買數控機床也不投資機器人？專家揭秘美中小制造業自動化關鍵難題
http://www.debgrams.com 2021-01-11 09:27 來源：機器之能
2020年11月，美國麻省理工學院未來工作特別小組（MIT Task Force on the Work of the Future）發布了三篇關于美國制造的研究簡報，引發不少業界關注。我們報道了其中一篇Manufacturing in America: A View from field 。研究人員花了兩年時間進行實地考察，最終形成了這份28頁的工作簡報。他們走訪調查了麻薩諸塞、俄亥俄以及亞利桑那州制造業工廠自動化、智能化等新技術應用情況，研究方法很獨特——「自下而上」還原出美國企業（特別是中小企業）為何、何時以及如何采納新技術，并揭示新技術對就業、工人以及職業技能提升的影響。
最近，資深業內專家、美國聯邦快遞公司的技術規劃與研究高級顧問 Aaron Prather在自己的LinkedIn 對這篇簡報做出了自己的分析和回應。
美國制造業中小企業占全國制造業企業的98.4%，中小企業雇傭了43%的制造業工人。但令人擔憂的是，在生產率方面，中小企業落后于大型制造業同行。作者認為，美國制造業要想在世界舞臺上競爭，就需要引入更多的機器人和自動化技術。然而，如果沒有可行的方法來解決中小企業對機器人的財務擔憂，那么，美國在這個舞臺上很難取得任何進展。
所謂財務擔憂，不僅包括機器人成本，更包括加上末端執行器、傳感器、安全設備、安裝成本和培訓成本在內的支出，后者占總部署成本的四分之三左右。
值得一提的是，作者在聯邦快遞工作了近25年，開發和部署了大量技術應用，目前負責為聯邦快遞的運營尋找并部署新技術，包括機器人和自動化。同時，作者還與各大學和學院合作，為下一代物流技術人員開發教育項目。
作者 | Aaron Prather
編譯 | 機器之能
是什么阻礙了美國制造業全面「機器人革命」?麻省理工學院未來工作特別小組提出了這個問題，還發現了一些有趣的原因。
多年來，我們一直被告知機器人即將到來，但今天走進大多數生產設施，你不會看到很多機器人。一些大型制造商確實在投資可能被視為「關停」的業務，但是其他一些制造商在投資機器人和自動化方面則表現得更為猶豫。即使由于COVID-19大流行，許多公司希望將生產轉回美國，但是，投資生產車間里的機器人的巨大推動力，還沒有到來。
部分原因在于，尤其是在中小企業，領導人擔心公司不會有訓練有素的工人，充分使用機器人。除了機器人本身要花錢，獲取訓練有素的勞動力也是一筆錢，這些會讓中小企業的總投資太大，卻無法證明其合理性。
那么，在美國制造業中推出更多機器人，是否存在先有雞還是先有蛋的問題? 公司不將機器人部署到運營中，是因為他們沒有現成的勞動力來最大化投資回報率? 還是說，他們不想要機器人，因為他們需要在培訓上砸錢以證明購買機器人的合理性?
雖然大公司可以承擔機器人應用本身和IT培訓的成本，但中小企業很難在勞動力或機器人方面進行投資，因此也不會投資。
我們能做些什么呢?是否對勞動力進行公共投資，并希望中小企業從勞動力中招聘員工? 如何確保工人接受中小企業所需的培訓?
大多數首席執行官和政策制定者都認為，美國制造業要想在世界舞臺上競爭，就需要引入更多的機器人和自動化技術。然而，在尋找能夠充分使用機器人的工人方面，如果沒有可行的方法來解決中小企業相關財務方面的擔憂，在美國競爭力這個更大的問題上就不會取得任何進展。
一
不斷擴大的生產率差距
美國制造業中，中小企業占全國制造業企業的98.4%，根據美國人口普查，中小企業雇傭了43%的制造業工人。但令人擔憂的是，在生產率方面，中小企業落后于大型制造業同行。
麻省理工學院的研究小組指出，在20世紀70年代，大公司的生產率僅比中小企業高22%。然而，到2012年，生產率差距躍升至96%。如果大公司是唯一在機器人和自動化上投入巨資的公司，這個差距只會繼續擴大1.6%。
麻省理工學院的研究小組在他們多年的研究中注意到，大型公司不僅在設備中增加了機器人和自動化設備，同時還增加了員工人數。然而，很少有中小企業在運營中加入機器人技術。當然，這并不是說中小企業沒有升級他們的制造技術或增加他們的員工。許多企業在增加員工人數的同時，還投資了數控機床和類似設備等技術。然而，當談到機器人時，麻省理工學院的研究小組在他們的研究過程中發現，在參與研究的中小企業中，機器人很少出現。
中小型企業不投資機器人的原因是什么?
