近年來,隨著經濟快速增長、國內勞動年齡人口數量下降,勞動力供給拐點已經出現,人口紅利逐步消失。據國家統(tǒng)計局數據顯示,中國15-64歲勞動年齡人口比重自2011年開始下降,15-64歲人口絕對數量也自2014年進入下降階段,2018年15-64歲人口較2013年峰值累計減少約1200萬人。這種人口轉變趨勢在勞動力市場上反映為勞動力短缺、企業(yè)招工難、招工貴等現象。
勞動力成本不斷上升催生了機器換人需求
隨著勞動年齡人口的逐漸減少,國內制造業(yè)(規(guī)模以上單位)職工平均工資也不斷提升,國家統(tǒng)計局數據顯示2018年中國國內制造業(yè)(規(guī)模以上單位)就業(yè)人員年平均工資為6.5萬元,2013~2018年復合增長率為8.5%,制造業(yè)企業(yè)用工成本處于快速提升階段。
勞動力成本上升直接影響了制造業(yè)企業(yè)的健康發(fā)展和利潤水平,自動化程度較低的勞動密集型生產企業(yè)人力成本日益增加,以自動化設備代替人工的需求迫切,在此背景下中國工業(yè)機器人市場進入了快速崛起。另一方面,自2012年以來全球工業(yè)機器人均價總體呈現穩(wěn)中有降的趨勢,人力成本上升疊加機器人成本下降,“機器換人”的經濟性也逐漸凸顯。
長期來看,中國人口老齡化、勞動年齡人口數量減少等問題依然嚴峻
人口結構的變化或將成為中國智能制造升級的長期驅動因素。據聯合國人口司預計,2020~2050年中國15-64歲勞動年齡人口的絕對數量和人口比重仍將會持續(xù)下降,65歲及以上老齡人口及占比則將不斷攀升。
隨著社會人口老齡化問題的日益突出和年輕一代觀念意識的轉變,勞動力市場成本逐漸攀升或將成為難以避免的大趨勢,制造業(yè)利用廉價勞動力競爭的模式亟待改變。在此背景下,我們認為2020~2050年機器替代人工或將成為確定性較高的長期發(fā)展趨勢,國內對自動化、智能化設備的需求有望持續(xù)提升。
伴隨技術發(fā)展,工業(yè)機器人對制造業(yè)的影響由“機器換人”變?yōu)橹悄苤圃?/strong>
“機器換人”過程中工業(yè)機器人對企業(yè)的積極影響顯著??v觀發(fā)達國家工業(yè)化進程,自動化設備作為提高生產效率的關鍵手段,其與工業(yè)制造技術相結合,在傳統(tǒng)裝備制造業(yè)生產方式的革命性變革進程中起到至關重要的作用。與人工相比,自動化制造設備具有工作效率高,制造精度高等特點,隨著企業(yè)人工成本的不斷上升,智能制造設備在幫助企業(yè)優(yōu)化生產、提高產品質量的同時,幫助企業(yè)降低了運營成本,提升了利潤。
我們認為未來工業(yè)機器人將不再是孤立的存在,智能制造裝備發(fā)展的趨勢方向是自動化、標準化、集成化和信息化,依托工業(yè)機器人等核心裝備而形成的完整智能工廠將包括:智能倉儲系統(tǒng)、智能搬運系統(tǒng)、智能機械設備、智能感知網絡和信息整合平臺等。
主要的變化有三方面:
1)智能制造領域的技術不斷升級迭代,新技術方向為智能制造通過傳感、機器視覺等系統(tǒng)的應用,形成大數據的采集、反應和對未來的預測,在產品的開發(fā)和制造、產品的設計和制造、產品的質量和管理體系三方面形成有效閉環(huán)。
2)中國互聯網發(fā)展水平領先全球,大量終端消費需求已經或即將被互聯網化,這種趨勢下就會倒推企業(yè)加快制造端的互聯網化和智能化改造,互聯網化的改造也是近年來智能制造行業(yè)技術改進的重要方向。
3)在此基礎上,領先的業(yè)內企業(yè)正采用一系列的先進技術實現生產乃至整條供應鏈的數字化,構建數字化工廠、智能工廠。這些技術包括大數據分析解決方案、端至端的實時規(guī)劃和互聯、自控系統(tǒng)、數字孿生等。憑借這些技術,效率得以提升,企業(yè)能夠批量生產高度定制化的產品。
在“機器換人”的基礎上,技術的飛速進步正在為各行各業(yè)開啟“智能制造”新需求
智能化工廠可以解決工廠、車間和生產線以及產品的設計到制造實現的轉化過程,有效地降低了設計到生產制造之間的不確定性,提高產品的合格率和可靠性,縮短生產周期,實現效益最大化。
