Chiny budują armię robotów modelarzy

W dużym pokoju bez okien w fabryce elektroniki w południowym Szanghaju około 15 pracowników z frustracją przygląda się małemu ramieniu robota. Pod koniec linii produkcyjnej, gdzie sprzęt sieci optycznej jest pakowany do pudełek do wysyłki, robot siedzi nieruchomo.

System nie działa, wyjaśnia Nie Juan, kobieta po dwudziestce, która jest odpowiedzialna za kontrolę jakości. Jej zespół od tygodnia testuje robota. Maszyna ma umieszczać naklejki na pudełkach zawierających nowe routery i wydawało się, że całkiem nieźle poradziła sobie z zadaniem. Ale potem nagle przestało działać. Robot oszczędza pracę, mówi mi Nie, marszcząc brwi, ale trudno go utrzymać.

Ta historia była częścią naszego wydania z maja 2016 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Zaczep odzwierciedla znacznie większe wyzwanie technologiczne, przed którym stoją dziś chińscy producenci. Płace w Szanghaju wzrosły ponad dwukrotnie w ciągu ostatnich siedmiu lat, a firma będąca właścicielem fabryki, Cambridge Industries Group, zmaga się z ostrą konkurencją ze strony coraz bardziej zaawansowanych technologicznie operacji w Niemczech, Japonii i Stanach Zjednoczonych. Aby rozwiązać oba te problemy, CIG chce w tym roku wymienić dwie trzecie z 3000 pracowników na maszyny. W ciągu kilku lat chce, aby operacja została niemal całkowicie zautomatyzowana, tworząc tzw. ciemną fabrykę. Pomysł polega na tym, że przy tak małej liczbie ludzi można wyłączyć światła i zostawić miejsce maszynom.

Ale jak sugeruje bezczynne ramię robota na linii pakującej CIG, zastąpienie ludzi maszynami nie jest łatwym zadaniem. Większość robotów przemysłowych musi być szczegółowo zaprogramowana i wykonają swoją pracę prawidłowo tylko wtedy, gdy wszystko będzie tak ustawione. Wiele prac produkcyjnych wykonywanych w chińskich fabrykach wymaga zręczności, elastyczności i zdrowego rozsądku. Jeśli na przykład pudełko schodzi po linii pod dziwnym kątem, pracownik musi dostosować rękę przed naklejeniem etykiety. Kilka godzin później ten sam pracownik może otrzymać zadanie przyklejenia nowej etykiety do innego rodzaju pudełka. A następnego dnia może zostać całkowicie przeniesiony do innej części linii.

Pomimo ogromnych wyzwań, niezliczeni producenci w Chinach planują przekształcić swoje procesy produkcyjne za pomocą robotyki i automatyzacji na niespotykaną dotąd skalę. W pewnym sensie tak naprawdę nie mają wyboru. Praca ludzka w Chinach nie jest już tak tania jak kiedyś, zwłaszcza w porównaniu z szybko rosnącą siłą roboczą w konkurencyjnych centrach produkcyjnych w Azji. W Wietnamie, Tajlandii i Indonezji płace fabryczne mogą wynosić mniej niż jedną trzecią tego, co są w miejskich centrach Chin. Wielu producentów i urzędników państwowych wierzy, że jednym z rozwiązań jest zastąpienie pracowników maszynami.

Rezultaty tego wysiłku będą odczuwalne na całym świecie. Obecnie prawie jedna czwarta produktów na świecie jest wytwarzana w Chinach. Jeśli Chiny będą w stanie wykorzystać roboty i inne zaawansowane technologie do przezbrojenia produkcji, które nigdy wcześniej nie były zautomatyzowane, może to zmienić kraj, obecnie światową fabrykę, w centrum zaawansowanych technologicznie innowacji. Mniej jasne jest jednak, jak wpłynęłoby to na miliony pracowników rekrutowanych do rozwijających się fabryk w Chinach.

Obecnie wciąż jest mnóstwo pracowników, kiedy zwiedzam fabrykę CIG z dyrektorem generalnym firmy, Geraldem Wongiem, zwartym człowiekiem, który w latach 80. zdobył stopnie naukowe na MIT. Obserwujemy ekipę ludzi wykonujących delikatne lutowanie na płytkach drukowanych, a drugą grupę wbijającą płytki drukowane w plastikowe obudowy. Wong zatrzymuje się, aby zademonstrować zadanie, które okazuje się szczególnie trudne do zautomatyzowania: przymocowanie elastycznego przewodu do płytki drukowanej. Zawsze jest inaczej zwinięty, mówi z irytacją.

