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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

303期2017年01月號

出版日期:2017/01/15

正方形 Icon 觀念探索 Trend

學習在工業城找出路

撰文/伯恩斯(Nanette Byrnes) 攝影/克朗尼茲(Stacy Kranitz)

本刊取得美國麻省理工學院Technology Review期刊圖文授權
本刊取得美國麻省理工學院Technology Review期刊圖文授權

南卡羅萊納州邊境的阿巴拉契山脈山腳下,有一個本來應該沒落的小鎮,格林威爾縣(Greenville)曾是南卡羅萊納州紡織業重鎮,帶動地方經濟長達數十年。紡織業看上此地湍急的河川能夠提供織布機所需的動力,曾雇用成千上萬勞工,然而,面臨墨西哥和東南亞等地製造成本低廉的競爭力,地方紡織業自1970年代起陷入困境。此後幾十年間,工廠紛紛歇業或將產線移往海外。根據美國勞工區統計,1990年在格林威爾一帶,紡織業就業人口仍有4萬8,000人,時至今日只剩不到6,000人。

然而格林威爾仍然朝氣蓬勃,風景秀麗的市中心,觸目所及,可見推著健身用嬰兒車慢跑的人,站在瀑布公園蘆葦河上的行人徒步橋上拍照的遊客,主要道路上則有全國知名的餐廳可供享用美食,營造用起重機從早到晚打造昂貴的新公寓,近年來,這座城市與鄰近地區稅收大幅增長,學校預算也獲得提升。

位於格林威爾東北方一個半小時車程外的北卡羅萊納州夏洛特市(Charlotte)把經濟重擔寄望在金融服務業,其他城市努力成為軟體樞紐或發展旅遊業,於此同時,格林威爾仍專注於製造業,在此設廠的全球大型製造商包括BMW、ABB、Fluor、米其林、博世、通用電氣的電力部門等,隨著當地工廠採用愈來愈多電腦化自動技術,格林威爾已經發展成為美國重要的先進製造中心。

根據許多傳統評量法,格林威爾的經濟表現一向強勁,即使在美國景氣衰退期間,一度隨百業受到重創,但已重新振興並維持至今。失業率低於全國目前的4.7%外,近年來家戶收入和房價的中位數皆有所攀升,2010年至2014年間,該縣獲得商業投資15億美元,且因此增加8,947個新的職缺,根據南卡羅萊納州商業部的統計數據,格林威爾的企業新創速度高居美國東南部之首。

但格林威爾經濟轉型也伴隨著缺點,隨著現代化廠房引進愈來愈多機器,比以往紡織業需要的員工人數也大幅減少,繼續在工廠工作的作業員,因應工作內容的改變,需要具備新技能,未接受訓練的人會漸漸無法跟上。

格林威爾地區個人平均收入從2004年達美國全國平均的83%;降到目前為全國平均的80%,領取食物券的人數是十年前的兩倍。史丹佛大學及哈佛大學學者的共同研究顯示,即使在這波景氣繁榮期,格林威爾仍有21.5%的兒童生活於貧困中,而這裡一向名列全美國貧困兒童最難翻身的地區之一,儘管這項研究並未就格林威爾兒童貧困率高的原因作出具體結論,但若全美各地觀察到的趨勢也在這裡發生,那麼起因可能是貧窮率上升、貧富隔閡、居住條件不良和犯罪造成的機會缺乏。

格林威爾在某些方面反映出了尖端生產工業區未來的樣貌,歐美各製造業重鎮正經歷工廠和工業生產轉型,這種變化甚至在中國等以往的低成本製造聖地也開始急速發生,振興當地經濟的同時,因而需要作業員轉而從事需要更多電腦與專業技術的工作,今年美國總統大選中,民眾(尤其是在傳統的藍領城市 )對經濟現況的不滿是一個重要主軸。從格林威爾可以預期在數位化自動時代中,以工廠為中心的經濟有可能變成怎樣或不可能變成怎樣。

