引言
正如埃隆・马斯克在特斯拉第一季度财报电话会议中所说:“如果你拥有一个具备感知能力的人形机器人,它能够在现实环境中自如行动并按要求完成任务,那么经济规模将没有真正意义上的上限。” 马斯克所分享的这一愿景,我们认为正在大力推动机器人行业的发展,催生出新的机器人公司,并且吸引了更多聚焦于该领域前景的风险投资。
马斯克设想的人开机器人将超越人类的能力,而根据研究,即便在这一设想成真之前,如果人形机器人能够实现规模化应用,它们就可能创造约 24 万亿美元的收入,其中家用机器人和工业制造机器人领域的收入大致相当,如下所示。
在本文中,我们将重点探讨美国制造业中的机器人机遇。根据我们的研究,美国制造业雇佣了近 1200 万人,这些人每年工作约 230 亿小时,薪资总额约为 7850 亿美元,创造出价值约 2.4 万亿美元的产出,如下所示。在不太可能出现的情况下,即如果用机器人完全替代人类工人,并且让机器人每天工作 16 小时,那么制造业仅需约 590 万个机器人(即当前雇佣人类工人数量的一半),就能实现同等水平的制造业产出,如下所示。
美国制造业
人类 | 理论上的仿人机器人 | |
---|---|---|
每周工作时长 | 40 小时 | 80 小时 |
每年工作周数 | 50 周 | 50 周 |
每年工作小时数 | 2000 小时 | 4000 小时 |
制造业员工总数 | 11,710,424 人 | 约 590 万人 |
总工作小时数 | 2300 万小时 | 2300 万小时 |
年度薪资总额 | 7850 亿美元 | 3900 亿美元 * |
年度制造业产值 | 2.4 万亿美元 | 2.4 万亿美元 |
在更有可能出现的情形中,人形机器人初期价格会较高,且能力远不及人类。根据我们的研究,当人形机器人在净现值(NPV)上达到临界点,即平衡其成本与所能带来的生产力提升时,相较于人类员工,它们在经济层面将更具可行性,如下所示。例如,当成本为 1.6 万美元时,人形机器人相对于人类员工仅需实现略高于 5% 的生产力提升,在经济上就变得可行。参照马斯克的说法:“人形机器人单位质量的复杂性要高得多,但我认为其最终成本仍不到一辆汽车的一半。”
当我们将这一临界点模型置于现实背景中时,制造业中有两个变量需要重点考虑:公司规模以及 “劳动力占比”(即用于支付劳动力薪酬的收入占比)。
公司规模
与小公司不同,在小公司中员工可能需要 “身兼数职”,而大型制造企业是围绕专业化和自动化任务来组织生产的。因此,长期来看,大型企业的生产力是小型企业的两倍多。专业化和自动化使大型企业有能力实现大规模扩张,进而降低劳动力成本在收入中的占比。所以,有点违反直觉的是,大型公司通常比小公司支付更高的工资,因为自动化特定任务对大型企业生产力的提升,通常比在小型企业中更为显著,如下两张图表所示。
由于通用自动化解决方案(适用于多种任务)的发展速度不如特定任务的自动化解决方案,小型企业通常存在大量可自动化但尚未自动化的任务,而这些任务能够从仿人机器人这样的通用解决方案中受益。
劳动力占比
制造业各子行业中,劳动力薪酬占收入的比例差异巨大。2021 年,烟草制造业这一比例为 3%,谷物和油籽碾磨业为 6%,机械加工车间(包括车削产品、螺丝、螺母和螺栓)为 37%,服装针织厂约为 40%,如下所示。
由于岗位更为专业化,大型制造商通常比小型企业从单一任务自动化解决方案中获益更多,并且相对于收入而言,劳动力成本更低,如下所示。由于工作专业化程度较低,小型制造商承担着较高的劳动力成本,因此,它们可能会从更具通用性的人形机器人解决方案中获得不成比例的收益。
根据我们的研究,40% 的美国制造业员工就职于小型企业。在下图中,小型企业指员工人数少于 500 人的企业。
人形机器人的潜在利好因素
在新冠疫情引发供应链冲击之后,产业回流和劳动力短缺可能为人形机器人带来显著的推动作用,降低企业管理层对机器人价格的敏感度,从而加速制造业的转型。因此,我们的研究表明,通用型机器人的市场价值可能会达到数万亿美元规模。
目前最大的问题是,人工智能软件能够以多快的速度在制造业各子行业及其他领域实现类人表现?
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