Gerald Wong, dyrektor generalny CIG, rozwija fabrykę zautomatyzowanej elektroniki.

Ale jest też kilka imponujących przykładów automatyzacji pełzającej przez fabrykę Wonga. Gdy przechodzimy obok rzędu maszyn, które wbijają chipy w płytki drukowane, kołowy robot wielkości minilodówki toczy się, przenosząc komponenty w przeciwnym kierunku. Wong kroki przed maszyną, aby pokazać mi, jak go wykryje i zatrzyma. W innej części fabryki obserwujemy, jak ramię robota chwyta gotowe płytki drukowane z przenośnika taśmowego i umieszcza je w maszynie, która automatycznie sprawdza ich oprogramowanie. Wong wyjaśnia, że ​​jego firma testuje robota, który wykonuje prace lutownicze, które widzieliśmy wcześniej, szybciej i niezawodnie niż człowiek.

Po zakończeniu trasy mówi: W Chinach jest bardzo jasne: ludzie albo zajmą się automatyzacją, albo opuszczą działalność produkcyjną.

Zautomatyzuj lub zniszcz

Cud gospodarczy Chin można bezpośrednio przypisać chińskiemu przemysłowi wytwórczemu. Około 100 milionów ludzi jest zatrudnionych w produkcji w Chinach (w USA liczba ta wynosi około 12 milionów), a sektor wytwarza prawie 36 procent produktu krajowego brutto Chin. W ciągu ostatnich kilku dekad wokół Delty Rzeki Jangcy, Zatoki Bohai pod Pekinem i Delty Rzeki Perłowej na południu powstały imperia produkcyjne. Miliony nisko wykwalifikowanych pracowników migrujących znalazły zatrudnienie w gigantycznych fabrykach, produkujących niewyobrażalną gamę produktów, od skarpet po serwery. W 1990 r. Chiny odpowiadały za zaledwie 3 proc. światowej produkcji. Dziś produkują prawie jedną czwartą, w tym 80 proc. wszystkich klimatyzatorów, 71 proc. wszystkich telefonów komórkowych i 63 proc. Dla konsumentów na całym świecie ten boom produkcyjny oznaczał wiele tanich produktów, od niedrogich iPhone'ów po telewizory z płaskim ekranem.

Jednak w ostatnich latach silnik produkcyjny w Chinach zaczął się zatrzymywać. Od 2001 r. płace rosły średnio o 12 procent rocznie. Chiński eksport spadł w zeszłym roku po raz pierwszy od kryzysu finansowego z 2009 r. A pod koniec 2015 r. wskaźnik Caixin Purchasing Managers' Index, powszechnie używany wskaźnik produkcji działalności, pokazał, że sektor skurczył się dziesiąty miesiąc z rzędu. Tak jak chiński boom produkcyjny zasilał światową gospodarkę, perspektywa jego upadku już zaczęła przerażać światowe rynki finansowe.

W ciągu kilku lat CIG planuje mieć w dużej mierze zautomatyzowaną operację – to, co czasami nazywa się ciemną fabryką.

Automatyzacja wydaje się oferować kuszące rozwiązanie technologiczne. Chiny już importują ogromną liczbę robotów przemysłowych, ale kraj ten pozostaje daleko w tyle za konkurentami pod względem stosunku robotów do pracowników. Na przykład w Korei Południowej na 10 000 pracowników przypada 478 robotów; w Japonii liczba ta wynosi 315; w Niemczech 292; w Stanach Zjednoczonych jest to 164. W Chinach jest to tylko 36.

Chiński rząd chce to zmienić. 16 marca urzędnicy zatwierdzili najnowszy pięcioletni plan dla chińskiej gospodarki, który według doniesień zawiera inicjatywę, która udostępni producentom miliardy juanów w celu ulepszenia technologii, w tym zaawansowanych maszyn i robotów. Rząd planuje również utworzenie dziesiątek centrów innowacji w całym kraju, aby zaprezentować zaawansowane technologie produkcyjne. Niektóre władze regionalne w Chinach były szczególnie odważne we własnych wysiłkach. W zeszłym roku rząd Guangdong, prowincji, w której znajduje się wiele dużych zakładów produkcyjnych, obiecał wydać 150 miliardów dolarów na wyposażenie fabryk w roboty przemysłowe i stworzenie dwóch nowych centrów zajmujących się zaawansowaną automatyzacją.

