用機器人取代人的革命

蘋果經濟

用機器人取代人的革命

JOHN MARKOFF報道2012年10月22日

Paul Sakuma/Associated Press

許多汽車生產線上的機器人只能從事單一工種，新一代的機器人已經可以包辦焊接、鉚接、粘接，及安裝零部件的四項工作。

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荷蘭德拉赫騰——在中國沿海地區飛利浦電子公司(Philips Electronics)的工廠里，成百上千的工人用他們的雙手和特製工具來組裝電動剃鬚刀。那是老辦法。

在荷蘭鄉間的一家姊妹廠里，128個機器臂以瑜伽式的靈活度做著同樣的工作。視頻攝像頭引導它們進行的操作遠遠超過最靈巧的人工能力。

Adept Technology

荷蘭飛利浦工廠里，機器人取代了數百個工人在工作。

Lianne Milton for The New York Times

美國加州，機器人在一條太陽能電池組件流水線上工作。

Ym Yik/European Pressphoto Agency

位於中國深圳的富士康生產線。

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一隻機器臂不停地在兩條連接線上做出三道完美的彎，然後將它們穿進肉眼幾乎看不見的小孔中。這些機器臂飛快地運行，為了不傷及管理它們的人，需把它們放在玻璃柜子中。它們每天三班、一年365天不停地工作，不需要茶歇。

總共算下來，這家工廠每班有幾十名工人，是中國珠海那家工廠的約十分之一。

這才是未來。新一代機器人比汽車製造商和其他重工業生產商目前普遍採用的機器人要嫻熟得多。它們正在世界各地取代製造業和配送行業的工人。荷蘭這樣的工廠與蘋果公司和其他一些家用電子電器巨頭形成了鮮明的對照，那些公司僱傭成千上萬的低技能工人。

負責飛利浦德拉赫騰生產線的電氣工程師賓內·菲瑟(Binne Visser)說，「有了這些機器，我們可以製造世界上任何的消費者用設備」。

許多行業高管和技術專家稱，飛利浦的做法將會超過蘋果的而處於領先地位。即便是蘋果iPhone的製造商富士康，在繼續興建新工廠、僱傭上千名新工人來生產智能手機的同時，也計劃在未來幾年內安裝100多萬個機器人以增補其在中國的勞動力。

富士康沒有披露有多少工人將被取代，也沒有說何時取代。但董事長郭台銘已經公開表示支持使用更多的機器人。根據官方的新華社報道，今年1月，談到自己全世界100多萬名員工的時候，他說，「人類也是動物，如何管理這100萬動物讓我很是頭疼。」

機器人日益下降的成本和不斷增加的精密度，在經濟學家和技術專家中引發了新一輪的辯論：人類工作崗位消失的速度將會有多快。今年，麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology)的經濟學家埃里克·布林約爾松(Erik Brynjolfsson) 和安德魯·麥卡菲(Andrew McAfee)為轉變會迅速發生提出論據。在他們合著的《與機器賽跑》(Race Against the Machine)一書中寫道，「這種對人類技能蠶食的速度和規模是比較近期的，將帶來深遠的經濟影響。」

在他們看來，低成本自動化的到來所預示的變革，與上個世紀農業技術革命帶來的變化規模類似。那次變革使美國從事農業的人數從勞動力人口的40%降低到如今的約2%。麥卡菲說，新的變化不僅類似於農業的工業化，而且類似於上個世紀製造業的電氣化。

偉創力公司(Flextronics)高管邁克·丹尼森(Mike Dennison)問，「在什麼情況下電鋸會取代保羅·班揚(Paul Bunyan，傳說中的伐木巨人，譯註)？」偉創力是一家總部在矽谷的消費者電子產品製造商，正在其組裝工作中越來越多地採用自動化操作。「總有一個價格點。我們現在非常接近這一點了。」

但資深機器人專家、位於加利福尼亞州格倫代爾的應用思維公司(Applied Minds)工業產品設計師布蘭·費倫(Bran Ferren)爭辯道，通用組裝機器人仍很遙遠，這個夢想的實現仍面臨巨大的障礙。他說，「我早年曾對能幹任何事的通用機器人有天真的幻想。但你還是需要有人在旁邊。人很擅長想出辦法，怎樣把散熱器迴旋地插進去、如何把軟管套上。這些事對機器人來說還很難做。」

除了技術障礙，還有來自工會成員和社區的阻力，他們擔心失去工作。儘管由於亞洲勞動力和運輸成本上升，加上對知識產權被剽竊的擔憂，使一些工作機會正返回西方國家，但是機器人的增加意味著美國創造的就業崗位也許比預想的少。