其中一個原因是初始部署后，要將機器人重新用于其他目的，重新編程非常困難。由于大多數中小企業都是多樣/低產量，他們需要靈活性來快速地從一份工作轉向另一份工作。除非長期/大批量運行，否則他們無法證明機器人的成本是合理的：
如果加上末端執行器、傳感器、安全設備、安裝成本和培訓成本，成本機器人只占總部署成本的四分之一左右。如果中小企業能夠找到控制再利用成本的方法，在運營中使用更多機器人的爭論才會開始變得更有意義。
二
員工發展
當麻省理工學院的研究人員問及中小企業在個人身上尋找什么技能時，大多數中小企業并不強調特定的證書或學位，而是強調「按時上班」和「職業道德」等軟技能。如果應聘者具備這些軟技能，雇主認為就可以為公司所需培訓他們。這并不是說，他們不會尋找有經驗的人使用特定的設備（比如數控機床），這些人通過在另一家公司或通過完成一個短期課程掌握相應技能，而是說一張紙文憑變得不那么重要。
麻省理工學院的研究團隊還發現，中小企業對當地社區大學越來越不滿，副學士學位（修滿兩年的肄業證書-譯者注）對他們的需求毫無意義。一家金屬加工公司的老板在對當地技術學院的評估中直言不諱:
「他們有漂亮的數控和焊接設備，但他們沒有真正培訓任何人……我們試圖讓他們使用老式的機械設備，但沒有人感興趣。他們忙于3D打印等花哨的東西。但我們在大規模生產。我甚至不能用增材制造降低工具的成本。我不需要孩子們接受3D打印訓練。」
學術界和雇主之間的這種技能脫節并不是什么新鮮事。有很多人呼吁學術界開始適應那些打算雇傭他們學生的雇主的需要。大流行可能最終成為推動這一變化的催化劑，因為許多人需要重新掌握技能或提高技能，以適應后covid - 19時代產生的業務轉變所創造的就業崗位。
現在比以往任何時候都清楚的是，個人在一生中會有無數個「工作」，即使他們確實呆在同一家公司。隨著技術的不斷進步和新的服務和產品的創造，終身學習將成為新的規范。現在，你從任何機構賺到的「一張紙」，在你把它開出停車場的那一刻，就更像一輛汽車了，會開始貶值，因為你當時學到的東西在未來幾年內將不再適用。
人們總是需要更新他們的技能集。對熟練工人的需求迅速變化，迫使許多中小企業將培訓納入內部，進行更多的在職培訓。正如一位經理所言，如果應聘者具備「基本的數學技能、基本的天賦和態度，以及準時上班和與他人相處融洽的人」，他就可以培訓他們了解公司需要什么。
那么，在制造商的勞動力發展方面，學術界現在扮演著什么角色呢?一些中小企業已經成功地與當地的學術機構合作，建立了適合他們的項目。有一些聯盟，如合作基金會聯盟，已經成功地與機構合作，開發項目，更好地與他們的成員公司保持一致。
不幸的是，全國沒有足夠的這種類型的聯盟，讓所有的中小企業與當地的學術界合作，解決他們的勞動力問題。
三
我們會被其他國家自動化「超越」嗎?
