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從“人機(jī)角力”到“人機(jī)融合”,流水線的百年進(jìn)化史

工業(yè)4俱樂(lè)部 ? 來(lái)源:楊湘祁 ? 作者:電子發(fā)燒友 ? 2019-02-28 11:43 ? 次閱讀

導(dǎo)讀

在流水線生產(chǎn)的百年進(jìn)化史中,最大的改變是“人機(jī)角力”。人機(jī)角力的上半場(chǎng)核心是“將人當(dāng)機(jī)器用,還是將機(jī)器當(dāng)人用”,下半場(chǎng)核心是“人機(jī)融合”。多年以來(lái),中國(guó)制造業(yè)持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)以尋求競(jìng)爭(zhēng)力提升,而具體做法就是不斷進(jìn)行生產(chǎn)線的自動(dòng)化升級(jí)改造。但這也使中國(guó)制造商逐漸面臨“剛性自動(dòng)化的窘境”,即生產(chǎn)線缺乏柔性、調(diào)整力不足,以致影響到市場(chǎng)適應(yīng)性。

工業(yè)史上有三大“時(shí)代巨人”——愛(ài)迪生、福特、喬布斯,他們都極具創(chuàng)新精神,不只發(fā)明了很多新產(chǎn)品,更是開(kāi)辟了一個(gè)個(gè)新產(chǎn)業(yè),全面、系統(tǒng)地改變了世界產(chǎn)業(yè)格局。愛(ài)迪生發(fā)明留聲機(jī)、電影放映機(jī)、電燈,開(kāi)辟了商業(yè)音樂(lè)產(chǎn)業(yè)、電影產(chǎn)業(yè)、商業(yè)照明產(chǎn)業(yè);福特最先發(fā)明流水線和規(guī)?;a(chǎn),現(xiàn)代工業(yè)由此出現(xiàn);喬布斯使人們理解手機(jī)除了是通信工具,更是“個(gè)人移動(dòng)應(yīng)用平臺(tái)”。其中,福特開(kāi)創(chuàng)的大規(guī)模流水線生產(chǎn),更是具有承上啟下的歷史意義。稻盛和夫甚至直言:“在規(guī)?;墓I(yè)流水線中,真正的制造成本可能只有梅子核一樣小?!?/p>

“流水線”的三個(gè)關(guān)鍵詞:流程、效率、成本

據(jù)說(shuō)亨利·福特在20世紀(jì)初仔細(xì)觀察過(guò)屠宰廠流水線,意外得到靈感,開(kāi)發(fā)了世界上第一條汽車(chē)流水線,使得福特T型車(chē)開(kāi)進(jìn)了千家萬(wàn)戶。此前,制造業(yè)很多是小作坊,汽車(chē)都是在小作坊里裝配的。流水線帶給汽車(chē)工業(yè)的是“規(guī)?;保恰傲鞒谈锩薄8L匕裈型車(chē)的裝配過(guò)程拆成了84個(gè)不同的步驟,每一個(gè)人都只做專(zhuān)門(mén)的一個(gè)環(huán)節(jié),汽車(chē)在一條流水線上就可以完成組裝,這個(gè)革命性的創(chuàng)造使汽車(chē)的裝配時(shí)間從原先12小時(shí)減少至90分鐘,而且一年一年各個(gè)環(huán)節(jié)操作時(shí)間都會(huì)在技術(shù)升級(jí)中不斷縮短,20世紀(jì)20年代,福特工廠每24秒流水線就能制造一輛汽車(chē)。這當(dāng)中有三個(gè)關(guān)鍵詞:流程、效率、成本。

“流水線”生產(chǎn)方式就是設(shè)計(jì)一個(gè)非常完整的產(chǎn)品流程,將其分解成為很多連貫的步驟予以“標(biāo)準(zhǔn)化”,然后去找一堆沒(méi)有受過(guò)太多訓(xùn)練的人,你只要把一個(gè)動(dòng)作學(xué)好,與前后工序連接、連貫起來(lái),那就是好的產(chǎn)出方式了。亨利·福特有一句頗具爭(zhēng)議的話:“我雇的明明是兩只手,怎么來(lái)了一個(gè)人?”