在智能工廠中,機器社區(qū)將自行組織,供應鏈將自動相互協(xié)調,未加工的產品將向機器發(fā)送完成其加工所需數據,然后由后者將其變成商品,產品的開發(fā)和制造、產品的設計和制造、產品的質量和管理體系三方面形成有效閉環(huán),各機器組直接在統(tǒng)一的信息化系統(tǒng)調度下進行工作,生產效率將得以進一步提升。
在未來的競爭中,業(yè)內領先的自動化設備提供商將向數字化、信息化領域拓展,向客戶提供整體智能工廠規(guī)劃方案。
制造業(yè)企業(yè)智能制造升級的典型案例:富士康深圳“熄燈工廠”
據工業(yè)富聯2018年報,在富士康熄燈工廠里,需要一個將設備與設備、設備與人、人與人連接的橋梁,富士康工業(yè)云平臺(FiiCloud)承擔了溝通的橋梁。
它將海量設備連接至邊緣計算及云端,目前已應用到表面貼裝、數控加工、機器人、組裝測試、環(huán)境數據采集等場景,目標是覆蓋全行業(yè)數據采集。同時使用機器人傳感器的模式,開發(fā)出機器人AI的自感知、自診斷、自修復、自優(yōu)化、自適應功能,從而提高產品良率,降低成本浪費。富士康采集核心數據并向上延伸至云網層、平臺層、應用層、數據安全等領域。
以深圳“熄燈工廠”為例,通過改造,該生產線從318個工作人員降低到38個工作人員,生產效率提升30%,庫存周期降低15%。
新冠肺炎疫情在重塑制造業(yè)
不僅于此,在中國對抗新冠肺炎戰(zhàn)爭取得階段性勝利后,我們發(fā)現新冠肺炎已經讓全世界制造業(yè)從觀念到行動上都發(fā)生變化。
《約旦時報》4月5日曾評論,隨著新冠肺炎疫情升級,全球供應鏈也面臨前所未有的風險。先進經濟體的企業(yè)更加重視低成本的機器人,而非期待便宜且充足的勞動力復工。從2008年到2011年,由HitesAhir,NicholasBloom和DavideFurceri建立的世界不確定性指數(WUI)上升了200%。SARS期間,WUI上升了70%。2016年英國投票決定脫歐后,WUI飆升了250%。
不確定性上升時,全球價值鏈將受損。預計新冠肺炎疫情將造成300%的不確定性,使全球供應鏈活動減少35.4%。企業(yè)不再認為值得為節(jié)約離岸成本而承擔風險。機器人成本更低。
汽車行業(yè)是機器人應用最普及的行業(yè),可占一國機器人總量的50-60%。2017年德國制造業(yè)中,每1萬名工人中機器人數量為322臺。韓國為710臺,新加坡658臺,美國200臺。
2008年金融危機爆發(fā)時,一些國家(例如德國)擁有足夠的機器人,足以將生產中的人工成本降到最低。其他國家則在危機后提高了機器人的應用率。為應對新冠肺炎疫情沖擊,預期利率可能下降30%,相應使機器人應用率提高75.7%。但由于不確定性增加會阻礙投資,機器人不會無限應用。
這種趨勢將集中在最受全球價值鏈影響的行業(yè)。如德國的汽車和運輸設備、電子產品和紡織業(yè),這些行業(yè)12%原材料來自低工資國家。從全行業(yè)看,德國原材料的6.5%依賴進口。
全球復工最活躍的行業(yè)是化學制品、金屬制品、電器和電子產品。在法國、德國、意大利和美國,化工業(yè)是最大的復工行業(yè)。這對許多發(fā)展中國家依賴低成本制造業(yè)和中間原材料出口的增長模式構成了重大威脅。在中東歐,一些國家投資機器人來應對挑戰(zhàn)。擁有大型外資汽車行業(yè)的捷克、斯洛伐克和斯洛文尼亞,每萬名工人對應機器人數量超過美國或法國。對于富裕國家而言,它們仍然是有吸引力的離岸目的地。
疫情后亞洲的低成本制造中心可能會遇到困難。中國通過確立其在全球價值鏈的中心地位來確保經濟增長,雖然計劃向高附加值行業(yè)轉型并增加國內消費,但仍將面臨嚴峻挑戰(zhàn)。
面對美國引領的貿易保護主義抬頭和疫情,發(fā)達經濟體似乎已為制造業(yè)復興做好了準備。雖然這能減少大企業(yè)的風險,但不會使很多工人受益,更遑論將生產轉移到發(fā)展中國家。為此,各國要針對此新經濟秩序施策,要相信機器換人過渡到智能制造是全球價值鏈重塑的重要過程。