從Tesla與BMW看無人工廠 連Musk都坦承的錯誤

全球制造業(yè)持續(xù)面臨勞動人口逐年降低的問題，為解決缺工危機(jī)，過去幾年「無人工廠」可說是勢頭非常強(qiáng)勁。制造業(yè)者認(rèn)為，人類既有過勞及缺工的問題，又可能因操作失誤而產(chǎn)生致命危險，如此何不干脆讓機(jī)器人取代人類？

但機(jī)器人真的能一勞永逸嗎？仔細(xì)觀察，其實(shí)市場近年對于智能制造的策略已經(jīng)開始有所轉(zhuǎn)向，歐美大廠現(xiàn)已不再只是研究于怎么開發(fā)以機(jī)器人為首的無人工廠，反而更聚焦于人跟機(jī)器之間該如何互動與搭配，才能有效發(fā)揮彼此的價值。

這說明無人工廠的概念似乎已開始有所翻轉(zhuǎn)。例如一直將無人工廠視為終極目標(biāo)的Tesla近期就面臨一項(xiàng)大麻煩，執(zhí)行長Elon Musk甚至形容Tesla正面臨「生產(chǎn)地獄」，從機(jī)器人使用率最高的汽車產(chǎn)業(yè)來看，無人工廠或許未必如想象中那般光鮮亮麗？

說起無人工廠不會不想到Tesla。眾所皆知Elon Musk一直以來都是機(jī)器人的奉行者，他還曾驕傲地向外界宣稱，Tesla擁有全球最大、最先進(jìn)的機(jī)器人生產(chǎn)線。尤其去年Model 3即將正式量產(chǎn)前，可以看出Musk對于機(jī)器人生產(chǎn)線所抱持的厚望，備足多達(dá)467臺Kuka機(jī)器人，還收購了一間德國自動化機(jī)器制造公司，專門解決Model 3在量產(chǎn)上對生產(chǎn)機(jī)器的需求。

隨后，Tesla又再度收購美國自動化設(shè)備制造商Perbix，目標(biāo)是在未來徹底升格為高度自動化生產(chǎn)線，為尚未發(fā)表的Model Y鋪路。Musk宣稱，這條高度自動化生產(chǎn)線將會推翻過去大家的認(rèn)知，具體的說，也就是人類將徹底退出生產(chǎn)線。而是退到后端只負(fù)責(zé)維護(hù)、升級機(jī)器和應(yīng)對異常狀況。他信誓旦旦地認(rèn)為，「未來生產(chǎn)在線真的不能存在著工人，否則生產(chǎn)速度就會與人工速度看齊。」

但一切并沒有按照Musk的理想順利進(jìn)行，今年以來，Model 3生產(chǎn)線已經(jīng)暫停了2次。外媒披露，初期Tesla的目標(biāo)是每周生產(chǎn)5,000輛，但在首季結(jié)束時卻僅生產(chǎn)1,000多輛。

雖然Tesla聲明暫停產(chǎn)線是為了改善自動化、克服產(chǎn)線瓶頸，但顯然這已經(jīng)超出Musk原先的預(yù)想，否則他也不會在媒體上坦承「過度的自動化是個錯誤」，并表示他低估了人類的工作效率。

Musk接受采訪時提到，過度仰賴自動化反而讓整個生產(chǎn)線的技術(shù)變得更復(fù)雜，而這些復(fù)雜的技術(shù)也因?yàn)轭l出問題導(dǎo)致無法發(fā)揮預(yù)期作用，最終逼得Tesla不得不放棄。

Tesla雖是汽車產(chǎn)業(yè)里的后起之秀，但憑借創(chuàng)新和大膽，市值一度打敗許多傳統(tǒng)車廠，包括百年老牌福特(Ford)、通用汽車(GM)、BMW等。但從另一個角度思考，傳統(tǒng)車廠所擁有的百年造車經(jīng)驗(yàn)絕非Tesla能在短期之內(nèi)超越的。

