【原】智能制造=消滅流水線上的人？

上個世紀90年代的工廠里，一群工人圍著流水線，分揀半成品；

在人口紅利消失的下一個節點，在工業4.0已來的路上，中國制造的發展方向在哪里？

機器人會成為人類的機器同事嗎？

還是工人被機器人替代？

抑或是連最后的流水線都不復存在？

在近期舉辦的民營經濟高質量發展臺州峰會上，中科新松有限公司的總裁楊躒就智能制造的起因、中國工業4.0發展中的痛點，以及機器人是否會代替人等角度展開討論。

以下內容整理自民營經濟高質量發展臺州峰會楊躒的演講內容。

楊躒

中科新松有限公司總裁

今天非常榮幸能夠聊聊智能制造的事兒。

先介紹一下我自己，我于1999年到新松工作，至今21年。但是我發現現在的產業和我剛入行的時候變化非常大，這也在逼著我們思考，智能制造到底會變成什么樣？

我們知道，制造業分為離散制造和流程性制造，離散制造很簡單，是所有的產品在工序之間的周轉完成了產品；流程性制造則是通過化學或者物理的變化完成產品。

在臺州，我相信絕大多數的產業都是離散制造，所以我這次演講也僅僅基于離散制造模式。

我們在講為什么制造的模式要發生變化，首先出現了幾個變化：

第一，我們提到模塊化理論，我們做手機開發的時候提模塊化，這是理工科標準的思維方式。

但實際上從企業的內部，產業鏈上下游之間，模塊化的概念并不相同，如果按照這個理解來橫穿整個產業鏈的時候，會發現它的組織方式有重大的變化。

模塊化理論重點強調的是在保持一個明確的界面和傳遞數據的情況下，每個模塊內部是一個自適應狀態，也就意味著它可以適應大量的變化。

第二，現在的大規模生產難以為繼，主因是產能過剩。

產能過剩以后，我們同時還是用大規模的設備進行再制造，那么產能只會進一步過剩。這個和我們目前的生產方式是相背離的。

第三，我記得小時候有個電視劇講打工妹，重點講的是大量的勞動力進入產業里面，對于整個中國經濟的拉動性。

但實際上到現在為止，大量勞動力的紅利在快速衰退，勞動力的供給嚴重不足，成本又在快速上升。

再提到裝備，我們以前做一個裝備，做一個自動化產線，非常貴，但跟現在對比，價格在急劇跳水，機器人的成本和價格也是在按照下降的方式在走，但人工成本和一些其他要素在上升。

所以我們按照這種方式來講，設備和人工的平衡點，遠比想象中來的更快。

這些因素助推了制造業的變化，它帶來了智能制造變革。

從2015年開始，我們聽到最多的詞是工業4.0，那個時候就有很多的論證，1.0是什么？2.0是什么？

我們一點點在論證，每個階段的標志物有哪些？

基于這是從德國來的系統，所以也就按照德國的模式，它訂立它的核心，首先它最終抓的是CPS網絡，那么它也關注的是供應商的戰略，包括它的市場主導戰略。

所以它的集成方式抓的包括橫向、縱向、端到端，這是它的主流路徑。

怎么解決？

按照這種方式就要訂立一個標準化的架構，我們要推行一種管理的復雜系統，大規模地推動基礎設施的建設，那么同時也做了很多的監管。

怎么論證資源有效？

這個是典型的工業4.0的架構，國內很多目前在做的，是按照這種方式來推進的，但是它真的好用嗎？

我們現在也分析一下我們在工業4.0推動過程中的痛點：

1. 新建和改造如何平衡？

很多時候我們論證的都是新項目，我們出現一個新項目，從一開始規劃的時候，我們就把它用起來，但在現實中，很多的企業的系統已經存在了。

我們不可能把以前的東西全部推翻，所以這種情況下，工業4.0就出現一個短板，怎么利用已有的生態、業態？

2. 現在很多的高校、機構都在論證，我們的工業4.0都指向這種大型場景，像上午我們聊的中國的民營企業有非常龐大的航空母艦，像阿里，像華為，像吉利。

但還有更多的是這種中小型企業，這代表整個中國經濟發展的中堅力量。在沒有在理論支持情況下，它又怎么往下走？

3. 我們經常提效率和成本。我們現在在做這個系統，關注的是效率，但得到效率的同時是拿大量成本砸進去的。也就是說，我們沒有真正在效率和成本之間找到平衡點。

4. 很多的用戶都有這種需求，我很想做一些改造，很想做一些項目，但是會發現落地的動力不足。為什么這么講？

跟上面幾點都有關系，因為很多理論支持做大項目，小項目很少有人涉及，這樣它的實施動力就不夠充分。

5.自動化程度。為什么要提自動化程度？工業4.0重點提的是黑燈工廠。（注：黑燈工廠是Dark Factory的直譯，即智慧工廠，因為從原材料到最終成品，所有的加工、運輸、檢測過程均在空無一人的“黑燈工廠”內完成，無需人工操作，把工廠交給機器，工業機器人最直接的目的就是取代工廠人力，降低生產成本提高生產效率。所以可以關燈運行，故得名。）

