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兩難的自動化:機器人的“深圳實驗”

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 12:42:11 來源:中國企業家

  導讀:2011年,深圳雷柏這家以生產鼠標鍵盤等無線外設為主打產品、不過3000人的中小製造企業,一口氣從瑞士機器人生產商ABB購買了75台(tai)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)。說(shuo)來(lai)有(you)趣(qu),雷(lei)柏(bai)科(ke)技(ji)創(chuang)始(shi)人(ren)曾(zeng)浩(hao)學(xue)自(zi)動(dong)化(hua)專(zhuan)業(ye)出(chu)身(shen),畢(bi)業(ye)後(hou)創(chuang)業(ye)的(de)這(zhe)幾(ji)年(nian),他(ta)一(yi)直(zhi)沒(mei)有(you)做(zuo)過(guo)和(he)自(zi)動(dong)化(hua)相(xiang)關(guan)的(de)工(gong)作(zuo),但(dan)是(shi)他(ta)對(dui)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)前(qian)景(jing)深(shen)信(xin)不(bu)疑(yi)

   在(zai)深(shen)圳(zhen)一(yi)間(jian)廠(chang)房(fang)車(che)間(jian)靠(kao)窗(chuang)的(de)位(wei)置(zhi),兩(liang)台(tai)橙(cheng)紅(hong)色(se)的(de)小(xiao)型(xing)機(ji)器(qi)人(ren)正(zheng)在(zai)緊(jin)密(mi)地(di)合(he)作(zuo),一(yi)台(tai)負(fu)責(ze)拿(na)鼠(shu)標(biao)開(kai)關(guan),另(ling)一(yi)台(tai)負(fu)責(ze)貼(tie)膜(mo)。每(mei)隔(ge)幾(ji)十(shi)秒(miao)鍾(zhong),右(you)側(ce)的(de)機(ji)械(xie)手(shou)就(jiu)會(hui)扭(niu)轉(zhuan)身(shen)形(xing),彎(wan)曲(qu)成(cheng)90度,與左側的機械手在空中輕輕一碰,對接的一刹那,像是一隻老鷹在給幼鳥耐心喂食,又像是兩台機器人在“接吻”。

  “機器人接吻”這一幕每天都會在深圳雷柏公司於今年4月yue份fen投tou入ru使shi用yong的de新xin廠chang房fang內nei上shang演yan。雷lei柏bai科ke技ji是shi一yi家jia生sheng產chan電dian腦nao周zhou邊bian設she備bei的de本ben土tu企qi業ye,但dan它ta的de新xin廠chang房fang卻que與yu深shen圳zhen其qi它ta數shu千qian家jia電dian子zi企qi業ye的de工gong廠chang有you著zhe明ming顯xian的de不bu同tong:雷柏生產線上的主角不是一排排的工人,而是一列列嶄新的機械手臂。這些橙色的機械手有著人類般靈巧的關節,不但能上下左右360度du靈ling活huo移yi動dong,還hai能neng做zuo出chu一yi係xi列lie對dui精jing準zhun度du要yao求qiu極ji高gao的de動dong作zuo,比bi如ru在zai一yi排pai極ji小xiao的de零ling件jian上shang點dian焊han或huo者zhe在zai一yi小xiao塊kuai鼠shu標biao外wai殼ke上shang進jin行xing噴pen塗tu。每mei條tiao生sheng產chan線xian上shang隻zhi有you寥liao寥liao幾ji個ge工gong人ren,或huo站zhan立li,或huo坐zuo著zhe,似si乎hu變bian成cheng了le製zhi造zao業ye的de旁pang觀guan者zhe。

  2011年,這家以生產鼠標鍵盤等無線外設為主打產品的公司,一口氣從瑞士機器人生產商ABB購買了75台工業機器人。很多人帶著好奇前來參觀,想看看雷柏科技如何安置這些機器人。

  這是一個巨大的冒險,“你們真勇敢。”ABB高層評價雷柏說,這一訂單讓製造者都有些吃驚。一次性購入75台機器人,對於一家不過3000人的中小製造企業來說,消化不好,不僅不能提高生產效率,亦可能引發新的矛盾。

