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让人啼笑皆非的答案是:汽车公司宁愿你再买辆新车。但开源社区创造的产品不会助长此类预期淘汰行为,如果人们想赋予旧有产品新的生命,他们完全有能力做到,而且会付诸行动。新的比特可以赋予旧有原子新的生命。
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比如福特公司已经对此有所关注,在2012年年初与技术工坊合作,引进了共享式创造设备。底特律技术工坊占地近1 600平方米,配有激光切割机、3D打印机和数控机器等价值75万美元的设备。公司员工可以随时使用技术工坊,进行与工作或个人项目有关的活动。福特公司计划在第一年吸收2 000名会员。福特员工在这个新的创客空间中制作出了不少创意性原始模型,包括从积雪中清出车辆的方法、有效除雾的单向排气阀门以及可以协助进出测试车辆的“踢板”。自从创客空间项目实施以来,公司收到的专利申请数量上升了30%,负责人将此现象归功于技术工坊向公司注入的创客精神。
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产业由此发生了改变。
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底特律西(再出发)
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无须想象整个汽车工业将会按照此道路如何改变——改变已经发生了。特斯拉公司已经在加利福尼亚弗里蒙特原通用汽车/丰田新联合汽车制造公司的厂址上建立起了世界上现代化程度最高的工厂,它只是碰巧生产汽车,而且能够制造任何东西。那可不仅是“自动化”这个词可以形容,完全就是一支货真价实的机器人军队。几百条多用途库卡机器臂负责完成从金属弯折到最终装配的所有步骤。平顶的机器人车辆运送车身底盘,行进的同时在电感板上自动充电。发那科(Fanuc)出产的喷涂机器臂能够打开车门,全方位喷涂,工作完成后再把车门关好。
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特斯拉每年在这家工厂生产2万辆汽车,听上去产量不低,但公司仍是全球汽车业的新手。即便是汽车业中较小的事件,对于其他领域也相当可观。特斯拉工厂厂房将近1 600米长,雇员超过1 000人,目前是硅谷最大的工厂。如果你看过《钢铁侠》,对此就能有些概念,电影的主人公托尼·史塔克就是根据特斯拉的创立人埃隆·马斯克(Elon Musk)塑造的,而特斯拉的工厂就是电影场景的现实生活版。
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工厂的创新意味它所生产的部分汽车并非常规车辆。首先,工厂出品的第一种车型Model S是纯电动汽车,和笔记本电脑一样,完全使用电池供电,就像传统汽车完全依赖汽油供能。Model S没有发动机、变速器或传动系统等复杂的机械部件,而是配备锂离子电池包、电动机以及精密电子元件和软件。也就是说,这样的一辆车上只有极少的传统汽车的机械零件。这样的电动车构造更加简单,因此更易于制造。
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在工厂开幕夜的环厂参观中,特斯拉公司负责制造的副总裁吉尔伯特·帕辛介绍,这家工厂就像一台巨大的数控机器——能够通过调整配置制造几乎所有东西。整个工厂可进行程序控制,因此每辆下线的汽车都能做到彼此不同。就是这家工厂可以同时生产几种配件完全不同的汽车,甚至可以交替制造。亨利·福特推广了标准化生产,喜欢说“任何顾客可以将这辆车漆成任何他喜爱的颜色,只要它保持它的黑色”;而特斯拉推进了定制化制造,无论是内饰还是锂离子电池包中的电池数量,一切任由君选。特斯拉甚至可以在特制的颠簸带上模拟各种不平路况,在室内完成车辆道路测试,探查装配松懈或嘎吱作响的部分。这条颠簸带紧邻最后的装配生产线。如果出现了任何问题,负责装配的工人就在旁边,马上可以着手解决,完全不会受到内燃机车辆排放物的毒害。
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这家特斯拉工厂的运营原则是制造“众多单一单元”,比任何一家汽车制造商都更接近大规模定制的梦想。汽车的大部分零配件均由工厂自行制造,因此无须大量库存或是长供应链,也就不必忍受相应的不灵活性。垂直整合带来了完全掌控,实现了最终的准时生产进程——在需要的时候生产需要的东西。
