制造商必須繼續(xù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化以保持競(jìng)爭(zhēng)力，但機(jī)器人系統(tǒng)的引入將影響他們的設(shè)施和工人工作。Veo Robotics（美國(guó)維奧機(jī)器人公司）最近對(duì)美國(guó)、英國(guó)和日本的500家制造商進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查，調(diào)查結(jié)果提供了引入機(jī)器人系統(tǒng)最佳前進(jìn)路徑的見(jiàn)解，并挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)思維。
在過(guò)去幾年中，機(jī)器人技術(shù)和自動(dòng)化在制造業(yè)中的使用顯著增長(zhǎng)。據(jù)A3稱(chēng)，北美工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量在2021年創(chuàng)下有史以來(lái)最強(qiáng)勁的一年，預(yù)計(jì)到2028年全球機(jī)器人采購(gòu)量將創(chuàng)新高。
在大流行逐漸減弱的陰影下，面對(duì)持續(xù)存在的供應(yīng)鏈問(wèn)題、前所未有的勞動(dòng)力短缺和通貨膨脹，制造商繼續(xù)認(rèn)識(shí)到實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)自動(dòng)化的必要性。面對(duì)制造和物流逆風(fēng)，對(duì)新技術(shù)解決方案的需求促使投資者撥出數(shù)十億美元用于資助機(jī)器人技術(shù)和自動(dòng)化創(chuàng)新。
以此為背景，工業(yè)自動(dòng)化公司Veo Robotics（美國(guó)維奧機(jī)器人公司）和工業(yè)機(jī)器人3D防護(hù)系統(tǒng)FreeMove（移動(dòng)工具）的開(kāi)發(fā)商最近對(duì)美國(guó)、英國(guó)和日本的500多家制造商進(jìn)行了調(diào)查，以告知以下2022年制造自動(dòng)化展望，探討了制造商將機(jī)器人整合到他們的勞動(dòng)力中的方式，這種整合如何影響他們的設(shè)施和工人，以及可以做些什么來(lái)優(yōu)化他們的機(jī)器人戰(zhàn)略以鋪平通往成功的道路。
圖1：您的設(shè)施中有多少機(jī)器人？
新的“混合”人機(jī)勞動(dòng)力
接受Veo調(diào)查的受訪(fǎng)者中，超過(guò)55%的人表示他們的設(shè)施中有10個(gè)或更多機(jī)器人，近1-3家制造商(32%)表示他們有30個(gè)或更多（圖1）。雖然這些數(shù)字可能無(wú)法與亞馬遜等公司擁有的機(jī)器人大軍相提并論——他們的設(shè)施中大約有350000臺(tái)——但當(dāng)你考慮到當(dāng)今工業(yè)機(jī)器人的費(fèi)用和空間要求時(shí)，很明顯，各種規(guī)模的制造商都在大量投資在這些高科技工作者中。
機(jī)器人現(xiàn)在正在自動(dòng)執(zhí)行工作者曾經(jīng)執(zhí)行的許多任務(wù)，2020年10月，世界經(jīng)濟(jì)論壇估計(jì)，到2025年，機(jī)器人技術(shù)將取代約8500萬(wàn)個(gè)工作崗位，但他們還報(bào)告稱(chēng)，機(jī)器人技術(shù)還將創(chuàng)造9700萬(wàn)個(gè)新工作崗位。
圖2：您如何描述機(jī)器人被添加到您的制造勞動(dòng)力中的方式？
