時事分析 | 創新及科技發展 | 2017-11-30 | 《經濟日報》

協作機械人能拯救人類的工作機會?



早前《自然》雜誌刊登文章,指人工智能系統AlphaGo Zero不用憑藉任何人類數據和指引,純由強化學習(reinforcement learning)自我訓練,就能在圍棋對奕中以100比0的絕對優勢撃敗前代系統AlphaGo。[1]這戰果不但令圍棋高手柯潔慨嘆「人類太多餘」[2],也使人想到機器搶奪大量工作職位的浪潮,是否再次來臨。

但另一方面,近年潛力漸受重視的協作機械人(Cobot),卻標榜能輔助人類更有效率及安全地完成工作[3],不僅不會取代人類,更與人類相輔相成。兩類機器,兩種結局。機器與人類究竟是一場零和遊戲,還是合演一台好戲?

誕生初期不被看好 近年潛力顯現

早在2000年,Cobot已被《華爾街日報》列為新詞,意指能夠幫助工人的機械人。[4]惟其能力當時不被看好,直至2008年,仍有業界人士覺得它們只能用來妝點門面。[5]的而且確,協作機械人不論在工作範圍、負荷、速度和準確度,均較傳統工業機械人有明顯限制[6],如聲稱為全球最強壯的協作機械人CR-35iA,所能負載的重量亦僅為35公斤[7],遠比不上負重動輒以數百公斤的傳統工業機械臂。[8]

及至2015年,每年售出24萬台的製造業機械人當中,協作機械人仍僅佔5%[9],是機械人世界的「少數族裔」。不過Barclays Equity Research估計,由於協作機械人的成本,在2025年之前將持續按年下跌3至5%,故其市場佔有率將不斷提升,預計2025年的銷售額,將較2015年增加100倍。[10]

成本太高,固然有礙協作機械人普及,但最重要的,還是它們能否協助人類提升生產力。雖然協作機械人的能力被部分人質疑,但據《彭博》報道,2000年時廠房仍沒有設置任何機械人的德國製造公司SEW-Eurodrive Inc.,在17年後的今天,即使其員工總數僅較當年增長6%,但零件生產規模卻已提升逾五倍,原因是公司為每名工人都配備上一具機械人,與之合作生產。[11]

對立統一:自動化也有變化

單講提升生產規模,尚未足以彰顯協作機械人的存在價值,畢竟傳統工業機械人也有同樣功能。協作機械人的潛力受重視,是它們既能讓工序自動化,同時兼顧產品特色,修補了傳統工業機械人的缺陷。

以汽車製造為例,雖然大件組裝的過程可以自動化,但部分工序仍需要人手介入。現時全球產量最大的BMW Spartanburg工廠,每天出產1,400輛多功能運動型汽車,雖然車身焊接、鑽孔和塗漆等工序,可交由工業機械人獨立處理,但為了讓每一輛汽車都獨一無二,仍需要工人去添加音訊系統或進行內裝,並注意汽車的外觀、觸感、氣味甚至聲音。[12]不過,人手介入並不排除機器輔助。有研究指出,隨着製造業界將更多組件外判製造,輔助工人的機械產品亦應運而生[13],這就是協作機械人的前身「智能輔助裝置」(Intelligent Assist Devices)。[14]

各種輔助工人的機械產品面世,讓工業製造在大規模生產與貼近不同顧客獨特需要變得可望而可即。以德國工業機械人製造巨擘Kuka為例,其製作的iiwa機械人,就旨在協助人們完成人體難以達成的任務,並能不斷重複。[15]當人機合一,緩和「個人化」產品和「大量生產」的矛盾,便有望完成傳統工業機械人的「不可能任務」。[16]

用途不限於製造業

協作機械人的潛力,並不限於工業製造。Kuka便將算盤打到廣大消費市場,例如設計能夠輔助長者起居的個人助理機械人。[17]在內地,亦有機械人生產商研究將塑膠應用在協作機械人生產中,期望讓它變得更輕、更靈活[18],應用在更多領域。

另外,傳統物流企業的運作方式,涉及大量的人手搬運工作,令從業員容易勞損,難以吸引新人入行。在這行業,協作機械人也被部分人視為救星,問題是如何將成本控制在中小企能夠負擔的範圍內。[19]現時工業貿易署中小企業發展支援基金,有為提升香港中小企業整體或個別行業競爭力提供資助,資助項目包括額外人手、額外機器設備和其他直接費用[20],每項獲批項目最高可獲基金資助500萬元或該項目獲批經費的90%[21],或值得各界加以利用。

全球勞工短缺 機械人不能全數取代

至於一般打工仔,更關心自然是個人飯碗。無疑,雖然協作機械人強調與人協作,不奪走人類的工作機會,但如果人機合作模式能有效提升生產規模,勞動市場是否真的不會受影響?去年起使用協作機械人的美國公司AMA Plastics便指出,一具24小時運作的協作機械人,成本只是真人的三分之一。[22]若其提供的數據屬實,的確很難不令打工仔擔心。

但不能忽略的是,即使協作機械人會接手部分工作,但同一時間,它們也會創造新的人力需求。去年McKinsey發表報告,預計未來有六成職業中的工作內容,有三成會被自動化[23],但人機協作之下,人類的工作可能只是轉換了另一種形式。

以餐飲業為例,現時一些自動化流程,例如點餐機、讓顧客預先點餐的手機應用程式,雖看似會徹底地取代店員,但美國擁有2,000家專賣店的Panera Bread公司,卻指在訂餐流程數碼化之後,因為訂單數量、規模增加,以及要滿足個別客人要求,反而需要更多負責生產和控制品質的勞動力,公司員工成本佔銷售額比例,亦由自動化改革前的29.7%,增加至改革後的32.5%。[24]

另據美國智庫Progressive Policy Institute計算,在2014年3月至2017年3月的四年間,電子商貿行業增加了27萬個職位,而同一時間,看似最受電子商貿衝擊的一般零售業,也增加了5.3萬個職位。[25]再宏觀一點,有報道指,過去數年全球製造業皆沒有足夠的技術工人,預計到2025年仍有數百萬個職位空缺。[26]當人力需求龐大,機械人究竟是取代人類還是為人類補位,答案並非一面倒的悲觀。

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天擊敗昔日勁敵 柯潔:人類太多餘了」。取自聯合新聞網網站:https://udn.com/news/story/7335/2767636,最後更新日期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網站:https://www.kuka.com/zh-tw/產品/機器人系統/industrial-robots/lbr-iiwa,查詢日期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 「協作機械人 解物流樽頸」。取自明報新聞網網站:https://news.mingpao.com/pns/dailynews/web_tc/article/20151106/s00004/1446745704728,最後更新日期2015年11月6日。
20 「資助範圍」。取自工業貿易署網站:https://www.smefund.tid.gov.hk/tc_chi/sdf/sdf_scope.html,最後更新日期2017年4月28日。
21 「資助款額及申請期」。取自工業貿易署網站:https://www.smefund.tid.gov.hk/tc_chi/sdf/sdf_amount.html,最後更新日期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.