Celem jest wyprzedzenie Niemiec, Japonii i Stanów Zjednoczonych pod względem wyrafinowania produkcji do 2049 r., 100. rocznicy powstania Chińskiej Republiki Ludowej. Aby tak się stało, rząd potrzebuje milionów chińskich producentów, którzy przyjmą roboty. Chce też, aby chińskie firmy zaczęły produkować więcej tych robotów.

Pracownicy CIG pobierają przedmioty z jednego z kilku robotów mobilnych, które przewożą materiały po obiekcie.

Istnieje nadzieja, że ​​stworzy to pozytywne koło, pomagając w narodzinach nowego przemysłu zaawansowanych technologii i inspirując innowacje, które mogą przenosić się z produkcji na inne sektory i produkty.

Wprowadzenie hord robotników nie jest jednak czymś, co można zrobić z dnia na dzień. To jasno wynika z zmagań, z jakimi zmaga się Foxconn, tajwański producent o wartości 130 miliardów dolarów, słynący z zatrudniania setek tysięcy pracowników w fabrykach o wielkości miasta – oraz z produkcji, między innymi, iPhone’ów Apple’a. W 2011 r. założyciel i dyrektor generalny Foxconn, Terry Gou, powiedział, że spodziewa się, że do 2014 r. w zakładach swojej firmy będzie miał milion robotów. Trzy lata później wysiłki okazały się trudniejsze niż oczekiwano, a zaledwie kilkadziesiąt tysięcy robotów zostało rozmieszczony.

Przejście na robotników może wstrząsnąć chińskim społeczeństwem, ponieważ tak wielu ludzi pracuje w produkcji.

Pomimo wyzwań Day Chia-peng, dyrektor generalny komitetu rozwoju technologii automatyzacji Foxconn, mówi, że firma automatyzuje coraz większą liczbę zadań na swoich liniach. Obejmują one produkcję wyświetlaczy i płytek drukowanych, chociaż procesy, które obejmują zginanie lub zatrzaskiwanie komponentów, nadal stanowią wyzwanie. Firma bada nawet sposoby przeprojektowania samych produktów, aby ułatwić zautomatyzowaną produkcję. Niedawno firma poinformowała, że ​​będzie sprzedawać niektóre z opracowanych przez siebie robotów innym producentom.

Przejście od ludzi do robotów może wstrząsnąć chińskim społeczeństwem. Niektórzy przesiedleni pracownicy fabryk mogliby znaleźć zatrudnienie w sektorze usług, ale nie wszystkie ze 100 milionów obecnie zatrudnionych w fabrykach znajdą taką pracę dla siebie. Tak więc nagła zmiana w kierunku robotów i automatyzacji może spowodować trudności gospodarcze i niepokoje społeczne. Można argumentować, że technologia robotyczna jest sposobem na uratowanie produkcji w Chinach, mówi Yasheng Huang, profesor w Sloan School of Management w MIT. Ale Chiny mają też ogromną siłę roboczą. Co zamierzasz z nimi zrobić?

Tańczące boty

Kilka dni przed wizytą w CIG wybrałem się na pierwszą dużą imprezę robotyczną w Chinach, World Robot Conference, która odbyła się w ogromnej hali wystawowej znajdującej się na terenie Parku Olimpijskiego w Pekinie. Miasto było ogarnięte niezwykle zimnym okresem, a produkcja energii elektrycznej na potrzeby ogrzewania spowodowała palące płuca zanieczyszczenie powietrza z pobliskich elektrowni węglowych. Jednak śnieg i smog nie zniechęciły setek naukowców i firm oraz tysięcy uczestników do przyjścia na to wydarzenie.

Pracownik CIG sprawdza wykonaną na zamówienie maszynę do budowy płytek drukowanych.

Najpierw odbyła się teatralna ceremonia otwarcia, podczas której ogromna ściana wideo przedstawiała innowacje ze starożytnej historii Chin, nieco dziwnie połączone z fragmentami robotów z filmów science fiction. Na liście gości znalazło się kilku wysoko postawionych chińskich polityków. Li Yuanchao, wiceprezydent Chin, odczytał wiadomości z gratulacjami od prezydenta Xi Jinpinga i premiera Li Keqianga. Wiceprezes powiedział, że inwestycje w badania nad robotyką nie tylko zasilą krajowy przemysł wytwórczy, ale także zachęcą do większej krajowej innowacyjności.

