China bouwt een robotleger van modelarbeiders

In een grote kamer zonder ramen in een elektronicafabriek in het zuiden van Shanghai kijken ongeveer 15 werknemers gefrustreerd naar een kleine robotarm. Tegen het einde van de productielijn waar optische netwerkapparatuur in dozen wordt verpakt voor verzending, zit de robot bewegingsloos.

Het systeem werkt niet, legt Nie Juan uit, een vrouw van begin twintig die verantwoordelijk is voor de kwaliteitscontrole. Haar team heeft de robot de afgelopen week getest. De machine is bedoeld om stickers te plakken op de dozen met nieuwe routers, en het leek de taak aardig onder de knie te hebben. Maar toen werkte het ineens niet meer. De robot bespaart wel arbeid, vertelt Nie met gefronste wenkbrauwen, maar hij is moeilijk vol te houden.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van mei 2016

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

De trekhaak weerspiegelt een veel grotere technologische uitdaging waarmee de Chinese fabrikanten vandaag worden geconfronteerd. De lonen in Shanghai zijn de afgelopen zeven jaar meer dan verdubbeld, en het bedrijf dat eigenaar is van de fabriek, Cambridge Industries Group, heeft te maken met hevige concurrentie van steeds geavanceerdere bedrijven in Duitsland, Japan en de Verenigde Staten. Om beide problemen aan te pakken, wil CIG dit jaar tweederde van zijn 3.000 werknemers vervangen door machines. Binnen enkele jaren wil het de operatie bijna volledig geautomatiseerd hebben, waardoor een zogenaamde dark factory ontstaat. Het idee is dat je met zo weinig mensen in de buurt de lichten uit zou kunnen doen en de plek aan de machines zou kunnen overlaten.

Maar zoals de inactieve robotarm op de verpakkingslijn van CIG suggereert, is het vervangen van mensen door machines geen gemakkelijke taak. De meeste industriële robots moeten uitgebreid worden geprogrammeerd en zullen hun taak alleen goed kunnen uitvoeren als alles precies zo is gepositioneerd. Veel van het productiewerk in Chinese fabrieken vereist behendigheid, flexibiliteit en gezond verstand. Als een doos bijvoorbeeld in een vreemde hoek over de lijn komt, moet een werknemer zijn of haar hand aanpassen voordat hij het label aanbrengt. Een paar uur later kan dezelfde medewerker de taak krijgen om een ​​nieuw etiket op een ander soort doos te plakken. En de volgende dag kan hij of zij geheel naar een ander deel van de lijn worden verplaatst.

Ondanks de enorme uitdagingen zijn talloze fabrikanten in China van plan hun productieprocessen op ongekende schaal te transformeren met behulp van robotica en automatisering. In sommige opzichten hebben ze niet echt een keuze. Menselijke arbeid in China is niet meer zo goedkoop als het ooit was, vooral in vergelijking met arbeid in concurrerende productiecentra die snel groeien in Azië. In Vietnam, Thailand en Indonesië kunnen fabriekslonen minder dan een derde zijn van wat ze in de stedelijke centra van China zijn. Een oplossing, denken veel fabrikanten en overheidsfunctionarissen, is om menselijke arbeiders te vervangen door machines.

De resultaten van deze inspanning zullen wereldwijd voelbaar zijn. Bijna een kwart van de producten ter wereld wordt tegenwoordig in China gemaakt. Als China robots en andere geavanceerde technologieën kan gebruiken om soorten productie die nog nooit eerder geautomatiseerd waren, opnieuw in te richten, zou dat het land, dat nu de sweatshop van de wereld is, kunnen veranderen in een centrum van hightech-innovatie. Minder duidelijk is echter hoe dat van invloed zou zijn op de miljoenen arbeiders die in China's bloeiende fabrieken worden aangeworven.

Er zijn nu nog steeds genoeg arbeiders in de buurt terwijl ik door de fabriek van CIG reis met de CEO van het bedrijf, Gerald Wong, een compacte man die in de jaren tachtig een diploma behaalde aan het MIT. We zien hoe een team van mensen delicaat soldeert op printplaten, en een andere groep printplaten in plastic behuizingen klikt. Wong stopt om een ​​taak te demonstreren die bijzonder moeilijk te automatiseren blijkt te zijn: het bevestigen van een flexibele draad aan een printplaat. Het is altijd anders gekruld, zegt hij geërgerd.

