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当工厂挤满机器人 zt

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发表于 2017-10-30 16:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

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当工厂挤满机器人
来源:南方都市报 作者:综合 10-29

1 .Steelcase工厂使用的Baxter机器人。
2 .机器人专家斯蒂芬妮·泰勒克斯希望能研发出触觉精细的机器人。
3 .K‘Nex玩具使用的鲜艳部件都是自动注塑压模机制造出来的。
4 .做沙拉对人类来说是小菜一碟,对机器人而言却十分困难。
5 .Symbotic的新型仓库基本上是无人空间。
6 .在布朗大学的机器人实验室,一个机器人正在练习摘花瓣。
7 .亚马逊仓库使用的Kiva机器人“体型”娇小,搬运能力却很强。
随着机器人研究的推进,产业自动化浪潮一波紧似一波。迫于成本压力,美国制造业早就开始经历升级换代,并看到了自动化带来的好处和问题:怎样的机器人对人类最有帮助?当机器人全面上岗,低技术工人何去何从?由此加深的经济不平等如何应对?
变迁:从“香饽饽”到打下手
10年前,工业机器人协助工人做工,而现在,工人则成了机器人的助手。这些遵循自动化系统指令的员工有时被称为“人肉机器人”,他们不需要多少培训。
1977年,在密歇根大急流城长大的大卫·斯滕森高中毕业,他没上大学,而是立马在建筑行业找了份工。几年后,建筑业没那么红火了,已经成家并有两个孩子要养的斯滕森需要更稳定的工作。经过一番权衡,他锁定了两家公司:“年底之前,必须进通用汽车或者Steelcase.”几个月后,他如愿以偿,进了Steelcase下属的大急流城五金厂。那是1 9 8 4年,Steelcase是全球最大办公家具制造企业,蓝领工人都想去的好地方。
威廉·桑迪比斯滕森进厂更早,1972年就开始在Steelcase上班。那时的竞争更加激烈,光是递求职申请,桑迪就和600名竞争者排了好长时间的队。他说,当时Steelcase工厂福利特别好:经理都开豪车,买湖畔度假屋;员工子女的大学学费由公司支付,暑假还可以在厂里打工;公司经常组织野餐和保龄球比赛,一度有1500人参赛。
到了1990年代,Steelcase达到鼎盛时期,在美国雇用了10000多名工人,单在大急流城周边就开了7家工厂,制作办公桌、办公椅、文件柜,还有螺丝、螺栓和脚轮等配件。那时流水线上的工人摩肩接踵,抛光、上漆、组装,一片忙碌景象。而如今,Steelcase在密歇根只剩下两家工厂,一家五金,一家木作,工人总共不到2000名。
一定程度上,Steelcase的历史反映了美国制造业这些年的变迁。公司创立于1912年,当时只有一个产品:防火金属废纸篓。后来随着经济蓬勃发展,美国不断涌现新的企业,对办公家具的需求激增,Steelcase随之壮大。“上世纪80年代在大急流城长大的高中生根本不想上大学,在Steelcase厂里工作就等于安居乐业,”在当地媒体报道Steelcase近20年的记者罗布·科克布莱德说,“跟中了彩票一样。”
但是,当互联网泡沫破裂,无数创业公司倒下,甚至到了要拍卖办公家具的地步。Steelcase进入寒冬,到2001年销售已经减少三分之一,开始关闭密歇根州的工厂,向墨西哥、印度等劳动力成本更低的地方转移。2011年,公司又进行了一系列关厂和裁员。
不过,这两年,随着许多美国企业逐步复苏,取得创纪录的盈利,对时尚新办公区的需求再次上升,Steelcase再次春暖花开。只是,这次的繁荣与上次不同了。公司总部就是一个办公场所趋势实验室,呈开放式布局,到处是玻璃隔开的工作间,工厂里则全是自动流水线和机械臂。作为段长,斯滕森手下有大约15名工人,负责生产可调式办公桌需要的部件。去年他们还必须看着一份长长的步骤清单,从装满各种尺寸的螺栓、螺钉、销钉的小车中,挑出正确零件,按照正确顺序,插入正确的孔中。而现在,名为“视觉表”的电脑化工作站会一步步指导工人组装。该系统自动防错:上一个步骤不正确,就无法进行下一步。每个步骤完成后,下一步所需部件的上方会亮灯,并发出指示音。监视器追踪着全部生产流程,并将收集到的数据传到工程师的平板电脑上。