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将特斯拉工厂与此前在同一厂址上存在过的通用汽车/丰田新联合汽车制造公司作比较。新联合汽车制造公司1984年成立,满怀信心地要在美国汽车制造业发起一次生产效率的革命——由丰田公司引领的日本“精益生产”技术。新联合汽车制造公司将厂址选在已经倒闭的通用汽车弗里蒙特装配厂原址上。该装配厂在经营了20年之后于1982年倒闭,被公认为是美国最糟糕的汽车厂。通用汽车的这家工厂浓缩了20世纪七八十年代美国制造业模式的所有问题,从过时的技术到工人罢工,无所不包:工会腐败、冷漠或是敌对的工人,甚至还有在停车场内进行的毒品和色情交易。
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新联合汽车制造公司希望能从厂区起步,帮助重建美国的汽车工业。它在某种意义上可以说是第一个汽车业“棕色地带”。接手一家旧时代遗留下来的倒闭工厂,尽可能更新一切东西,从头再来——在已有工厂的基础上实施“未开发区域”策略。日本的精益生产主要是让工人更多地融入生产进程中,鼓励他们不断反馈,以消除浪费、减少错误。厂方希望通过向美国工人提供更好的工作环境,让他们对自己的劳动成果享有所有权,激励他们为改进生产流程献计献策,从而将这家工厂工人的生产效率提升到日本工人的水平。
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今昔的相似性令人惊叹。抱负相同:灵活、高效、高质的生产制造,使用自动化提高质量,通过准时生产供应降低成本、增强灵活性。但不同在于,那时由于还没有强劲的多用途机器臂,自动化仅限于定制的自动化处理机,每种处理机只能应对单一任务。
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第一代计算机控制自动化设备更像是蒸汽织机,而非机器人。它只能更好地完成某件事情,而且只是一件事情而已。结果,只能有效制造一种产品;要想改变进程,制造另外一种产品,那可就是难上加难。在通用汽车和丰田于2009年关闭新联合汽车制造公司之前,工厂在不同的厂房区域内生产丰田卡罗拉和塔科马。工厂为了存活下来做了垂死挣扎——生产通用汽车旗下的普锐斯混合动力车,但将整座工厂转型实在是无法完成的任务。
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同样,新联合汽车制造公司的准时生产供应模式比传统的底特律批量订购模式要好很多,但仍然依赖于又长又复杂的供应链,链条上的大部分供应商都不在加利福尼亚。实际上,新联合汽车制造公司最终死于远离中西部供应商的经济模式;在竞争日趋激烈的市场中,这样的模式逐渐失去经济意义。虽然准时生产提高了供应链绩效,但仍然没有摆脱供应链本身。一家工厂对他人制造的零配件的依赖程度越高,其自身的灵活性就越低,面临的生产中断风险和定价不确定性也越大。由于新联合汽车制造公司过分依赖供应商长链,工厂不得不在预制零配件的库存与存储中投入大量精力与财力。
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今天,数字制造是相当大的改进。与新联合汽车制造公司的定制自动化设备不同,特斯拉的大部分机器人是标准化的库卡机器,配有轻质组合臂,6个运动轴,能够提举1 000公斤的重量。这些组合臂不仅可在数分钟内完成不同任务的重新编程,而且通常能够同时完成数十种不同的任务。在特斯拉装配区域里,紧邻库卡机器臂的是一排各种机械头。一只机器臂可能先是使用金属铝焊接头,然后换成螺栓旋紧头,再之后换成夹具,整个过程自动完成。即便只是负责把金属板从一个冲压分隔间转移至另外一个分隔间的机器臂也是库卡出品。与已被替换的定制运输机器不同,特斯拉工厂使用吸盘或其他气压抓紧器运送各种大小形状的材料。特斯拉沿用了新联合汽车制造公司的冲压机(进行了改装,不再用于冲压旧钢,而是轻质铝),但机器的自动化程序是全新的。
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供应链方面也发生了变化。马斯克可以说是个“自制控”,愿意尽可能自己生产全部所需零配件,而且在这方面经验丰富。比如他的太空探索技术公司,现在是私人太空运输业的龙头。公司采用的基本火箭技术与美国国家航空航天局没有太多不同,但由于生产流程中的差异,使得前者将火箭送入轨道的成本与后者的相比微乎其微。美国国家航空航天局的模式包含了由承包商、分包商和次级分包商构成的复杂(政治化)网络,与此不同,太空探索技术公司使用数字制造工具自行制造几乎全部所需产品。凭借先进技术,该公司可以大幅简化生产制造的流程与官僚体制,成本降低了10倍,可靠性也有所增强。无须在美国国家航空航天局模式上重新设计、改进太空飞行的物理原理,大部分创新都是在厂区内完成的。
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特斯拉决心在汽车业做出一样的业绩。旧有的供应链是以劳动分工和比较优势等经典经济学原理为基础,能够制造变速器的公司却不能制造塑料仪表板或防锁死刹车系统。每家公司各有所长,购买者需要通过供应链把所有公司联结起来。