調(diào)查結(jié)果還表明，機(jī)器人偷工作的說(shuō)法是一個(gè)神話(huà)。根據(jù)調(diào)查，57%的制造業(yè)專(zhuān)業(yè)人士表示，機(jī)器人并沒(méi)有取代他們?cè)O(shè)施中的人類(lèi)工人，而是與人類(lèi)一起工作來(lái)補(bǔ)充他們的工作（上圖2）。另有22%的人表示，機(jī)器人正在他們自己的工廠(chǎng)做部分工作。只有五分之一(21%)的受訪(fǎng)者認(rèn)為機(jī)器人正在取代勞動(dòng)力中的人類(lèi)工人。
在許多方面，機(jī)器人并沒(méi)有取代人類(lèi)的角色，而是讓人類(lèi)變得更有價(jià)值。自動(dòng)化使人類(lèi)能夠騰出時(shí)間去做更具挑戰(zhàn)性的工作，包括與客戶(hù)打交道、開(kāi)發(fā)更好的產(chǎn)品，甚至自己管理機(jī)器人。
考慮到所有這些，61%的制造商表示人機(jī)交互在過(guò)去一年中至少有所增加也就不足為奇了。隨著制造商加速采用自動(dòng)化填充倉(cāng)庫(kù)，人類(lèi)和機(jī)器人同事在辦公室周?chē)M(jìn)行更多互動(dòng)才有意義。
圖3：在過(guò)去一年中，您設(shè)施樓層的人類(lèi)工人和機(jī)器人之間的互動(dòng)是否有所增加？
在安全與效率之間取得平衡
機(jī)器人本身就存在危險(xiǎn)，但由于制造商對(duì)安全的承諾，機(jī)器人的工業(yè)事故很少見(jiàn)。事實(shí)上，如果你算一下，美國(guó)大約有2.5億輛汽車(chē)在運(yùn)行，你被汽車(chē)撞死的可能性是被機(jī)器人撞死的可能性的150倍左右。然而，隨著機(jī)器人的使用激增，真正需要保護(hù)的是人類(lèi)與機(jī)器人同伴之間的互動(dòng)。
盡管當(dāng)事故確實(shí)發(fā)生時(shí)，頭條新聞會(huì)引起人們的注意，但現(xiàn)實(shí)情況是，在過(guò)去的幾十年中，與機(jī)器人相關(guān)的傷害數(shù)量急劇下降，根據(jù)OSHA（職業(yè)安全與健康標(biāo)準(zhǔn)）的數(shù)據(jù)，自2004年以來(lái)只有20起事故。該數(shù)據(jù)支持了為什么63%的受訪(fǎng)制造商表示他們至少對(duì)與機(jī)器人互動(dòng)時(shí)的安全性感到“適度滿(mǎn)意”。然而，這些制造商中的許多制造商所依賴(lài)的傳統(tǒng)機(jī)器人安全措施雖然通常有效，但其重點(diǎn)是讓機(jī)器人與人類(lèi)同事完全隔離。
圖4：您設(shè)施中目前針對(duì)機(jī)器人采取的保護(hù)措施是什么？
事實(shí)上，根據(jù)研究結(jié)果，完全圍起來(lái)的籠式環(huán)境(41%)仍然是當(dāng)今制造設(shè)施中最常用的防護(hù)措施。這種方法的使用明顯多于限制性較低的保障措施。17%的制造商表示他們使用光幕，14%的制造商表示他們依賴(lài)區(qū)域掃描儀作為保護(hù)措施。與此同時(shí)，壓力感應(yīng)墊、功率和力限制(PFL)機(jī)器人以及“其他”保護(hù)方法各獲得了9%的回復(fù)。
因此，雖然大多數(shù)制造商都在籠子環(huán)境中確保工人的安全，但從現(xiàn)代制造的角度來(lái)看，當(dāng)涉及速度、效率和靈活性等其他領(lǐng)域時(shí)，他們的效率卻變得難以置信地低下。結(jié)果就會(huì)對(duì)自動(dòng)化和機(jī)器人的使用受到限制。
事實(shí)上，根據(jù)研究結(jié)果，完全圍起來(lái)的籠式環(huán)境(41%)仍然是當(dāng)今制造設(shè)施中最常用的防護(hù)措施。