新技能

雖然政治人物說製造業能提供許多工作機會,但其實製造業早已今非昔比,製造業的現代化是一段不斷提升產能,減少人工的歷史,對自動化和軟體的投資使得美國製造業工人的產能,相較於20年前成長了一倍,同時期,儘管製造業就業人口減少30%,製造業的總產出卻成長了40%。

電腦化和現代化生產創造出了前所未有的工作類型,許多新職位的薪資比以往優渥,可惜這樣的新職位不夠多,因此,新工作的競爭可能很激烈,而且,正如格林威爾不得不去適應製造業型態的改變,當地人也不得不去適應工廠作業型態的改變。

原本在家照顧小孩的史都華(Shauntae Stewart),12年後決定重返職場的第一份工作是BMW工廠約聘工,負責檢查廠商供應的零件,檢查合格後才能送上裝配線安裝,這份差事的時薪是九美元。

不久後,史都華辭職加入一項培訓計畫,學習如何操作電腦控制的製造設備。這項計畫是由一個名為「格林威爾工作(Greenville Works)」的團體出資,協助勞工培養當地製造商所需的技術,史都華現在任職ABB的電動馬達部門Baldor Electric,時薪24美元,負責操作車床和研磨機,對照零件的藍圖,確保機器依正確規格製造零件。

在格林威爾長大的史都華,姑姑曾是紡織廠女工,現在儼然成為尖端製造業的宣傳大使,他說:「我在鬆餅屋(Waffle House)看到委屈的服務生,或在加油站工作的人,就把我的名字跟電話號碼給他們,跟對方說,『你沒必要守著這份沒指望的工作。』」

但轉職沒那麼簡單,2007年到2009年的衰退結束後,經濟開始復甦之際,許多一度失業的製造業勞工卻很難回到工廠,格林威爾非營利組織「聯合部會(United Ministries)」的就業培訓顧問華倫(Amanda Warren)解釋,那是因為這些人沒有必要的證照或不熟悉新的製造技術,即使找得到工作,往往也只是透過承包商,打流動性高的臨時工。

現實很殘酷,工廠作業員要達到中產階級生活的勝算不大,雖然早期紡織廠對人力似乎有無止無境的需求,但許多勞工沒沾上這波工廠繁榮期的邊,只得靠薪水微薄的服務業工作糊口。

通用電氣公司首席經濟學家安努齊亞塔(Marco Annunziata)說:「有些作業員會被迫轉職,即使最好的情況,也必須重新接受培訓。」通用在格林威爾設有一座大型燃氣輪機廠和一座甫落成的尖端製造研究中心,安努齊亞塔說,善用數位科技的「(商業)報酬實在太高」,因此這種變化已經無可避免。當記者問到對格林威爾這樣社區如何因應這種轉變的看法時,他說:「既擔心又樂觀。」

在這些新工廠工作不只需要特定技能,還必須具備解決問題和團隊合作等軟實力,三年前,比利時化學材料商索爾維(Solvay)在格林威爾的碳纖維製造廠,面對航太業客戶需求增長,決定招募100名新人時,面試過程強調要求團隊合作的能力,人力資源經理科瑟(Kelly Kosek)說:「我們找的人不只要具備機械和業界技能,還要有不受現況侷限的眼界,而非打完卡就下班。」

凡特(Renda Fant)正是2013年10月時進入索爾維,他之前在當地一家連鎖超市工作了17年,直到那家超市總部遷到佛羅里達,他現在的工作是跟其他四人一起輪班 ,測試工廠生產的碳纖維品質與物理性能。他花了一年時間才摸熟這50種需要執行的測試,而且還沒習慣輪班,不過他現在時薪28美元,幾乎是之前在超市的兩倍,凡特說,在索爾維的學習經歷起初像在學一門外語,但「會提升一個人的自尊心。」

99%自動化

BMW的廠房設在南卡羅萊納州的格雷爾市(Greer),格林威爾郊區的機場附近,這座8,000多人的工廠是當地用人數一數二多的雇主,機器人也用得不少,在工廠待一天會看到這家公司力圖在自動化和人類技能間求取平衡,並不斷利用技術改良製程。