造車(chē),已經(jīng)是亨利·福特的第三次創(chuàng)業(yè)了。投資人給他錢(qián),是希望能制造世界上最新、最酷、最好的汽車(chē)。成本倒不是最重要的,那時(shí)汽車(chē)還是貴族產(chǎn)品??墒?,福特反而更加關(guān)注生產(chǎn)過(guò)程,更加在乎各個(gè)環(huán)節(jié)的成本效率。在所有人都看不清未來(lái)的時(shí)候,他賭了一條道路,而且賭對(duì)了?;貓?bào)令人吃驚,福特T型車(chē)的零售價(jià)格在短期內(nèi)從850美元降到了300美元,從1914年的經(jīng)濟(jì)蕭條期到1920年代的大復(fù)蘇,短短六年時(shí)間,福特汽車(chē)公司的產(chǎn)品已經(jīng)占據(jù)美國(guó)60%的市場(chǎng)份額,企業(yè)資產(chǎn)凈值的利潤(rùn)率達(dá)到了300%,到1927年,福特已經(jīng)賣(mài)出了1500萬(wàn)輛T型車(chē)。

不久,流水線模式開(kāi)始向制造業(yè)的廣闊領(lǐng)域擴(kuò)散,甚至成為一種啟動(dòng)規(guī)模制造的思維方式。這被美國(guó)工程師弗雷德里克·泰勒寫(xiě)進(jìn)了《科學(xué)管理原理》,泰勒管理體系中很著名的措施就是標(biāo)準(zhǔn)化、工作流程,借助標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范的工作流程,工人的手藝和經(jīng)驗(yàn)被融入工作流程中被顯性化了,可供其他人學(xué)習(xí)和仿效。

20世紀(jì)初的美國(guó),到處閃動(dòng)著偉大發(fā)明與偉大企業(yè),福特的T型車(chē)和凱迪拉克的電子啟動(dòng)裝置開(kāi)啟了人類(lèi)的汽車(chē)時(shí)代,尤其是流水線生產(chǎn)方式的大范圍推廣,大規(guī)模批量生產(chǎn),除了能攤薄固定成本,也使大量工程師聚集在一起搞技術(shù)研發(fā),極大推動(dòng)了科技創(chuàng)新。

那么,流水線模式何以能帶來(lái)快速的成本降低、效率提升?其中的關(guān)鍵是“學(xué)習(xí)曲線”。

1914年,亨利·福特干了一件當(dāng)時(shí)足以驚世駭俗的事情——大幅提高工人工資和降低產(chǎn)品價(jià)格,這引起股東普遍不滿,遭到外界普遍質(zhì)疑,沒(méi)有哪一條經(jīng)濟(jì)學(xué)原理會(huì)教企業(yè)家這么干。然而,福特發(fā)現(xiàn)“把低價(jià)格(產(chǎn)品)作為目標(biāo),就需要不斷釋放產(chǎn)能,產(chǎn)能的釋放又需要工人的熱情和學(xué)習(xí)能力,這是一個(gè)互為因果的聯(lián)動(dòng)關(guān)系?!苯?jīng)驗(yàn)非常重要,因?yàn)樯a(chǎn)成本不僅僅是來(lái)自于工人的現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng),同時(shí)還包括研發(fā)、原材料、設(shè)計(jì)等諸多因素。充分釋放“流水線各個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)能力”,形成一條螺旋上升的學(xué)習(xí)曲線,是生產(chǎn)線效能增長(zhǎng)的催化劑。亨利·福特曾多次向管理層和股東表示:“如果你們把這些(工資上漲、產(chǎn)品降價(jià)、釋放產(chǎn)能、完善學(xué)習(xí)曲線)都做到了,金錢(qián)將滾滾而來(lái),都能把你們埋起來(lái)?!?/p>