这些遵循自动化系统指令的员工有时被称为“人肉机器人”,他们不需要多少培训,因为连钻头都装在电脑辅助的机械臂上,工人只需把它移动到正确的位置,让机器自己完成工作。10年前,工业机器人协助工人做工,而现在,工人则成了机器人的助手。
几十年来,经济学家一直认为,技术进步为工人带来了许多机会。但过去几年的研究揭示出不一样的事实。“本质上工作机会并未消失,”麻省理工的经济学家戴维·奥特说。他专门研究自动化对就业的影响。“但技术水平较低的那部分人可能无法再靠劳动维持合理的生活水平。”
传统劳动力市场围绕着“劳动力短缺”的理念建立:每个人都有一定的劳动能力,为雇主所需,他/她可以在大约30年的职业生涯中,在就业市场出售这种能力。但如今这种模式正在解体。“不是说没钱可挣了,只是钱更多地流向了资本或创意的所有者,”奥特说,“资本的分配不像劳动力的分配那么平等,人人都有一些劳动能力,但不是人人都含着金匙出生。”
以Steelcase的五金厂为例,自动化过程引导公司寻找更多受过高等教育的管理人员,他们至少需要获得大学学位,而非高中毕业。对于公司所有者以及拥有技术学位、能管理自动化系统的员工来说,财富仍会增加。但低技术工人面对的现实就不一样了。麻省理工学院经济学家达隆·阿斯莫格鲁和和波士顿大学的巴斯克尔·赖斯特雷普研究了1990年至2007年期间的美国就业市场,发现一个地区的工业机器人集中程度与就业机会和工资的减少直接相关。2015年美国制造业普通工人的收入比1973年的工人减少了9%,同期美国经济总量增长了200%.斯滕森也承认,目前Steelcase工人的收入与1987年差不多。
挑战:学摘花瓣的机器人
“机器人技术领域有个说法:人类5岁之后能做的事情都很容易,”泰勒克斯一个学生说,“学下棋?没问题。学走路?没办法。”
尽管如此,斯滕森和桑迪都不认为自动化对他们的工作构成威胁。桑迪认为,有些东西始终是机器不可替代的。即使是在自动化的未来,也需要人来应用通过年龄和经验获得的智慧,“仍然需要有人来控制据说无所不能的机器人。”
至少在眼下,斯滕森和桑迪的乐观是有一定道理的。在布朗大学的H um anstoR obots实验室,“长”着笨重手臂的机器人薇妮正在一遍遍地练习,想要摘下一朵人造雏菊的花瓣。对于人类来说非常简单的动作,对薇妮而言却是极大的挑战。它用带着胶头钳的“手”夹住雏菊,另一只“手臂”回缩,略略旋转,指向雏菊,同时发出发动机空转般的声音,好像在考虑该怎么做。然后它手向下,朝着雏菊猛地一动,抓住一片花瓣,扔在桌子上。随后再次缩回手臂,发出机械的噪声。
该实验室由斯蒂芬妮·泰勒克斯创建,她致力于开发能与人类协作的机器人,“我们正努力使机器人能准确感知和操纵环境中的物体。”
机器人学经常出现“操纵”一词。即使在高度自动化的工厂中,涉及包装或将组装小零件的工作也总是由人完成。面对没有见过的物体,即便是最灵巧的机器人,准确拣出率也只有90%,就目前的工业要求来说,这远远不够。
如果能教会机器人处理不规则物体的随机分类,将会产生巨大影响,如此一来,或会出现能换尿布或做晚饭的机器。在泰勒克斯的课上,曾有学生提出要教机器人做沙拉,但这非常困难,而且一点都不划算。“我们开玩笑说,用机器人可能会做出成本三万美元的沙拉。”泰勒克斯的助理乔希·罗伊说。
无论机器人要完成什么任务,一大挑战是设计“末端执行器”,即机器臂末端像手一样的工具,让它以不同的握力抓住各种形状、寸和质地的物体。更复杂的,也是泰勒克斯最关注的部分,是教机器人感知不同的对象,明白自己应该做什么。“机器人技术领域有个说法:对机器人来说,人类5岁之后能做的事情都很容易,”泰勒克斯一个学生说,“学下棋?没问题。学走路?没办法。”她的博士生约翰·奥伯林解释了个中原因。他拿起桌上一卷胶带,说如果机器人只是要一遍遍拿起这卷胶带并且放下,那并不难。“它只以一种方式存在———在桌子上,所以只需记住它在这种方式下的模样,要做的就是搜索这个空间。但花瓣有不止一种下落方式———旋转、垂落,有时还打了卷。所以这些花瓣是可变形的,本质上更难定位。”
教导机器人在不断变化的环境中完成这样的任务,既是挑战,也是数十亿美元的商机。比如泰勒克斯的目标之一是蓝莓。“人们不会付钱让机器人去摘雏菊花瓣,但会付钱请它们去摘蓝莓。”她说。
的确,水果和其他农产品的采摘十分辛苦,通常要在烈日下劳作数小时,美国人越来越不愿意干。当然,这样的技术影响不限于农业,能够高效采蓝莓的机器人也许还能做许多目前只有人类才能做的事情———不仅能从箱子里取出钱包,还能从钱包里中掏出一张信用卡。
“我喜欢问自己:怎么可以让社会变得更好?”泰勒克斯说,“人类现在做的事,哪些是可以让机器人做的?”
