Kina bygger en robotarmé av modellarbetare

Inne i ett stort, fönsterlöst rum i en elektronikfabrik i södra Shanghai, tittar omkring 15 arbetare på en liten robotarm med frustration. Nära slutet av produktionslinjen där optisk nätverksutrustning packas i lådor för frakt, sitter roboten orörlig.

Systemet är nere, förklarar Nie Juan, en kvinna i början av 20-årsåldern som ansvarar för kvalitetskontrollen. Hennes team har testat roboten den senaste veckan. Maskinen är tänkt att placera klistermärken på lådorna som innehåller nya routrar, och den verkade ha klarat uppgiften ganska bra. Men så slutade det plötsligt att fungera. Roboten sparar visserligen arbete, berättar Nie med pannan rynkade, men den är svår att underhålla.

Den här historien var en del av vårt majnummer 2016

• Se resten av frågan
• Prenumerera

Problemet återspeglar en mycket större teknisk utmaning som Kinas tillverkare står inför idag. Lönerna i Shanghai har mer än fördubblats under de senaste sju åren, och företaget som äger fabriken, Cambridge Industries Group, möter hård konkurrens från allt mer högteknologiska verksamheter i Tyskland, Japan och USA. För att komma till rätta med båda dessa problem vill CIG ersätta två tredjedelar av sina 3 000 arbetare med maskiner i år. Inom några år till vill man att verksamheten ska vara nästan helt automatiserad och skapa en så kallad mörkfabrik. Tanken är att med så få människor runt omkring skulle man kunna släcka lamporna och lämna platsen till maskinerna.

Men som den lediga robotarmen på CIG:s förpackningslinje antyder, är det ingen lätt uppgift att ersätta människor med maskiner. De flesta industrirobotar måste vara omfattande programmerade, och de kommer att utföra ett jobb på rätt sätt bara om allt är placerat precis så. Mycket av det produktionsarbete som utförs i kinesiska fabriker kräver skicklighet, flexibilitet och sunt förnuft. Om till exempel en låda hamnar i en udda vinkel, måste en arbetare justera sin hand innan etiketten sätts på. Några timmar senare kan samma arbetare få i uppdrag att sätta en ny etikett på en annan typ av låda. Och dagen efter kan han eller hon flyttas till en annan del av linjen helt.

Trots de enorma utmaningarna planerar otaliga tillverkare i Kina att omvandla sina produktionsprocesser med hjälp av robotik och automation i en aldrig tidigare skådad skala. På vissa sätt har de egentligen inget val. Mänsklig arbetskraft i Kina är inte längre lika billig som den en gång var, särskilt jämfört med arbetskraft i rivaliserande tillverkningsnav som växer snabbt i Asien. I Vietnam, Thailand och Indonesien kan fabrikslönerna vara mindre än en tredjedel av vad de är i stadskärnorna i Kina. En lösning, tror många tillverkare – och regeringstjänstemän – är att ersätta mänskliga arbetare med maskiner.

Resultaten av denna ansträngning kommer att märkas globalt. Nästan en fjärdedel av världens produkter tillverkas i Kina idag. Om Kina kan använda robotar och andra avancerade teknologier för att omstrukturera typer av produktion som aldrig tidigare varit automatiserad, kan det göra landet, nu världens svettverkstad, till ett nav för högteknologisk innovation. Mindre tydligt är dock hur det skulle påverka de miljontals arbetare som rekryteras till Kinas blomstrande fabriker.

Det finns fortfarande gott om arbetare nu när jag besöker CIG:s fabrik med företagets VD, Gerald Wong, en kompakt man som tog examen från MIT på 1980-talet. Vi tittar på ett team av människor som utför delikat lödning på kretskort, och en annan grupp klickar kretskort i plasthöljen. Wong slutar för att demonstrera en uppgift som visar sig vara särskilt svår att automatisera: att fästa en flexibel tråd på ett kretskort. Det krullas alltid annorlunda, säger han irriterat.

Gerald Wong, VD för CIG, utvecklar en automatiserad elektronikfabrik.

Men det finns några imponerande exempel på automatisering som kryper genom Wongs fabrik också. När vi går förbi en rad maskiner som stämplar chips i kretskort, rullar en robot med hjul ungefär lika stor som ett minikylskåp genom att färja komponenter åt andra hållet. Wong kliver framför maskinen för att visa mig hur den kommer att upptäcka honom och stanna. I en annan del av fabriken ser vi en robotarm som tar tag i färdiga kretskort från ett löpande band och placerar dem i en maskin som automatiskt kontrollerar deras mjukvara. Wong förklarar att hans företag testar en robot som gör det lödarbete vi såg tidigare snabbare och mer tillförlitligt än en person.