  更為重要的是,雷柏訂購的這批機器人是2011年ABB新一代機器人產品“IRB120”。IRB120是ABB設計過的最小的機器人,僅重25千qian克ke。放fang在zai工gong作zuo台tai上shang,就jiu像xiang是shi一yi隻zhi調tiao皮pi的de猴hou子zi伸shen出chu長chang長chang的de手shou臂bi取qu物wu。在zai過guo去qu,工gong廠chang裏li的de自zi動dong化hua生sheng產chan一yi直zhi是shi大da型xing機ji器qi人ren的de天tian下xia,無wu論lun在zai最zui早zao應ying用yong機ji器qi人ren的de汽qi車che行xing業ye,還hai是shi在zai自zi動dong化hua生sheng產chan方fang麵mian後hou來lai居ju上shang的de電dian子zi業ye,工gong業ye機ji器qi人ren是shi昂ang貴gui與yu笨ben重zhong的de代dai名ming詞ci,它ta們men身shen大da力li粗cu,可ke以yi充chong當dang“高級搬運工”搬運物料;它們強壯耐用,可以從事高溫或者放射性作業。在2008年之前,雷柏科技也從ABB購買過機器人,但使用範圍也僅限於讓機器人進行噴塗和打磨工序。“還是對人工操作的簡單替代。”如今看到這些隻有一隻成年獼猴大小的機器人,所有人都既擔心又好奇,“當時,ABB自己製造出來都不確定哪些生產線可以應用這種小型機器人。”雷柏科技副總裁李崢回憶說。

  彼時,除了CEO曾浩和少數幾個高層,公司上下幾乎沒有人相信,在深圳沒有先例的“機器人工廠”計劃能夠順利實施。“他們背地裏罵我們是瘋子。”李崢笑著回憶說。

   

李崢注視著兩台正在緊密合作的機器人,他是雷柏自動化改造的主要推動者之一

  “小”機器人試驗

  從深圳雷柏科技工業園向西走50公裏,就可以到達深圳富士康園區。今年7月29日,富士康董事長郭台銘在一次員工聯歡晚會上意外地宣布,未來三年富士康將製造100萬台機器人來代替人工。聯想到富士康在大陸員工的數量正好也是100萬,很多人將此當作老郭對手下員工的一次幽默吐槽。到了11月,人們才發現郭台銘並非戲言。第一批1萬台“富士康機器人 (Foxbots)”已經出現在了富士康在山西晉城的工廠中。

  雷柏科技和富士康所在的深圳是中國製造業的重要引擎,2008年,珠三角用工荒爆發,並引發廣泛討論。很多人表達了共同的擔憂:建立在特區製度紅利和大量廉價勞動力基礎上的發展模式,是否需要改變?

  雷柏自從2002年成立時起,每年都以40%以上的速度在擴張。廠房麵積從最初的800平方米到2010年已經達到40000平方米,直到周圍的廠房都租完,仍然不夠用;與此同時,用工荒一年比一年嚴重,工人工資平均每年都要漲15%-20%,雷柏的利潤不斷被上漲的人力成本吞噬。

  說來有趣,雷柏科技創始人曾浩學自動化專業出身,後來創業卻遠離了所學,開始做無線外設設備。他不否認自己有機器人情結,“畢業後創業的這幾年,他一直沒有做過和自動化相關的工作,但是他對自動化的前景深信不疑。”雷柏科技副總裁李崢介紹說。這家2002年成立的公司,目前是最大的中國本土無線外設設備製造商。

  曾浩知道,機器人的生產效率比人工效率高幾倍,比如USB插口生產線上的機器人節拍時間僅為3秒,生產效率比人工提高了60%。兩組工件的生產可以同時進行,可以節約10個以上的勞動力。而這些設備成本的回收周期僅為兩年,比人力成本便宜很多。

  經過兩年的探索,2010nian,leibaikejijuedingzhengshiqidongquanbushengchanxiandezidonghuagaizao。nashi,chengbendeyalizhengzaibubujinbi,anzhaodangshidegongzishuiping,yiweigongrenderenlichengbenyinianyuewei3萬元,每1000名員工的總成本就是3000萬元。曾浩希望,通過自動化改造,可以把整個公司不到3000人的人力規模調整到1000人左右。“做自動化改造的唯一目標就是利潤。”作為一家創業不過10年的民營企業,李崢並不諱言在經濟低穀中雷柏麵臨的盈利壓力。

