展望2030：機器人制造的全面崛起？
[導讀] 機器人的出現，改變了人們的制造方式。以往需要一百個人制造的流程現在或許就只是需要十個人就能實現。我們從個人實例里面看未來制造業的走勢，預測一下2013年的制造業會是怎么樣的一個境況。
中國在過去二三十年里發展迅速，其中最依仗的就是中國人力資源的優勢，對于勞動密集型的制造業來說，有著先天的優勢。但隨著機器人等高效率產品的出現，就徹底改變了人們的制造方式。以往需要一百個人制造的流程現在或許就只是需要十個人，甚至是一個人就能實現。下面我們從很多個個人實例里面看未來制造業的走勢，預測一下2013年的制造業會是怎么樣的一個境況。
人人都能成為制造商
任何人都能輕松涉足硬件產業的時代即將到來。通過充分利用他人的工廠和網絡獨自創業的創業者也已經出現。當涉足硬件制造的障礙消失時，只要想的到，產品就會出現在市場上。
松下和索尼等著名家電制造公司面臨著經營低迷的困境。這些公司都發布了大規模的重組計劃，工程師等人才的外流一直在持續，但在這樣的動向出現之前，也有一些人自斷退路，成立了公司。
位于千葉市的Acarine是森宮祐次創辦的家電制造公司。雖說是制造公司，但員工只有森宮一人。森宮曾在JVC（現JVC建伍）和索尼擔任過設計師。他一直在說，“在以前供職的大公司，就算想到有趣的商品創意，往往也會被業務部門以‘業務規模不可能達到100億日元’為由被槍斃。但不同尋常的商品有可能會爆冷門熱銷”。
Acarine的森宮祐次與他開發的燈具（上）。費特曼夫婦開發的Nomiku烹飪機（下）
不滿足于大公司的量產品
在大公司感覺到商品開發局限性的森宮決定辭職，并在2010年創辦了“一人制造公司”。森宮說：“只有自己一個人，在制造產品的時候，就不需要在意事業規模。”Acarine銷售的商品充滿了原創性，比如振動即可點亮、1分鐘后熄滅的燈具等。每件產品都結合了日本的傳統工藝，做工講究。
成本則被森宮放在其次。例如，帶揚聲器的燈具售價為21萬日元（1.46萬元人民幣），價格絕不算便宜。截至目前只生產了約80臺。
但這款產品的燈罩采用了京都西陣織使用的“銀線”，并委托仙臺的八音盒工匠，使用制造吉他和鋼琴的“云杉木”加工出了揚聲器的外箱。按照森宮的話來說，他的志向是開發身處激烈價格競爭的大公司不會商品化的“能打動人心的產品”。
森宮的夢想是，“把各地的傳統工藝融入到商品之中，最終與日本47個都道府縣所有的工匠都開展合作”等大公司未能實現的的夢想。
如今在日本，為了使自己的創意轉化成商品而離開大公司自行創業的人越來越多。
創業于東京秋葉原的Cerevo社長巖佐琢磨過去曾在松下從事商品策劃工作。“縱觀現在的家電市場，只有數碼相機、液晶電視、洗衣機、冰箱這些想象范圍之內的產品。大公司只要大張旗鼓進行開發，就總會套上這樣的模式。為了制造出能令人驚嘆‘竟然還有這種東西’的產品，我于2007年創建了自己的公司。”現在，巖佐正在與10來位員工一道，開發并銷售只需安裝在攝像機上即可在網上發布視頻的產品“LiveShell”。
LiveShell的售價為2.68萬日元～5.4999萬日元（約1868~3834元人民幣），年銷量數千臺。在年銷量動不動就是數百萬臺的大公司看來，規模實在是太小。
盡管如此，但巖佐毫不介意，他說：“人們的需求正在細化，大公司的大量生產模式已經不再順應時代潮流?，F在需要的，是大公司因生產規模太小而難以著手制造的商品。”
Acarine、Cerevo這些個人創建的小規模家電制造公司正在回應著不滿足于索尼、松下等大公司量產品的消費者需求。