Gerald Wong, CEO van CIG, ontwikkelt een geautomatiseerde elektronicafabriek.

Maar er zijn ook enkele indrukwekkende voorbeelden van automatisering die door de fabriek van Wong sluipen. Terwijl we langs een rij machines lopen die chips in printplaten stampen, rolt een robot op wielen, ongeveer zo groot als een minikoelkast, door componenten in de andere richting te vervoeren. Wong stapt voor de machine om me te laten zien hoe hij hem zal detecteren en stoppen. In een ander deel van de fabriek zien we hoe een robotarm afgewerkte printplaten van een transportband pakt en in een machine plaatst die automatisch hun software controleert. Wong legt uit dat zijn bedrijf een robot test die het soldeerwerk dat we eerder zagen sneller en betrouwbaarder doet dan een mens.

Nadat we de tour hebben afgerond, zegt hij, is het in China heel duidelijk: mensen gaan ofwel over op automatisering, ofwel verlaten ze de productie.

Automatiseren of kapot maken

Het economische wonder van China is rechtstreeks toe te schrijven aan de maakindustrie. Ongeveer 100 miljoen mensen zijn werkzaam in de productie in China (in de VS is het aantal ongeveer 12 miljoen), en de sector is goed voor bijna 36 procent van het bruto binnenlands product van China. Tijdens de laatste decennia werden productie-imperiums gesmeed rond de Yangtze River Delta, Bohai Bay buiten Peking en de Pearl River Delta in het zuiden. Miljoenen laaggeschoolde arbeidsmigranten vonden werk in gigantische fabrieken en produceerden een onvoorstelbaar scala aan producten, van sokken tot servers. China was in 1990 goed voor slechts 3 procent van de wereldwijde productie-output. Tegenwoordig produceert het bijna een kwart, waaronder 80 procent van alle airconditioners, 71 procent van alle mobiele telefoons en 63 procent van de schoenen in de wereld. Voor consumenten over de hele wereld heeft deze productiehausse geleid tot veel goedkope producten, van betaalbare iPhones tot flatscreentelevisies.

In de afgelopen jaren is de Chinese productiemotor echter begonnen te stagneren. De lonen zijn sinds 2001 met gemiddeld 12 procent per jaar gestegen. De Chinese export daalde vorig jaar voor het eerst sinds de financiële crisis van 2009. En tegen het einde van 2015 de Caixin Purchasing Managers' Index, een veelgebruikte indicator van de productie activiteit, toonde aan dat de sector voor de 10e maand op rij was gekrompen. Net zoals China's industriële hausse de wereldeconomie voedde, begon het vooruitzicht van zijn achteruitgang de financiële markten van de wereld al bang te maken.

Binnen een paar jaar is CIG van plan om een ​​grotendeels geautomatiseerde operatie te hebben - wat soms een donkere fabriek wordt genoemd.

Automatisering lijkt een aanlokkelijke technologische oplossing te bieden. China importeert al een enorm aantal industriële robots, maar het land loopt ver achter op de concurrentie in de verhouding tussen robots en arbeiders. In Zuid-Korea zijn er bijvoorbeeld 478 robots per 10.000 arbeiders; in Japan is dat 315; in Duitsland, 292; in de Verenigde Staten is dat 164. In China is dat slechts 36.

De Chinese overheid wil daar verandering in brengen. Op 16 maart keurden functionarissen het laatste vijfjarenplan voor de Chinese economie goed, dat naar verluidt een initiatief omvat dat miljarden yuan beschikbaar stelt voor fabrikanten om te upgraden naar technologieën, waaronder geavanceerde machines en robots. De regering is ook van plan tientallen innovatiecentra in het hele land op te richten om geavanceerde productietechnologieën te demonstreren. Sommige regionale autoriteiten in China zijn bijzonder stoutmoedig geweest in hun eigen inspanningen. Vorig jaar beloofde de regering van Guangdong, een provincie met veel grote productieactiviteiten, $ 150 miljard te besteden aan het uitrusten van fabrieken met industriële robots en het creëren van twee nieuwe centra voor geavanceerde automatisering.