  2010年也是雷柏科技的“賽點”——yinianhou,leibaikejishixianlezaizhongxiaobanshangshi。nairenxunweideshi,zaishangshichoubeiguochengzhong,leibaigaocengjishaoxiangwaijietanjigongsideshengchanxianzidonghuagaizaojihua,sihushengpazhezhongmeiyouxianlidechangshihuiyingxiangtouzizhedepanduan。

  bujinshimeiyouxianli,shenzhilianheshidejiqirenyenanyizhaodao。zaiwuxianwaishexingye,luojishubiaorengshibukedongyaodebiaogan,tongguoxuexi,leibairenshidao,shubiaobiaomianshiyigejiandanzhijidechanpin,qishiyekeyizuochuyishugan,haodeshubiaowaishechanpinyidingyao“手感舒適,精準靈活,細節100%到位”。自然,也隻有具備同樣靈敏感覺的工業機器人,才能勝任這樣的生產工作。

  所以,令雷柏科技滿意的是,這一次IRB120機械手的工作精準度較之過去那些身形粗大的“高級搬運工”大大提高。李崢告訴記者:“以前鼠標上的一個微小鐵片需要工人用手工工具彎成90度,不但辛苦而且效率低下,一不小心就會弄破手;原有的自動化設備也無法達到這個精度;可是現在這些機械手臂一次性可以完成,成功率幾乎百分之百。”  

  機器人的精確度和柔性特點幫助雷柏降低了工業設計的難度。雷柏之前的傳統自動化組件有許多不足,工廠裏配備的滑台、伺服馬達、滾珠絲杠、振動盤、氣動元件等隻能完成一些簡單的動作,當需要完成一些複雜性運動的時候,機械設計就變得複雜困難,很多動作無法完成。

  而ABB機器人IRB120在zai將jiang近jin半ban米mi的de區qu域yu內nei可ke以yi擺bai出chu任ren何he姿zi勢shi,到dao達da任ren何he位wei置zhi,使shi得de單dan一yi機ji器qi人ren就jiu可ke以yi在zai一yi個ge狹xia小xiao的de空kong間jian內nei完wan成cheng許xu多duo傳chuan統tong自zi動dong化hua設she備bei要yao配pei合he使shi用yong才cai能neng完wan成cheng的de複fu雜za動dong作zuo;而且機器人10微米的重複定位精度也令舊設備望塵莫及。

  更geng為wei重zhong要yao的de是shi,雷lei柏bai科ke技ji希xi望wang借jie助zhu機ji器qi人ren,改gai變bian整zheng個ge生sheng產chan模mo塊kuai,實shi現xian上shang百bai道dao工gong序xu的de產chan品pin裝zhuang配pei環huan節jie的de全quan自zi動dong化hua處chu理li。這zhe一yi構gou想xiang實shi現xian難nan度du頗po大da,即ji使shi擁yong有you卓zhuo越yue科ke技ji創chuang新xin能neng力li的de蘋ping果guo公gong司si也ye無wu法fa在zai製zhi造zao環huan節jie完wan成cheng這zhe一yi任ren務wu。因yin為wei工gong業ye機ji器qi人ren出chu場chang時shi隻zhi有you標biao準zhun配pei置zhi,而er裝zhuang配pei環huan節jie技ji術shu動dong作zuo複fu雜za靈ling活huo,需xu要yao更geng高gao級ji的de程cheng序xu指zhi引yin。打da個ge比bi方fang說shuo,如ru果guo機ji器qi人ren是shi一yi台tai電dian腦nao,那na麼me標biao準zhun配pei置zhi就jiu是shiWindows係統,但是如果你想修照片、打3D遊戲,必須安裝新的軟件。在電腦世界中,這些軟件是已有可備選的。但是在機器人王國裏,這些“軟件”需由使用者根據需要自行編寫。雷柏的研發人員隻好自己動手為機械手的運動軌跡編程,使得製造流程的設計上可以在線柔性調整。

  意想不到的情況是,由於使用方式的改變,導致機械手的頻繁受力點與設計者的想象存在很大差距。“一些設計者認為會頻繁使用加強保護的地方,沒有出現問題,相反,另一些設計者認為不會出問題的手臂‘關節’,卻出了問題。”不過,對於雷柏科技在使用機器人中出現的問題,ABB按照合同約定給予了充分的售後支持,“他們考察過後會覺得,原來他們的機器人在製造中還可以這樣使用,這是我們幫他們豐富了產品的應用領域,對他們也是好事。”李崢說。當然,雷柏的“狡猾”也可見一斑,“我們約定了三年保修包換。”

