快速組裝線
皇家飛利浦電子1939年制造了第一部電動剃須刀,于1950年在德拉赫滕這里設(shè)立了工廠。但管理這家組裝廠的工程師Visser先生為之自豪的卻是最新款剃須刀的成熟技術(shù)。此款剃須刀售價350美元,按照他的說法,制造的復(fù)雜程度高于智能手機。

這條組裝線由許多套在玻璃罩保護下的機器人組成。這些由Adept Technology制造的機器人載超過100碼的工廠場地里蜿蜒游動。罩頂?shù)臄z像頭引導(dǎo)機械臂以幾乎萬無一失的準(zhǔn)頭挑出各自組裝所需要的零件。這些機械臂可在毫米級別的精度繞線,將和牙簽一般薄的轉(zhuǎn)軸配入細(xì)孔中,撿起并裝配細(xì)微的塑料齒輪,卡入塑料零件。
新一代的制造機器人將更具柔性且更容易調(diào)試。
現(xiàn)在來看一下特斯拉汽車的廠房,這家在硅谷附件弗里蒙特的工廠最近開始生產(chǎn)一款奢侈轎車Tesla S。
當(dāng)這些機器人伸入一個平臺更換自己的手臂以開始新的任務(wù)時,它們看起來像是怪物。自動化工廠中的許多機器人只能有一種特定功能,而在特斯拉這家新工廠,一臺機器人可以做四種工作:焊接,鉚接,粘合,安裝零件。

每過5分鐘,就有一輛車沿著生產(chǎn)線停留在某個加工站點,接下來將有多達(dá)8臺機器人繞著車子如同跳芭蕾舞一般忙碌著。最終這家工廠每天將生產(chǎn)83輛汽車,計劃第一年將生產(chǎn)接近20000輛。而明年公司新增的越野車也將在這臺生產(chǎn)線上生產(chǎn),屆時這些機器人將重新編程。
特斯拉的廠房很小但卻象征著(企業(yè)對)柔性機器人技術(shù)一次意義深遠(yuǎn)的重大嘗試,它有可能成為一個工業(yè)典范。而其他企業(yè)卻已經(jīng)開始考慮(規(guī)模)更大的生產(chǎn)變革。
現(xiàn)代和北汽最近在北京郊外建成了一座年產(chǎn)可達(dá)百萬輛汽車的巨型工廠。根據(jù)美中經(jīng)合集團一位今年六月拜訪了此工廠的美國風(fēng)險資本家Paul Chau的描述,與其對手的工廠相比,這家工廠使用了更多的機器人和更少的工人。他們的機器人具有和特斯拉工廠機器人一樣的柔性。
新的庫房
紐約市北部的一家配送中心同時運行的傳統(tǒng)和新式的物流系統(tǒng)向我們揭示了機器人是如何改變產(chǎn)品配送的方式并威脅到就業(yè)的。美國最大的雜貨批發(fā)商C&S通過紐伯格的這家?guī)旆肯蚱渲饕某羞B鎖店供貨。
舊的系統(tǒng)占地接近五十萬平方英尺。幾百名工人開著托盤搬運車和叉車晝夜不停地在貨架上裝貨卸貨。在夜間的高峰期,庫房充斥著刺耳的喇叭鳴笛聲和電動車疾馳噪音。頭戴耳麥的工人接到電腦以四種不同的語言發(fā)出的指令,向各個食品區(qū)疾馳。
新的系統(tǒng)更小,僅占庫房的另外一頭3萬平方英尺的場地,只有少量的技師控制。他們監(jiān)視下的四層籠箱中的各個平臺上共分布著168臺手推車大小的“流浪者“機器人。每臺機器人都可以以每小時25英里的速度移動,幾乎和奧林匹克短跑運動員一樣快。
每臺“流浪者“都與中央電腦無線連接,接到指令后沿著通道疾馳至指定地點,取出或者放入一箱食品。機器人通過側(cè)面向下滑出兩英尺長的金屬叉指搬運箱子。箱子被提起后收入機器人體內(nèi)。接下來它將加速沖到鋼籠箱的前端,轉(zhuǎn)入一條更寬的通道,并需要開始應(yīng)付交通問題——20條通道,21層平臺,每層平臺上運行著8臺機器人。
通過這些通道,機器人輪流開入一條專門的敞開通道以將各自攜帶的箱子放入一臺升降機上,最終成股的食品箱通過傳送帶被送到一臺大型機器臂前。
高達(dá)十英尺的機械臂以一個老練的超市包裝工的風(fēng)度和靈巧旋轉(zhuǎn)排列每一個箱子,最終堆成一堆高達(dá)八英尺的立方體。復(fù)雜的軟件設(shè)計的可以讓機器人決定堆放箱子的順序,這樣當(dāng)貨物到達(dá)超市的時候,工人直接把貨物上架既可獲得精確的排列順序。
堆放的工作完成后,整堆貨品會被傳送到一臺機器用透明塑料袋打包固定。接下來中央電腦會派來一輛叉車將打包好的貨品送到貨車準(zhǔn)備運輸。
