雷柏科技：機器人總動員

丁保祥

深圳富士康園區往東50公里，是雷柏科技的廠區。這家2002年創辦的鍵盤鼠標生產企業，已經是國內最大的無線外設設備生產商。有意思的是，它從一個深度應用工業機器人的實踐企業，轉變為了一個機器人智能生產線的輸出者。

僵硬的自動化

最初，雷柏只是從事代工業務，客戶不乏三星、LG等大品牌。2007年后，雷柏則開始在國內銷售自有品牌，其國外業務仍以代工為主。2011年時，雷柏開始全面經營自有品牌，與代工業務徹底作別。

從代工到自有品牌的轉變，與雷柏工廠生產線的進化相伴而行。代工業務逐漸做強之后，雷柏的工人數量越來越多，最多時有3200多人。經營自有品牌之后，工人數量越來越少，現在只有800多人，但其產能并沒有減少。

這當然與生產線智能化改造有關，而這場改造似乎又十分厭惡原有的代工模式。

以前，展示公司的用工規模與產能規模，往往是贏得訂單最重要的籌碼，工人數量常與公司實力聯系在一起。代工業務往往要為多個客戶的多種產品服務，工廠需要經常調整生產線，以人工為主的生產線更善于應對這類柔性生產。

成立之初，雷柏只有20多人，之后幾乎每年都以40%以上的速度在擴張產能規模。在2011年，工人數量一度達到3200多人。

但形勢早就在起變化，越來越多的工人帶來越來越多的問題。

勞動力結構在改變，90后人群的就業人口在減少。他們的就業觀念更為開放，電子行業員工平均月流失率在16%左右，夜班、站立作業等易疲勞崗位的流失率更高。從2005年開始，雷柏開始遇到大大小小的用工荒問題。穩定的工人越來越少，也越來越貴。制造業的熟練工人工資平均每年都要漲10%～20%，雷柏也一樣，利潤不斷被上漲的人力成本吞噬。

而且產能在擴張，雷柏的廠房越來越不夠用。最初，雷柏廠房只用了800平方米，2010年用了40000平方米。同時，雷柏的創始人曾浩發現，由工人雙手組成的生產線，具備應對不同代工客戶的靈活性，但產品品質卻“非常不穩定”。

人力成本上漲的壓力以及高離職率帶來的品質風險，促使雷柏尋找新的制造出路。

從2007年開始，雷柏成立了自動化小組，嘗試減少對人工的依賴。2008年，雷柏向客戶展示了一條尚未“落地”的自動化生產線，意外取得了一筆大額鍵盤訂單。受到大單逼迫，雷柏加快了自動化生產線的落地。

這條自動化生產線是在一個隔音廠房內。它運行時雖會產生噪音和粉塵，但能自動完成打螺絲、安鍵帽等工序。這條生產線“花費30萬元，解決了鍵盤生產線上工人一百零幾個插鍵帽的動作，把線上的工人從60人減到了24人”。

但這并不是“工業4.0”意義上的自動化生產線。它只是一套自動化機械設備，工作機制僵硬，缺乏靈活性，不能很好地應用到多種零部件的生產中，只適合生產大批量的特定零部件。這不只是對人工操作的簡單替代，還是一條傳統工業思維下的生產線。自動化設備并不是純粹意義上的“工業機器人”，后者是一種可編程，可在不同崗位重復使用，有全方位空間動作能力的設備。

在2009年的一場機器人展覽會上，曾浩看到了汽車生產線上的焊接機器人。這些機器人能不能用來生產鼠標和鍵盤？

工業機器人的覆蓋

相對汽車產業，電子產品生產線的作業精度要求更高，它們需要操作更為靈巧、傳感更為靈敏的機器人。

2011年，雷柏從ABB購買了一批小型的六軸工業機器人，價格約20萬元一臺。這種機器人重25千克，在工作臺上像是一只猴子在伸臂取物。它號稱擁有世界上最快的速度、最高的精度和靈活性。其重復定位精度為0.01mm，工作半徑為580mm。在此范圍內它可以精準地觸及任何位置。

