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汽车制造业工业机器人的竞争

导读: 现阶段,“系统集成”仍然意味着砸钱花时间。如果汽车工厂的老板们能够谅解,花上亿元买一堆机器人,还要再花两倍的钱和长达数月乃至一年的时间用于“调教”机器人,才算部署到位。那么这些掏了大钱的用户,对机器人算是有所了解。

  电力和内燃机时代开始后,传统人类工作消失了一大批——马车夫、铁匠和捕鲸船队(除了日本人),但制造出大批新的岗位。现在上学的小学生,也许有65%将从事我们从没听说过的职业。怀疑机器人与人类在岗位方面构成生存竞争,恐怕无法实现。不过,转轨时期仍然是痛苦和不人道的。对于缺乏新技能的工人来说,机器人的每一个新能力,都意味着灾难。

  在工业生产中使用机器人,和计算机在工业上大规模应用的历史几乎一样久。目前机器人最成功的应用领域是汽车行业。全球有40%的机器人效力于汽车行业,在中国这个数字则为70%。去年全球汽车行业的价值是8650亿美元。其中,机器人和自动化技术产生了6560亿美元的价值。可以说,没有机器人,就没有当代汽车工业。

  主机厂青睐的机器人显然并非好莱坞所展示的那样,拥有类似人类智能的AI。事实上,主机厂雇佣的机器人最常做的活儿是两样:Pickandplace(拿起和放下)。

  生产力之光

  和公众想象的相反,这些机械苦力绝大多数不拥有任何感官。他们不会看,也不会听,更没有其他感知能力。他们只会瞎子干活——固定开环跑一套动作。即使是这一套动作,也是工程师反复测试调出来的。

  机器人被部署到位,接通电源,然后就按照生产线指令做事,这是机器人领域的“天方夜谭”——无数工程师畅想过这一美好前景——后者做梦都想让机器人根据反馈,自主实时完成从识别到在线规划路径的全部过程。

  可惜,现阶段,“系统集成”仍然意味着砸钱花时间。如果汽车工厂的老板们能够谅解,花上亿元买一堆机器人,还要再花两倍的钱和长达数月乃至一年的时间用于“调教”机器人,才算部署到位。那么这些掏了大钱的用户,对机器人算是有所了解。

  “调教”的学名叫“系统集成”——对机器人进行示教编程、测试,得到一套供机器人执行的固定动作。如果生产线进行调整,更换产品,这个过程要再来一次(这次要省事儿得多)。

  我们参观新近建立的汽车生产线,会看到如下情景:

  这是一个人迹罕至的机器人世界,在超过6个足球场的车身车间内,所有领工资的人都在玻璃幕墙后面。

  举升机器人举起超过1吨的底盘和车身。钻孔机器人迅速钻出车身大孔,焊接机器人走焊速度超过人类10倍,而结构强度则超过20%。铝激光焊接,则只有机器人能够胜任。电光火石间,十几个机器人配合,完成本道工序,走入下一个工位。

  接下来冲压成型、无烟铆接、滚边、涂装、装配,每个工位都配有“紧固作业机器人”——拿着改锥的低端工种。机器人会用螺丝刀吸起螺钉,移动到螺丝孔的位置并拧紧。1个工件上共有10多个螺丝孔,可一气呵成连续完成。操作时间约为60秒,每一个螺丝的力矩都严格按照规定,不会出现偷懒而少拧半圈的现象。

  整个工作场面看起来错落有致、富于美感。除了关节电机运转的高频嗡嗡声,只剩下节奏感极强的“砰砰”铆接声。

  机器人工作的车间其实无须照明,除非它们的人类看守想看到它们如何干活。在机器人的可靠性达到新高度之前,恐怕必须如此。而玻璃幕墙后面的会议室,显然只是给人类员工使用。

  这一切的背后,是几百名工程师花费数月时间进行的软件调试、运动规划、工序优化、系统测试,极为繁琐的部署过程。

  机器人公司即将依赖专门的算法规划公司,实现可靠的逆运动算法,以便减少令人疲惫的部署过程。能实现自我规划、深度学习的机器人系统,按照乐观的估计,可能在2030年以后出现。即便在那时,也因高昂的成本,很难大规模使用。

  正在拉长的阴影

  按照中国新建的主流汽车生产线布局水平,机器人占据的工作岗位,在10年前有40%曾属于人类。波士顿咨询集团发布的一项报告称,到2025年,除掉初期昂贵的预算,机器人也能使汽车行业的人工成本下降33%。

  机器人在中国汽车行业的大规模运用,带来的影响是复杂的。一方面,随着机器人的使用越来越广泛,工人失去了更多的岗位,导致生产组织方式的革命;另一方面,随着人工费用上涨,正在迫使汽车制造商更多地部署高度自动化生产线,以及将生产线设立在距离市场更近的地方,这无疑延缓了中国“失去”制造业的速度。

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