如果機(jī)器人生產(chǎn)線真的這么神乎其技，為什么傳統(tǒng)車廠并沒有效法Tesla將生產(chǎn)線全交予機(jī)器人？先前網(wǎng)絡(luò)流傳BMW的機(jī)器人大軍生產(chǎn)影片，外界看到的只是機(jī)器人如何快速組裝，但其實(shí)在鏡頭沒拍攝到的地方，人類作業(yè)員一直存在著。

事實(shí)上，汽車制造商很早就開始懂得利用機(jī)器人來提升生產(chǎn)效率。觀察BMW，其早在2007年時便導(dǎo)入3,000臺機(jī)器手臂運(yùn)行，同時采用約6,000名人力，而當(dāng)時的產(chǎn)能平均一臺車耗費(fèi)120小時。而到了2017年， BMW的產(chǎn)能已提升至平均一臺車耗費(fèi)40小時，生產(chǎn)速度提升3倍。

十年過去，BMW的生產(chǎn)線有哪里些變化？工研院機(jī)械所智能機(jī)器人技術(shù)組組長游鴻修曾實(shí)地造訪BMW工廠，令人意外的是，現(xiàn)今在BMW的生產(chǎn)線中，機(jī)器手臂的數(shù)量只剩1,500臺，但人力卻增加至7,700人，如果單就人機(jī)比例來看，這是一個跟無人工廠思維完全相反的生產(chǎn)模式。不過結(jié)果卻令人滿意，盡管機(jī)器人數(shù)量銳減，但BMW非但沒因此減產(chǎn)，反而提高生產(chǎn)效率。

游鴻修觀察，其實(shí)BMW的目的并不在于追求無人工廠，而是在于如何提升生產(chǎn)效率與質(zhì)量。BMW的做法比較趨近于先穩(wěn)定制程，然后才實(shí)現(xiàn)自動化。而究竟BMW是怎么做到在降低機(jī)器手臂數(shù)量的情況下，卻能提高生產(chǎn)效率？關(guān)鍵點(diǎn)就在于一方面BMW將機(jī)器手臂最佳化使用，另一方面則是導(dǎo)入?yún)f(xié)作型機(jī)器人提升人機(jī)共工效率。

在機(jī)器手臂的運(yùn)用上，BMW做了一些變化。其一是為機(jī)器手臂增添許多感測技術(shù)，如視覺、力覺感測，使機(jī)器手臂具有更好的協(xié)調(diào)性、精確度與靈敏度，有別于過去從事固定、重復(fù)的作業(yè)流程，多了感知能力的機(jī)器手臂將變得更有彈性。

其次是導(dǎo)入機(jī)器人制造單元(Robot Cell)的生產(chǎn)模式。游鴻修解釋，在此種生產(chǎn)模式下，機(jī)器手臂會透過旋轉(zhuǎn)平臺在不同車體間進(jìn)行組裝，可在同一條生產(chǎn)在線達(dá)到混線生產(chǎn)。

透過Robot cell，BMW生產(chǎn)在線的機(jī)器手臂變成一臂多用，而唯有提高機(jī)器手臂本身的使用率，工廠才有辦法在降低手臂數(shù)量的情況下，維持甚至提高產(chǎn)量。

為了提升人類作業(yè)員的工作效率，BMW還導(dǎo)入了過去沒有使用的協(xié)作型機(jī)器人?；旧?，BMW的生產(chǎn)線采用的是全自動化與人機(jī)共工并行，而非像Tesla致力打造完全無人化的生產(chǎn)線。

業(yè)者觀察，BMW之所以仍維持工廠有人類作業(yè)，是因?yàn)樗斫猬F(xiàn)階段要發(fā)展全自動化的無人工廠「代價太高」。德國車廠雖是自動化領(lǐng)域最熱心的支持者，但卻很懂得審慎評估，知道要適時縮手。

尤其現(xiàn)在歐美大廠普遍都已有認(rèn)知，在未來尤其是少量多樣的生產(chǎn)模式下，更難以達(dá)到無人化生產(chǎn)，此種生產(chǎn)模式最迫切需要的靈活與彈性恰是人類所擁有、而機(jī)器現(xiàn)階段所無法比擬的。