這種提法絕對的自動化，但是自動化方式真的可以解決目前所有企業的困難嗎？好像不是這樣。

我們在中國講從工業4.0到智能制造，這才是一個重點。我們為什么一定要提智能制造，其實從嚴格意義上講，它重點提的是智能機器和人的共融。

通過機器和人的共融，推動這種決策思考的變化，從而讓人的工作能力和方向得以拓展。

這里重點提到，智能制造一定不等于無人化，我們在推動大量智能制造過程中，還是要有更多的人或者類似人的場景出現。這樣的話，企業的生產組織和流程在設計之前必須被梳理。

另外，我們既然要做智能制造，也就意味著人和機器必須能夠有效地互通，只有互通，才是個智能化的系統。

還有一個是數據采集，我記得在2010年左右，美國重點推動大數據，國內也有很多場景在推動，但是今天在講制造業，只要適度的數據采集就夠了。

為什么這么講？

1. 數據、節點、字符都是成本堆出來，無效或沒有意義的字符采集，對于成本是沒有幫助的。

2. 目前的技術迭代非常快，現在采集一個數據，可能花了比如100的費用，三年以后的費用有可能不到一半，所以現在應該適度的數據采集，目前沒有看到價值的數據沒有必要采集。

3. 以前的制造業是流水線，目前在提制造業一定不是流水線。我們現在講式生產，島式生產把制造業的所有工藝切成一個個島，用島和智能物流的方式把它銜接起來。這是布局的方式。

跟以前有很大的變化，這里面也提到了工業機器人的局限性，很多時候大家希望機器人出現了，通過工業機器人改造生產的瓶頸，但實際上工業機器人它自身就有很大的瓶頸，所以它不足以支撐目前的生產方式轉型。

4. 最后一個提到的是智能制造。很多時候我們提柔性制造，希望我這條生產線能夠涵蓋所有東西。

正是因為這條生產線，或者這個系統要兼顧所有，導致設計過程中要涵蓋很多內容，設計周期和落地時間很長。其實，周期就是費用，周期越長，費用越多。

所以我們在做一個生產系統的時候，看到眼前內容能涵蓋就夠了，因為系統本身的成本一直在下降，沒有必要把未來的成本放到今天，或者把今天的成本追加給未來，所以智能制造其實關心就兩點：