44%的制造商指出他們至少每1-2小時(shí)進(jìn)入一次工作單元，另外63%的制造商報(bào)告他們的工作單元保護(hù)解決方案是以限制靈活性、增加人員工作量、限制空間和放慢速度等形式提出挑戰(zhàn)，減少了生產(chǎn)時(shí)間。
圖5：當(dāng)前機(jī)器人工作單元保護(hù)解決方案（制造商報(bào)告的挑戰(zhàn)）所帶來(lái)挑戰(zhàn)的細(xì)分。
效率挑戰(zhàn)
81%的制造商表示，他們對(duì)機(jī)器人主導(dǎo)的生產(chǎn)停工問(wèn)題，進(jìn)一步質(zhì)疑這些安全措施的效率，有些甚至非常頻繁。超過(guò)五分之一的受訪(fǎng)者表示，他們當(dāng)前的機(jī)器人工作單元保護(hù)方法存在滋擾性故障，導(dǎo)致生產(chǎn)至少每隔幾個(gè)小時(shí)就會(huì)停工一次。另有21%的人表示這種情況“一天發(fā)生幾次”。
故障的增加加上工人的更多任務(wù)會(huì)減慢生產(chǎn)時(shí)間，這當(dāng)然會(huì)增加費(fèi)用。這些不斷增加的成本是幾乎所有全球制造商都在努力應(yīng)對(duì)供應(yīng)鏈限制的問(wèn)題。
事實(shí)上，制造商指出，“降低制造成本和復(fù)雜性”是他們?cè)谖磥?lái)六個(gè)月到一年內(nèi)面臨的最大挑戰(zhàn)之一。描述這些生產(chǎn)成本問(wèn)題的33%僅次于那些指出供應(yīng)鏈限制(34%)以及雇用和培訓(xùn)技術(shù)工人(37%)，這些是他們面臨的最大挑戰(zhàn)的人。
圖6：在接下來(lái)的6個(gè)月到一年中，您的制造工廠(chǎng)面臨的最大挑戰(zhàn)是什么（選擇所有適用項(xiàng)）？
減少制造自動(dòng)化限制
行業(yè)數(shù)據(jù)突顯出自大流行開(kāi)始以來(lái)制造商的自動(dòng)化程度有所提高，這無(wú)疑是該行業(yè)擁抱創(chuàng)新的積極信號(hào)。然而，隨著機(jī)器勞動(dòng)力的發(fā)展，他們工作的環(huán)境也必須如此。
為了優(yōu)化他們的投資，制造商必須創(chuàng)造一個(gè)有利于這種新的混合工作場(chǎng)所的環(huán)境。為此，制造商必須創(chuàng)造機(jī)器人和人類(lèi)可以作為協(xié)作者在附近工作的環(huán)境，優(yōu)化空間并提高生產(chǎn)率。然而，具有諷刺意味的是，隨著制造商越來(lái)越多地尋求自動(dòng)化流程的方法，過(guò)時(shí)的保護(hù)措施在許多情況下阻礙了他們完全接受它的能力。
圖7：是否有您希望實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化但由于保護(hù)復(fù)雜性或障礙而無(wú)法實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用程序？
事實(shí)上，接受調(diào)查的制造商列舉了許多他們希望實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化但由于維護(hù)復(fù)雜性或障礙而無(wú)法實(shí)現(xiàn)的領(lǐng)域。其中提到的領(lǐng)域包括操作員裝載站(24%)焊接和錫焊(18%)、初級(jí)包裝(17%)和碼垛/卸垛(13%)。
值得慶幸的是，借助速度和間隔監(jiān)控(SSM)等智能安全措施，人類(lèi)工人可以在機(jī)器人附近安全地進(jìn)行互動(dòng)，而不必進(jìn)入絕望的籠子工作環(huán)境。有了這些新的創(chuàng)新，制造商可以?xún)?yōu)先考慮安全性和生產(chǎn)力，而不必犧牲其中之一。