工業(yè)制造過(guò)程徹底變革!協(xié)作機(jī)器人到來(lái)

時(shí)間:2016-05-12

來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語(yǔ):4月,匈牙利的凱奇凱梅特,戴姆勒股份公司的梅賽德斯奔馳汽車(chē)工廠(chǎng)中,機(jī)械臂在生產(chǎn)線(xiàn)上裝配汽車(chē)底盤(pán)。戴姆勒集團(tuán)的梅賽德斯工廠(chǎng)將會(huì)生產(chǎn)新一代的緊湊型車(chē)型。

4月,匈牙利的凱奇凱梅特,戴姆勒股份公司的梅賽德斯奔馳汽車(chē)工廠(chǎng)中,機(jī)械臂在生產(chǎn)線(xiàn)上裝配汽車(chē)底盤(pán)。戴姆勒集團(tuán)的梅賽德斯工廠(chǎng)將會(huì)生產(chǎn)新一代的緊湊型車(chē)型。

在德國(guó)巴登符騰堡SEW-Eurodrive的工廠(chǎng)里漫步,感覺(jué)就像是在穿越時(shí)空隧道。

一邊是黯淡的燈光,工人們站在長(zhǎng)長(zhǎng)的流水線(xiàn)上,一遍又一遍地重復(fù)著同樣的任務(wù)。另一邊,一隊(duì)低矮的機(jī)器人搬運(yùn)車(chē)在車(chē)間地板上四處漫游,給新設(shè)計(jì)的工作站補(bǔ)充庫(kù)存。

在這些小小的車(chē)間中,在機(jī)器人工作臺(tái)的幫助下,一個(gè)員工就裝配了一個(gè)幾乎完整的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),該系統(tǒng)將用于支持從汽車(chē)到可樂(lè)等個(gè)各種產(chǎn)品的生產(chǎn)。還有一處地方,一個(gè)叫做Carmen的機(jī)械臂正在幫助工人裝載機(jī)器,或從工作箱里挑選組件。

這兒的燈光更明亮,工人們說(shuō)他們感覺(jué)更愉快了。“所有的安排恰好都符合我的需要,我也不用再去搬那些沉重的配件了,”JürgenHeidemann說(shuō),他從18歲就開(kāi)始在SEW工作,現(xiàn)在已經(jīng)40年了。“更讓我滿(mǎn)意的是我制作的是整個(gè)系統(tǒng),老生產(chǎn)線(xiàn)上我只參與整個(gè)流程的一部分。”

小企業(yè)中應(yīng)用協(xié)作機(jī)器人......至少可以讓工作崗位穩(wěn)定在本地人手里。

Heidemann是這種新型的工廠(chǎng)職員之一,他正在學(xué)習(xí)如何與最新一代的機(jī)器人系統(tǒng)并肩合作。傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人都會(huì)鎖在操作箱里,因?yàn)槠渫庑未T大而笨重,移動(dòng)操作速度又快,這使得人類(lèi)與其交互存在不安全因素。而且這種機(jī)器人需要技術(shù)優(yōu)良的程序員對(duì)其任務(wù)進(jìn)行設(shè)定,安裝完成后機(jī)器人幾乎就不再移動(dòng)。

現(xiàn)在,由于傳感器、視覺(jué)技術(shù)、計(jì)算能力方面的提升,工廠(chǎng)車(chē)間出現(xiàn)了一種能與人類(lèi)職工安全協(xié)作的機(jī)器人,這種機(jī)器人重量較輕,可移動(dòng),即插即用。如果有人擋路,機(jī)器人會(huì)自動(dòng)停下。用平板電腦就可對(duì)其編程,或者簡(jiǎn)單的將其操作臂移動(dòng)到所需模式就可。如果機(jī)器人需要應(yīng)用在工廠(chǎng)其他地方,也可以輕松地移動(dòng)。這不像曾風(fēng)靡世界自動(dòng)化工廠(chǎng)的重量級(jí)機(jī)械臂,還需要用螺栓固定到地面。

協(xié)作機(jī)器人,即Cobot的概念還非常新穎,其銷(xiāo)售量只占全球工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)售量的一小部分:去年售出的24萬(wàn)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人中只占不到百分之5。

但是,制造商們說(shuō)這些靈活的機(jī)器人有變革生產(chǎn)方式的潛力,特別是對(duì)占全球制造業(yè)70%的那些小企業(yè)來(lái)說(shuō)。據(jù)Barclays統(tǒng)計(jì),平均每個(gè)協(xié)作機(jī)器人價(jià)格只有2.4萬(wàn)美金。

