时事分析 | 创新及科技发展 | 2017-11-30 | 《经济日报》

协作机械人能拯救人类的工作机会?



早前《自然》杂志刊登文章,指人工智能系统AlphaGo Zero不用凭借任何人类数据和指引,纯由强化学习(reinforcement learning)自我训练,就能在围棋对奕中以100比0的绝对优势撃败前代系统AlphaGo。[1]这战果不但令围棋高手柯洁慨叹「人类太多余」[2],也使人想到机器抢夺大量工作职位的浪潮,是否再次来临。

但另一方面,近年潜力渐受重视的协作机械人(Cobot),却标榜能辅助人类更有效率及安全地完成工作[3],不仅不会取代人类,更与人类相辅相成。两类机器,两种结局。机器与人类究竟是一场零和游戏,还是合演一台好戏?

诞生初期不被看好 近年潜力显现

早在2000年,Cobot已被《华尔街日报》列为新词,意指能够帮助工人的机械人。[4]惟其能力当时不被看好,直至2008年,仍有业界人士觉得它们只能用来妆点门面。[5]的而且确,协作机械人不论在工作范围、负荷、速度和准确度,均较传统工业机械人有明显限制[6],如声称为全球最强壮的协作机械人CR-35iA,所能负载的重量亦仅为35公斤[7],远比不上负重动辄以数百公斤的传统工业机械臂。[8]

及至2015年,每年售出24万台的制造业机械人当中,协作机械人仍仅占5%[9],是机械人世界的「少数族裔」。不过Barclays Equity Research估计,由于协作机械人的成本,在2025年之前将持续按年下跌3至5%,故其市场占有率将不断提升,预计2025年的销售额,将较2015年增加100倍。[10]

成本太高,固然有碍协作机械人普及,但最重要的,还是它们能否协助人类提升生产力。虽然协作机械人的能力被部分人质疑,但据《彭博》报道,2000年时厂房仍没有设置任何机械人的德国制造公司SEW-Eurodrive Inc.,在17年后的今天,即使其员工总数仅较当年增长6%,但零件生产规模却已提升逾五倍,原因是公司为每名工人都配备上一具机械人,与之合作生产。[11]

对立统一:自动化也有变化

单讲提升生产规模,尚未足以彰显协作机械人的存在价值,毕竟传统工业机械人也有同样功能。协作机械人的潜力受重视,是它们既能让工序自动化,同时兼顾产品特色,修补了传统工业机械人的缺陷。

以汽车制造为例,虽然大件组装的过程可以自动化,但部分工序仍需要人手介入。现时全球产量最大的BMW Spartanburg工厂,每天出产1,400辆多功能运动型汽车,虽然车身焊接、钻孔和涂漆等工序,可交由工业机械人独立处理,但为了让每一辆汽车都独一无二,仍需要工人去添加音讯系统或进行内装,并注意汽车的外观、触感、气味甚至声音。[12]不过,人手介入并不排除机器辅助。有研究指出,随着制造业界将更多组件外判制造,辅助工人的机械产品亦应运而生[13],这就是协作机械人的前身「智能辅助装置」(Intelligent Assist Devices)。[14]

各种辅助工人的机械产品面世,让工业制造在大规模生产与贴近不同顾客独特需要变得可望而可即。以德国工业机械人制造巨擘Kuka为例,其制作的iiwa机械人,就旨在协助人们完成人体难以达成的任务,并能不断重复。[15]当人机合一,缓和「个人化」产品和「大量生产」的矛盾,便有望完成传统工业机械人的「不可能任务」。[16]

用途不限于制造业

协作机械人的潜力,并不限于工业制造。 Kuka便将算盘打到广大消费市场,例如设计能够辅助长者起居的个人助理机械人。[17]在内地,亦有机械人生产商研究将塑胶应用在协作机械人生产中,期望让它变得更轻、更灵活[18] ,应用在更多领域。

