雷柏科技：机器人总动员

丁保祥

深圳富士康园区往东50公里，是雷柏科技的厂区。这家2002年创办的键盘鼠标生产企业，已经是国内最大的无线外设设备生产商。有意思的是，它从一个深度应用工业机器人的实践企业，转变为了一个机器人智能生产线的输出者。

僵硬的自动化

最初，雷柏只是从事代工业务，客户不乏三星、LG等大品牌。2007年后，雷柏则开始在国内销售自有品牌，其国外业务仍以代工为主。2011年时，雷柏开始全面经营自有品牌，与代工业务彻底作别。

从代工到自有品牌的转变，与雷柏工厂生产线的进化相伴而行。代工业务逐渐做强之后，雷柏的工人数量越来越多，最多时有3200多人。经营自有品牌之后，工人数量越来越少，现在只有800多人，但其产能并没有减少。

这当然与生产线智能化改造有关，而这场改造似乎又十分厌恶原有的代工模式。

以前，展示公司的用工规模与产能规模，往往是赢得订单最重要的筹码，工人数量常与公司实力联系在一起。代工业务往往要为多个客户的多种产品服务，工厂需要经常调整生产线，以人工为主的生产线更善于应对这类柔性生产。

成立之初，雷柏只有20多人，之后几乎每年都以40%以上的速度在扩张产能规模。在2011年，工人数量一度达到3200多人。

但形势早就在起变化，越来越多的工人带来越来越多的问题。

劳动力结构在改变，90后人群的就业人口在减少。他们的就业观念更为开放，电子行业员工平均月流失率在16%左右，夜班、站立作业等易疲劳岗位的流失率更高。从2005年开始，雷柏开始遇到大大小小的用工荒问题。稳定的工人越来越少，也越来越贵。制造业的熟练工人工资平均每年都要涨10%～20%，雷柏也一样，利润不断被上涨的人力成本吞噬。

而且产能在扩张，雷柏的厂房越来越不够用。最初，雷柏厂房只用了800平方米，2010年用了40000平方米。同时，雷柏的创始人曾浩发现，由工人双手组成的生产线，具备应对不同代工客户的灵活性，但产品品质却“非常不稳定”。

人力成本上涨的压力以及高离职率带来的品质风险，促使雷柏寻找新的制造出路。

从2007年开始，雷柏成立了自动化小组，尝试减少对人工的依赖。2008年，雷柏向客户展示了一条尚未“落地”的自动化生产线，意外取得了一笔大额键盘订单。受到大单逼迫，雷柏加快了自动化生产线的落地。

这条自动化生产线是在一个隔音厂房内。它运行时虽会产生噪音和粉尘，但能自动完成打螺丝、安键帽等工序。这条生产线“花费30万元，解决了键盘生产线上工人一百零几个插键帽的动作，把线上的工人从60人减到了24人”。

但这并不是“工业4.0”意义上的自动化生产线。它只是一套自动化机械设备，工作机制僵硬，缺乏灵活性，不能很好地应用到多种零部件的生产中，只适合生产大批量的特定零部件。这不只是对人工操作的简单替代，还是一条传统工业思维下的生产线。自动化设备并不是纯粹意义上的“工业机器人”，后者是一种可编程，可在不同岗位重复使用，有全方位空间动作能力的设备。

在2009年的一场机器人展览会上，曾浩看到了汽车生产线上的焊接机器人。这些机器人能不能用来生产鼠标和键盘？

工业机器人的覆盖

相对汽车产业，电子产品生产线的作业精度要求更高，它们需要操作更为灵巧、传感更为灵敏的机器人。

2011年，雷柏从ABB购买了一批小型的六轴工业机器人，价格约20万元一台。这种机器人重25千克，在工作台上像是一只猴子在伸臂取物。它号称拥有世界上最快的速度、最高的精度和灵活性。其重复定位精度为0.01mm，工作半径为580mm。在此范围内它可以精准地触及任何位置。