敏感:敢做不敢说
美国企业家一般少谈自动化,不得不表态时,他们会说,机器人并不能取代人类,只是帮人类减轻工作负担。
企业家当然也很想知道,不过他们不好意思公开说。自动化在欧美是个相当敏感的话题,荷兰零售巨头A hold Delhaize希望5年内所有零售店都用上清洁机器人,但其发言人坚称这不是为了取代人类员工,而是让他们有更多时间招待顾客。
这种敏感不限于企业。丹麦南部一个地方政府为了节省成本,将改造过的仓储机器人引入医院,帮助医生和护士运送物资。这些“员工”非常敬业,穿梭于外科手术室和精神病区,从不抱怨,也从不需要抽烟或休息。但医院工作人员反应相当激烈,认为这是对自己岗位的潜在威胁,企图加以破坏———机器人充电站经常会出现粪便和尿液。政府请来的首席技术官这才意识到,引入机器人需要考虑人类的反应。除了宣传变革,作为补救措施,他还建议使用节省下来的费用对失业工人进行培训,让他们去做机器人目前还无法胜任的工作。
出于类似的原因,美国企业家一般少谈自动化,不得不表态时,他们会说,机器人并不能取代人类,只是帮人类减轻工作负担。
这么说倒也不算撒谎。斯滕森和工友们的体会就是,多数情况下,机器人让工作更轻松了:工厂更干净、噪音更少、效率更高,出现问题时可以通过数据迅速诊断。而且大部分工人都喜欢轮岗,尝试不同工作,而非年复一年做同样的事情。
身体方面的压力也减轻了。斯滕森回忆,过去每天都有2500个钢制桌面下线,每个桌面都要两个人合力搬运,不仅累得汗流浃背,而且总是处于紧张状态。现在呢,配有抓爪的机械臂就能胜任所有工作。“以前总想,这么勉强支撑着,这份工作我还能干多久?现在不一样了。”
去年,美国制造业就业人
数出现了数十年来首次增长,自动化技术支持下的“回流”是一个重要原因。美国注塑企业RodonG roup旗下的建筑玩具公司K‘N ex就是一个例子。1990年代末、2000年代初,为了降低成本,K’N ex将制造业务外包给海外。金融危机之后生意不景气,K‘N ex一度收缩。经济复苏之后,K’N ex准备恢复生产规模,此时采取了新的思路:让制造业务回到美国,但必须以自动化技术降低成本。
在K‘N ex的制造车间,你可以看到很多全天候工作的注塑压模机,却很难见到人。它们将塑料树脂浸入料斗,加热至六百华氏度,再注入模具(巨大的模具也是在旁边的工具车间,由编程机器人精密制造),机械臂将完成的部件取出放凉后,放进箱子,到处是鲜艳的橙色、紫色和红色,好像糖果店。
这些注塑机由25岁的“自动化技师”约翰·威尔森管理。威尔森2014年毕业于费城大学机械工程专业,他入职三年来,公司已引入24台自动压模机。有段时间是一名工人负责一台压模机:喂料、拉动曲柄、按下按钮,然后取出成品、装车。现在,一个操作员能够管理8到10台压模机。
那么,在这家厂子里,还有哪些工作是机器不能做的?威尔森想了一会儿,回答说:“清理这些机器所在的地板,还有机器维护。”
趋势:自动化无孔不入
对没多少技术的工人而言,仓库工作似乎不错。不过,正因为仓库需要大量劳动力,它也成了自动化的目标———新型仓库里根本没有人类存在的空间。
虽然有所增长,美国制造业岗位如今在总就业人口中占比仍不足10%.工厂倒闭后,被迫离职的员工开始在快餐店或仓储式大卖场寻找工作。问题是,这些地方的岗位也正在消失,实体零售正迅速让位于电商,麦当劳计划推出“数字点餐”,将于2018年底取代5500家餐厅的人类收银员。与此同时,U ber等公司大力投资无人驾驶技术,去年8月U ber收购了初创公司O tto,希望实现长途卡车运输自动化。要知道,美国有近20 0万名长途卡车司机,多数是没有大学文凭的男性。建筑业也好不了多少,纽约一家公司推出的系统每天可以码放800到1200块砖头,是普通建筑工人的两倍多。