因?yàn)閭鹘y(tǒng)機(jī)器人價(jià)格昂貴,許多企業(yè)在自動(dòng)化的道路上舉步維艱。然而根據(jù)薪酬比較網(wǎng)站PayScale統(tǒng)計(jì),美國(guó)工人平均每小時(shí)薪酬為11.8美元,英國(guó)的則為7.4英鎊。對(duì)這種機(jī)器人低投資的回報(bào)可能只是幾個(gè)月的事情。BarclaysCapital的分析師JamesStettler估計(jì),協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)可能從去年略高于1億美元增長(zhǎng)到2020年的30億美元。

“很多人,都對(duì)這種突破充滿(mǎn)期待。”SennerPump公司的制造工程師JesseRochelle說(shuō)。SennerPump公司位于佛羅里達(dá)州,共有90名員工。Stenner采用了Baxter雙臂協(xié)作機(jī)器人,該機(jī)器人于18個(gè)月前由波斯頓的RethinkRobotics公司制造。

機(jī)械工程師JesseRochelle與名為Baxter的機(jī)器人一同工作,后者實(shí)現(xiàn)了StennerPumps公司的佛羅里達(dá)州杰克遜維爾工廠(chǎng)的自動(dòng)化。

這個(gè)新來(lái)的機(jī)器人工人可以提供從制造到包裝等一系列流程所需的零件,有效減少了75%的人力搬運(yùn)。Baxter機(jī)器人不需要在柵欄后面工作,而且當(dāng)工人靠近的時(shí)候它也不需要停止工作,因此Stenner企業(yè)的員工可以繼續(xù)處理其他工作。“我們有效減少了從原材料到生成產(chǎn)品的周期長(zhǎng)度”,Rochelle說(shuō)。

他補(bǔ)充道,對(duì)Stenner這樣的中小型企業(yè)來(lái)說(shuō),需要與低成本市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手對(duì)抗,而低開(kāi)銷(xiāo)的協(xié)作機(jī)器人正是一種福音。他說(shuō),“在小企業(yè)中用協(xié)作機(jī)器人......至少可以保證當(dāng)?shù)厝说墓ぷ鲘徫弧?rdquo;

經(jīng)濟(jì)學(xué)家CarlFrey和牛津大學(xué)的MichaelOsborne預(yù)計(jì),美國(guó)接近一半的工作崗位都有被自動(dòng)化取代的風(fēng)險(xiǎn)。

而高度適應(yīng)性強(qiáng)的機(jī)器人則可能會(huì)進(jìn)一步增加這種風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),不可避免地,機(jī)器抓取技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等方面的進(jìn)展也將有助于改善協(xié)作機(jī)器人目前存在的弱點(diǎn)。對(duì)工業(yè)機(jī)器人來(lái)說(shuō),處理線(xiàn)路、紡織或改變?cè)O(shè)定任務(wù)仍然是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。比如有研究發(fā)現(xiàn),機(jī)器人折一條毛巾需要20分鐘,

一些公司認(rèn)為協(xié)作機(jī)器人不會(huì)取代工人,而且認(rèn)為機(jī)器人是人類(lèi)的助手,做著“沉悶、骯臟和危險(xiǎn)的”的人類(lèi)不喜歡或沒(méi)有能力做的工作。而且很多公司不樂(lè)意展示他們的機(jī)器工人,可能是因?yàn)閾?dān)心在自己探索怎樣使用這種新型勞動(dòng)力的時(shí)候,會(huì)出現(xiàn)對(duì)其不利的宣傳。幾家公司拒絕了金融時(shí)報(bào)要求觀(guān)看工廠(chǎng)運(yùn)作的請(qǐng)求。

很多工會(huì)甚至還沒(méi)開(kāi)始思考人機(jī)合作會(huì)對(duì)工人帶來(lái)什么樣的影響。“職工將會(huì)開(kāi)始失去工作,某些領(lǐng)域的情況可能會(huì)尤其嚴(yán)重。”TonyBurke說(shuō),他是Unite工會(huì)的秘書(shū)長(zhǎng)助理,“然而問(wèn)題是,沒(méi)有人知道情況到底怎樣。”