在這種員工很少的新興制造公司如雨后春筍般涌現的背后，是家電產業門檻大幅下降的現實。到門檻完全消失的時候，只要有創意，新興制造公司馬上就會投入到市場之中。
夫婦兩人合作創業
“硬件行業的創業環境已經成熟”，這番話出自美國風險投資公司“Haxlr8r”的創始人之一西里爾•艾伯斯衛樂（Cyril Ebersweiler）之口。過去10年間，電子部件朝著高性能、低價格方向快速發展。今天，即使不向基礎研究和產品開發投入高昂的費用，也可以通過搜集市面流通的通用部件，制造出高功能的家電。
艾伯斯衛樂原本的工作是為新興軟件公司的創業提供支援，但隨著硬件領域的需求越來越強烈，他從2012年開始對硬件公司的創業展開全面支援。其中之一便是美國的費特曼（Fetterman）夫婦不久前在舊金山創辦的Nomiku公司。在此之前，二人都沒有過從事制造業的經驗。
費特曼夫婦創業的契機源于希望把專業烹飪技術用于家庭烹飪。“Sous Vide”真空低溫烹飪法在餐館里比較常用，這是一種把肉和蔬菜等生鮮食材放到真空包裝里，在熱水中慢慢加熱的方法。費特曼夫人說：“雖然市面上有不少通過對水加熱保持固定溫度的真空烹飪機，但無論是哪一種，1臺都要1200美元以上。由于價格高，我們不舍得買。”
因此，費特曼夫婦決定自制真空烹飪機。他們從最近的電器商店購買需要的部件，在家中組裝。“開發期”只用了一天，連同購買部件在內，“開發費”只花了不到100美元。夫婦二人相信還有很多人與自己面臨著一樣的困擾，于是決定開發并銷售價格低廉的真空烹飪機。
創業所需資金除了來自Haxlr8r的投資之外，還利用了眾籌的方式。這是一種希望籌集資金的人在網站上介紹自己的計劃，向支持者募集小額投資的方法。達成目標金額后，籌資者就會實施計劃，投資者可以免費獲得商品作為禮物。在美國，眾籌正在逐漸成為新興家電企業強有力的資金籌措方法。費特曼夫婦通過眾籌，向1880人籌集到了58.6061萬美元的資金，接近目標的3倍。產品預定于2013年3月開始供貨，價格為359美元。現在正在通過網絡接受全球的預訂。
一對普通夫婦組裝市面銷售的部件制作真空烹飪機，并以此為契機開創的事業即將開花結果。到2030年，部件的高性能化、低價格化將達到更高的程度?，F在無法想像的高功能產品或許也能經由個人之手輕松問世。
開發成本戲劇性下降
獨自一人也可以開發商品。
神奈川縣小田原市的Bsize公司的員工只有創始人八木啟太一人。八木獨立開發的LED臺燈已經開始通過互聯網銷售，他目前正在家中專注于智能手機非接觸型充電座的開發。
Bsize公司的LED臺燈與創始人八木啟太。在小田原市的自家兼辦公室
在個人開發體制的背后，起著支撐作用的是使用最新型加工設備的各種加工服務。過去，中小公司在開發產品時為了確定形狀，一般會向外部訂購木模。花費數十萬日元費用、交貨要等1個月之類的情況屢見不鮮。但隨著3D（三維）打印機等新型加工設備的登場，情況發生了轉變。
3D（三維）打印機的加工方法非常簡單。只要輸入CAD（計算機設計）數據，等上半天的工夫，立體模型就能做好。提供3D印刷服務的企業已經出現，同時還有使用切削加工機把鋁塊切割成模型的服務。這些服務最低都只要幾千日元，最快第二天就可以發貨。
而且，過去高達1000萬日元的三維CAD軟件現在只需大約10萬日元，免費軟件也比比皆是。八木表示，“開發成本減少了很多”。
不光是開發方面，涉足家電行業時生產方面的門檻也越來越低。近年來，勢力急速擴大的EMS（電子產品代工服務）更是一下子破除了該門檻。
只要委托EMS進行生產，就不需要雇用大量工人，也不需要在工廠設備方面投入大量資金，或是承擔風險。