另外,传统物流企业的运作方式,涉及大量的人手搬运工作,令从业员容易劳损,难以吸引新人入行。在这行业,协作机械人也被部分人视为救星,问题是如何将成本控制在中小企能够负担的范围内。[19]现时工业贸易署中小企业发展支援基金,有为提升香港中小企业整体或个别行业竞争力提供资助,资助项目包括额外人手、额外机器设备和其他直接费用[20],每项获批项目最高可获基金资助500万元或该项目获批经费的90%[21],或值得各界加以利用。

全球劳工短缺 机械人不能全数取代

至于一般打工仔,更关心自然是个人饭碗。无疑,虽然协作机械人强调与人协作,不夺走人类的工作机会,但如果人机合作模式能有效提升生产规模,劳动市场是否真的不会受影响?去年起使用协作机械人的美国公司AMA Plastics便指出,一具24小时运作的协作机械人,成本只是真人的三分之一。 [22]若其提供的数据属实,的确很难不令打工仔担心。

但不能忽略的是,即使协作机械人会接手部分工作,但同一时间,它们也会创造新的人力需求。去年McKinsey发表报告,预计未来有六成职业中的工作内容,有三成会被自动化[23],但人机协作之下,人类的工作可能只是转换了另一种形式。

以餐饮业为例,现时一些自动化流程,例如点餐机、让顾客预先点餐的手机应用程式,虽看似会彻底地取代店员,但美国拥有2,000家专卖店的Panera Bread公司,却指在订餐流程数码化之后,因为订单数量、规模增加,以及要满足个别客人要求,反而需要更多负责生产和控制品质的劳动力,公司员工成本占销售额比例,亦由自动化改革前的29.7%,增加至改革后的32.5%。[24]

另据美国智库Progressive Policy Institute计算,在2014年3月至2017年3月的四年间,电子商贸行业增加了27万个职位,而同一时间,看似最受电子商贸冲击的一般零售业,也增加了5.3万个职位。 [25]再宏观一点,有报道指,过去数年全球制造业皆没有足够的技术工人,预计到2025年仍有数百万个职位空缺。 [26]当人力需求庞大,机械人究竟是取代人类还是为人类补位,答案并非一面倒的悲观。