歲月流逝,任何領(lǐng)先時(shí)代的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)方式都會(huì)暴露瑕疵。流水線生產(chǎn)的弊端逐漸顯現(xiàn)出來(lái)——工人只要把一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)作做好就夠了,每個(gè)人只是一個(gè)螺絲釘,重點(diǎn)是效率和熟練度,而不是產(chǎn)品本身,工人任何的技藝提升都對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)沒(méi)有決定性影響。日本豐田最早發(fā)現(xiàn)了這一弊端,而且做出了重大改進(jìn)和創(chuàng)新。

從“桶裝水模式”到“自來(lái)水模式”

1924年,福特公司開(kāi)始啟動(dòng)日本工廠項(xiàng)目,同時(shí)將流水線生產(chǎn)方式引入日本,次年,日本工廠已經(jīng)可以年產(chǎn)10000輛福特T型車(chē)。豐田公司高層去看了福特汽車(chē)生產(chǎn)線,起初他們驚呆了,這是當(dāng)時(shí)豐田望塵莫及的規(guī)模效率。豐田自知要將這類(lèi)生產(chǎn)線買(mǎi)回來(lái)是不可能的,只能用豐田自己的方式,因陋就簡(jiǎn)來(lái)生產(chǎn)自己的汽車(chē)。1933年,豐田自動(dòng)紡織機(jī)械公司設(shè)立了汽車(chē)制造部,兩年以后,第一輛A1型轎車(chē)和第一輛G1型卡車(chē)試制成功,豐田公司采用了福特的流水線生產(chǎn)方式。

后來(lái),豐田發(fā)現(xiàn)福特的生產(chǎn)線是有問(wèn)題的,可能是因?yàn)樗绣X(qián)了,它的一切都是用自動(dòng)化和機(jī)器來(lái)生產(chǎn),這就忽略了人的因素。就是生產(chǎn)線上的每一個(gè)產(chǎn)品,它都是由不同的人來(lái)進(jìn)行生產(chǎn),一人做一小塊。但是,上一道工序出了錯(cuò),下一道工序是沒(méi)法發(fā)現(xiàn)的,他只負(fù)責(zé)他那一塊,所以這個(gè)產(chǎn)品一直到最后檢測(cè)出來(lái)才發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問(wèn)題,然后再來(lái)返工。表面上追求了快,實(shí)際上最后可能反而很慢。效率和效果有些時(shí)候是矛盾的,有效率未必有好的效果。

直到戰(zhàn)后恢復(fù)時(shí)期,豐田汽車(chē)才真正做好“改造流水線”的措施。當(dāng)時(shí)美國(guó)與日本經(jīng)濟(jì)實(shí)力的差距是9:1,要追趕美國(guó),豐田更加強(qiáng)調(diào)“精益效率”,豐田公司上下盡一切努力杜絕浪費(fèi)、降低生產(chǎn)成本。

具體而言,豐田生產(chǎn)線上開(kāi)始落實(shí)“適時(shí)生產(chǎn)”(just-in-time,即在必要的時(shí)候生產(chǎn)必要的東西)理念。第一步是改變機(jī)器位置,原來(lái)只能操作一臺(tái)機(jī)器的工人能同時(shí)操作三臺(tái)機(jī)器,生產(chǎn)效率提高了三倍,確保必要時(shí)候隨時(shí)產(chǎn)能放量。

接下來(lái)是“實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)品質(zhì)”,比如,傳送帶一啟動(dòng),整個(gè)流水線就以一定的速度開(kāi)始移動(dòng),工人們?cè)谘b配途中即便出現(xiàn)差錯(cuò)也不能控制,只能在完成最后一道工序以后從流水線上撤下來(lái)時(shí)再返工。由于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題也不能及時(shí)解決,而等到最后再返工時(shí),就更花時(shí)間,成本更高。于是,豐田就在流水線的每一個(gè)工序上安裝了一個(gè)停止開(kāi)關(guān),一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,工人就拉一下開(kāi)關(guān),流水線停止,警燈自動(dòng)開(kāi)啟,技術(shù)人員和管理人員馬上趕到現(xiàn)場(chǎng)幫助解決問(wèn)題。這個(gè)辦法非常有效,問(wèn)題及時(shí)得到解決以后,產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高,大大降低了成本。