Het doel is om tegen 2049, de 100e verjaardag van de oprichting van de Volksrepubliek China, Duitsland, Japan en de Verenigde Staten in te halen op het gebied van fabricageverfijning. Om dat mogelijk te maken, heeft de overheid Chinese fabrikanten nodig om miljoenen robots te adopteren. Het wil ook dat Chinese bedrijven meer van deze robots gaan produceren.

Medewerkers van CIG halen items op van een van de verschillende mobiele robots die materialen door de faciliteit vervoeren.

De hoop is dat dit een heilzame cyclus zal creëren, waardoor een nieuwe hightech-industrie zal ontstaan ​​en inspirerende innovaties zullen ontstaan ​​die vanuit de productie zouden kunnen overslaan naar andere sectoren en producten.

Het introduceren van hordes robotwerkers is echter niet iets dat van de ene op de andere dag kan. Dat blijkt duidelijk uit de strijd waarmee Foxconn te maken heeft, een Taiwanese fabrikant met een waarde van 130 miljard dollar die bekend staat om zijn honderdduizenden arbeiders in fabrieken van grote steden, en vanwege het maken van, onder andere, Apple's iPhones. In 2011 zei de oprichter en CEO van Foxconn, Terry Gou, dat hij verwachtte tegen 2014 een miljoen robots in de fabrieken van zijn bedrijf te hebben. Drie jaar later bleek de inspanning uitdagender dan verwacht, en slechts een paar tienduizenden robots waren ingezet.

De overgang naar robotarbeiders kan de Chinese samenleving op zijn kop zetten, aangezien er zoveel mensen in de maakindustrie werken.

Ondanks de uitdagingen, zegt Day Chia-peng, algemeen directeur van Foxconns ontwikkelingscommissie voor automatiseringstechnologie, dat het bedrijf een groeiend aantal taken op zijn lijnen automatiseert. Deze omvatten de fabricage van displays en printplaten, hoewel processen waarbij componenten worden gebogen of op hun plaats worden geklikt, nog steeds een uitdaging vormen. Het bedrijf onderzoekt zelfs manieren waarop producten zelf opnieuw kunnen worden ontworpen om geautomatiseerde productie gemakkelijker te maken. En het zei onlangs dat het een aantal van de robots die het intern heeft ontwikkeld, aan andere fabrikanten zal verkopen.

De overgang van menselijke naar robotarbeiders kan de Chinese samenleving op zijn kop zetten. Sommige ontheemde fabrieksarbeiders zouden werk kunnen vinden in de dienstensector, maar niet alle 100 miljoen die nu in fabrieken tewerkgesteld zijn, zullen een goede match vinden voor dergelijke banen. Dus een plotselinge verschuiving naar robots en automatisering kan economische problemen en sociale onrust veroorzaken. Je kunt het argument aanvoeren dat robottechnologie de manier is om de productie in China te redden, zegt Yasheng Huang, een professor aan de Sloan School of Management van MIT. Maar China heeft ook een enorme beroepsbevolking. Wat ga je met ze doen?

Dansende bots

Een paar dagen voordat ik CIG bezocht, ging ik naar China's eerste grote robotica-evenement, de World Robot Conference, die werd gehouden in een enorme tentoonstellingshal in het Olympisch Park van Peking. De stad was in de greep van een ongewoon koude periode, en de productie van elektriciteit om aan de verwarmingsbehoeften te voldoen, had geleid tot verzengende luchtvervuiling door nabijgelegen kolencentrales. Maar de sneeuw en smog hadden honderden onderzoekers en bedrijven en duizenden aanwezigen er niet van weerhouden naar het evenement te komen.

Een CIG-medewerker inspecteert een op maat gemaakte machine voor het bouwen van printplaten.

Eerst was er een theatrale openingsceremonie, waarbij een enorme videomuur innovaties uit de oude geschiedenis van China liet zien, enigszins vreemd vermengd met clips van robots uit sciencefictionfilms. Op de gastenlijst stonden enkele hooggeplaatste Chinese politici. Li Yuanchao, de vice-president van China, las felicitaties voor van president Xi Jinping en premier Li Keqiang. De vice-president zei dat investeren in robotica-onderzoek niet alleen de productie-industrie van het land zou voeden, maar ook meer binnenlandse innovatie zou aanmoedigen.

