而在發達國家中,工資停滯、死亡率相對上升是美國獨有的現象。

泰勒克斯一邊進行自動化研究,一邊收集跟不平等有關的學術研究和新聞文章。她認為「普遍基本收入」是一種解決之道———公民從政府那裡得到足夠的錢來維持生活。她說,將來需要這種經濟援助的不僅僅是藍領,自動化進程勢必也會侵蝕到白領行業。據專家分析,會計師、醫生、律師、建築師、教師、記者等專業人士都將被迫與日益強大的電腦競爭。「我一直是這麼說:錢是夠的,足夠所有人使用———只是沒進你的口袋,而是流向了那1%的富人。如果我們實施科學的累進稅制,這就不再是問題。作為一名機器人專家,我有責任告訴人們這一點。」

而正面迎接自動化浪潮、現在必須跟機器人一起工作的工人,也努力以積極的視角來看待今昔變遷。在Steelcase,像斯滕森和桑迪這樣在車間幹了幾十年的老員工,已經見證過許多同事下崗。「看著失業的工友離開,心裡很難過。因為沒有足夠的活兒要做,他們有些人的崗位就被淘汰了。公司想生存下去,是必須採取一些措施。但失業的人當然會從個人角度來看這件事,你要面對妻兒,說出這樣的現實。」

與此同時,他也承認,機器人並沒有讓他失望。過去,生產線主要靠人工操作的時候,段長斯滕森要花很多時間提醒工人該做什麼,或者弄清楚為何出現瑕疵產品。他常常需要親自示範如何精確地固定螺絲,怎樣巧妙地使用扳手。「人類需要一遍又一遍的訓練,以確保建立正確的肌肉記憶。」現在這些都不再必要,自動化的機器驅動著一切。

人事管理也變得簡單。車間擠滿工人的時候,爭執往往在所難免,斯滕森經常要應對各種糾紛和事件:生病啦,人事鬥爭啦,事故啦,分身不暇。現在這一切大都免了,人員越來越少,人際壓力也更小。他最小的兒子30歲,因祖父去世時受到打擊從大學輟學,現在廠里另一個部門工作。斯滕森曾鼓勵他重返學校,不過他說兒子如今在廠里幹得挺開心。

他本人也是如此。他負責的生產線效率一路飆升,一年前每天製造150個桌腿,現在平均每天800個,而且產量還在增長。這讓他感覺很爽,「過去這得多少人才能幹下來啊。」這種情況下,Steelcase並未增加多少新的人手,已有的工人在各個生產線之間輪轉,代替已經退休的工人。此外,公司計劃再引入兩台自動化工作站,以「適應新趨勢和未來的增長」。

看著運作流暢的車間,看著一排排機器在人類助手面前專心致志地組裝,如同表演舞蹈,斯滕森意識到,即使將來美國經濟繼續保持強勁,市場需求居高不下,曾有的熱鬧景象也不再會重現,人類員工的數量只會逐年減少。他說,目前自動化工作站的「視覺表」已經包含了「你所能想到的所有技術」。儘管將來有一天,不斷提高生產效率的邏輯可能會從他本人身上碾過,讓他再也沒有機會見證新的技術。但在眼前,他安心地欣賞並享受著自動化帶來的好處。「比起過去,我確實更喜歡這份工作了,我不再覺得筋疲力盡、力不從心。」他說。

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