任何時(shí)候,人的因素始終是第一位的。豐田公司有很多聰明的技術(shù)工人,但是比聰明的技術(shù)工人還要聰明的東西,是流程。好的流程是很多聰明人智慧沉淀的結(jié)果。企業(yè)的人員總是在流動(dòng),只有流程可以保證企業(yè)的長(zhǎng)治久安。流程可以幫助制定好的游戲規(guī)則,引導(dǎo)公司上下共同的原則心和目標(biāo)感。

豐田汽車(chē)基于“精益制造”理念,改造流水線的最大成果是將“桶裝水模式”改進(jìn)到“自來(lái)水模式”?!巴把b水模式”描述的是早期流水線生產(chǎn)的“大規(guī)模僵化”,產(chǎn)能一開(kāi),很多品質(zhì)環(huán)節(jié)就失控了?!白詠?lái)水模式”則更加適合多品種、小批量的精益產(chǎn)出,豐田內(nèi)部用語(yǔ)是“連續(xù)單件流生產(chǎn)”。

豐田尤其在研發(fā)上費(fèi)很大勁,設(shè)計(jì)“連續(xù)并行的開(kāi)發(fā)流程”。什么叫“連續(xù)并行”?即不同款式產(chǎn)品,共用核心零部件,打造共享零部件平臺(tái),使其模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化,將開(kāi)發(fā)周期縮短一半時(shí)間。這樣做有兩個(gè)好處:1. 加快產(chǎn)品定型上市,積木(底層核心技術(shù)、關(guān)鍵零部件)是現(xiàn)成的,在成本和需求的約束下,更快搭建最好形狀;2. 推進(jìn)產(chǎn)品快速迭代,小步快跑,新產(chǎn)品層出不窮,根據(jù)市場(chǎng)反饋適時(shí)調(diào)配產(chǎn)能,有效降低試錯(cuò)成本。

流水線生產(chǎn)方式在豐田的精益改造下,在零部件層面已經(jīng)非常適合快消品的標(biāo)準(zhǔn)化、大規(guī)模的自動(dòng)生產(chǎn)。諸如礦泉水、啤酒、食品飲料等快消品,因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)化程度高,普遍形成規(guī)?;?、自動(dòng)化生產(chǎn),生產(chǎn)線每秒鐘移動(dòng)1米以上,每分鐘產(chǎn)量可高達(dá)上千件。物資快速不間斷地在不同的工序間移動(dòng)、加工,像自來(lái)水管道一樣流暢自如。

“剛性自動(dòng)化”的瓶頸

在2011年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上,開(kāi)始興起工業(yè)4.0的浪潮。而福特、豐田當(dāng)初歷經(jīng)多年考驗(yàn)和進(jìn)化的大規(guī)模流水線生產(chǎn),被視作工業(yè)2.0的產(chǎn)物。工業(yè)3.0是信息技術(shù)的大發(fā)展帶來(lái)了機(jī)器的高度自動(dòng)化,比如可口可樂(lè)的全自動(dòng)化生產(chǎn),人類(lèi)無(wú)論是在體力上還是在腦力上,都得到極大解放。工業(yè)4.0則引入“信息物理融合系統(tǒng)(Cyber-Physical System)”,利用數(shù)據(jù)將車(chē)間、生產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備連接起來(lái),利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)智能制造。