雷柏前后購買了75臺這樣的機器人。對于一家中小制造企業來說，人機調試不好，不僅不能提高生產效率，還有著生產線上人機沖突的風險。而且工業機器人的制造商，并沒有生產出專門的“3C電子機器人”。無論是制造商還是工業機器人，之前對鍵鼠生產線也并不了解，機器人與生產線之間需要一個調試和適應的過程。于是，雷柏自動化小組升級為自動化部，將這些工業機器人進行個性化設計和整套體系的改良，然后圍繞工業機器人開發自動化生產線。

所有人都參與到了智能生產的改良運動中。研發人員設計元件時，要考慮工業機器人的操作性能；自動化人員要開發周邊設備，提升機器人的擴展性能，以生產不同的產品；而且供應商也被納入改良體系中來，相關配件一律要按照雷柏工業機器人的生產標準和排程來配送。

2011年中，雷柏徹底結束了代工業務，專注于自有品牌產品生產經營。這樣，雷柏的生產線便不再受外部訂單企業的影響，并自行確立了元器件和模組的標準，自動化體系的研發與改良也有了穩定的平臺。

從引進機器人設備到完成整條生產線的調試，雷柏用了一年半的時間。現在，一條生產線擁有數個工業機器人以及相關設備，可以進行產品開模、注塑、組裝等各個生產環節。

從自動化機械設備到工業機器人生產線，到底有什么改良成果？

在USB插口生產線上，雷柏機器人的節拍時間僅為3秒，生產效率比人工提高了60%。

鼠標接收器的裝配車間里，機器人可以精準地撕掉芯片上的小標簽。這些標簽大小約為大拇指指甲的四分之一，人工處理需要靈巧的手指和長時間的視力聚焦。撕下標簽后，機器人將小標簽展示給監控人員觀看，以示任務完成。如果沒有撕下標簽，它就不會有展示的動作。同樣，這些機器人也可以把小標簽精確地貼到某個零部件上，其力度與精度也拿捏得恰到好處。

不只是準確與靈巧，圍繞機器人打造的智能生產線生產效率也更高。

以注塑環節為例，塑膠原料通過管道輸送到注塑機，隨后通過機械手臂去把注塑完成的產品取出來，并通過流水線直接送到裝備線。在整個注塑的生產過程當中，沒有人加料、取產品、包裝產品、搬運產品，甚至沒有人去做出庫入庫。無人值守的自動化操作，貫穿了雷柏的各個生產環節。

使用半自動生產線進行生產時，雷柏每天生產4000個鍵盤需要50名員工。現在每天生產7000個鍵盤，只需要6～7人搭配工業機器人生產線，而且良品率反而比手工操作模式高兩三個百分點。效率提升的同時，產品質量也一并得到提升。

整個雷柏的內部物流系統完全是自己規劃。從整個生產流程來看，原材料從倉庫到中央供料的距離不到5米。原料進入中央供料系統后，直接進入注塑車間里，途中不需要任何搬運。雷柏的廠房車間單位面積比舊廠房縮小了一半，物流更緊湊，自動化效率更高。

但是自動化部門的課題并沒有結束，他們還要研究類似提高機械手插嵌電子元件的準確度，或者如何讓生產控制更加信息化等問題，還有人與機械的協調問題，“機器效率高了，會影響工人的收入；機器效率低了，工人會覺得不如用人手來做。”

倒梯形的人員結構

一般機器人的壽命為10年。在雷柏，這些機器人使用兩年后依然如新，工作人員估計它們的工作壽命可能會超過10年。1000個工人一年的成本保守計算大約是3000萬元，而100臺小型工業機器人的成本在2000萬元左右。如果機器人使用壽命為十年的話，這將是一場十分劃算的生產革命。更何況，綜合人員流動、培訓成本、人員薪酬等因素后，人工成本還在呈現不斷上升的趨勢。

在2011年，雷柏的營收有5.6億元，利潤超1億元。因為工業機器人，雷柏鍵盤鼠標產品的毛利率最高接近30%，沒有引進機器人的國內同類企業，毛利率只有10%。

經過機器人集成的智能改造后，雷柏工廠現在有800多人，機器人取代了75%的員工，產能“至少增加了三倍”。雷柏車間變成了機器人和自動化設備的世界，下一步，雷柏人員數量目標則是500～600人。

