富士康科技集團在山西晉城建立機器人基地,在2012年底可實現2萬臺機器人產量。這是自2011年,富士康總裁郭臺銘宣稱于2014年實現百萬臺機器人作業后,該企業發布的最新消息,可見制造業的巨無霸急于將機器人推到生產線,以減少一線工人的迫切心理。
重復操作的替代者
2012年12月初,在深圳富士康觀瀾園區一個車間中,一臺富士康自產的“Foxbot”機器人正在調試。
這是iphone5后殼的表面處理車間。十幾臺拋光機床嗡嗡作業,背景有悠揚的鋼琴曲,據稱這是為了舒緩工人的作業情緒。面孔稚嫩的男女工人們各自守崗,鮮見交談,默默操作著手里的工件,或將工件置于治具上讓機床進行拋光,或將工件取下置于一個綠色盒子中。他們佩戴口罩、乳膠手套,因為常常要接觸濕拋液和清洗液等化學藥劑。
整個車間僅有一臺機器人。這臺高2米的綠色機器人尚未裝上“手”,其底座線纜連接了一臺高約0.5米的鐵皮“箱子”。那是機器人的控制系統。
這臺機器人將代替旁邊正在上料的一名男性青年工人。這個年輕人正在對鋁合金的后殼工件進行側面拋光加工,這些工件已經過粗拋光加工,其表面仍有一些細微的條紋,需要再精拋光,使其達到鏡面效果。他每次需將工件放在數控機床的治具上,數控機床每28秒即精拋光一個工件,也就是說,這個年輕人需要每28秒上料一次,并將加工完畢的產品置于綠色盒子中。這個盒子可容納36個產品。
未來調試完畢后,這臺機器人就能完成抓取工件這一系列動作,不涉及精密操作,相對簡單。整個車間僅完成iphone5后殼的側面精拋光和底面精拋光兩種操作,其流水線作業僅限于“上料、研磨、下料”三步。蘋果的生產線不會輕易改動,出于規格和材料特殊的要求,其零部件比一般的零部件難以加工,這就使得每個環節用機器人替換都需要漫長的調試。
并非將現有的生產線上的工人撤出,裝上機器人就實現了自動化,因為還要同步對生產線進行適應性改造。由于生產線上的設備原是針對人操作而設計,很多環節的精度無法保證能配合機器人每一次高度一致的動作要求,比如此前工件到達每一個工位是靠人眼去判讀,機器人替代后,就需要安裝傳感器進行測量,以提高生產線精度。
富士康已經有了成熟的機器人作業流水線。觀瀾園區的成型二廠的iPhone5耳機生產車間已在使用機器人。該車間共有100多臺有信(YU SHIN)機器人,工人將其稱作機械手。工人將白色無味的豆粒大小顆粒塑料放入成型機注塑成型后,機器人每11秒取出8個產品。自2012年3月,機器人來了之后,工作量提升驚人,每臺機器人每12個小時可取出2.4萬個產品,此前人工12小時僅1萬個產品的工作量,而且一個工人照看兩臺成型機就夠了,此前是兩個人照看一臺成型機。
富士康新聞發言人劉坤告訴《財經》記者,目前機器人完成的僅是重復性高而對工藝要求不是特別高的工序,后期一些精密的工序仍然是手工。
富士康深圳龍華園區在生產組裝ipad2和ipad mini,觀瀾園區則生產組裝iphone5和ipod。在觀瀾拋光車間這臺機器人調試完畢運行成熟后,將推廣到鄭州園區,那里擔負了70%的iphone5的生產任務。
流水線上的一環
按照郭臺銘的說法,機器人將用于“協助”而非“替代”人類,它們將出現在拋光、打磨、鐳射打標、焊接、噴涂等作業崗位。
富士康未使用機器人對蘋果產品的外殼進行精拋光,而只是嘗試利用它抓取放置工件等簡單操作。因為與精密的數控機床相比,普通工業機器人由于工作溫度的變化和負載會引起誤差,尚存在重復定位精度差的問題,不能滿足拋光要求。蘋果公司要求iphone5側拋精度0.001毫米,也只有數控機床能夠達到,即使機器人巨頭ABB的機器人也只能達到重復定位精度0.01毫米。
對富士康而言,蘋果產品出貨的壓力主要來自拋光等金屬加工工序。能夠為蘋果產品進行鋁合金外殼加工,這也是富士康代工蘋果最富競爭力的技術優勢。曾在龍華園區從事金屬加工的技術員吳兆稱,在長寬均達100米的金屬加工車間,約6000人(其中技術員600多人)完成ipad外殼的金屬加工,機器人則只有兩臺,且目前只有一臺能夠運行。這是因為機器人有稍微偏差就會報警停工。由于機器臂不穩定,下游就要增加人手進行檢測產品不良率。
ipad外殼的金屬加工有八個工序,僅拋光就需三次。事實上,拋光有關的作業是最應實現機器人作業的工序。因為該工藝產生大量金屬粉塵容易讓操作者患上塵肺病。富士康工人作業環境不容樂觀。如干式拋光采用布輪或砂紙等直接對工件表面拋光,粉塵會四處飛揚。盡管配置了風機吸塵,工人也佩戴口罩,仍有工人稱,碩大的車間沒有窗戶,車間四周和機器上常常落上厚厚一層粉塵。深圳市寶安區疾控中心在2012年10月對觀瀾園區檢查發現,現場通風嚴重不足,部分排風扇無法工作。
拋光引起的粉塵也引發了2011年富士康成都園區爆炸事件。當時在ipad2的拋光車間,打磨的鋁制粉塵在管道內堆積,遇電器開關打火,在排風桶內引起爆炸。觀瀾園區iphone5后殼精拋車間,使用的是濕式拋光處理,即隨著機床拋光,會噴出一些拋光液,這就讓粉塵沉淀到拋光液中,以便到后期再回收。盡管如此,做過此操作的工人稱,乳白色的液體均為化學藥劑,氣味刺激。此外,金屬加工車間噪聲大,工人不得不佩戴耳套進行工作,有工人在工作時間有時會摘下耳套,以致聽力受到影響。
機器人可解此