Po obejrzeniu kilku prelekcji przeszedłem obok niekończących się pokazów stworzonych przez firmy robotyczne i instytuty badawcze. Patrzyłem, jak ogromny robot przemysłowy wyposażony w wyrostek podobny do widelca przechodzi jakąś rutynową pracę fabryczną z przerażającą prędkością. Inne dema były bardziej kapryśne, jak mała przemysłowa maszyna wykonująca hipnotyzujące wykonanie tradycyjnego chińskiego tańca smoka (w pełnym kostiumie) i mobilny robot wyposażony w dwie rakiety, grający w badmintona z podekscytowanymi uczestnikami. Humanoidalny robot z błyskającymi oczami niósł na tacy mały automatyczny odkurzacz.

Można było również zrozumieć, jak ambitne będą Chiny, próbując zastąpić pracowników ludzkich w swoich fabrykach. HIT Robot Group, firma powiązana z jedną z czołowych uczelni technicznych w kraju, Harbin Institute of Technology, wymyśliła linię produkcyjną akumulatorów, która sama w sobie wyglądała jak jeden gigantyczny robot. Pojazdy zrobotyzowane przewoziły komponenty pomiędzy różnymi maszynami produkcyjnymi. Jedyne miejsca dla ludzi znajdowały się w centralnym pomieszczeniu kontrolnym i na linii, gdzie trzeba było wykonywać szczególnie kłopotliwe prace ręczne. Później dowiedziałem się, że HIT szacuje, że nowa fabryka może zredukować pracę ludzi nawet o 85 procent.

Ale było również oczywiste, że jako kraj z historią pozornie niekończącej się taniej siły roboczej, Chiny do tej pory wyprzedziły rewolucję robotów. Rethink Robotics, firma z Bostonu, zaprezentowała parę elastycznych i inteligentnych maszyn przemysłowych. W przeciwieństwie do konwencjonalnych robotów przemysłowych, produkty te, zwane Baxter i Sawyer, wymagają bardzo niewiele programowania i są wyposażone w czujniki, które pozwalają im rozpoznawać obiekty i unikać uderzania ludzi. Kosztują również od 20 000 do 30 000 USD zamiast setek tysięcy typowych dla robota przemysłowego. Przemawiając do mnie po tym wydarzeniu, założyciel Rethink i pionier robotyki Rodney Brooks powiedział, że Chiny stanowią ogromny potencjalny rynek dla jego firmy, która niedawno otworzyła biura w Szanghaju. Chińscy producenci robotów prawdopodobnie również zaczną tworzyć bardziej elastyczne i inteligentne roboty. Ale na razie ich produkty pozostają w tyle za produktami zachodnich producentów.

Gra, w którą często gramy, gdy idziemy na targi na Dalekim Wschodzie, polega na tym, że idziemy i oglądamy roboty przemysłowe z małych firm i mówimy: „Och, to jest kopia tego i to jest kopia tego” – powiedział Brooks. Zasugerował, że chińskie firmy zajmujące się robotyką potrzebują czasu, aby nadrobić zaległości.

Na nowo w Chinach

Aby przekonać się, jak daleko muszą się posunąć chińscy naukowcy, odwiedziłem Uniwersytet Jiao Tong w Szanghaju, jedną z najbardziej prestiżowych instytucji w kraju i siedzibę najstarszego w Chinach akademickiego laboratorium robotycznego, założonego w 1979 roku. Znalazłem się na bujnym i rozległym kampusie na ciche przedmieście w południowym Szanghaju, otoczone studentami jeżdżącymi na skrzypiących rowerach. Tam znalazłem nowocześnie wyglądający budynek, w którym mieściło się laboratorium robotyki.

Naukowcy z Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju opracowują roboty humanoidalne i chodzące.