在生產線的變化當中，機器與人工的搭配機制在逐漸調整改變。雷柏調整了人與機器的搭配機制，在車間內創造了“一人屋臺式”制造單元。在幾平方米的空間里，兩臺機器人和兩個工人各自做著不同的生產動作，然后在上下游互相交接。

而在另外一個接收器組裝的工作單元里，一名雷柏的技術人員需要照看五六臺機器人的工作。在以前，每一臺機器則需要五六名工人參與流水線作業。

工人的減少也改變了雷柏的管理架構。雷柏嘗試著調整工人們的績效計算方式，鼓勵工人和機器人“合作”，提供比以往更高的生產效率。

另外，穿藍色工服的新工人角色也出現了——他們類似于過去人工生產線上的線長或組長，但又要掌握維護、操控機器人和自動化設備的技能，并能應付生產線上的簡單故障。每條生產線上只有寥寥幾個工人，或站立，或端坐，他們似乎變成了制造業的旁觀者。留下來的工人，收入變得更為豐厚。三年來，工人們已經獲得了4次漲薪，每次幅度都超過10%，目前平均單個人工成本每個月要五六千元。

員工結構將不再是金字塔形，而是正在向倒梯形轉變。基層的產業工人會減少，中間的技術工人將越來越多。早在2012年，雷柏的管理架構也經歷了一次精簡，從五層減到三層。

輸出機器人生產線

“塑料進去，鍵盤出來”。以前需要轉換四五道工序，要100多人才能做出來的東西，現在就是幾個機械手，再加幾個注塑機就完成了。“這是現在所有中國制造業的企業想要得到的東西。”曾浩這樣說，他計劃中的雷柏可以輸出這種東西。

對于機器人的應用，雷柏已經掌握了一整套的機器人生產線系統技術。實際上，雷柏買進的機器人都只是個殼子而已，雷柏把相關的應用和系統裝入其中，并配上相關的周邊設備，輕量級機器人的智能生產線是雷柏自動化部門提供的產品。

現在，雷柏開始向一些制造類企業提供相關的機器人生產線方案。原本生產鍵盤鼠標的雷柏又多了一項新業務：“輕量級機器人”生產線解決方案，為制造業的生產線做機器人集成規劃咨詢，提供機器人系統集成服務協議并參與實施。系統集成應用的機器人硬件，仍然是來自于傳統的工業機器人制造企業ABB和發那科。

與ABB、發那科等工業機器人生產商不同，雷柏像是一個自動化生產集成商，提供的不是機器人產品，而是以機器人為核心的自動化體系和解決方案。雷柏50多個人的自動化團隊承擔著商用機器人生產線的業務，他們專門負責開發符合生產需要的機器人應用，將其整合到有著不同工作需求的生產線上。

目前，雷柏已經在開發機器人集成應用系統服務，當前已經有訂單在做。主要是為輕量級機器人集成提供解決方案。當前國內機器人主要應用于鋼鐵、汽車兩個行業，基本上都是重型機器人，而在眾多的一般制造企業里，輕量級機器人有很大的發展空間。

擁有了應用積累和系統集成應用的經驗，雷柏已做了十多個行業的客戶，有手機、GPS導航、電源、遙控器等產業的企業，都是將輕量級機器人應用在裝配領域，主要在深圳、珠海、河源、東莞等地。

但是未來兩三年內，機器人的市場可能并不會太樂觀。許多制造企業仍然將機器人應用看作只是取代人工，并未意識到整套生產體系自動化改良的重要性。同時，一些行業的人工成本也還沒高到必須要用機器人取代的地步。

雷柏也刺激了機器人生產商，他們已經針對電子企業開發了“機器人3C產品裝配”的示范生產線。針對不同產業，工業機器人已經有了不同深度的滲透服務。

在2012年搬入新工廠之前，雷柏就將工廠的宿舍設計為不到1000人的規模，辦公室也只有200多個工位。在一定程度上倒逼了工廠的自動化和減員的進度。雷柏的目標很徹底：讓工廠變成一個看不見幾個工人的地方，就像德國汽車裝配車間那樣。

其實，所有的制造業都恨不得用更少的人，甚至建造一個無人工廠，不需看管、無需照明、24小時晝夜不歇地運轉。這一切只取決于兩個要素：人力成本不斷上揚、機器人價格不斷下降，這兩個趨勢的平衡點一旦到來，中國智造便有了跨越的底氣。