对没多少技术的工人而言,仓库工作似乎不错。产品的流动总需要一个仓库网络来储存和运输,作为全球最大的在线零售商,亚马逊的美国配送中心有90000多名员工,接下来准备再招几万人。人类在仓库里做的是机器人较难胜任的“拣选”工作,按照订单要求,靠着辨别力和灵巧的手指,把肥皂、咖啡、牙膏等从货架上拿出来,放到箱子里。
不过,正因为仓库需要大量劳动力,它也成了自动化的目标。2012年,亚马逊花费近8亿美元收购K iva.该公司制造的机器人能移动重达750磅的高大货架。德意志银行研究指出,每在一个仓库中引入K iva机器人,亚马逊每年就能省下2200万美元,总成本节约可能高达数十亿美元。这个刺激太强大了,难怪亚马逊正忙着寻找能取代人工拣选的智能系统。
但是,如果你参观过Sym botic公司,就会发现,将旧式仓库自动化只是个半吊子方案。Sym botic总部位于波士顿,专门研发全自动仓储系统,卖给大型零售连锁店。这种新仓库跟旧仓库完全不同,基本是个巨型立方体,内部是各种钢架、轨道和仓储笼。没有传统仓库那种留给起重机的通道,也没有工作人员可用的站台。事实上,这个矩阵里根本没有人类存在的空间。机械臂打开装有各种商品的货盘,按箱放到传送带上,送入仓储笼里。小小的绿色机器人像皮克斯电影里的赛车一样,在专用轨道上快速移动,把一箱箱商品放到指定货架上,等有需要时,再在算法引导下,把它们拿出来发货。Sym botic的首席执行官克里斯·加哈干说,有了这个系统,商家可以建小型仓库,或增加库存单位(SK U ),或用一个仓库服务于更多门店,总之灵活性大大提高。
其实Sym botic的老板、亿万富翁理查德·B·科恩就经营着食杂批发连锁店C & S.这个新型自动化仓库本是他为自己而开发的,后来发现可以卖给同行,如今订单多得做不过来。加哈干说,新仓库占用空间更小,存量更大,使得企业可以在门店附近仓储,降低了运输成本。机器工作不需要照明,耗能将减少35%,劳动力成本则可降低80%.而且,它可以24小时工作,还不用额外付加班费。系统安装约要5000万美元,投入不菲,但四年半就能收回成本。
Sym botic新仓库中最重要的人类岗位是“系统操作员”,职能类似飞行员———坐在一排显示屏后,保证一切正常运转。此外,卡车装卸仍需工人帮忙,另需4名机械技师值班,以免意外。总体而言,平均每班次需要8到9个人类,与传统仓库比,相当精简。
加哈干说,传统仓库里多数工种都不受欢迎,招人困难。工人每天可能要搬运数千公斤的货物,行走的距离相当于参加一场马拉松,每周五六天都是如此。何况夏有酷暑,冬有严寒,经常要轮班。有了自动化系统,人类只需输入命令,时薪却是体力劳动者的两倍。他不愿透露Sym botic的客户,但《华尔街日报》报道说沃尔玛已经采用,T arget正在尝试。加哈干承认可口可乐已有两个Sym botic发货中心,其对手百事可乐也跃跃欲试。在他看来,自动化是不可避免的过程,过去一个世纪里,技术创新从未间断。“在打电话都要有人帮忙转接的时代,总机接线员都是不错的工作……每次科技进步,个人都会受到影响……但我们的生活水平提高了。与没有电脑、没有手机、没有电梯的世界相比,我更愿意生活在现在。”
出路:面对现实寻求解决之道
尽管有一天,不断提高生产效率的逻辑可能会从他本人身上碾过,让他再也没有机会见证新的技术。但在眼前,他安心地享受着自动化带来的好处。