Efter att vi avslutat turnén, säger han, Det är väldigt tydligt i Kina: folk kommer antingen att gå in i automatisering eller så kommer de att lämna tillverkningsverksamheten.

Automatisera eller byta

Kinas ekonomiska mirakel är direkt hänförligt till dess tillverkningsindustri. Ungefär 100 miljoner människor är sysselsatta inom tillverkning i Kina (i USA är siffran cirka 12 miljoner), och sektorn står för nästan 36 procent av Kinas bruttonationalprodukt. Under de senaste decennierna skapades tillverkningsimperier runt Yangtze River Delta, Bohai Bay utanför Peking och Pearl River Delta i söder. Miljontals lågutbildade migrantarbetare fick arbete i gigantiska fabriker och producerade ett ofattbart utbud av produkter, från strumpor till servrar. Kina stod för bara 3 procent av den globala tillverkningsproduktionen 1990. Idag producerar det nästan en fjärdedel, inklusive 80 procent av alla luftkonditioneringsapparater, 71 procent av alla mobiltelefoner och 63 procent av världens skor. För konsumenter runt om i världen har denna tillverkningsboom inneburit många lågprisprodukter, från prisvärda iPhones till platt-tv.

Under de senaste åren har dock Kinas tillverkningsmotor börjat stanna. Lönerna har ökat med förlamande 12 procent per år i genomsnitt sedan 2001. Kinesisk export sjönk förra året för första gången sedan finanskrisen 2009. Och mot slutet av 2015 Caixin Purchasing Managers' Index, en allmänt använd indikator för tillverkning aktivitet, visade att sektorn hade minskat för tionde månaden i rad. Precis som Kinas tillverkningsboom gav näring till den globala ekonomin, har utsikterna till dess nedgång redan börjat skrämma världens finansmarknader.

Inom några år planerar CIG att ha en till stor del automatiserad operation - det som ibland kallas en mörk fabrik.

Automation verkar erbjuda en lockande teknisk lösning. Kina importerar redan ett stort antal industrirobotar, men landet ligger långt efter konkurrenterna i förhållandet mellan robotar och arbetare. I Sydkorea, till exempel, finns det 478 robotar per 10 000 arbetare; i Japan är siffran 315; i Tyskland, 292; i USA är det 164. I Kina är siffran bara 36.

Den kinesiska regeringen är angelägen om att ändra på detta. Den 16 mars godkände tjänstemän den senaste femårsplanen för Kinas ekonomi, som rapporteras innehålla ett initiativ som kommer att göra miljarder yuan tillgängliga för tillverkare att uppgradera till teknik inklusive avancerade maskiner och robotar. Regeringen planerar också att skapa dussintals innovationscentra över hela landet för att visa upp avancerad tillverkningsteknik. Vissa regionala myndigheter i Kina har varit särskilt djärva i sina egna ansträngningar. Förra året lovade regeringen i Guangdong, en provins som innehåller många stora tillverkningsoperationer, att spendera 150 miljarder dollar på att utrusta fabriker med industrirobotar och skapa två nya centra dedikerade till avancerad automation.

Målet är att gå om Tyskland, Japan och USA när det gäller sofistikerad tillverkning senast 2049, 100-årsdagen av grundandet av Folkrepubliken Kina. För att få det att hända behöver regeringen kinesiska tillverkare att adoptera robotar i miljoner. Den vill också att kinesiska företag ska börja tillverka fler av dessa robotar.

Arbetare på CIG hämtar föremål från en av flera mobila robotar som transporterar material runt anläggningen.

Förhoppningen är att detta kommer att skapa en god cykel, bidra till att skapa en ny högteknologisk industri och inspirerande innovationer som kan spridas från tillverkning till andra sektorer och produkter.

Att introducera horder av robotarbetare är dock knappast något som kan göras över en natt. Så mycket framgår av kampen mot Foxconn, en taiwanesisk tillverkare på 130 miljarder dollar känd för att ha anställt hundratusentals arbetare i fabriker i storstadsstorlek – och för att bland annat tillverka Apples iPhones. 2011 sa Foxconns grundare och VD, Terry Gou, att han förväntade sig att ha en miljon robotar i sitt företags fabriker till 2014. Tre år senare hade ansträngningen visat sig mer utmanande än väntat, och bara några tiotusentals robotar hade använts. utplacerade.

Övergången till robotarbetare kan rubba det kinesiska samhället, eftersom så många människor arbetar inom tillverkning.

Trots utmaningarna säger Day Chia-peng, chef för Foxconns utvecklingskommitté för automationsteknologi, att företaget automatiserar ett växande antal uppgifter på sina linjer. Dessa inkluderar tillverkning av bildskärmar och tryckta kretskort, även om processer som innebär att böja eller knäppa komponenter på plats fortfarande utgör utmaningar. Företaget undersöker till och med hur själva produkterna kan designas om för att göra automatiserad tillverkning enklare. Och det sa nyligen att det kommer att sälja några av de robotar som det har utvecklat internt till andra tillverkare.

