制造商必須(xu)繼續實現自動(dong)化以保(bao)持競爭力，但機器人(ren)系統的引入(ru)將影響他們(men)的設(she)施和工人(ren)工作(zuo)。Veo Robotics（美國(guo)維奧(ao)機器人(ren)公司(si)）最近對美國(guo)、英(ying)國(guo)和日(ri)本的500家(jia)制造商進(jin)行的一項(xiang)調查(cha)，調查(cha)結果提供了(le)引入(ru)機器人(ren)系統最佳前進(jin)路(lu)徑的見解，并挑(tiao)戰了(le)傳統思維。
在過去幾年中，機器人技術和自動化在制造業中的使用顯著增長。據A3稱，北美工業機器人銷量在2021年創下有史以來最強勁的一年，預計到2028年全球機器人采購量將創新高。
在大流(liu)行逐漸減弱的(de)(de)陰影下，面對(dui)持續(xu)存在的(de)(de)供應鏈問題(ti)、前所未有(you)的(de)(de)勞動力短缺和通貨(huo)膨脹(zhang)，制(zhi)造(zao)商繼(ji)續(xu)認(ren)識到(dao)實現運營自(zi)動化(hua)的(de)(de)必要性。面對(dui)制(zhi)造(zao)和物流(liu)逆風，對(dui)新(xin)技術解決方案的(de)(de)需求促使投資者撥出數十億美元(yuan)用于資助(zhu)機器人(ren)技術和自(zi)動化(hua)創新(xin)。
以(yi)(yi)此為背景，工業(ye)自動(dong)化公司(si)Veo Robotics（美國(guo)維(wei)奧(ao)機(ji)器人(ren)(ren)公司(si)）和(he)工業(ye)機(ji)器人(ren)(ren)3D防護系統FreeMove（移動(dong)工具）的(de)(de)開發商最近對美國(guo)、英(ying)國(guo)和(he)日本的(de)(de)500多家(jia)制(zhi)造(zao)商進行了調查，以(yi)(yi)告知以(yi)(yi)下2022年制(zhi)造(zao)自動(dong)化展(zhan)望，探(tan)討了制(zhi)造(zao)商將機(ji)器人(ren)(ren)整合(he)到他們的(de)(de)勞動(dong)力中(zhong)的(de)(de)方式，這(zhe)種整合(he)如何影響他們的(de)(de)設施和(he)工人(ren)(ren)，以(yi)(yi)及可(ke)以(yi)(yi)做些什么來優(you)化他們的(de)(de)機(ji)器人(ren)(ren)戰略(lve)以(yi)(yi)鋪平通往成功的(de)(de)道路。
圖1：您的設施中(zhong)有多(duo)少(shao)機器人？
新的“混合”人機勞動力
接受Veo調查的(de)受訪(fang)者中，超過(guo)55%的(de)人(ren)表(biao)示(shi)(shi)他們的(de)設(she)施中有10個或更多機器(qi)人(ren)，近1-3家制造商(32%)表(biao)示(shi)(shi)他們有30個或更多（圖1）。雖然這些數字可能無法與(yu)亞馬遜等公司擁有的(de)機器(qi)人(ren)大(da)軍相提并論(lun)——他們的(de)設(she)施中大(da)約有350000臺——但(dan)當你考(kao)慮到當今工業機器(qi)人(ren)的(de)費用和空間要求時，很(hen)明顯，各種(zhong)規模的(de)制造商都在(zai)大(da)量投資(zi)在(zai)這些高科技(ji)工作者中。
機(ji)(ji)器人(ren)現在(zai)正在(zai)自(zi)動執行工(gong)作(zuo)者曾經執行的許多任務(wu)，2020年10月，世界經濟論壇估計，到(dao)2025年，機(ji)(ji)器人(ren)技術將取代約8500萬(wan)個(ge)工(gong)作(zuo)崗位，但他們還報告稱，機(ji)(ji)器人(ren)技術還將創造(zao)9700萬(wan)個(ge)新工(gong)作(zuo)崗位。
圖2：您如(ru)何描(miao)述(shu)機(ji)器人被添加到您的制(zhi)造(zao)勞動(dong)力(li)中的方式？
調(diao)查結果還表明，機器人(ren)偷工(gong)(gong)(gong)作(zuo)的說法(fa)是一個神話。根據調(diao)查，57%的制造業(ye)專業(ye)人(ren)士表示，機器人(ren)并(bing)沒有取代他(ta)(ta)們設施中的人(ren)類工(gong)(gong)(gong)人(ren)，而是與人(ren)類一起工(gong)(gong)(gong)作(zuo)來補充他(ta)(ta)們的工(gong)(gong)(gong)作(zuo)（上圖2）。另有22%的人(ren)表示，機器人(ren)正在他(ta)(ta)們自己的工(gong)(gong)(gong)廠做部分工(gong)(gong)(gong)作(zuo)。只有五分之一(21%)的受訪(fang)者認為機器人(ren)正在取代勞動力中的人(ren)類工(gong)(gong)(gong)人(ren)。