1 "Mastering the game of Go without human knowledge," Nature, https://www.nature.com/nature/journal/v550/n7676/full/nature24270.html, last modified October 19, 2017.
2 「AlphaGo Zero花3天击败昔日劲敌 柯洁:人类太多余了」。取自联合新闻网网站:https://udn.com/news/story/7335/2767636,最后更新日期2017年10月19日。
3 "Numatic Engineering Cobot Presentation College of the Canyons," Slide Player, http://slideplayer.com/slide/9652063/, accessed November 3, 2017, p.4.
4 "The Words of Tomorrow: A glossary of terms you'll need to know," The Wall Street Journal, http://www.wsj.com/millennium/articles/SB944517141695981261.htm, last modified January 1, 2000.
5 "INFOGRAPHIC: A Brief History of Collaborative Robots," Engineering.com, https://www.engineering.com/AdvancedManufacturing/ArticleID/12169/INFOGRAPHIC-A-Brief-History-of-Collaborative-Robots.aspx, last modified May 19, 2016.
6 "Choosing Between Cobots and Industrial Robots," Automation World, https://www.automationworld.com/choosing-between-cobots-and-industrial-robots, last modified August 10, 2017.
7 "Collaborative robot CR-35iA," Fanuc, http://www.fanuc.eu/de/en/robots/robot-filter-page/collaborative-robots/collaborative-cr35ia, accessed November 14, 2017.
8 "KUKA High Payload Robots," Robot Worx, https://www.robots.com/kuka/series/high-payload, November 14, 2017.
9 "Meet the CoBots: Giving collaborative robots a human touch," Institution of Mechanical Engineers, https://www.imeche.org/news/news-article/meet-the-cobots---giving-collaborative-robots-a-human-touch, last modified June 7, 2017.
10 "Rise of the cobots: By 2025, the market for collaborative robotics is expected to reach $12 billion," Plastics Today, https://www.plasticstoday.com/automation/rise-cobots-2025-market-collaborative-robotics-expected-reach-12-billion/114014787947422, last modified February 2, 2017.
11 "Why the Robot Takeover of the Economy Is Proceeding Slowly," Bloomberg, https://www.bloomberg.com/news/articles/2017-07-05/why-the-robot-takeover-of-the-economy-is-proceeding-slowly, last modified July 5, 2017.
12 同11。
13 Michael A. Peshkin, J. Edward Colgate, Witaya Wannasuphoprasit, Carl A. Moore, R. Brent Gillespie, and Prasad Akella, "Cobot Architacture" IEEE Transactions on Robotics and Automation, 17(4), August 2001, p.377.
14 "Numatic Engineering Cobot Presentation College of the Canyons," Slide Player, http://slideplayer.com/slide/9652063/, accessed November 3, 2017.
15 「LBR iiwa」。取自kuka网站:https://www.kuka.com/zh-tw/产品/机器人系统/industrial-robots/lbr-iiwa,查询日期2017年11月3日。
16 "Can a robot be man’s best friend?," Raconteur, https://www.raconteur.net/technology/can-a-robot-be-mans-best-friend, last modified June 28, 2017.
17 "Germany's Kuka plans move into world of personal assistant robots," Financial Times, https://www.ft.com/content/f80c390c-5293-11e7-bfb8-997009366969, last modified June 18, 2017.
18 "China's Siasun brings plastics to robot manufacturing," Plastics News, http://www.plasticsnews.com/article/20170526/NEWS/170529918/chinas-siasun-brings-plastics-to-robot-manufacturing, last modified May 27, 2017.
19 「协作机械人 解物流樽颈」。取自明报新闻网网站:https://news.mingpao.com/pns/dailynews/web_tc/article/20151106/s00004/1446745704728,最后更新日期2015年11月6日。
20 「资助范围」。取自工业贸易署网站:https://www.smefund.tid.gov.hk/tc_chi/sdf/sdf_scope.html,最后更新日期2017年4月28日。
21 「资助款额及申请期」。取自工业贸易署网站:https://www.smefund.tid.gov.hk/tc_chi/sdf/sdf_amount.html,最后更新日期2017年4月28日。
22 "ROBOTS TO 'COBOTS': Next-Gen Automation in Plastics Processing," Plastics Technology, https://www.ptonline.com/articles/from-robots-to-cobots-next-generation-automation-arrives-in-plastics-processing, last modified January 22, 2016.
23 "Where machines could replace humans—and where they can't (yet)," Mckinsey, https://www.mckinsey.com/business-functions/digital-mckinsey/our-insights/where-machines-could-replace-humans-and-where-they-cant-yet, accessed November 3, 2017.
24 Elizabeth G. Dunn, "Gearing Up: When Will Robots Finally Take Over the Fast-Food Business?," Entrepreneur, https://www.entrepreneur.com/article/294575, last modified May 30, 2017.
25 Michael Mandel, "Ecommerce job gains are much larger than retail job losses: Here's Why," The Progressive Policy Institute, http://www.progressivepolicy.org/blog/ecommerce-job-gains-much-larger-retail-job-losses-heres/, last modified April 7, 2017.
26 "Can a robot be man’s best friend?," Raconteur, https://www.raconteur.net/technology/can-a-robot-be-mans-best-friend, last modified June 28, 2017; "China's Siasun brings plastics to robot manufacturing," Plastics News, http://www.plasticsnews.com/article/20170526/NEWS/170529918/chinas-siasun-brings-plastics-to-robot-manufacturing, last modified May 27, 2017.