工業(yè)3.0、4.0時(shí)代,流水線生產(chǎn)面臨的主要問(wèn)題已經(jīng)不是成本、效率,而是“剛性自動(dòng)化”與“柔性自動(dòng)化”的沖突。“剛性自動(dòng)化”不全是壞處,十分適合標(biāo)準(zhǔn)化程度特別高的產(chǎn)品和零部件(比如啤酒、飲料、螺母等)。尤其是1969年開(kāi)始在汽車(chē)生產(chǎn)線中使用莫迪康(Modicon)可編程邏輯控制器,開(kāi)啟了自動(dòng)化和信息化的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。工業(yè)3.0解決的問(wèn)題,是把自動(dòng)化和信息化技術(shù)融入大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中,原來(lái)大規(guī)模流水線當(dāng)中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題得以極大避免、極大減少,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了成本的精準(zhǔn)可控。

20世紀(jì)80年代,美國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正擔(dān)心會(huì)被日本競(jìng)爭(zhēng)者擊垮。在底特律,很多人展望以“熄燈式生產(chǎn)”打敗對(duì)手。“熄燈式生產(chǎn)”就是工廠高度自動(dòng)化,燈關(guān)著,機(jī)器人自己在制造汽車(chē)。當(dāng)時(shí),這種想法是不切實(shí)際的,日本車(chē)企當(dāng)年的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)也不在于自動(dòng)化生產(chǎn),而在于“精益生產(chǎn)”技術(shù),而精益生產(chǎn)在大多數(shù)情況下要依賴(lài)人力。現(xiàn)今,自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)使“熄燈式生產(chǎn)”逐漸變成現(xiàn)實(shí)。日本機(jī)器人制造商發(fā)那科(FANUC)已能將其部分生產(chǎn)流水線置于無(wú)人值守的環(huán)境中,自動(dòng)運(yùn)行數(shù)周不出狀況。

與此形成巨大反差的,是那些標(biāo)準(zhǔn)化程度不高的離散型行業(yè),比如船舶、飛機(jī)、大型裝備等,“剛性自動(dòng)化”很難完全施展開(kāi)。這類(lèi)產(chǎn)品往往要根據(jù)客戶需求個(gè)性化定制,規(guī)格種類(lèi)多、批量小,每個(gè)訂單的產(chǎn)品都不一樣,非重復(fù)生產(chǎn),生產(chǎn)周期通常長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月甚至幾年以上,車(chē)間塞滿了在制品,設(shè)備空閑時(shí)間比加工時(shí)間還多,產(chǎn)品價(jià)格昂貴且效率低下。1990年,ERP(企業(yè)資源計(jì)劃)系統(tǒng)開(kāi)始與流水線結(jié)合,匯合了離散型生產(chǎn)和流程型生產(chǎn)的特點(diǎn),全面優(yōu)化資源運(yùn)用方式,快速響應(yīng)客戶需求,也使高度自動(dòng)化的剛性流水線獲得一定調(diào)整力。

流水線當(dāng)中“剛性固化與柔性調(diào)整”的反復(fù)磨合,貫穿了整個(gè)工業(yè)3.0時(shí)代,六西格瑪(6 Sigma)就是這個(gè)時(shí)代的偉大成就。6 Sigma策略主要強(qiáng)調(diào)制定極高目標(biāo)、收集數(shù)據(jù)以及分析結(jié)果,通過(guò)這些來(lái)減少產(chǎn)品和服務(wù)的缺陷。6 Sigma背后的原理就是“如果你檢測(cè)到你的項(xiàng)目中有多少缺陷,你就可以找出如何系統(tǒng)地減少缺陷,使你的項(xiàng)目盡量完美的方法。”一個(gè)企業(yè)要想達(dá)到6 Sigma標(biāo)準(zhǔn),那么它的出錯(cuò)率不能超過(guò)百萬(wàn)分之3.4。6 Sigma在20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始被GE(通用電氣)從一種全面質(zhì)量管理方法演變成為一個(gè)高度有效的企業(yè)流程設(shè)計(jì)、改善和優(yōu)化的技術(shù),并提供了一系列同等適用于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和服務(wù)的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工具。不過(guò),GE的龐大體系中幾乎沒(méi)有類(lèi)似智能手機(jī)這樣迭代速度極快的電子產(chǎn)品,GE生產(chǎn)方式也沒(méi)有機(jī)會(huì)真正突破剛性自動(dòng)化的瓶頸。