機器人的精確度和柔性特點幫助雷柏降低了工業設計的難度

  與人共舞

  或許是有先見之明,ABB給機器人IRB120起了一個更為好記上口的名字:“中國龍”。

  但是,當75條“中國龍”真(zhen)的(de)降(jiang)臨(lin)雷(lei)柏(bai)科(ke)技(ji)的(de)新(xin)工(gong)業(ye)園(yuan)時(shi),該(gai)如(ru)何(he)合(he)理(li)地(di)安(an)置(zhi)它(ta)們(men),每(mei)個(ge)人(ren)心(xin)裏(li)都(dou)沒(mei)有(you)底(di)。雷(lei)柏(bai)製(zhi)造(zao)中(zhong)心(xin)總(zong)監(jian)鄧(deng)邱(qiu)偉(wei)記(ji)得(de),他(ta)在(zai)進(jin)行(xing)新(xin)廠(chang)區(qu)規(gui)劃(hua)時(shi),李(li)崢(zheng)經(jing)常(chang)跑(pao)過(guo)來(lai)問(wen)他(ta);“你辦公室隻放這麼點人,有沒有問題呀。”suirandajiadouyishidao,jiqirendezidonghuagaizaohuidailaiyonggongrenyuandejianshao,danshidangzheyiqiezhendefashengshi,meigerendouyouxiebushiying,tamenyijingxiguanleguoqugongchanglixixirangrangdechangmian。

  zaiqichudeguihuali,zengjingyouyirenyiwudeshexiang,jiyiminggongrenheyitaijiqirenzuoban,zaitongyijiancaozuojianligongzuo,lijiyourentichufandui,renweijiqirenbijingbushiren,meiyoubanfaherenjinxingjiaoliu,huirangyuangonggandaokuzao、沉chen悶men。也ye有you人ren有you不bu同tong看kan法fa,指zhi出chu機ji器qi人ren並bing非fei毫hao無wu互hu動dong能neng力li。例li如ru,在zai檢jian驗yan環huan節jie,負fu責ze檢jian驗yan的de機ji械xie手shou在zai拿na不bu準zhun的de時shi候hou,會hui自zi動dong將jiang產chan品pin舉ju到dao工gong人ren麵mian前qian停ting滯zhi幾ji秒miao鍾zhong,請qing他ta幫bang忙mang“把關”,公證人員確認沒有問題,再進行下一個動作。最終,雷柏科技決定按照兩人一室或三人一室進行編組。

  大規模使用機器人帶來的回報,一是降低了人工成本,卻提高了生產效率——雷柏科技通過兩年停止招工的做法,通過自然流失(員工辭職後不再招聘)的方法,使全公司瘦身了三分之二,預計到2012年底規模維持在1000人。而人均生產效率卻提高了4倍。更重要的是,由於機器人在進行重複生產時穩定性更為出眾,產品的質量因此大為提高,這是公司獲取更高利潤的保證。“機器人不會跟你鬧情緒。”李崢說。

  duiyuxiongyongerzhidejiqirenshidai,yiyourenchongmandanxin,danxinnajiangshiyigejiqirenyurenqiangfanwandeshidai。danguojijiqirenlianmengyifenbaogaobiaoming,jiqirenzaigongyedeguangfanyingyong,fanerhuicujingongrenjiuye。erlizhengzerenwei,jiqirendeyingyongshenzhihuishiliuxiadegongrenhuodegenggaodepingjungongzi。“比如以前一個工人一定時間內可以生產1000件產品,現在他操縱的機器人可以達到1500件,雖然每件產品的報酬降低了,但合計的工資報酬更高了。” 

  

  與之相伴的,是更多的員工將擔任技術工人的角色,對工業機器人進行維護管理工作,學習操作技術。“培訓的任務由此變得更重了,但是人數變少了。”

  但ABB公司(上海)機器人研發中心總監張暉認為,勞動人口的減少已經是不可逆轉的趨勢。當越來越多的90後乃至00後成為中國勞動力的主力時,他們的訴求已經與父輩大不相同。“我們做過調查,70後打工者主要目的還是掙錢養家糊口;但是90後的自主意識更強,他們更看重的是,工作首先要能讓我自己Happy起來。”這一點李崢也深有體會,他發現一些年輕員工會以自己有能力操縱機器人為榮:“現在我操作的是機器人,我已經是技術工人了。”這種心態或許為未來機器人與中國新一代工人的和諧相處,埋下了健康的伏筆。