Övergången från mänskliga till robotarbetare kan komma att rubba det kinesiska samhället. Vissa fördrivna fabriksarbetare skulle kunna hitta anställning inom tjänstesektorn, men inte alla av de 100 miljoner som nu är anställda i fabriker kommer att hitta sådana jobb som en bra match. Så en plötslig förändring mot robotar och automatisering kan orsaka ekonomiska svårigheter och social oro. Du kan framföra argumentet att robotteknologi är sättet att rädda tillverkning i Kina, säger Yasheng Huang, professor vid MIT:s Sloan School of Management. Men Kina har också en enorm arbetskraft. Vad ska du göra med dem?

Dansande bots

Några dagar innan jag besökte CIG gick jag till Kinas första stora robotevenemang, World Robot Conference, som hölls i en stor utställningshall i Pekings olympiska park. Staden var i greppet av en ovanligt kall period, och att producera elektricitet för att möta dess uppvärmningsbehov hade resulterat i lungbrännande luftföroreningar från närliggande kolkraftverk. Men snön och smogen hade inte gjort något för att avskräcka hundratals forskare och företag, och tusentals deltagare, från att komma till evenemanget.

En CIG-arbetare inspekterar en specialtillverkad maskin för att bygga kretskort.

Först kom en teatralisk öppningsceremoni, under vilken en enorm videovägg visade innovationer från Kinas antika historia skarvade, något konstigt, med klipp av robotar från science fiction-filmer. På gästlistan fanns flera högt uppsatta kinesiska politiker. Li Yuanchao, Kinas vicepresident, läste gratulationsmeddelanden från president Xi Jinping och premiärminister Li Keqiang. Vicepresidenten sa att investeringar i robotforskning inte bara skulle föda landets tillverkningsindustri utan uppmuntra större inhemsk innovation.

Efter att ha sett flera föredrag vandrade jag förbi oändliga demos som satts upp av robotföretag och forskningsinstitut. Jag såg när en enorm industrirobot utrustad med ett gaffelliknande bihang gick igenom något slags rutinmässigt fabriksarbete i skrämmande hastighet. Andra demos var mer nyckfulla, som en liten industrimaskin som utförde en fascinerande tolkning av en traditionell kinesisk drakdans (i full kostym) och en mobil robot utrustad med två racketar som spelar badminton med glada deltagare. En humanoid robot med blinkande ögon bar en liten automatiserad dammsugare runt på en bricka.

Det var också möjligt att förstå hur ambitiöst Kina kommer att vara när det gäller att ersätta mänskliga arbetare i sina fabriker. HIT Robot Group, ett företag knutet till ett av landets främsta tekniska universitet, Harbin Institute of Technology, hade hånat en batteriproduktionslinje som i sig verkade som en gigantisk robot. Robotfordon transporterade komponenter mellan olika tillverkningsmaskiner. De enda platserna för människor var inne i ett kontrollrum i mitten och på en linje där särskilt krångligt manuellt arbete behövde utföras. Jag fick senare veta att HIT uppskattar att den nya fabriken kan minska mänskligt arbete med så mycket som 85 procent.

Men det var också uppenbart att som ett land med en historia av till synes oändliga billig arbetskraft, hade Kina hittills överträffats i robotrevolutionen. Rethink Robotics, ett Boston-baserat företag, visade upp ett par flexibla och intelligenta industrimaskiner. Till skillnad från konventionella industrirobotar kräver dessa produkter, kallade Baxter och Sawyer, väldigt lite programmering, och de är utrustade med sensorer som gör att de kan känna igen föremål och undvika att träffa människor. De kostar också mellan 20 000 och 30 000 dollar istället för de hundratusentals som är typiska för en industrirobot. När han pratade med mig efter evenemanget sa Rethink-grundaren och robotpionjären Rodney Brooks att Kina representerar en enorm potentiell marknad för hans företag, som nyligen öppnade kontor i Shanghai. Kinesiska robottillverkare kommer sannolikt att börja tillverka mer flexibla och intelligenta robotar också. Men för närvarande släpar deras produkter efter västerländska tillverkares.

Ett spel som vi ofta spelar när vi går till en mässa i Fjärran Östern är att vi går och ser industrirobotarna från små företag och säger: 'Åh, det är en kopia av det, och det är en kopia av det', sa Brooks. Det kommer, föreslog han, att ta tid för Kinas robotföretag att komma ikapp.