雷柏前后购买了75台这样的机器人。对于一家中小制造企业来说，人机调试不好，不仅不能提高生产效率，还有着生产线上人机冲突的风险。而且工业机器人的制造商，并没有生产出专门的“3C电子机器人”。无论是制造商还是工业机器人，之前对键鼠生产线也并不了解，机器人与生产线之间需要一个调试和适应的过程。于是，雷柏自动化小组升级为自动化部，将这些工业机器人进行个性化设计和整套体系的改良，然后围绕工业机器人开发自动化生产线。

所有人都参与到了智能生产的改良运动中。研发人员设计元件时，要考虑工业机器人的操作性能；自动化人员要开发周边设备，提升机器人的扩展性能，以生产不同的产品；而且供应商也被纳入改良体系中来，相关配件一律要按照雷柏工业机器人的生产标准和排程来配送。

2011年中，雷柏彻底结束了代工业务，专注于自有品牌产品生产经营。这样，雷柏的生产线便不再受外部订单企业的影响，并自行确立了元器件和模组的标准，自动化体系的研发与改良也有了稳定的平台。

从引进机器人设备到完成整条生产线的调试，雷柏用了一年半的时间。现在，一条生产线拥有数个工业机器人以及相关设备，可以进行产品开模、注塑、组装等各个生产环节。

从自动化机械设备到工业机器人生产线，到底有什么改良成果？

在USB插口生产线上，雷柏机器人的节拍时间仅为3秒，生产效率比人工提高了60%。

鼠标接收器的装配车间里，机器人可以精准地撕掉芯片上的小标签。这些标签大小约为大拇指指甲的四分之一，人工处理需要灵巧的手指和长时间的视力聚焦。撕下标签后，机器人将小标签展示给监控人员观看，以示任务完成。如果没有撕下标签，它就不会有展示的动作。同样，这些机器人也可以把小标签精确地贴到某个零部件上，其力度与精度也拿捏得恰到好处。

不只是准确与灵巧，围绕机器人打造的智能生产线生产效率也更高。

以注塑环节为例，塑胶原料通过管道输送到注塑机，随后通过机械手臂去把注塑完成的产品取出来，并通过流水线直接送到装备线。在整个注塑的生产过程当中，没有人加料、取产品、包装产品、搬运产品，甚至没有人去做出库入库。无人值守的自动化操作，贯穿了雷柏的各个生产环节。

使用半自动生产线进行生产时，雷柏每天生产4000个键盘需要50名员工。现在每天生产7000个键盘，只需要6～7人搭配工业机器人生产线，而且良品率反而比手工操作模式高两三个百分点。效率提升的同时，产品质量也一并得到提升。

整个雷柏的内部物流系统完全是自己规划。从整个生产流程来看，原材料从仓库到中央供料的距离不到5米。原料进入中央供料系统后，直接进入注塑车间里，途中不需要任何搬运。雷柏的厂房车间单位面积比旧厂房缩小了一半，物流更紧凑，自动化效率更高。

但是自动化部门的课题并没有结束，他们还要研究类似提高机械手插嵌电子元件的准确度，或者如何让生产控制更加信息化等问题，还有人与机械的协调问题，“机器效率高了，会影响工人的收入；机器效率低了，工人会觉得不如用人手来做。”

倒梯形的人员结构

一般机器人的寿命为10年。在雷柏，这些机器人使用两年后依然如新，工作人员估计它们的工作寿命可能会超过10年。1000个工人一年的成本保守计算大约是3000万元，而100台小型工业机器人的成本在2000万元左右。如果机器人使用寿命为十年的话，这将是一场十分划算的生产革命。更何况，综合人员流动、培训成本、人员薪酬等因素后，人工成本还在呈现不断上升的趋势。

在2011年，雷柏的营收有5.6亿元，利润超1亿元。因为工业机器人，雷柏键盘鼠标产品的毛利率最高接近30%，没有引进机器人的国内同类企业，毛利率只有10%。

经过机器人集成的智能改造后，雷柏工厂现在有800多人，机器人取代了75%的员工，产能“至少增加了三倍”。雷柏车间变成了机器人和自动化设备的世界，下一步，雷柏人员数量目标则是500～600人。