在許多方面，機(ji)器人(ren)(ren)(ren)并(bing)沒有取代人(ren)(ren)(ren)類(lei)的(de)(de)角色，而是讓人(ren)(ren)(ren)類(lei)變(bian)得(de)更有價值。自動化使人(ren)(ren)(ren)類(lei)能夠騰出時(shi)間去做更具(ju)挑戰性的(de)(de)工作(zuo)，包(bao)括與客戶(hu)打交道(dao)、開發更好的(de)(de)產品，甚至自己(ji)管理(li)機(ji)器人(ren)(ren)(ren)。
考慮到所有這些，61%的制造商(shang)(shang)表(biao)示(shi)人機交互在過(guo)去一年中至少有所增加也就不足(zu)為奇了。隨著制造商(shang)(shang)加速采(cai)用自動(dong)(dong)化填充倉(cang)庫，人類和機器人同事在辦(ban)公室周圍(wei)進行更多互動(dong)(dong)才有意義(yi)。
圖3：在過去一年中，您設施樓層(ceng)的人(ren)類工人(ren)和機(ji)器人(ren)之間的互動是否有所增加？
在安全與效率之間取得平衡
機(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)本身(shen)就存在(zai)危(wei)險，但由于制(zhi)造商對安(an)全的(de)(de)(de)承(cheng)諾(nuo)，機(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)工業事故很(hen)少見。事實上(shang)，如(ru)果你算(suan)一下，美國大約有(you)2.5億輛汽車在(zai)運行，你被汽車撞(zhuang)死的(de)(de)(de)可能性是被機(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)撞(zhuang)死的(de)(de)(de)可能性的(de)(de)(de)150倍左右。然而，隨著(zhu)機(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)使用激增，真正需(xu)要保護的(de)(de)(de)是人(ren)(ren)(ren)類與機(ji)(ji)器人(ren)(ren)(ren)同伴之間的(de)(de)(de)互動。
盡管當事故確(que)實(shi)發生(sheng)時(shi)，頭條(tiao)新聞會引起人(ren)們的(de)(de)注意，但(dan)現(xian)實(shi)情況(kuang)是(shi)(shi)，在過去(qu)的(de)(de)幾十年(nian)中，與(yu)機器人(ren)相關的(de)(de)傷害數量(liang)急(ji)劇下降，根(gen)據OSHA（職業安(an)全與(yu)健康標(biao)準）的(de)(de)數據，自2004年(nian)以(yi)來只有20起事故。該數據支(zhi)持了為什么63%的(de)(de)受訪制造(zao)商表(biao)示他們至少對與(yu)機器人(ren)互(hu)動(dong)時(shi)的(de)(de)安(an)全性(xing)感(gan)到“適度滿意”。然而(er)，這些制造(zao)商中的(de)(de)許多制造(zao)商所依賴的(de)(de)傳統(tong)機器人(ren)安(an)全措施雖(sui)然通常有效，但(dan)其重點是(shi)(shi)讓(rang)機器人(ren)與(yu)人(ren)類同(tong)事完(wan)全隔離。
圖4：您設施中目前針對(dui)機器人采取(qu)的(de)保護措施是什么？
事實上，根據研究結果，完全(quan)圍起來的(de)(de)籠式環境(41%)仍然(ran)是(shi)當今制(zhi)造(zao)設(she)施(shi)中最常(chang)用的(de)(de)防護措施(shi)。這種方法的(de)(de)使(shi)用明顯多于限制(zhi)性較低的(de)(de)保障措施(shi)。17%的(de)(de)制(zhi)造(zao)商表示他們(men)使(shi)用光(guang)幕，14%的(de)(de)制(zhi)造(zao)商表示他們(men)依(yi)賴(lai)區(qu)域掃描儀(yi)作為保護措施(shi)。與此同時(shi)，壓力感應(ying)墊、功率(lv)和力限制(zhi)(PFL)機器人(ren)以及“其他”保護方法各獲得了9%的(de)(de)回(hui)復(fu)。
因(yin)此(ci)，雖(sui)然(ran)大(da)多數制造商(shang)都在籠(long)子環境中確保工人的安全，但從現代制造的角度(du)(du)來看，當涉及速度(du)(du)、效(xiao)率和(he)靈(ling)活性等其(qi)他領(ling)域(yu)時，他們(men)的效(xiao)率卻變(bian)得難以置信地低下。結果就會對(dui)自動化(hua)和(he)機器(qi)人的使用受到限制。
事實上，根據(ju)研究結果，完全圍起來的(de)籠式環境(41%)仍然是當今制造設施中最常用的(de)防護措施。