中國的EMS與快速反應的風險公司
一提到EMS，大家或許會聯想到巨型企業進行的大量生產，就像是在中國大陸以數千萬的規模生產蘋果公司產品的富士康。但實際上，以中國大陸為中心，依靠低廉的勞動力，能夠進行少量生產的EMS也為數不少。
美國硅谷的投資人、向Nest Labs等家電制造公司積極出資的羅伯•康尼比爾（Rob Coneybeer）說：“在亞洲，以較低的價格提供1萬～2萬小批量代工的EMS企業有所增加。”因為可以少量訂貨，即使創業者一開始預期的銷量不大，也可以順利啟動家電事業。前面提到的Cerevo依靠的是中國大陸和菲律賓的EMS企業，Nomiku目前也正準備委托中國大陸的EMS企業代工。
按照美國調查公司New Venture Research的預測，2016年世界EMS的市場規模將從2011年的4130億美元增加到6540億美元，到2030年，市場還將進一步擴大。到那個時候，在巨大的EMS市場的支撐下，肯定會有大量靈活的家電風險公司活躍在市場上。
如果是不需要委托EMS代工的少量生產，任何人都能利用的“民間加工坊”也能作為生產基地。因為隨著機床價格的下降，過去只有制造公司的研究所和工廠才有的昂貴設備也逐漸普及到了城鎮作坊。
“創客空間”（Hackerspace）就是這樣的加工坊。創客空間1990年代發源于德國，是在地區社會中開設的作坊。大約5年之前，創客空間在其他國家也開始增加，包括日本在內，現在全世界已經有約1100家。
在創客空間，社區的成員可以相互學習對方的強項，進行制作。從電子產品到菜肴，涉及的范圍極其廣泛。
米奇•奧特曼（Mitch Altman）2007年在舊金山開設了一家創客空間。他介紹說，“這里3D打印機、激光切割機等制造設備一應俱全，可以進行專業制造”。其實，利用這種民間加工坊生產自己公司產品的制造公司早已出現。
Ag Ltd.是以東京澀谷的創客空間“FabLab澀谷”為基地開展活動的風險公司。FabLab源于美國麻省理工學院（MIT）為市民策劃的加工坊，在日本除了澀谷之外，還開到了茨城縣筑波市、神奈川縣鐮倉市。FabLab澀谷提供3D打印機和銑床等設備。Ag Ltd.就位于FabLab澀谷附設的共用辦公室里。該公司社長飯野健一表示，“當得知有帶加工坊的辦公室之后，我們馬上就決定搬來”。
Ag Ltd.的飯野健一（左）與FabLab澀谷的激光切割機（右）
該公司制作的是女高中生喜愛的耳機孔防塵塞。這種飾品與手機鏈相似，是插在手機耳機孔上面的裝飾。Ag Ltd.生產的防塵塞上的卡通人物的眼睛可以配合智能手機的應用閃爍。該公司租借FabLab的激光切割機等設備進行生產，1周生產100個，通過網絡銷售。
經營FabLab澀谷的梅澤陽明介紹說，“過去需要400萬日元的機床現在只花40萬日元就能買到。隨著價格不斷降低，我們現在已經可以設置很多過去買不起的器材了”。
進入一家一臺制造設備的時代
如果價格繼續降低，3D打印機之類的制造設備在家庭中廣泛普及的時代就將到來——以撰寫暢銷書《免費》、《長尾理論》而聞名的美國《WIRED》雜志前總編克里斯•安德森（Chris Anderson）的這個預言引發了諸多討論。
到了2030年，人人都能在家中開制造公司的時代或許真的會變為現實。
與人型機器人共事
追求高效率、低成本的生產線迎來了自動化新局面。隨著人型機器人的登場，過去難以實現自動化的領域變為可能。美歐紛紛開發，期待人型機器人能夠成為帶動發達國家制造業回歸的生力軍。
在光榮公司的埼玉工廠工作的人型機器人。在生產線上與人一同勞動