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这与计算机技术的早期情况相同。有的计算机专攻精算,有的专门计算弹道导弹轨迹,还有的只用于人口普查统计。于是,研究人员发明了多用途计算机。现在你桌上的电脑几乎无所不能,运行的每个程序都对电脑重新配置,完成不同的功能。鼠标在网络浏览器上点击一下,其作用与在《使命召唤》(Call of Duty)游戏中的完全不同。你的电脑可以是一本书、一部电话、一台电视、一份报纸、一个玩具或是一位安全卫士,所扮演的角色完全取决于其运行的软件。
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自动化工厂情形同此。多用途机器人也可像个人电脑一样便捷地重新配置。使用其他多用途数字制造工具——从能够冲压成型金属的强劲激光切割机到制作塑料模型的数控机器,特斯拉能够完成过去必须外包给其他供应商的生产环节。该公司专注于电动汽车,这一产品本身就是电脑业的发展成果,而且数字化水平高于机械化程度,特斯拉制造的零配件具有可重新配置性。Model S的性能来自于软件,而非由复杂的机械传动系统产生。特斯拉大部分车型的仪表盘没有各种专门的仪表,只是像个人电脑一样全部显示在一个多功能屏幕上。
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这会形成什么样的制造业未来?可以让美国和其他生产成本较高的国家更具竞争力。新联合汽车制造公司最终败在了廉价的国外竞争与过时、僵化的劳动力密集型生产手中。今天,机器人技术让新联合汽车制造公司在特斯拉身上复活。
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然而,机器人并未彻底取代人类。新联合汽车制造公司倒闭了,工厂空空如也——没有工作岗位,大家纷纷失业。而机器人使这家已经死去的工厂重生,带来了1 000个新的工作岗位。新工作的技术含量更高,也比原有的岗位薪酬待遇更好。没错,这意味着很多新联合汽车制造公司的老员工无法满足新工厂的工作要求,但仍有一部分人能胜任。更确切地说,这种模式能够经受全球化经济压力的考验并获得成功。
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西部的公司能够以低廉的价格购买库卡机器人。随着自动化掌控了大局,汽车等产品中的劳动力比重正在快速下降,平时的劳动力套利经济学逐渐式微。塑料、铝土矿甚至是锂等各种原材料在全球市场上销售,大家支付的价钱相差无几,其余的成本支出用于土地、电力和税收等方面。这些支出虽然在西方国家仍然较高,但与劳动力成本相比,差距就小得多了。机器人工厂渐渐崛起,数百年来全球贸易流向劳动力价格低廉的市场的趋势可能即将走到尽头。
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当然,特斯拉是一个比较特殊的例子。它从新联合汽车制造公司的旧工厂中实际上获得了相当可观的补偿,仅以4 300万美元就购得了新联合汽车制造公司工厂,还包括很多运转正常的设备。作为一家相对年轻的汽车公司(2003年建立),特斯拉不必像底特律老牌汽车公司那样背负养老金和工会义务,除了自动化之外,也没有保留工作岗位的压力。只有一个小问题:公司在2010年获得了5亿美元的联邦贷款。但我们仍要面对现实:特斯拉不是没有倒闭的危险。公司试图凭借昂贵的前沿纯电动汽车闯入汽车行业,而这个领域内的各位巨头却对说服人们为已经有10年历史的混合技术多掏腰包而费尽了心思。
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但是,无论特斯拉公司的最终结果如何,其采用的生产模式必将胜出。它只是勾勒了在数字制造技术驱动下,所有先进制造业企业前进的方向。库卡机器人诞生在德国绝非偶然,如此灵活的自动化正是德国这个高生产成本国家的制造业企业能够与中国企业抗衡的原因所在,也让德国成为欧洲经济的发动机。特斯拉工厂是基于这一模式的新型工厂,因此也最具创新性。今天,它制造的是汽车,但这个模式可以制造任何东西。
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基本的生产方式每隔几代人就会发生改变:蒸汽、电力、标准化、流水线、精益生产,现在是机器人。改变有时来自管理技术,但真正有力的变化源自新工具。没有工具比电脑更加有力,电脑不仅仅驱动现代工厂的运营,而且正在成为工厂运营的模式。无限灵活与可调,多用途工业机器人可以联手产生通用的“创造机器”。而且像电脑一样,这样的机器能够在任何层面、以任何规模工作,大到特斯拉工厂的厂房,小到你的桌上电脑。先进技术的崛起及其大众化才是真正的革命。
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