以偉創力在舊金山南部米爾皮塔斯的巨型太陽能組件廠為例。碩大的標語牌上宣稱「將就業崗位和製造業帶回加利福尼亞！」（目前美國使用的大部分太陽能組件由中國製造，而中國也正在進行工業自動化。）

但在這家最先進的廠房裡，組裝線每周7天、每天24小時地運行著，機器人隨處可見，工人卻寥寥無幾。所有的笨重工作以及絕大部分的精細活都由機器人完成。機器人將太陽能電池排列起來，然後用玻璃封裝。工人只有少量的事做，比如裁剪掉多餘材料、穿引導線、以及用幾個螺絲釘把每塊太陽能組件的簡單框架固定住。

製造業的這種進步也開始在改變世界各地其他僱傭大量勞動力的行業。其中一個是配送行業，機器人能以世界短跑冠軍的數度將貨物存放、取出、或包裝起來已備運輸，大大高於人的工作效率。美國最大的食品雜貨分銷商C & S Wholesale Grocers已經開始用機器人技術，機器人在不久的將來可能取代這類公司的工人。

視覺與觸覺技術的快速改進，正在使大量的手工作業變為機器人可以勝任的工作。比如，波音公司的寬體商用噴氣式飛機，現在可以用在飛機外殼之上快速而準確移動的巨型機器自動鉚接。雖然用了這些機器，波音稱製造其全新的787飛機的人手仍然不夠。更確切地說，機器的作用是大幅提高精密度，並使工作環境更安全。

在加利福尼亞州的鄉土農場公司(Earthbound Farms)，新安裝的四隻機器臂，用特製吸盤將裝有有機生菜的塑料盒快速地放入裝運箱。機器臂比被它們替代的人的操作速度快得多。該農場用的機器臂是由位於加利福尼亞州普萊森頓的熟練技術(Adept Technology）公司研製的。據該公司首席執行官、工程師約翰·杜爾奇諾斯(John Dulchinos)說，每個機器臂取代了2至5名農場工人。

美國的機器人生產商稱，在很多應用中，機器人已經比人的成本要低。

去年在芝加哥舉行的一個自動化貿易博覽會上，羅恩·波特(Ron Potter)給參會人員發了電子數據表格，用來計算機器人的投資回報期。波特是位於亞特蘭大的一個名為工廠自動化系統(Factory Automation Systems)諮詢公司的機器人技術主管。

表中有這樣一個例子：一個機器人製造系統的初始成本是25萬美元，替代了兩名機器操作工人，他們每人年薪5萬美元。在系統15年的生命周期里，機器人通過取代人工和提高生產率能節省350萬美元的開銷。

奧巴馬政府說，這種技術革新對保持美國競爭力來說，是一個歷史性的機會。白宮科技政策辦公室(White House Office of Science and Technology Policy)副主任湯姆·卡利爾(Tom Kalil)說，「提高生產率是將製造業留在美國的必由之路」。

政府官員和工業高管指出，即使工廠實現了自動化，它們仍將是提供就業機會的寶貴資源。如果美國不在消費電子產品等行業中力爭高端製造，就有可能同時喪失產品開發和設計的能力。此外，機器人行業的高管說，儘管高效的製造業會導致藍領工作崗位的減少，但能創造包括設計、操作、和維護生產線的熟練工種，還能為這些工廠所在社區創造其他的工作機會。

機器人製造商指出，它們行業本身也創造就業機會。國際機器人聯合會(International Federation of Robotics)去年委託他人做的一份調研指出，全球範圍內已有15萬人受雇於機器人製造業，從事設計和組裝工作。

但美國和歐洲是否能在下一代製造業中佔主導地位還遠沒有確定。

飛利浦首席執行官萬豪敦(Frans van Houten)說，「我看到的是中國人也將使用機器人。讓製造業重返西方的機會窗口，是在中國人用機器人之前。」

更快的裝配線

皇家飛利浦電子公司1939年開始生產第一批電動剃鬚刀，1950年在德拉赫騰建廠。但管理裝配線的工程師菲瑟對最新剃鬚刀的高精尖程度深感自豪。他說這些售價高達350美元的剃鬚刀的製造比智能手機還複雜得多。

這裡的裝配線由十幾個玻璃柜子組成，裡面裝著熟練技術公司製造的機器臂，玻璃櫃組成一條在工廠地面上婉轉延伸近百米的長龍。柜子頂端的視頻攝像頭幾乎不偏不倚地引導這些機器臂拿起需要組裝零件。機器臂彎曲導線的精度達到毫米級，把牙籤大小的轉軸插入微孔中，拿起微型塑料齒輪將其放入齒輪箱，並且將小的塑料部件置入適當的位置。