  “過(guo)去(qu)的(de)經(jing)驗(yan)表(biao)明(ming),製(zhi)造(zao)業(ye)對(dui)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)應(ying)用(yong)總(zong)是(shi)會(hui)帶(dai)來(lai)極(ji)快(kuai)的(de)投(tou)資(zi)回(hui)報(bao)以(yi)及(ji)顛(dian)覆(fu)性(xing)的(de)對(dui)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)的(de)改(gai)進(jin)。這(zhe)在(zai)不(bu)管(guan)是(shi)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)業(ye)還(hai)是(shi)其(qi)它(ta)行(xing)業(ye),不(bu)管(guan)是(shi)發(fa)展(zhan)中(zhong)國(guo)家(jia)還(hai)是(shi)工(gong)業(ye)化(hua)國(guo)家(jia)都(dou)是(shi)得(de)到(dao)了(le)證(zheng)明(ming)的(de)。”國際機器人聯盟IFR(International Federation of Robotics)副總裁Arturo Baroncelli在今年早些時候表示。

  繼承製造業傳統

  回顧公司自動化改造的道路,雷柏製造中心總監鄧邱偉連連稱,“我們很幸運。”他認為雷柏的機器人大規模應用正好踩對了製造業轉型的“痛點”,才順利實現。“我們正好碰到了這個時間點。如果早幾年,這件事肯定做不成。”

  這個痛點是指,中國製造業正處在工業機器人大規模應用的臨界點上:從1999年到2008年,中國工業機器人的裝機量每年都以超過20%的速度增長,從1999年550台發展到2008年超過3萬台。甚至在全球經濟陷入一片蕭條的2009年,工業機器人銷量卻逆勢而上。根據IFR數據顯示,中國工業機器人銷售量從2010年5.2萬台增長到2011年7.4萬台,實現了42%的年增長。

  這一時間點的另一個意義在於:在2009年世界範圍內電子製造業的機器人數量第一次超過了汽車製造業;而也正是在這一年,中國電子企業開始大規模運用機器人。

  張暉博士說,大規模應用機器人代替人工的領域不外乎下麵三種情況:

  首先是對精準度要求極高的行業,用機器人可以大大提高生產效率降低次品率;其次是工作環境對工人健康有害的行業,機器人可以代替人工去完成那些有損健康的工作;最後是人力成本極高的國家或領域,使用機器人可以把人力成本降下來。

  ermuqianshangshusantiaodouyuzhongguodianzizhizaoyedeqingxingwenhe,shidezhongguodianziyedaguimoshiyongjiqirendetiaojianyijingchengshu。yezhengyinweiruci,zhongguozhengriyichengweijiqirenzhizaoqiyedetouziredi。ABB在中國上海的研發中心正在持續擴大產能來適應不斷增長的需求。

  與此同時,一批本土機器人製造商也正不斷湧現出來。今年4月份,與雷柏新工廠投入使用的幾乎同一時間,科技部針對機器人領域發布了《服務機器人科技發展“十二五”專項規劃》。規劃指出,“十二五”期間,我國將攻克一批智能化高端裝備,發展和培育一批高技術產值超過100億元的核心企業;同時,將重點培育發展服務機器人新興產業,重點發展公共安全機器人、醫療康複機器人、仿生機器人平台和模塊化核心部件等任務。

  不過,製造業巨頭例如富士康並不甘心在機器人時代被他人控製,而是熱衷自己製造機器人。但是在張暉看來,“百萬台機器人”的說法更多像是一個口號,沒有實現的可能。“目前全球的機器人產量隻有18萬台。”

  目前,中國已經有機器人生產企業100多家。但比起國際上那些成熟的機器人製造商如ABB、FANUC、KUKA等,技術上仍有差距。其主要問題是缺少關鍵部件研發能力,機器人的主要零件如馬達和控製器都要采購;另一原因是國產機器人的精確度較差。“我們ABB的機器人精確度可以達到10微米,這是國產機器人目前無法做到的。”張暉告訴記者。“目前擺在國內電子企業麵前隻有兩條路:一條路是往人力成本更加低廉的地區如東南亞、印度甚至非洲等地方遷移;另一條路就是大力發展自動化,用機器人代替人工。”

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  張zhang暉hui總zong結jie說shuo,機ji器qi人ren製zhi造zao與yu應ying用yong總zong是shi會hui在zai那na些xie有you製zhi造zao業ye傳chuan統tong和he轉zhuan型xing需xu求qiu的de國guo度du獲huo發fa展zhan機ji會hui。在zai製zhi造zao業ye傳chuan統tong上shang,深shen圳zhen所suo代dai表biao的de珠zhu三san角jiao無wu疑yi是shi中zhong國guo本ben土tu製zhi造zao業ye的de源yuan頭tou之zhi一yi。工gong業ye機ji器qi人ren的de大da規gui模mo應ying用yong在zai這zhe裏li更geng容rong易yi找zhao到dao土tu壤rang。

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