右手擰好螺絲，轉動脖子，閃爍的“雙眼”凝視旁邊。在確認視線另一頭的機械手準備就緒后，用指尖按下按鈕。接收到指示的機械手開始組裝部件。
按下按鈕的其實也是機器人。但這種機器人的外形與傳統的工業機器人截然不同。臉、身體和兩條胳膊。雖然是底座支撐，下身沒有腿，但上半身接近人類的形態，是“類人型機器人”。
從1960年代工業機器人在美國誕生算起，時間已經過了約50年。自動化生產線的景象即將發生改變。類人型機器人已經開始在制造一線成為新的生力軍。舞臺之一便是埼玉縣加須市。造幣機械制造公司——日本光榮（Glory）的埼玉工廠。
光榮采用人型機器人為收銀臺使用的找零機組裝部件是在2011年。機器人負責把形狀復雜的金屬和樹脂部件組裝成一個單元。排成1列的人型機器人在結束自己份內的工作后，會將半成品交給旁邊等待的“同事”。通過機器人的合作，逐一完成部件的安裝。
“靈活性”是突破口
埼玉工廠自動化的歷史長達近20年。生產技術部工廠改善團隊經理飛田昭夫表示，“過去除了機械手之外沒有其他選擇，自動化存在局限性。為了追求近似于人的靈活性、與人類共存，我們做出了采用人型機器人的決定”。
埼玉工廠開展的是多品種少量生產，1款機型的日產量僅為幾十臺左右。數量并沒有大到采購大批機器人進行自動化的程度。而且，該廠的訂單大都集中在下半財年，訂貨量的變化也比較大。難以實現自動化的條件隨處可見。
傳統型的工業機器人為了提高精度，需要固定在生產線上，在四周圍上透明板保護安全。不能輕易地移動或是改變生產線的布局。
于是，該廠把目光投向了人型機器人。機器人利用頭部和兩手上的圖像傳感器確認部件的位置，右手與左手合作進行操作。因此，在某種程度上，需要擰螺絲的部件所在的左手無需精確定位。因為機器人擁有自己的“眼睛”，所以與其他機器人和人類的聯動也比較容易。
對于一項操作，熟練的工人用時更短。但是，在下班后空無一人的工廠中，如果機器人可以自己工作，就可以把機器人臨時派到人手不足的生產線上。過去的機器人如果1臺發生故障，整條生產線都會停擺，但采用人型機器人的話，故障機器人的位置只需操作員頂上即可。兼備了直接取代人類操作的靈活性、靈巧性，以及可以連續工作的耐力。
而且，人型機器人還具有獨特的效果。因為擁有兩條胳膊，對于應該讓其如何運動，現場的操作員容易設想，也容易進行改進。動作的設定也比較簡單，即使不精通編程，也可以在現場教給機器人動作。
現在，在埼玉工廠工作的人型機器人為12臺。廠長圓尾勝彥說：“我們希望把數量增加到現在的2倍。投資只要2～3年就能收回。”工廠里還設置了正在實驗的“機密”生產線。按照預定，這里將實現傳統型機器人做不到的創意。
光榮采用的人型機器人有自己的名字——“NEXTAGE”。開發者是主要經營橋梁、建筑鋼筋的川田工業。這家原本在機器人行業寂寂無名的公司從1999年開始把開發人型機器人作為一項新業務，于2009年開始制造銷售NEXTAGE。始于人型這一嶄新構思的NEXTAGE如今已經有大約50臺活躍在日本國內。
對外公開采用NEXTAGE的除了光榮之外，只有日立制作所的硬盤組裝線等，還不是很多。
川田工業表示，包括電子、精密設備、汽車、食品等廣泛行業在內，“很多公司都預定在新產品生產線上采用。而且項目大都是各公司董事直接領導”（川田工業執行董事機器人工學事業部長五十棲隆勝）。
除了制造業，物流和流通業、產品包裝和檢查等領域也有意采用。而且該公司還在積極開拓海外市場，比如歐洲的空中客車公司目前正在對是否采用用于研發的其他類型的機器人進行驗證。
“MADE IN USA”復活的王牌