下一代的製造業機器人不僅將更靈活，還將更易調整。

以特斯拉汽車公司(Tesla Motors)的工廠為例。該工廠最近開始在位於矽谷邊緣的加利福尼亞州弗里蒙特生產Tesla S型豪華轎車。

廠房的一大半大門緊鎖，被戲稱為「黑暗帝國」。裡面依然放置著一條已經廢棄的豐田卡羅拉(Toyota Corolla) 的舊裝配線，一大群工人曾在這條裝配線上工作，每年生產50萬輛汽車。

與之形成鮮明對照的是Tesla的生產線，這裡燈火輝煌，快速移動的機器人刷成明快的特斯拉招牌紅色，每個機器人有一條多關節的單臂。大多數機器人2米多至3米高，有點像嚇人的「終結者」。

當這些機器臂伸到一個平台上、換個「手」來完成一項不同任務時，雖然看上去怪怪的，但卻很象一個人。許多汽車製造廠的機器人只能從事單一工種，但在特斯拉的新工廠，一個機器人能最多完成四項任務：焊接、鉚接、粘接，以及安裝零部件。

每輛車在裝配線的各個工位停留只有五分鐘，多達八個機器人圍繞著它像跳芭蕾舞似地施展才華。最終，這家工廠每天可生產多達83輛汽車，其第一年的計劃產量大約是20萬輛。公司明年將增加一款運動型多用途車，只要將機器人重新編程，就可以在同一條裝配線上生產。

雖然特斯拉工廠的規模很小，但它所代表的，是對靈活機器人生產投下的一大賭注，它可能成為汽車行業的一種模式。其他一些企業已經開始了更宏大的設想。

美國中經合集團(WI Harper)的風險投資人周微曦(Paul Chau)說，現代(Hyundai)和北京汽車(Beijing Motors)最近在北京郊外合建了一座年產量達100萬輛的龐大工廠。與競爭者的大工廠相比，它採用了更多的機器人和更少的人力，具備特斯拉工廠同樣的靈活度。周微曦於6月參觀了這家工廠。

新型倉庫

在紐約市北部的一個配送中心，傳統的和極其現代的系統並排工作，顯示出機器人在如何改變產品配送方式的同時，威脅到人類的就業。從這家位於紐堡的倉庫，美國最大的食品雜貨批發商C & S為一家大型連鎖超市供貨。

老系統佔地近5萬平方米。幾百人駕駛著托盤搬運車和叉車從貨架上晝夜不停地上貨下貨。晚間高峰時期，倉庫里充滿刺耳的蜂鳴聲，到處是飛奔的電動車，它們在頭戴耳機的工人們操作下，被能說四種語言的電腦引向裝滿食物的箱子。

位於倉庫遠端的新系統則小得多，佔地僅3千平方米，由區區十幾名技術員操控。他們看管的是一個四層樓高的多層籠子，每層有 168個微型賽車大小的「漫遊者」機器人。每個機器人的速度可達每小時40公里，幾乎與奧運會的短跑運動員一樣快。

每個漫遊者都與中央計算機無線連接，接受指令後沿貨架通道賽跑般到達目的地，將一箱食物取出，或者送入指定地點存放。機器人從其側面伸出約半米長的金屬手指，插入食品箱下方，抬起後拉入懷中，這樣就將其拿住。然後機器人加速跑至鐵架前端的寬敞通道中，在這個通道中，它必須能應付擁擠的交通，因為籠子的每層有8個活躍的機器人，整個籠子寬20排貨架、高為21層。

從貨架通道中出來，機器人依次等待輪到它們開入一個特製的開放通道的機會，進入通道後它們把食品箱裝到一個升降機上，升降機把食品箱川流不息地送到傳送帶上，最終送入一個大型機器臂。

這個機器臂高約3米，擁有熟練超市裝袋工的從容和靈巧，扭轉翻動著每個食品箱，最終把它們堆成一個2.4米見方的立方體。操縱這個系統的軟體相當複雜，能確定哪個機器人應該先裝運哪個箱子，所以貨物按訂單運到超市時，工人們能按照貨物上架的準確順序取出食品箱。

機器臂的工作完成後，貨箱形成的立方體被運送至包裝機用透明塑料膜包起來。然後在計算機的召喚下，一名叉車司機來將立方體運送到卡車上，以便發貨。

這個機器人操縱的倉庫是由波士頓地區的創業公司Symbotic建造的，其計算機設計人員的靈感來自於他們曾創造的軟體演算法，該演算法能高效地組織儲存在計算機硬碟中數據。