加哈干指出,与其他国家,尤其是一些发展中国家相比,美国对自动化的态度尤其保守。布朗大学的机器人专家泰勒克斯说,去年她才逐渐意识到,自动化是经济不平等成因之一,财富似乎都流向了有钱人。美国官方公布的失业率为10年来最低水平(4.2%),经济也在增长,但大部分工人的薪资水平没有变化。
2015年,普林斯顿大学经济学家安妮·凯斯和安格斯·迪顿研究发现,自上世纪90年代末以来,美国仅有高中文凭的非拉美裔中年白人的死亡率一直上升。他们将该趋势归因于“绝望死亡”,与长期失去经济机会(特别是蓝领工作)、滥用药物等相关,而在发达国家中,工资停滞、死亡率相对上升是美国独有的现象。
泰勒克斯一边进行自动化研究,一边收集跟不平等有关的学术研究和新闻文章。她认为“普遍基本收入”是一种解决之道———公民从政府那里得到足够的钱来维持生活。她说,将来需要这种经济援助的不仅仅是蓝领,自动化进程势必也会侵蚀到白领行业。据专家分析,会计师、医生、律师、建筑师、教师、记者等专业人士都将被迫与日益强大的电脑竞争。“我一直是这么说:钱是够的,足够所有人使用———只是没进你的口袋,而是流向了那1%的富人。如果我们实施科学的累进税制,这就不再是问题。作为一名机器人专家,我有责任告诉人们这一点。”
而正面迎接自动化浪潮、现在必须跟机器人一起工作的工人,也努力以积极的视角来看待今昔变迁。在Steelcase,像斯滕森和桑迪这样在车间干了几十年的老员工,已经见证过许多同事下岗。“看着失业的工友离开,心里很难过。因为没有足够的活儿要做,他们有些人的岗位就被淘汰了。公司想生存下去,是必须采取一些措施。但失业的人当然会从个人角度来看这件事,你要面对妻儿,说出这样的现实。”
与此同时,他也承认,机器人并没有让他失望。过去,生产线主要靠人工操作的时候,段长斯滕森要花很多时间提醒工人该做什么,或者弄清楚为何出现瑕疵产品。他常常需要亲自示范如何精确地固定螺丝,怎样巧妙地使用扳手。“人类需要一遍又一遍的训练,以确保建立正确的肌肉记忆。”现在这些都不再必要,自动化的机器驱动着一切。
人事管理也变得简单。车间挤满工人的时候,争执往往在所难免,斯滕森经常要应对各种纠纷和事件:生病啦,人事斗争啦,事故啦,分身不暇。现在这一切大都免了,人员越来越少,人际压力也更小。他最小的儿子30岁,因祖父去世时受到打击从大学辍学,现在厂里另一个部门工作。斯滕森曾鼓励他重返学校,不过他说儿子如今在厂里干得挺开心。
他本人也是如此。他负责的生产线效率一路飙升,一年前每天制造150个桌腿,现在平均每天800个,而且产量还在增长。这让他感觉很爽,“过去这得多少人才能干下来啊。”这种情况下,Steelcase并未增加多少新的人手,已有的工人在各个生产线之间轮转,代替已经退休的工人。此外,公司计划再引入两台自动化工作站,以“适应新趋势和未来的增长”。
看着运作流畅的车间,看着一排排机器在人类助手面前专心致志地组装,如同表演舞蹈,斯滕森意识到,即使将来美国经济继续保持强劲,市场需求居高不下,曾有的热闹景象也不再会重现,人类员工的数量只会逐年减少。他说,目前自动化工作站的“视觉表”已经包含了“你所能想到的所有技术”。尽管将来有一天,不断提高生产效率的逻辑可能会从他本人身上碾过,让他再也没有机会见证新的技术。但在眼前,他安心地欣赏并享受着自动化带来的好处。“比起过去,我确实更喜欢这份工作了,我不再觉得筋疲力尽、力不从心。”他说。
原载:《纽约客》
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