流水線生產(chǎn)的畢竟只是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,當(dāng)一條生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化以后,柔性也隨之喪失,哪怕ERP或者6 Sigma也不是最終解決方案。在大型企業(yè)工作過(guò)的人,多少都接觸過(guò)ERP系統(tǒng),它的好處是節(jié)省資源,缺點(diǎn)是靈活度非常差。要是想修改一個(gè)已經(jīng)通過(guò)的事情,那太麻煩了,要通知各個(gè)部門(mén)、說(shuō)明情況、再審批,特別費(fèi)時(shí)費(fèi)勁。流水線要依靠大量機(jī)器設(shè)備來(lái)完成生產(chǎn)(即硬件投資加大),一旦市場(chǎng)需求、產(chǎn)品種類(lèi)發(fā)生變化,硬件的更換成本非常高。一條生產(chǎn)線一個(gè)月可以生產(chǎn)1萬(wàn)輛汽車(chē)或者100萬(wàn)部手機(jī),但是嚴(yán)重缺乏靈活性,就像一個(gè)人很健壯,但是胳膊腿不靈活。在當(dāng)今這個(gè)創(chuàng)新加速的時(shí)代,這種“剛性自動(dòng)化”越來(lái)越難以適應(yīng)不斷縮短的產(chǎn)品生命周期。因?yàn)樯a(chǎn)什么已經(jīng)比如何生產(chǎn)重要很多。

“人機(jī)角力”貫穿流水線百年進(jìn)化史

在流水線生產(chǎn)的百年進(jìn)化史中,最大的改變是什么,或者進(jìn)化的焦點(diǎn)集中在哪里?答案是“人機(jī)角力”。人機(jī)角力的上半場(chǎng)核心是“將人當(dāng)機(jī)器用,還是將機(jī)器當(dāng)人用”,下半場(chǎng)核心是“人機(jī)融合”。

將人當(dāng)機(jī)器用,還是將機(jī)器當(dāng)人用?

多年以來(lái),中國(guó)制造業(yè)持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)以尋求競(jìng)爭(zhēng)力提升,而具體做法就是不斷進(jìn)行生產(chǎn)線的自動(dòng)化升級(jí)改造。但這也使中國(guó)制造商逐漸面臨“剛性自動(dòng)化的窘境”,即生產(chǎn)線缺乏柔性、調(diào)整力不足,以致影響到市場(chǎng)適應(yīng)性。“如何向流水線注入彈性”,這是一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,但辦法很多??梢詫⑷水?dāng)機(jī)器用,這在中國(guó)工業(yè)崛起的前期并不少見(jiàn)。舉兩個(gè)例子:

比亞迪是生產(chǎn)鋰電池起家的,技術(shù)源于日本,但很難獲得日本前沿的流水線自動(dòng)化技術(shù)。要是拼生產(chǎn)技術(shù),很長(zhǎng)時(shí)間比亞迪是輸給日本對(duì)手的,但成本優(yōu)勢(shì)始終十分明顯。自動(dòng)化流水線的最大優(yōu)勢(shì)不就是效率、成本嗎?為什么比亞迪輸了技術(shù),反而贏得成本優(yōu)勢(shì)?只要看幾個(gè)數(shù)據(jù):同樣是生產(chǎn)鋰電池,日本公司一條生產(chǎn)線上雇200名工人,投資1億美元,相當(dāng)于6億多元人民幣。而比亞迪是雇2000名工人,投資5000萬(wàn)元。流水線上那些昂貴的自動(dòng)化設(shè)備,比亞迪大多用人工替代,因?yàn)楫?dāng)時(shí)中國(guó)人工成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于日本,將廉價(jià)勞動(dòng)力和流水線整合起來(lái),用靈活、便宜的半自動(dòng)化方式,打敗全自動(dòng)化。所以,工業(yè)流水線不論怎么規(guī)?;⒆詣?dòng)化,流程設(shè)計(jì)也仍有很大操作空間,成本、效率以及靈活度,源于整體設(shè)計(jì)和綜合成本上的考慮。