Återuppfunnet i Kina

För att själv se hur långt Kinas forskare måste gå besökte jag Shanghai Jiao Tong University, en av landets mest prestigefyllda institutioner och hem till Kinas äldsta akademiska robotlabb, grundat 1979. Jag befann mig på ett frodigt och vidsträckt campus i en lugn förort i södra Shanghai, omgiven av studenter som cyklar runt på pipiga cyklar. Där hittade jag en modern byggnad som inhyste robotlabbet.

Forskare vid Shanghai Jiao Tong University utvecklar humanoida och gående robotar.

Zhu Xiangyang, en professor i slutet av 40-årsåldern med tunna glasögon och en fleecetröjaväst, välkomnade mig till sitt kontor med te och ett obetvingligt leende. Labbet har några dussin professorer och forskare och mer än 100 doktorander och masterstudenter, och Zhu är med rätta stolt över sin forskning. I ett rum fanns en hjärnstyrd robotrullstol, som manövrerades med hjälp av en elektroencefalogrammössa som bärs av en doktorand. En video visade en cyborgkackerlacka utrustad med ett trådlöst implantat som kopplades till dess perifera nervsystem och gjorde det möjligt att kontrollera varelsens rörelser från en dator. I ett annat rum visade en forskare ormliknande och mjuka robotar som kan nå eller krypa genom trånga utrymmen. Inuti ett garage utvecklas en prototyp av självkörande bilar, inte olikt en av Googles, i samarbete med en kinesisk biltillverkare som heter Chery.

Mer och mer behöver vi komma in i mer avancerade robotar. Det kan hjälpa till att göra en mörk fabrik.

Trots de imponerande forskningsprojekten på platser som Jiao Tong, undrade jag hela tiden hur Kina kommer att uppfylla sina tillverkningsambitioner. Kai Yu är grundaren av en startup som heter Horizon Robotics och var tidigare chef för ett AI-fokuserat forskningslabb inrättat av Baidu, Kinas dominerande internetföretag. Inom Baidu-labbet var Yu och kollegor fokuserade på ett område av AI som kallas djupinlärning, vilket innebär att man tränar stora simulerade neurala nätverk för att känna igen mönster i data. Forskare börjar nu utforska hur maskininlärning kan göra nästa generations industrirobotar ännu smartare och mer flexibla. I framtiden, vad jag ser är att Kina är mer kreativt [inom robotteknik], berättade Yu för mig. Originaldesign, originella idéer, men också några av de grundläggande teknologierna, som djupinlärning, neurala nätverk, artificiell intelligens.

Yu tror att AI-tekniker som utvecklats av Kinas stora internetföretag för sökning, e-handel och andra ändamål skulle kunna tillämpas på robotar. Kina har en mycket bra möjlighet att komma ikapp, sa han. De färdigheter de har lärt sig under de senaste fem åren kan överföras till att tillverka intelligenta maskiner.

När jag senare besökte CIG:s fabrik var det inte så svårt att föreställa sig hur sådana framsteg kunde börja mata in i Wongs ansträngningar att automatisera sin verksamhet. För det första skulle en robot som kan lära sig och anpassa sig förmodligen inte bli förbryllad av en feljusterad låda som behöver märkas.

Efter turnén tog Wong mig igenom en PowerPoint-presentation som redogjorde för företagets plan för de kommande åren, och sedan gick samtalet över till intelligent robotik. Vi kommer att använda standardrobotar först, sa Wong. Men då kommer vi att använda mer avancerade. Mer och mer behöver vi komma in på mer avancerad robotteknik. Det kan hjälpa till att göra en mörk fabrik.

Med tanke på det ekonomiska kravet, regeringens beslutsamhet och landets växande tekniska sofistikering, verkar det mycket troligt att tillverkningsföretag över hela Kina kommer att automatisera framgångsrikt och att landet kommer att bli ledande inom avancerad automationsteknologi.

Och ändå är det konstigt att tänka på förändringarna som väntar för kinesiska tillverkningsarbetare. Vid ett tillfälle under vår turné hade vi passerat en grupp på cirka 20 personer som tog en eftermiddagspaus. Alla slumrade tydligen, huvuden vilade på armarna korsade framför dem. Det är knappast något en robot behöver göra. Men jag kunde inte låta bli att undra vad som kommer att hända med dessa arbetare när robotar har tagit deras jobb. Wong säger att de med största sannolikhet kommer att återvända till sina hemstäder och få arbete där, på en gård eller kanske i en butik eller restaurang. Det kan vara så, men för vissa kommer det inte att vara så enkelt.

En vecka efter att jag lämnat Kina fick jag ett e-postmeddelande från Wong med lite mer information om hans planer, tillsammans med ett karaktäristiskt djärvt löfte. Håll kontakten, skrev han. Vi kommer att få den mörka fabriken att hända.

Dölj