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引入工業(yè)機器人最顧慮什么?

2023-04-04 15:55

制造商必須繼續實(shí)現自動(dòng)化以保持競爭力,但機器人系統的引入將影響他們的設施和工人工作。Veo Robotics(美國維奧機器人公司)最近對美國、英國和日本的500家制造商進(jìn)行的一項調查,調查結果提供了引入機器人系統最佳前進(jìn)路徑的見(jiàn)解,并挑戰了傳統思維。

在過(guò)去幾年中,機器人技術(shù)和自動(dòng)化在制造業(yè)中的使用顯著(zhù)增長(cháng)。據A3稱(chēng),北美工業(yè)機器人銷(xiāo)量在2021年創(chuàng )下有史以來(lái)最強勁的一年,預計到2028年全球機器人采購量將創(chuàng )新高。

在大流行逐漸減弱的陰影下,面對持續存在的供應鏈問(wèn)題、前所未有的勞動(dòng)力短缺和通貨膨脹,制造商繼續認識到實(shí)現運營(yíng)自動(dòng)化的必要性。面對制造和物流逆風(fēng),對新技術(shù)解決方案的需求促使投資者撥出數十億美元用于資助機器人技術(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(美國維奧機器人公司)和工業(yè)機器人3D防護系統FreeMove(移動(dòng)工具)的開(kāi)發(fā)商最近對美國、英國和日本的500多家制造商進(jìn)行了調查,以告知以下2022年制造自動(dòng)化展望,探討了制造商將機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施和工人,以及可以做些什么來(lái)優(yōu)化他們的機器人戰略以鋪平通往成功的道路。

您的設施中有多少機器人

圖1:您的設施中有多少機器人?

新的“混合”人機勞動(dòng)力

接受Veo調查的受訪(fǎng)者中,超過(guò)55%的人表示他們的設施中有10個(gè)或更多機器人,近1-3家制造商(32%)表示他們有30個(gè)或更多(圖1)。雖然這些數字可能無(wú)法與亞馬遜等公司擁有的機器人大軍相提并論——他們的設施中大約有350000臺——但當你考慮到當今工業(yè)機器人的費用和空間要求時(shí),很明顯,各種規模的制造商都在大量投資在這些高科技工作者中。

機器人現在正在自動(dòng)執行工作者曾經(jīng)執行的許多任務(wù),2020年10月,世界經(jīng)濟論壇估計,到2025年,機器人技術(shù)將取代約8500萬(wàn)個(gè)工作崗位,但他們還報告稱(chēng),機器人技術(shù)還將創(chuàng )造9700萬(wàn)個(gè)新工作崗位。

圖2:您如何描述機器人被添加到您的制造勞動(dòng)力中的方式?

圖2:您如何描述機器人被添加到您的制造勞動(dòng)力中的方式?

調查結果還表明,機器人偷工作的說(shuō)法是一個(gè)神話(huà)。根據調查,57%的制造業(yè)專(zhuān)業(yè)人士表示,機器人并沒(méi)有取代他們設施中的人類(lèi)工人,而是與人類(lèi)一起工作來(lái)補充他們的工作(上圖2)。另有22%的人表示,機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)者認為機器人正在取代勞動(dòng)力中的人類(lèi)工人。

在許多方面,機器人并沒(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,甚至自己管理機器人。

考慮到所有這些,61%的制造商表示人機交互在過(guò)去一年中至少有所增加也就不足為奇了。隨著(zhù)制造商加速采用自動(dòng)化填充倉庫,人類(lèi)和機器人同事在辦公室周?chē)M(jìn)行更多互動(dòng)才有意義。

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圖3:在過(guò)去一年中,您設施樓層的人類(lèi)工人和機器人之間的互動(dòng)是否有所增加?

在安全與效率之間取得平衡

機器人本身就存在危險,但由于制造商對安全的承諾,機器人的工業(yè)事故很少見(jiàn)。事實(shí)上,如果你算一下,美國大約有2.5億輛汽車(chē)在運行,你被汽車(chē)撞死的可能性是被機器人撞死的可能性的150倍左右。然而,隨著(zhù)機器人的使用激增,真正需要保護的是人類(lèi)與機器人同伴之間的互動(dòng)。

盡管當事故確實(shí)發(fā)生時(shí),頭條新聞會(huì )引起人們的注意,但現實(shí)情況是,在過(guò)去的幾十年中,與機器人相關(guān)的傷害數量急劇下降,根據OSHA(職業(yè)安全與健康標準)的數據,自2004年以來(lái)只有20起事故。該數據支持了為什么63%的受訪(fǎng)制造商表示他們至少對與機器人互動(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)的傳統機器人安全措施雖然通常有效,但其重點(diǎn)是讓機器人與人類(lèi)同事完全隔離。

您設施中目前針對機器人采取的保護措施是什么?

圖4:您設施中目前針對機器人采取的保護措施是什么?

事實(shí)上,根據研究結果,完全圍起來(lái)的籠式環(huán)境(41%)仍然是當今制造設施中最常用的防護措施。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)區域掃描儀作為保護措施。與此同時(shí),壓力感應墊、功率和力限制(PFL)機器人以及“其他”保護方法各獲得了9%的回復。

因此,雖然大多數制造商都在籠子環(huán)境中確保工人的安全,但從現代制造的角度來(lái)看,當涉及速度、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。結果就會(huì )對自動(dòng)化和機器人的使用受到限制。

事實(shí)上,根據研究結果,完全圍起來(lái)的籠式環(huán)境(41%)仍然是當今制造設施中最常用的防護措施。

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%的制造商報告他們的工作單元保護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,減少了生產(chǎn)時(shí)間。

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圖5:當前機器人工作單元保護解決方案(制造商報告的挑戰)所帶來(lái)挑戰的細分。

效率挑戰

81%的制造商表示,他們對機器人主導的生產(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,他們當前的機器人工作單元保護方法存在滋擾性故障,導致生產(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,這當然會(huì )增加費用。這些不斷增加的成本是幾乎所有全球制造商都在努力應對供應鏈限制的問(wèn)題。

事實(shí)上,制造商指出,“降低制造成本和復雜性”是他們在未來(lái)六個(gè)月到一年內面臨的最大挑戰之一。描述這些生產(chǎn)成本問(wèn)題的33%僅次于那些指出供應鏈限制(34%)以及雇用和培訓技術(shù)工人(37%),這些是他們面臨的最大挑戰的人。

在接下來(lái)的6個(gè)月到一年中,您的制造工廠(chǎng)面臨的最大挑戰是什么(選擇所有適用項)?

圖6:在接下來(lái)的6個(gè)月到一年中,您的制造工廠(chǎng)面臨的最大挑戰是什么(選擇所有適用項)?

減少制造自動(dòng)化限制

行業(yè)數據突顯出自大流行開(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。然而,隨著(zhù)機器勞動(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(zhù)制造商越來(lái)越多地尋求自動(dòng)化流程的方法,過(guò)時(shí)的保護措施在許多情況下阻礙了他們完全接受它的能力。

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圖7:是否有您希望實(shí)現自動(dòng)化但由于保護復雜性或障礙而無(wú)法實(shí)現的應用程序?

事實(shí)上,接受調查的制造商列舉了許多他們希望實(shí)現的自動(dòng)化但由于維護復雜性或障礙而無(wú)法實(shí)現的領(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%)、初級包裝(17%)和碼垛/卸垛(13%)。

值得慶幸的是,借助速度和間隔監控(SSM)等智能安全措施,人類(lèi)工人可以在機器人附近安全地進(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。

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