自動(dòng)化流水線在離散型工業(yè)中的實(shí)際運(yùn)用,也面臨很大局限,哪怕是最沒(méi)有技術(shù)含量的產(chǎn)品組裝,也會(huì)遭遇很多靈活性不足的情況。比如富士康組裝蘋(píng)果iPhone,除了考驗(yàn)速度效率,更重要是靈活性、可調(diào)整性。

奧巴馬總統(tǒng)曾問(wèn)喬布斯:“為什么不能讓蘋(píng)果iPhone、iPad在美國(guó)制造?為什么不能把這些工作機(jī)會(huì)帶回家?”喬布斯給出明確回答:“這些工作不會(huì)回來(lái)?!币粋€(gè)細(xì)節(jié)令人咂舌:一次,就在iPhone新款上架銷(xiāo)售前幾周,蘋(píng)果公司改進(jìn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì),主要是涉及顯示屏的設(shè)計(jì),這使得此前準(zhǔn)備的組裝線要徹底重置。新的顯示屏到半夜才被送到中國(guó)工廠,當(dāng)夜,工廠領(lǐng)班叫醒了8000名工人。這些工人在半夜12點(diǎn)換班,半小時(shí)即到位,將新的顯示屏裝入機(jī)器。僅僅96個(gè)小時(shí),這家工廠完成了日產(chǎn)10萬(wàn)臺(tái)iPhone的工作量?!案咝实娜撕?zhàn)術(shù)”在一段時(shí)期內(nèi)可以彌補(bǔ)流水線生產(chǎn)的不足,帶來(lái)特殊的靈活性和可調(diào)整性。

人機(jī)融合

可能你曾想過(guò)一個(gè)問(wèn)題:如果機(jī)器足夠擬人化,關(guān)節(jié)足夠靈活,是不是人工就要退出流水線?全自動(dòng)流水線不就是“無(wú)人工廠”的前奏嗎?答案未必那么樂(lè)觀。很多事情不論多么符合邏輯想象,也一定會(huì)有很多你我未曾考慮過(guò)的現(xiàn)實(shí)約束。坦白說(shuō)來(lái),人機(jī)融合其實(shí)是“機(jī)器換人、無(wú)人工廠”逼近極限之后的明智妥協(xié)。在這一點(diǎn)上,最近幾年的最大教訓(xùn)就是特斯拉

2018年,通用汽車(chē)保守估計(jì)可以賣(mài)掉超過(guò)1000萬(wàn)輛汽車(chē),至少要到2020年,特斯拉電動(dòng)車(chē)的實(shí)際產(chǎn)量才能接近通用汽車(chē)的1/10。盡管如此,特斯拉已經(jīng)是美國(guó)市場(chǎng)價(jià)值最高的汽車(chē)公司。投資者之所以看好特斯拉的未來(lái),不僅是特斯拉電動(dòng)車(chē)顛覆了汽車(chē)產(chǎn)品形態(tài),更重要是,特斯拉“用機(jī)器生產(chǎn)機(jī)器”的全自動(dòng)化技術(shù)顛覆了汽車(chē)制造業(yè)。汽車(chē)工業(yè)給人的傳統(tǒng)印象就是車(chē)身在流水線上露出大量零散部件,戴著面罩的工人在那里忙著焊接。而特斯拉工廠被CEO埃隆·馬斯克稱(chēng)作“外星人戰(zhàn)艦”,里面大量機(jī)器人組成的方陣就像有生命一樣在自行生產(chǎn)。馬斯克甚至說(shuō):“不必在流水線周?chē)才殴ぷ魅藛T,否則,這些工作人員會(huì)降低生產(chǎn)速度,也就是說(shuō)生產(chǎn)過(guò)程本身就不會(huì)有人參與。工作人員只負(fù)責(zé)維護(hù)、升級(jí)機(jī)器和應(yīng)對(duì)異常情況?!?/p>