Na verschillende talks te hebben gezien, dwaalde ik langs eindeloze demo's van robotbedrijven en onderzoeksinstituten. Ik zag hoe een enorme industriële robot uitgerust met een vorkachtig aanhangsel met angstaanjagende snelheid een soort routinematig fabriekswerk doormaakte. Andere demo's waren grilliger, zoals een kleine industriële machine die een betoverende vertolking van een traditionele Chinese drakendans uitvoerde (in volledige kostuum), en een mobiele robot uitgerust met twee rackets die badminton speelden met opgewonden aanwezigen. Een humanoïde robot met flitsende ogen droeg een kleine geautomatiseerde stofzuiger op een dienblad.

Het was ook mogelijk om te begrijpen hoe ambitieus China zal zijn in zijn pogingen om menselijke arbeiders in zijn fabrieken te vervangen. HIT Robot Group, een bedrijf dat verbonden is aan een van de meest vooraanstaande technische universiteiten van het land, het Harbin Institute of Technology, had de spot gedreven met een batterijproductielijn die zelf één gigantische robot leek. Robotvoertuigen vervoerden onderdelen tussen verschillende productiemachines. De enige plekken voor mensen waren in een controlekamer in het midden en op een lijn waar vooral onhandig handmatig werk moest worden gedaan. Later hoorde ik dat HIT schat dat de nieuwe fabriek menselijke arbeid met maar liefst 85 procent zou kunnen verminderen.

Maar het was ook duidelijk dat China, als land met een geschiedenis van schijnbaar eindeloze goedkope arbeidskrachten, tot op heden voorbijgestreefd was in de robotrevolutie. Rethink Robotics, een in Boston gevestigd bedrijf, pronkte met een paar flexibele en intelligente industriële machines. In tegenstelling tot conventionele industriële robots, vereisen deze producten, Baxter en Sawyer genaamd, zeer weinig programmering en zijn ze uitgerust met sensoren waarmee ze objecten kunnen herkennen en voorkomen dat ze mensen raken. Ze kosten ook tussen de $ 20.000 en $ 30.000 in plaats van de honderdduizenden die typisch zijn voor een industriële robot. Na het evenement sprak Rethink-oprichter en robotica-pionier Rodney Brooks dat China een enorme potentiële markt vertegenwoordigt voor zijn bedrijf, dat onlangs kantoren in Shanghai heeft geopend. Chinese robotfabrikanten zullen waarschijnlijk ook flexibelere en intelligentere robots gaan maken. Maar voorlopig blijven hun producten achter bij die van westerse fabrikanten.

Een spel dat we vaak spelen als we naar een beurs in het Verre Oosten gaan, is dat we de industriële robots van kleine bedrijven gaan bekijken en zeggen: 'Oh, dat is een kopie daarvan, en dat is een kopie daarvan', zei Brooks. Het zal, zo suggereerde hij, tijd kosten voordat de Chinese robotica-bedrijven de achterstand inlopen.

Opnieuw uitgevonden in China

Om zelf te zien hoe ver Chinese onderzoekers moeten gaan, bezocht ik de Shanghai Jiao Tong University, een van de meest prestigieuze instellingen van het land en de thuisbasis van het oudste academische roboticalab van China, opgericht in 1979. Ik bevond me op een weelderige en uitgestrekte campus in een rustige buitenwijk in Zuid-Shanghai, omringd door studenten die rondfietsen op piepende fietsen. Daar vond ik een modern ogend gebouw waarin het roboticalab was gehuisvest.

Onderzoekers van de Shanghai Jiao Tong University ontwikkelen mensachtige en lopende robots.

Zhu Xiangyang, een professor van achter in de veertig met een dunne bril en een fleecetrui-vest, verwelkomde me in zijn kantoor met thee en een onstuitbare glimlach. Het lab heeft enkele tientallen professoren en onderzoekswetenschappers en meer dan 100 doctoraats- en masterstudenten, en Zhu is terecht trots op zijn onderzoek. In een kamer stond een hersengestuurde robotrolstoel, die werd bediend door middel van een elektro-encefalogram-kap die door een afgestudeerde student werd gedragen. Een video toonde een cyborg-kakkerlak uitgerust met een draadloos implantaat dat verbonden was met zijn perifere zenuwstelsel en het mogelijk maakte om de bewegingen van het wezen vanaf een computer te besturen. In een andere kamer demonstreerde een onderzoeker slangachtige en zachte robots die in staat waren om nauwe ruimtes te bereiken of door te kruipen. In een garage wordt een prototype van een zelfrijdende auto ontwikkeld, vergelijkbaar met die van Google, in samenwerking met een Chinese autofabrikant genaamd Chery.