Zhu Xiangyang, profesor po czterdziestce w cienkich okularach i polarowej kamizelce, przywitał mnie w swoim biurze herbatą i nieodpartym uśmiechem. Laboratorium ma kilkudziesięciu profesorów i naukowców oraz ponad 100 doktorantów i doktorantów, a Zhu jest słusznie dumny ze swoich badań. W jednym pokoju znajdował się sterowany mózgiem automatyczny wózek inwalidzki, obsługiwany za pomocą czepka elektroencefalograficznego noszonego przez doktoranta. Na filmie pokazano karalucha cyborga wyposażonego w bezprzewodowy implant, który łączył się z jego obwodowym układem nerwowym i umożliwiał sterowanie ruchami stworzenia z komputera. W innym pomieszczeniu badacz zademonstrował roboty przypominające węże io miękkim ciele, zdolne do dosięgnięcia lub czołgania się przez wąskie przestrzenie. Wewnątrz garażu, we współpracy z chińskim producentem samochodów o nazwie Chery, powstaje prototyp autonomicznego samochodu, podobny do jednego z Google.

Coraz częściej musimy wchodzić w bardziej zaawansowane roboty. To może pomóc stworzyć ciemną fabrykę.

Pomimo imponujących projektów badawczych w miejscach takich jak Jiao Tong, wciąż zastanawiałem się, jak Chiny spełnią swoje ambicje produkcyjne. Kai Yu jest założycielem startupu Horizon Robotics i wcześniej był szefem laboratorium badawczego zajmującego się sztuczną inteligencją, założonego przez Baidu, dominującą chińską firmę internetową. W laboratorium Baidu Yu i jego współpracownicy skoncentrowali się na dziedzinie sztucznej inteligencji zwanej głębokim uczeniem, która polega na trenowaniu dużych symulowanych sieci neuronowych w celu rozpoznawania wzorców w danych. Naukowcy zaczynają teraz badać, w jaki sposób uczenie maszynowe może sprawić, że następna generacja robotów przemysłowych będzie jeszcze inteligentniejsza i bardziej elastyczna. W przyszłości widzę, że Chiny będą bardziej kreatywne [w robotyce], powiedział mi Yu. Oryginalny design, oryginalne pomysły, ale także niektóre z podstawowych technologii, jak głębokie uczenie, sieci neuronowe, sztuczna inteligencja.

Yu uważa, że ​​techniki sztucznej inteligencji opracowane przez duże chińskie firmy internetowe do celów wyszukiwania, handlu elektronicznego i innych celów można zastosować w robotach. Powiedział, że Chiny mają bardzo dobrą okazję do nadrobienia zaległości. Umiejętności, których nabyli w ciągu ostatnich pięciu lat, można przenieść na tworzenie inteligentnych maszyn.

Kiedy później zwiedziłem fabrykę CIG, nie było trudno wyobrazić sobie, w jaki sposób takie postępy mogą zacząć zasilać wysiłki Wonga na rzecz automatyzacji jego działania. Po pierwsze, robot zdolny do uczenia się i adaptacji prawdopodobnie nie byłby zdziwiony nierównym pudełkiem, które wymaga etykietowania.

Po wycieczce Wong przeprowadził mnie przez prezentację PowerPoint, która przedstawiała plan firmy na następne kilka lat, a potem rozmowa zeszła na inteligentną robotykę. Na początku będziemy używać standardowych robotów, powiedział Wong. Ale wtedy użyjemy bardziej zaawansowanych. Coraz bardziej musimy wchodzić w bardziej zaawansowaną robotykę. To może pomóc stworzyć ciemną fabrykę.

Biorąc pod uwagę imperatyw gospodarczy, determinację rządu i rosnące zaawansowanie technologiczne kraju, wydaje się bardzo prawdopodobne, że firmy produkcyjne w Chinach z powodzeniem zautomatyzują się i że kraj stanie się liderem w technologiach zaawansowanej automatyzacji.

A jednak dziwnie jest myśleć o zmianach, jakie czekają chińskich pracowników produkcyjnych. W pewnym momencie naszej wycieczki minęliśmy grupę około 20 osób robiących sobie popołudniową przerwę. Najwyraźniej wszyscy drzemali, głowy spoczywały na złożonych przed nimi ramionach. Robot nie musi tego robić. Ale nie mogłem przestać się zastanawiać, co stanie się z tymi pracownikami, gdy roboty odbiorą im pracę. Wong mówi, że najprawdopodobniej wrócą do swoich rodzinnych miast i znajdą tam pracę, na farmie, a może w sklepie lub restauracji. Może tak jest, ale dla niektórych nie będzie to takie proste.

Tydzień po opuszczeniu Chin otrzymałem e-mail od Wonga z dodatkowymi informacjami o jego planach, wraz z charakterystycznie odważną obietnicą. Pozostań w kontakcie, napisał. Stworzymy ciemną fabrykę.

ukryć