近年來，美國安裝機器人的增長已經放緩。從2017年到2019年，美國制造業每1萬名工人安裝的機器人數量從200個增加到228個。這兩年內的增長率僅為14%。
相比之下，韓國同期的經濟增長率為20%，已經遠遠領先于美國和世界其他國家。更令人擔憂的是，按照同樣的標準，中國的機器人密度增長了93%。
如果美國政策制定者的目標是將制造業工作崗位從中國等國回流，那么，通過機器人提高制造業生產率(而且成本更低)，將使回流成為一場艱苦的戰斗。
為了將工作崗位轉移到國內，我們需要制造商在機器人技術方面加大投資，提高生產效率。我們需要縮小大型制造企業和中小企業之間的生產率差距。
如前所述，美國制造業中小企業占全國制造業企業的近99%，就業人數近一半。如果我們想要推動更多機器人在美國安裝，并逃避生產率差距，就需要在中小企業層面采取行動。
那么，政府機構能做些什么來解決這些阻礙中小企業發展的問題呢?
像德國和中國這樣的國家已經制定了國家戰略計劃來支持他們的制造業，特別是中小企業，幫助他們投資自動化和機器人。這些計劃包括就業政策和勞動力發展計劃。
美國在聯邦和州一級都有許多項目，如美國制造業和美國商務部的國家標準與技術研究所(NIST)的制造業擴展伙伴關系(MEP)。然而，在麻省理工學院團隊采訪的中小企業中，他們發現絕大多數都沒有參與其中。
這很有趣，因為研究人員發現，參與的公司不僅在諸如員工發展等重點領域確實得到了支持，而且他們與參與項目的其他中小企業建立聯系，打造出一個微觀生態系統，在其他領域彼此支持。這與之前合作聯盟基金會(Alliance for Working Together Foundation)等聯盟所宣稱的成功很相似。
「我們都在一起」的咒語似乎是條走出許多這些問題的道路。關鍵是我們如何在現有的聯盟和伙伴關系中創造更多的參與，并在該國缺乏的地區創造新的聯盟和伙伴關系。
四
避免「文具」機器人綜合癥
麻省理工學院研究人員的這份報告對阻礙大多數中小企業投資機器人的原因提供了一些深刻的見解。
中小企業仍然認為，投資機器人是一個有風險的提議，除非他們有一個大的生產訂單，投入機器人后可以使用很長一段時間。否則，他們無法證明所有與之相關的成本——包括培訓成本。人們非常擔心機器人在完成工作后會變成壓紙用的文具。一個文具機器人不會為任何人賺錢。
這意味著，當涉及到勞動力開發工作時，需要對員工進行培訓，讓他們知道如何快速地將機器人用于新的工作。這不僅包括重新編程機器人的技能，還包括為手頭的新工作設計和建造新的末端執行器的技能，重置安全傳感器和保護，甚至知道如何對重新部署進行新的風險評估。識別在操作中重新部署機器人所需要的所有技能是未來勞動力開發工作中需要的技能。
近年來，我們看到了「機器人即服務」(RaaS)商業模式的興起，它通過降低使用機器人的成本來提高機器人對客戶的吸引力。我們需要有更靈活的培訓計劃，讓中小企業不僅能在新的機器人部署上迅速培訓他們的團隊成員，還能在生產車間的其他任務上迅速重新部署機器人。隨著在線學習的興起，肯定有很多方法可以遠程完成大部分培訓，從而使其在全國范圍內普及。研究人員采訪的許多員工都將YouTube列為他們學習工作新技能的首選場所之一。有志者，事竟成。
五
硬幣的兩面
很明顯，自動化/機器人和勞動力開發是同一枚硬幣的兩面。要解決其中一個，我們就要解決另一個。關鍵是，如果你只看到硬幣的一面，那么，這對另一面意味著什么? 只要我們承認雙方都存在，我們就可以解決兩方面的問題。
通過解決不斷增長的勞動力發展問題，我們也解決了不斷增長的生產力問題。通過這一切，我們解決了制造業就業崗位回流美國的問題。麻省理工學院的研究小組在發現阻礙這些中小企業發展的因素方面做得很好。我們只需要想出一個計劃，讓我們有辦法從一個雞蛋到另一個雞蛋。
原文鏈接：
https://www.linkedin.com/pulse/lack-robot-technicians-holding-back-rollout-more-robots-aaron-prather/?trackingId=j2GXBsNOE6p43uyFxxVwBg%3D%3D
編輯精選