Symbotic的首席執行官吉姆·鮑姆(Jim Baum) 將這個新系統比作一個大型並行計算機。該設計之所以效率高是因為它沒有瓶頸。食品箱在自動化倉庫中的運行就像數字比特在計算機中的處理過程。

人類角色的變化

喬希·格雷夫斯(Josh Graves)在亞利桑那州菲尼克斯市郊的托爾森已經當了十年倉庫工。他見證了自動化系統讓工作變得輕鬆的同時，也帶來了新壓力和不安全感。他工作的這家巨型倉庫為克羅格超市(Kroger)配送乾貨。

格雷夫斯現年29歲，中學剛畢業就進入這家父親工作了30年的倉庫。這份工作要求嚴苛，需要搬運沉重的貨箱，工作時間也很長。「他們招來的15個人中，只有一個能幹下去，」他說。

如今，格雷夫斯操控著一輛類似叉車的小型機器，能夠存放和取出各種尺寸的貨箱。美國貨車司機工會(Teamsters)北加州地區的副主席羅梅·阿洛伊斯(Rome Aloise)說，由於這種工人的體力勞動減少，工傷也變少了。但由於計算機決定了工作速度，現在的壓力更多是心理上的。

格雷夫斯帶著耳機，在計算機模擬聲音的指揮下，到倉庫的各個位置取出或存放貨物。一個被工人們稱之為「大腦」的中央計算機決定著他們工作的速度。經理們確切地知道工人們在做什麼，精確到分鐘。

幾年前，格雷夫斯工作的倉庫安裝了一套德國系統來自動存放和取出食物箱。這導致了106個工人失業，約佔所有勞動力的20%。開始時，新系統由高年資的工會工人來維護。後來維護工作落到那家德國公司手裡，而他們僱用的是非工會成員。

克羅格現在計劃在托爾森建造一個高度自動化的倉庫。去年，六名工會工人去市議會表達了對計劃的反對。市裡還沒有對計划進行裁決。

格雷夫斯對市裡的官員說，「我們對引進機器沒有意見。但請告訴克羅格，我們不想讓這些就業崗位從我們的城市流失。」

有些工作仍是自動化力所不及的：一些建築工作要求工人們能應對不可預料的情況，並完成各種非重複性操作；一些組裝工作要求有觸覺反饋，比如安裝飛機、輪船和汽車內的玻璃纖維板；還有一些組裝工作，所製造的產品數量有限，或者每種產品有許多不同的版本，這就需要對機器人進行成本昂貴的重新編程。

但這類工作的清單正變得越來越短。

改進配送業

在加利福尼亞州帕洛阿爾托的一個工業區中，有一個簡陋的車庫，一個裝備了幾個電子「眼」、一個小鏟子和幾個吸盤的機器人正反覆撿起箱子，並將它們放上傳送帶。

它乾的正是世界各地低薪工人每天在做的工作。

老一代的機器人不能幹這種活，因為計算機視覺系統造價昂貴，而且僅限於在嚴格受控的環境中工作，需要有恰到好處的照明。但由於有了能像人類一樣輕鬆地看出形狀的廉價立體相機和軟體系統，機器人也能迅速地識別隨意放置的形狀不規則的物體了。

這個機器人採用了微軟公司(Microsoft)開發的技術，也就是用於Xbox視頻遊戲機的Kinect運動感知系統。

這種機器人將使自動化進入聯邦快遞(Federal Express)和UPS(United Parcel Service)一類公司成為可能，他們目前僱用了成千上萬的工人來做類似的工作。

該機器人技術背後，是一家名為工業知覺公司(Industrial Perception Inc.)的創業公司，是位於加利福尼亞州門洛帕克的、雄心勃勃的機器人研究機構柳樹車庫(Willow Garage)派生出來的首家公司。他們的第一家潛在客戶可能會是如今僱用成千上萬工人裝卸卡車的公司。工人們可以平均每六秒搬一個貨箱，但由於每個貨箱重達60公斤，工人很容易疲勞，有時還會導致他們的腰受傷。

工業知覺的機器人如果能可靠地每4秒鐘搬運一個貨箱，它就能贏得合同。工程師們自信地認為機器人的表現很快就能大幅提升，只需一秒就能抬起並放下一個貨箱。

工業知覺的創始人、機器視覺科學家加里·布拉德斯基(Gary Bradski)說，「我們正處在全盤改變製造業和配送業的轉折點上。我認為，這一轉變雖然看上去不起眼，但最終會產生與互聯網同樣巨大的影響。」

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