作為一大潮流，人型機器人的采用即將使世界各地的生產線面貌一新。其出發點之一很可能是美國。
波士頓有一家備受關注的風險公司“Rethink Robotics”。其創始人、總裁兼首席技術官（CTO）羅德尼•布魯克斯（Rodney Brooks）是開發出自動清掃機器人“屋巴”（Roomba）的機器人風險公司iRobot”的共同創始人。羅德尼•布魯克斯曾任麻省理工學院（MIT）計算機科學與人工智能實驗室主任，是著名的機器人工程學權威。布魯克斯于2008年創辦的這家新公司的著眼點是人型工業機器人市場。
該公司2012年9月發布的“Baxter”與NEXTAGE一樣擁有兩條胳膊和配備圖像傳感器的“臉”。價格為1臺2.2萬美元。設定同樣無需專業知識，瞄準的用戶是包括中小企業在內的廣泛行業。曾經當選美國《時代周刊（Times）》雜志的“2012年最佳發明”。
美國Rethink Robotics推出的“Baxter”機器人與公司創始人Rodney Brooks
布魯克斯自豪地表示Baxter即將引領美國制造業的復興。為了創造就業崗位，美國總統奧巴馬提出了讓制造業回歸美國的口號。其亮點之一便是機器人產業。高生產效率、低成本的人型機器人，作為從中國奪回工廠的王牌，如今備受期待。
與美國政府增加機器人領域的預算相呼應，風險投資也在增加向機器人領域的投資。Rethink Robotics除了多家風險投資之外，美國亞馬遜首席執行官杰夫•貝佐斯（Jeff Bezos）的個人基金也是該公司的股東。
美國蘋果把部分產品的生產從中國遷回美國的新聞曾轟動一時。作為與這項國策相關的企業，Rethink Robotics成為了關注的焦點。在歐洲，瑞士ABB也已經開始開發同類機器人。率先采用人型機器人的光榮公司生產線雖然看上很“另類”，但可以說站在了世界潮流的前面。
安川電機憑借雙臂瞄準新市場
“今后把部分開發功能放在美國。還有可能收購當地企業”。這番話出自安川電機執行董事機器人事業部長南善勝。作為著名的工業機器人制造商，該公司的開發功能過去一直集中于總部所在的北九州市等日本本土。今后，面向新領域的機器人的開發職能將部分轉移到美國。
其原因是美國在傳感器等領域擁有豐富的新技術和人才。對于人型機器人，除了馬達、致動器等核心部件，圖像傳感器、控制算法、軟件等技術也更加重要。因此，該公司覺得有必要盡快采用能夠投入龐大開發資金的軍需產業孕育出的先進技術，把這些技術運用于產品開發。
盡管是以傳統工業機器人為主力的企業，但安川也認為，在今后，機器人將逐漸滲透到過去沒有采用機器人的工序和產業之中。雙臂型就是其中之一，這是一種利用傳感器技術與人類共存的類型。
該公司的產品線上已經配備了包括2條胳膊的雙臂型機器人，并且還提供給了多個客戶。盡管如此，南部長依然表示，“過去的工業機器人長年以來一直是為汽車產業這個最大的客戶進行優化設計的。在今后，適合用戶的設計多樣化還需要進一步發展”。
安川首先著眼的是生物醫藥領域。包括醫藥公司的新藥開發和醫院檢查在內，過去只有高級專業人才才能從事的藥品調配等工作將由配備了傳感器的雙臂機器人代勞。而且，醫藥領域存在很多伴隨感染風險的危險環境，對機器人存在需求。按照預定，從2013年春季開始，該公司將推出設計與傳統工業機器人不同的新型機器人，向日本國內的研究機構供貨。
機器人的世界即將迎來百年一遇的大轉變。無法靈活利用人型機器人這個新選擇的工廠或許會自動變為淘汰的對象。
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