一個叫智慧工廠，智慧工廠關心的是工廠級的，它的生產的架構，它的數據傳遞。第二個叫智能生產，就是生產過程中它的物流狀態、工藝方式，這是它的研究重點。

我們仔細看這里面核心：人是智能制造的核心。

既然講人是制造的核心，我們不能不提到人機共融。

第一個點叫從人到“人”，從一個生物學意義上的人到一個帶引號的人，帶引號的人其實就是我們所提到的智能機器人。當機器人融合了更多智能，就可以有效的拓展很多能力。

一個智能機器人的典型標志就是要有空間感知。就像我一樣，我站到這里，我的胳膊碰到講臺，它是能夠感知這個講臺。

既然像人，那么它必須靈活和便捷，能夠在復雜和非典型的環境里，與人進行互動。

智能機器人還有一個標志物，就是它必須能夠搭載數字化和智能化的技術，所以它也是一個新的載體。

這里提到的機器人是指協作機器人，我們在科幻片里看到的分不出真假的機器人，我們稱之為終極狀態。

協作機器人是從傳統工業機器人到未來智能機器人技術演進的第一步。

目前大家看到的從單臂、雙臂到復合，這是它一個完整的族譜架構。這個白色的代表的是七軸。

為什么叫七軸？我們每個人胳膊都有七個方向，在做機器人的過程中，用七個關節來替代人的方式，就是讓它像人一樣，更加靈敏，更加易于操作。

在繼續研發的過程中，盡量擬人化，像人的胳膊，像人的上身一樣，就是希望未來的機器人從人到“人”走得更順暢。

我們在2015年推出了國內第一個七軸機器人，目前來講，全球只有兩個團隊可以做七軸機器人，國內只有我們。

我們做完七軸單臂以后，發現只有一個單臂還是不夠的，所以從單臂到雙臂，然后再到復合。復合就是給它一個移動的平臺和空間。

目前的協作機器人最輕只有一公斤負載，在大量的電子行業、醫藥行業，都有它獨特的使用特點。

協作機器人有幾個特點：

第一個是便捷使用。

為什么叫便捷使用？以前我們做機器人，我們必須編程，我們必須經過嚴格的培訓，怎么來編程，編完這些點以后，我再把它平移成一個軌跡。

協作機器人出現以后，既然能夠感知外部，就像我們教孩子，手把手教他，拉著他胳膊走一遍，他就學會了走路。

隨著協作機器人搭載更多新的技術，我們還有一個叫虛擬視角。

在虛擬環境下，我們設計機器人的所有動作，實體的機器人會對應完成它的操作。

既然有了力控，它就必須有安全的前提，協作集成還有一個重大的點，因為它跟人協同合作，它必須保證人的安全，所以安全是它的一個衡量值OTA。

我們以前理解機器人，經常認為它是一個產品或一個裝置，但是我們現在理解機器人，它其實跟手機一樣，是一個智能終端，所以OTA是它必須具備的。

它必須具備在線升級能力，所以它能夠常用常新。很多人接觸過機器人，傳統工業機器人最輕也要100多公斤，重則可能幾噸。

而擁有同樣負載的協作機器人最輕可達20公斤。一個20公斤的機器人，就很容易地部署在任何場景。

第二個是可拓展性。

既然協作機器人是一個可搭載更多智能化的平臺，所以它有一個更充分的，我們叫這是二次開發的Robots，可以通過這種方式來拓展它的應用場景。

在這個視頻里，我們搭建了一個未來車間模型。操作人員戴著AR系統，通過AR系統，你所有的數據都會在虛擬框里呈現出來。大家看到整個設備的數字仍然被采出來，但這只是適度采集。

視覺是人類非常重要的信息來源，通過這種方式，我們可以在機器人和人之間，訂立一個數據交換的橋梁。那么目前是拿協作機器人端咖啡。

在傳統情況下，工業機器人不可以這么做。在運用工業機器人的時候，我們就要把工業機器人放到安全的牢籠里面，才能保證人的安全。

但協作機器人可以，就像在首次進博會的國宴晚會上，我們用了一個雙臂協作機器人，替換了中南海的服務人員。

從那天開始，協作機器人不僅僅在工業里，也在更多的服務場景，包括在醫療場景中出現。比如我們剛才提到的七軸機器人就出現在手術行業里。

在醫院做手術的過程中，尤其胸腹腔的腫瘤穿刺治療，就必須要用到七軸，原因在于人有骨骼，傳統意義上的六軸機器人，不能規避骨骼的障礙，具有更多的自由度的七軸就可以規避。

我會對一些場景進行展示，展現我們在制造業上的應用。這是我們為做工業服務器的客戶做的改進。

工業服務器的特點就是品種非常多，因此有各種不同的生產線。這是一個30米的、使用了大量協作機器人的柔性生產線。

圖片的中間有一臺工業機器人，是被隔離的，剩下的協作機器人都是開放的。正是通過這種方式，協作機器人可以快速地被植入更多的操作和檢測手段。

我們以前做這樣的項目，可能需要八個月左右，這個項目從開始設計到調試，再到交付完成，總共只用了三個月。

我認為對于客戶來講，節省五個月就是大量的成本節約。

這是我們在半導體行業里的應用場景，大家理解半導體的都很高大上，是的，它的單機設備自動化程度非常高，但是它在連線過程中仍然需要使用大量的人工。

我們使用復合機器人到每個工位，進行很多的元器件的交互，上下料，包括檢測。

我們最終用了60臺復合機器人，節約了800個操作工人。結果就是客戶用800個操作工人兩年的工資來支付整個系統費用。

這種方式其實給客戶帶來了巨大的收益，也給我們行業的推廣提供了非常好的路徑。

這個其實是印刷行業的案例。在中國，印刷行業的可制化要求更高，所以它是一個完整的動態變化過程。

以前的過程是一個流水線的方式，我們按照客戶需要的實際場景，規劃成了島式生產。

我們用自動的叉車，用AGV，用協作機器人和我們自己的立體倉庫，構架了整個工廠，所以零部件、半成品和成品，都可以通過高速倉庫進行交付。所有的數據也可以麥斯系統上得到有效的呈現。

這是一個線纜行業，這個客戶是一個軍工廠，他做的產品也是大量定制的，也是按照這種方式，我們把它這種流水線的方式切成了島式，然后配合了物流。

所以今天講到這兒，智能制造里面非常重要的點，除了剛才提到的協作機器人以外，還有一個我們叫智能物流。

智能物流扮演一個非常重要的角色，它把整個生產有效地銜接起來。這樣的話它的效率越高，它銜接的效果越好，這對整個的成本控制來說至關重要。

所以我們在暢想，生產的場景到底會怎么變化，左邊是我們在20世紀90年代開始最常見的場景，一條流水線旁邊有大量的人工進行操作。2016年以前都是這樣方式。

不斷通過更多的自動化程度來改善它，我們用大量的自動化工具、更多的裝備把一個個人員換下來。通過這種方式來保障生產的效率，保證生產的品質。

但是我們理解的未來不是這樣。未來的模式還是這條生產線，生產線旁邊的人工，無非換成了新一代的智能機器人，這就是生產從以前到未來過渡的變化。

我們認為這是過渡的自動化，只是目前生產過程中的一個叫轉折點或者一個過渡點。

我用這句話來結尾，智能協作機器人，它將助推智能制造的變化，這個變化就是由繁入簡，回歸它的本源。

這是我跟大家一起分享我對智能制造的一些理解。感謝大家。

本演講由楊躒在民營經濟高質量發展臺州峰會上發言整理而成。

峰會主題：“貫徹新理念·構建新格局·再創新輝煌”

主辦單位：浙江省委統戰部、浙江省工商聯、浙江省中小企業發展領導小組辦公室、臺州市委、市政府

承辦單位：臺州市委統戰部、市經信局、市工商聯

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