MuradAhmed探索了農(nóng)業(yè)和制造業(yè)中協(xié)作機(jī)器人的使用方式,并詢(xún)問(wèn),廠(chǎng)房的這些機(jī)器是否將會(huì)輔助工人——還是說(shuō)某天會(huì)取而代之。

JoeShelton是汽車(chē)制造商日產(chǎn)在田納西州工廠(chǎng)的經(jīng)理,他說(shuō)在自動(dòng)導(dǎo)向搬運(yùn)車(chē)引入工廠(chǎng)的時(shí)候,材料操作者變得十分緊張。“他們感覺(jué)這些機(jī)器似乎要搶走他們的工作”,然而現(xiàn)在,“他們很好地接受了,肩并肩地工作。”沒(méi)有人被解雇。他堅(jiān)信,這個(gè)有著30年歷史的工廠(chǎng)的生命力又開(kāi)始換發(fā)。因?yàn)闄C(jī)器物流系統(tǒng)的靈活性,改裝機(jī)器模型所需時(shí)間已經(jīng)從以前的1年多時(shí)間變成現(xiàn)在的幾天。

在歐洲飛機(jī)制造商Airbus的廠(chǎng)房中,被安置在飛機(jī)機(jī)身側(cè)面的移動(dòng)機(jī)器人在上面鉆了幾萬(wàn)個(gè)孔,從而固定、連接整個(gè)機(jī)身。而且工人也在旁邊一同工作。

有13年飛機(jī)組裝工作經(jīng)歷的StéphaneMaillard說(shuō)機(jī)器人沒(méi)有取代他的工作。“機(jī)器人改變了工作的方式,”他說(shuō)“之前都是手工的?,F(xiàn)在更多的是操作機(jī)器人,我們的操作員100%不想回到過(guò)去。”

該公司正在測(cè)試一個(gè)裝了輪子的機(jī)器人,該機(jī)器人可以在機(jī)身內(nèi)部移動(dòng),對(duì)工人必須安裝支架的地方進(jìn)行標(biāo)記。這些地方的位置必須精確到毫米以?xún)?nèi)。

然而無(wú)法回避的擔(dān)憂(yōu)是,機(jī)器人來(lái)到車(chē)間,可能會(huì)導(dǎo)致大量的人力冗余。

可能人類(lèi)聽(tīng)到這些消息會(huì)有些許振作:最近梅賽德斯奔馳決定在某些產(chǎn)品線(xiàn)上用工人取代之前的機(jī)器人。因?yàn)檫@些機(jī)器還不夠敏捷,不能像人類(lèi)一樣片刻之間就可以對(duì)自己“重新編程”,以滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的定制產(chǎn)品訂單的要求。“我們放棄了之前想的最大程度的自動(dòng)化,在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中人類(lèi)重新變得更加重要。”MarkusSchaefer說(shuō),他是該公司的生產(chǎn)計(jì)劃主管。“當(dāng)我們的員工和機(jī)器合作的時(shí)候,比如讓一個(gè)員工指導(dǎo)一個(gè)部分自動(dòng)化的機(jī)器人,我們會(huì)變得更加靈活,能夠在一個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)上生產(chǎn)更多的產(chǎn)品。機(jī)器難以承擔(dān)多樣化的工作內(nèi)容。”

MIT(麻省理工大學(xué))的科學(xué)家證實(shí)了奔馳公司的這一經(jīng)驗(yàn)。研究人員在與另一個(gè)德國(guó)汽車(chē)制造商寶馬公司合作時(shí)發(fā)現(xiàn),人機(jī)團(tuán)隊(duì)的生產(chǎn)率比只有人類(lèi)員工或只有機(jī)器人的生產(chǎn)率都要高出85%。

回到文章開(kāi)頭提到的SEW-Eurodrive的工廠(chǎng),Heidemann相信他的人類(lèi)特性能夠保證自己的工作不會(huì)丟掉,無(wú)論機(jī)器變得多聰明。組裝齒輪電機(jī)這樣的工作不僅看起來(lái)很復(fù)雜,做起來(lái)也是非常需要精密度的一件事。“你需要靈敏的技巧,需要有自己的感覺(jué),機(jī)器人會(huì)把這些東西破壞掉。”他說(shuō)。

然后他又說(shuō),他并不擔(dān)心長(zhǎng)遠(yuǎn)的未來(lái)。“還有六年我就退休了,”他笑著說(shuō),“這六年,這種事情不會(huì)發(fā)生。”

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