44%的制(zhi)造(zao)商(shang)指(zhi)出他們(men)至少每1-2小時進入一次工作單元(yuan)，另外63%的制(zhi)造(zao)商(shang)報告(gao)他們(men)的工作單元(yuan)保護解(jie)決方案(an)是(shi)以限制(zhi)靈活性、增(zeng)加人(ren)員工作量、限制(zhi)空間和(he)放慢速度(du)等形(xing)式提出挑戰，減(jian)少了生產時間。
圖5：當前機器人工(gong)作單元保護(hu)解決(jue)方案（制造商(shang)報告的挑戰(zhan)）所帶來挑戰(zhan)的細分。
效率挑戰
81%的(de)(de)制造商表示，他們對機器人(ren)主(zhu)導(dao)的(de)(de)生(sheng)產停(ting)工(gong)問題(ti)，進一(yi)步質疑這些(xie)安全措施(shi)的(de)(de)效率，有些(xie)甚(shen)至非常頻繁。超過五(wu)分之一(yi)的(de)(de)受(shou)訪者表示，他們當前的(de)(de)機器人(ren)工(gong)作單元保護方法存(cun)在滋(zi)擾性故障，導(dao)致生(sheng)產至少每隔幾(ji)個(ge)小時就會停(ting)工(gong)一(yi)次(ci)。另(ling)有21%的(de)(de)人(ren)表示這種情況“一(yi)天(tian)發生(sheng)幾(ji)次(ci)”。
故障的(de)增(zeng)加加上(shang)工人的(de)更多任務會減慢生產(chan)時間，這當(dang)然會增(zeng)加費用。這些不斷增(zeng)加的(de)成本是(shi)幾乎所有全球制造商都(dou)在(zai)努力應(ying)對供應(ying)鏈限制的(de)問題。
事實上，制(zhi)造(zao)商指(zhi)出，“降低制(zhi)造(zao)成(cheng)本(ben)和(he)(he)復雜性(xing)”是(shi)他們在未(wei)來六(liu)個月到一年內面臨的(de)最(zui)(zui)大(da)挑戰之(zhi)一。描述這(zhe)些(xie)生(sheng)產成(cheng)本(ben)問(wen)題(ti)的(de)33%僅次于那些(xie)指(zhi)出供應鏈(lian)限制(zhi)(34%)以及雇用和(he)(he)培(pei)訓技(ji)術(shu)工人(ren)(ren)(37%)，這(zhe)些(xie)是(shi)他們面臨的(de)最(zui)(zui)大(da)挑戰的(de)人(ren)(ren)。
圖(tu)6：在接下來的6個月到一年中，您的制造工廠面臨(lin)的最大挑戰(zhan)是什么(me)（選擇所有適用(yong)項）？
減少制造自動化限制
行(xing)業(ye)數(shu)據(ju)突顯(xian)出(chu)自(zi)大流行(xing)開始以來制造(zao)商的自(zi)動化程度有所提高(gao)，這(zhe)無疑是該行(xing)業(ye)擁抱創新的積極(ji)信號。然而，隨著(zhu)機器勞(lao)動力的發展，他(ta)們工作的環境也必(bi)須如(ru)此。
為了(le)優化他們的(de)(de)投(tou)資，制造(zao)商(shang)必(bi)須創造(zao)一(yi)個有利于(yu)這(zhe)種新的(de)(de)混(hun)合(he)工(gong)作場所的(de)(de)環境。為此，制造(zao)商(shang)必(bi)須創造(zao)機器(qi)人和人類(lei)可以作為協作者(zhe)在附近工(gong)作的(de)(de)環境，優化空(kong)間并提(ti)高生(sheng)產率。然而，具有諷刺意味的(de)(de)是，隨著(zhu)制造(zao)商(shang)越(yue)來越(yue)多地尋求自動(dong)化流程的(de)(de)方法(fa)，過時的(de)(de)保護措施在許多情況下阻礙了(le)他們完全接受(shou)它(ta)的(de)(de)能(neng)力。
圖7：是(shi)否有(you)您(nin)希望(wang)實(shi)現自動(dong)化(hua)但(dan)由于保護復雜(za)性或障(zhang)礙而無法實(shi)現的應(ying)用程序？
事(shi)實上，接受調查的(de)制造(zao)商列舉了許(xu)多(duo)他們希望實現的(de)自動化(hua)但由于維護(hu)復雜性或障礙而(er)無法實現的(de)領域。其中提(ti)到的(de)領域包(bao)括操作員裝載(zai)站(24%)焊接和錫焊(18%)、初級(ji)包(bao)裝(17%)和碼垛/卸垛(13%)。
值得慶幸的是，借助速度和間隔監控(SSM)等智能安全(quan)措施，人(ren)(ren)類(lei)工人(ren)(ren)可(ke)(ke)以在機器人(ren)(ren)附(fu)近安全(quan)地進(jin)行互動，而(er)不必(bi)進(jin)入絕望的籠(long)子工作環境。有了這些新(xin)的創新(xin)，制(zhi)造商可(ke)(ke)以優(you)先考慮安全(quan)性和生產力(li)，而(er)不必(bi)犧牲其中之一。