南卡羅萊納州的生產線是BMW公司第一座德國境外的全車工廠,1994年設立至今,已陸續投入74億美元,其中主要用於提升工廠自動化程度,並以工廠車身生產線上的1,400台機器人開始。這座廠房每日生產1,400輛汽車,幾乎一分鐘一輛,這裡生產BMW暢銷的X系列運動休旅車,是目前BMW的全球最大廠。

20年前,這座廠房投入生產時,車身區滿是焊接車身框架的焊工,今天,廠房裡燈光昏暗,不需人工操作的大型機器手臂像一台一台大型橘色起重機,輕鬆抓起沈重的鋼鋁車身,廠房剛投入運轉時,有30%的車身製造間工作由機器人完成,現在則達到99%。車間看到的零星作業員主要工作是在補充機器人操作所需要的組件,和盯著監視機器工作的電腦螢幕牆。

另一方面,廠裡的組裝線上都是人,烤漆完的車殼要在這裡裝配引擎、線路、內裝、車輪後,才能看出車子的雛形,在這裡,作業員圍著車子,在車子一旁,或車子下面,七手八腳地組裝傳動系統,配置燃油箱和燃油管線,安放座椅和地毯,最後並進行車輛測試,這類工作所需要的精巧靈活度,機器人還無法掌握。

在格雷爾製造的是個人化訂製車:去年這裡出廠的40萬904輛車全是依客戶要求打造,這些五花八門的訂單,需要一定的人手逐項檢驗,整條線上的工人和主管從不同角度仔細端詳車子,四處親手觸檢,判斷看起來及摸起來的感覺如何。

BMW的員工培訓計劃經理薩亞斯(Gadrian Zayas)指出,很難想像能以合理成本做出具有跟人類同樣知覺本能的機器人,「有一些事也許正需要這種人情味。」

生產線上有幾個地方,是由機器人和人類一起並肩工作,在車門裝上後,會有一道程序是由一個小機器人沿門的內側滾上一層箔,形成防水密封,這個步驟需要作業員重複以特別的角度用很大的力氣完成,以往常引起手指和手腕傷害等人體工學的問題,車身作業區中的橘色大型機器人必須在上鎖的圍柵中運作,以維護周遭作業員的安全;這區則不同,有人靠近時,這些機器人能感測到並作出反應,及時停止運作。

這些機器由位於丹麥的人機協作機器人製造商「聯合機器人(Universal Robots)公司」製造,具有很大彈性,可以很簡單地就改寫程式,執行不同工作,現在BMW正在測試怎樣讓這些機器人更緊密協作,包括應工人吩咐遞上工具。

其他車間正在測試中的技術包括:可取代堆高機的自動駕駛車,讓工人在將螺釘鎖進汽車底部時,能輕鬆維持手高舉過頭的姿勢,廠區專案整合副總裁理莫里斯(Richard Morris)說:「我們不是要取代工人,而是善用自動化來協助他們。」
雖然不難想像裝配線上至少一部分工作未來會由機器人執行,但像BMW車廠這樣的製造廠仍然需要成千上萬的工人,何況對格林威爾這樣的城市,主動協助市民因應瞬息萬變的就業市場既是挑戰也是機會。

2016年9月,格林威爾技術學院有一棟玻璃鋼骨建築剛落成,挑高的天花板和堅硬的混凝土地面,主教室裡有許多電腦化機器,如:3D印表機、電腦控制加工機具、機器手臂。社區大學的學生,其中許多正在攻讀結合力學和電子學的新學位,與來自附近的克萊姆森(Clemson University )大學的工科學生合作,研究如何在工業製造中將設計和操作緊密結合。

和以往不斷重複的生產線相比,這是完全不同的景象,而且對舉債2,500萬美金蓋這棟樓的格林威爾縣來說,這是對工廠作業新型態的一場豪賭。

格林威爾技術學院校長米勒(Keith Miller)說:「製造業已經變了,學生需要更靈活應對,我們也需要改變教學法。」對於像格林威爾這樣將經濟前景寄託在先進製造業的社區,自動化和電腦化將持續改造他們的工廠與工廠工作形態。順應改變是他們唯一的選擇。






伯恩斯(Nanette Byrnes)是麻省理工科技評論的資深工商編輯。

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