Meer en meer moeten we in meer geavanceerde robots stappen. Dat kan helpen om een ​​donkere fabriek te maken.

Ondanks de indrukwekkende onderzoeksprojecten op plaatsen als Jiao Tong, bleef ik me afvragen hoe China zijn productieambities zal waarmaken. Kai Yu is de oprichter van een startup genaamd Horizon Robotics en was eerder het hoofd van een op AI gericht onderzoekslaboratorium opgezet door Baidu, het dominante internetbedrijf van China. Binnen het Baidu-lab waren Yu en collega's gefocust op een gebied van AI dat deep learning wordt genoemd, waarbij grote gesimuleerde neurale netwerken worden getraind om patronen in gegevens te herkennen. Onderzoekers beginnen nu te onderzoeken hoe machine learning de volgende generatie industriële robots nog slimmer en flexibeler kan maken. Wat ik in de toekomst zie, is dat China creatiever wordt [in robotica], vertelde Yu me. Origineel ontwerp, originele ideeën, maar ook enkele van de fundamentele technologieën, zoals deep learning, neurale netwerken, kunstmatige intelligentie.

Yu is van mening dat de AI-technieken die zijn ontwikkeld door de grote internetbedrijven in China voor zoeken, e-commerce en andere doeleinden kunnen worden toegepast op robots. China heeft een zeer goede kans om zijn achterstand in te halen, zei hij. De vaardigheden die ze de afgelopen vijf jaar hebben geleerd, kunnen worden overgedragen aan het maken van intelligente machines.

Toen ik later door de fabriek van CIG toerde, was het niet moeilijk voor te stellen hoe dergelijke vooruitgang zou kunnen bijdragen aan de inspanningen van Wong om zijn operatie te automatiseren. Om te beginnen zou een robot die in staat is om te leren en zich aan te passen vermoedelijk niet verbijsterd zijn door een verkeerd uitgelijnde doos die moet worden geëtiketteerd.

Na de rondleiding nam Wong me mee door een PowerPoint-presentatie waarin het plan van het bedrijf voor de komende jaren werd uiteengezet, en toen kwam het gesprek op intelligente robotica. We gaan in eerste instantie standaardrobots gebruiken, zei Wong. Maar dan gaan we meer geavanceerde gebruiken. Meer en meer moeten we meer geavanceerde robotica gebruiken. Dat kan helpen om een ​​donkere fabriek te maken.

Gezien de economische noodzaak, de vastberadenheid van de regering en de groeiende technologische verfijning van het land, lijkt het zeer waarschijnlijk dat productiebedrijven in heel China met succes zullen automatiseren en dat het land een leider zal worden in de technologieën van geavanceerde automatisering.

En toch is het vreemd om na te denken over de veranderingen die in het verschiet liggen voor Chinese fabrieksarbeiders. Op een gegeven moment tijdens onze tour waren we een groep van ongeveer 20 mensen gepasseerd die een middagpauze namen. Iedereen was blijkbaar aan het dutten, de hoofden rustten op de armen voor zich gevouwen. Dat hoeft een robot nauwelijks te doen. Maar ik vroeg me af wat er met deze arbeiders zal gebeuren als robots hun baan hebben ingenomen. Wong zegt dat ze hoogstwaarschijnlijk naar hun geboorteplaats zullen terugkeren en daar werk zullen vinden, op een boerderij of misschien in een winkel of restaurant. Dat kan zo zijn, maar voor sommigen zal het niet zo eenvoudig zijn.

Een week nadat ik China had verlaten, ontving ik een e-mail van Wong met wat meer informatie over zijn plannen, samen met een kenmerkende gewaagde belofte. Blijf in contact, schreef hij. We gaan de donkere fabriek waarmaken.

zich verstoppen