這套系統(tǒng)由一家位于波士頓地區(qū)的創(chuàng)業(yè)型公司Symbotic構(gòu)造。這套機器人倉庫的靈感來自于計算機設(shè)計者創(chuàng)造的軟件算法,這種算法可將需要存入電腦硬盤數(shù)據(jù)高效組織起來。
Symbotic的總裁Jim Baum將這一新系統(tǒng)比作一個巨大的并行計算機。由于沒有任何瓶頸,設(shè)計非常高效。機器人庫房搬移食品的方式與計算機處理比特數(shù)據(jù)的方式非常相像。
人類角色的改變
經(jīng)歷了在托爾森(亞利桑那州,鳳凰城市郊)十二年倉管員的工作生涯,Josh Graves已經(jīng)看到了自動化系統(tǒng)是如何讓工作更讓輕松的同時也創(chuàng)造了新的壓力和不安。他所在的這家巨型倉庫為克羅格超市提供紡織品。
現(xiàn)年29歲的Graves先生高中一畢業(yè)就到了這家他父親工作了三十六年的倉庫工作。這份吃力的工作曾經(jīng)需要抬重箱,且工作時間也曾很長。他說“15個人進來,最后只會有一個堅持下來。“
現(xiàn)在,Graves先生開著一輛類似于小叉車的機器送取各種大小的箱子。北加州卡車司機副會長Rome Aloise說,少了體力活,工傷也更少。因為電腦已經(jīng)設(shè)定好了行程?,F(xiàn)在,壓力更多來自于心理上。
Graves先生帶著耳麥遵循電子聲的指示在倉庫中存取貨物。工人稱為“大腦“的中央電腦會提示他們的速度。而經(jīng)理們對工人的行動了如指掌,精確到分鐘。
幾年前,Graves先生所在的倉庫安裝了一套可自動存取食品箱的德國系統(tǒng)。這直接導(dǎo)致了將近20%的總勞動力,即106份工作崗位的裁減。這套新系統(tǒng)最初由資深的公會工人維護。接著這份工作就落入了雇傭非公會工人的德國公司手中。
現(xiàn)在克羅格計劃在托爾森建立一座高度自動化的倉庫。而去年六十位工會工人則前往市議會前抗議這項議會還未裁定的計劃。
Graves先生告訴市里的官員:“我們對使用這些機器沒有意見,但請告訴克羅格我們不想在我們的城市里失去這些工作。“
還是有一些工作是機器無法勝任的:需要工人移動無法事先預(yù)知的設(shè)備且需要具備各種非重復(fù)性技能的建筑工作;需要觸覺反饋的裝配工作,如將玻璃纖維板裝入飛機、輪船或汽車內(nèi)部?;蛘呤欠浅I倭炕蚨喾N類型的產(chǎn)品裝配(這需要(頻繁地)給機器人重新編程,非常昂貴)
但上面的這份清單正在越來越短。
日新月異的物流業(yè)
在加州帕羅奧多市的一處工業(yè)園,坐落著一座樸實無華的車庫,一臺準(zhǔn)備了電子“眼“和小型鏟斗和吸盤的機器壁正在重復(fù)撿起盒子,將其丟入一條傳送帶上。
它所做的,正是全世界范圍內(nèi)低收入工人日常做的工作。
受限于昂貴的視覺系統(tǒng)和對操作環(huán)境光照的苛刻要求,老式的機器人無法做此項工作。但多虧了廉價的立體相機和軟件系統(tǒng),機器人可以像人類一樣辨認(rèn)外形,這臺機器人可以快速分辨出隨機放入的不規(guī)則尺寸物體。
這臺機器人使用的技術(shù)是由微軟為其Xbox視頻游戲而開發(fā)的Kinect體感系統(tǒng)衍生而來的。
此類機器人將把自動化的觸角擴展到像聯(lián)邦快遞和聯(lián)合包裹托運這樣的公司,他們現(xiàn)在雇傭著數(shù)萬名工人做著此類工作。
Industrial Perception公司是加州門洛帕克的雄心勃勃的機器人研究公司W(wǎng)illow Garage第一個資產(chǎn)分派公司。它的第一個客戶很可能是一家現(xiàn)在雇傭著上千名工人裝卸卡車的公司。這些工人平均可以在六秒鐘之內(nèi)搬運一個箱子。但每個箱子都超過130磅重,因此工人很容易疲勞且有時候容易傷到背部。
若Industrial Perception的機器人每四秒就能可靠地搬運一個箱子,那他們就能贏得這份合同。工程師自信地認(rèn)為他們的機器人很快可以做得更好,每兩秒鐘即可搬起放下一個箱子
Industrial Perception 公司的創(chuàng)立者,機器視覺科學(xué)家Gary Bradski說:“我們即將改變制造業(yè)和物流業(yè),我認(rèn)為這不僅僅只是一個獨立事件,它最終將像因特網(wǎng)一樣影響深遠(yuǎn)。”