在生产线的变化当中，机器与人工的搭配机制在逐渐调整改变。雷柏调整了人与机器的搭配机制，在车间内创造了“一人屋台式”制造单元。在几平方米的空间里，两台机器人和两个工人各自做着不同的生产动作，然后在上下游互相交接。

而在另外一个接收器组装的工作单元里，一名雷柏的技术人员需要照看五六台机器人的工作。在以前，每一台机器则需要五六名工人参与流水线作业。

工人的减少也改变了雷柏的管理架构。雷柏尝试着调整工人们的绩效计算方式，鼓励工人和机器人“合作”，提供比以往更高的生产效率。

另外，穿蓝色工服的新工人角色也出现了——他们类似于过去人工生产线上的线长或组长，但又要掌握维护、操控机器人和自动化设备的技能，并能应付生产线上的简单故障。每条生产线上只有寥寥几个工人，或站立，或端坐，他们似乎变成了制造业的旁观者。留下来的工人，收入变得更为丰厚。三年来，工人们已经获得了4次涨薪，每次幅度都超过10%，目前平均单个人工成本每个月要五六千元。

员工结构将不再是金字塔形，而是正在向倒梯形转变。基层的产业工人会减少，中间的技术工人将越来越多。早在2012年，雷柏的管理架构也经历了一次精简，从五层减到三层。

输出机器人生产线

“塑料进去，键盘出来”。以前需要转换四五道工序，要100多人才能做出来的东西，现在就是几个机械手，再加几个注塑机就完成了。“这是现在所有中国制造业的企业想要得到的东西。”曾浩这样说，他计划中的雷柏可以输出这种东西。

对于机器人的应用，雷柏已经掌握了一整套的机器人生产线系统技术。实际上，雷柏买进的机器人都只是个壳子而已，雷柏把相关的应用和系统装入其中，并配上相关的周边设备，轻量级机器人的智能生产线是雷柏自动化部门提供的产品。

现在，雷柏开始向一些制造类企业提供相关的机器人生产线方案。原本生产键盘鼠标的雷柏又多了一项新业务：“轻量级机器人”生产线解决方案，为制造业的生产线做机器人集成规划咨询，提供机器人系统集成服务协议并参与实施。系统集成应用的机器人硬件，仍然是来自于传统的工业机器人制造企业ABB和发那科。

与ABB、发那科等工业机器人生产商不同，雷柏像是一个自动化生产集成商，提供的不是机器人产品，而是以机器人为核心的自动化体系和解决方案。雷柏50多个人的自动化团队承担着商用机器人生产线的业务，他们专门负责开发符合生产需要的机器人应用，将其整合到有着不同工作需求的生产线上。

目前，雷柏已经在开发机器人集成应用系统服务，当前已经有订单在做。主要是为轻量级机器人集成提供解决方案。当前国内机器人主要应用于钢铁、汽车两个行业，基本上都是重型机器人，而在众多的一般制造企业里，轻量级机器人有很大的发展空间。

拥有了应用积累和系统集成应用的经验，雷柏已做了十多个行业的客户，有手机、GPS导航、电源、遥控器等产业的企业，都是将轻量级机器人应用在装配领域，主要在深圳、珠海、河源、东莞等地。

但是未来两三年内，机器人的市场可能并不会太乐观。许多制造企业仍然将机器人应用看作只是取代人工，并未意识到整套生产体系自动化改良的重要性。同时，一些行业的人工成本也还没高到必须要用机器人取代的地步。

雷柏也刺激了机器人生产商，他们已经针对电子企业开发了“机器人3C产品装配”的示范生产线。针对不同产业，工业机器人已经有了不同深度的渗透服务。

在2012年搬入新工厂之前，雷柏就将工厂的宿舍设计为不到1000人的规模，办公室也只有200多个工位。在一定程度上倒逼了工厂的自动化和减员的进度。雷柏的目标很彻底：让工厂变成一个看不见几个工人的地方，就像德国汽车装配车间那样。

其实，所有的制造业都恨不得用更少的人，甚至建造一个无人工厂，不需看管、无需照明、24小时昼夜不歇地运转。这一切只取决于两个要素：人力成本不断上扬、机器人价格不断下降，这两个趋势的平衡点一旦到来，中国智造便有了跨越的底气。