特斯拉正在做的,就是將流水線的自動(dòng)化程度推向極致。汽車(chē)行業(yè)的生產(chǎn)速度一般用每秒幾英寸來(lái)計(jì)量,現(xiàn)在汽車(chē)生產(chǎn)線的運(yùn)行速度比人步行的速度慢多了。馬斯克想盡辦法要使流水線上的自動(dòng)化機(jī)器人加速移動(dòng),要使流水線的運(yùn)行速度達(dá)到傳統(tǒng)汽車(chē)生產(chǎn)速度的10~20倍,甚至要挑戰(zhàn)物理學(xué)極限,要快到人的感官根本反應(yīng)不過(guò)來(lái)??墒牵瑢?shí)際情況并不如人所愿。特斯拉工廠的實(shí)際產(chǎn)能始終難以放量,以致客戶下了訂單,可能要等半年才能到貨。馬斯克將這種延誤稱(chēng)作“生產(chǎn)地獄”。那些人工本來(lái)可以輕松做好的事,比如給電池貼上玻璃纖維聲音減震塊,機(jī)器人卻總是出錯(cuò)。要不就沒(méi)辦法拿起,要不就放錯(cuò)位置。馬斯克最后不得不承認(rèn):“過(guò)度自動(dòng)化是一個(gè)錯(cuò)誤,人類(lèi)被低估了?!?/p>

看似有著諸多優(yōu)勢(shì)的“無(wú)人化的全自動(dòng)流水線”,在歐美日等先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家已經(jīng)是非常過(guò)時(shí)的東西了。20世紀(jì)90年代,很多歐美工業(yè)企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)(或者接近實(shí)現(xiàn))無(wú)人化流水線,原材料投入進(jìn)去之后產(chǎn)品很快被生產(chǎn)出來(lái),而且是包裝好的,現(xiàn)場(chǎng)只有設(shè)備維護(hù)人員,完全看不到人工操作的痕跡。

不過(guò),這些企業(yè)很快就發(fā)現(xiàn)一系列致命風(fēng)險(xiǎn):必須要有精通各個(gè)制造環(huán)節(jié)和整個(gè)工藝流程的生產(chǎn)線維護(hù)工程師,來(lái)進(jìn)行全盤(pán)掌舵。怎么能讓少數(shù)幾個(gè)工程師來(lái)掌控整個(gè)生產(chǎn)線的命運(yùn)?如果設(shè)備故障,高度自動(dòng)化的系統(tǒng)會(huì)不會(huì)更難以修理,導(dǎo)致生產(chǎn)停滯?如果幾個(gè)熟練的核心工程師決定離職,是不是系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行就失去保障?如果產(chǎn)品設(shè)計(jì)出現(xiàn)較大變化,會(huì)不會(huì)導(dǎo)致這條生產(chǎn)線不能繼續(xù)使用?如果訂單不夠,生產(chǎn)線只能開(kāi)工一半時(shí)間,如何處理昂貴的設(shè)備折舊成本?更關(guān)鍵是,“生產(chǎn)什么”遠(yuǎn)比“如何生產(chǎn)”重要,“人機(jī)融合”才能保持彈性。

當(dāng)今時(shí)代,工業(yè)流水線的進(jìn)化已轉(zhuǎn)向“合作自動(dòng)化”,利用最新技術(shù)也要兼顧平衡投入產(chǎn)出比。在需要做重復(fù)勞動(dòng)的地方,或者對(duì)人工負(fù)荷比較大的地方用機(jī)器人代替。在精密制造的很多方面,人工的嫻熟程度和高超技術(shù),才是最值得信賴(lài)的。畢竟,流水線生產(chǎn)的本質(zhì)是資源最佳配置,效率與彈性同等重要。

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原文標(biāo)題:百年流水線的前世今生

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