工業(yè)制造過程徹底變革!協(xié)作機(jī)器人到來

時間:2016-05-12

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語: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工廠中,機(jī)械臂在生產(chǎn)線上裝配汽車底盤。戴姆勒集團(tuán)的梅賽德斯工廠將會生產(chǎn)新一代的緊湊型車型。

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工廠中,機(jī)械臂在生產(chǎn)線上裝配汽車底盤。戴姆勒集團(tuán)的梅賽德斯工廠將會生產(chǎn)新一代的緊湊型車型。

在德國巴登符騰堡SEW-Eurodrive的工廠里漫步,感覺就像是在穿越時空隧道。

一邊是黯淡的燈光,工人們站在長長的流水線上,一遍又一遍地重復(fù)著同樣的任務(wù)。另一邊,一隊低矮的機(jī)器人搬運車在車間地板上四處漫游,給新設(shè)計的工作站補充庫存。

在這些小小的車間中,在機(jī)器人工作臺的幫助下,一個員工就裝配了一個幾乎完整的驅(qū)動系統(tǒng),該系統(tǒng)將用于支持從汽車到可樂等個各種產(chǎn)品的生產(chǎn)。還有一處地方,一個叫做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,工人們說他們感覺更愉快了。“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,他從18歲就開始在SEW工作,現(xiàn)在已經(jīng)40年了。“更讓我滿意的是我制作的是整個系統(tǒng),老生產(chǎn)線上我只參與整個流程的一部分。”

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)器人都會鎖在操作箱里,因為其外形碩大而笨重,移動操作速度又快,這使得人類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。

現(xiàn)在,由于傳感器、視覺技術(shù)、計算能力方面的提升,工廠車間出現(xiàn)了一種能與人類職工安全協(xié)作的機(jī)器人,這種機(jī)器人重量較輕,可移動,即插即用。如果有人擋路,機(jī)器人會自動停下。用平板電腦就可對其編程,或者簡單的將其操作臂移動到所需模式就可。如果機(jī)器人需要應(yīng)用在工廠其他地方,也可以輕松地移動。這不像曾風(fēng)靡世界自動化工廠的重量級機(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,其銷售量只占全球工業(yè)機(jī)器人銷售量的一小部分:去年售出的24萬臺工業(yè)機(jī)器人中只占不到百分之5。

但是,制造商們說這些靈活的機(jī)器人有變革生產(chǎn)方式的潛力,特別是對占全球制造業(yè)70%的那些小企業(yè)來說。據(jù)Barclays統(tǒng)計,平均每個協(xié)作機(jī)器人價格只有2.4萬美金。

因為傳統(tǒng)機(jī)器人價格昂貴,許多企業(yè)在自動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,美國工人平均每小時薪酬為11.8美元,英國的則為7.4英鎊。對這種機(jī)器人低投資的回報可能只是幾個月的事情。BarclaysCapital的分析師JamesStettler估計,協(xié)作機(jī)器人市場可能從去年略高于1億美元增長到2020年的30億美元。

“很多人,都對這種突破充滿期待。”SennerPump公司的制造工程師JesseRochelle說。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,后者實現(xiàn)了StennerPumps公司的佛羅里達(dá)州杰克遜維爾工廠的自動化。

這個新來的機(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。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)品的周期長度”,Rochelle說。

他補充道,對Stenner這樣的中小型企業(yè)來說,需要與低成本市場的競爭對手對抗,而低開銷的協(xié)作機(jī)器人正是一種福音。他說,“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,美國接近一半的工作崗位都有被自動化取代的風(fēng)險。

而高度適應(yīng)性強的機(jī)器人則可能會進(jìn)一步增加這種風(fēng)險。同時,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。對工業(yè)機(jī)器人來說,處理線路、紡織或改變設(shè)定任務(wù)仍然是一項挑戰(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)器人不會取代工人,而且認(rèn)為機(jī)器人是人類的助手,做著“沉悶、骯臟和危險的”的人類不喜歡或沒有能力做的工作。而且很多公司不樂意展示他們的機(jī)器工人,可能是因為擔(dān)心在自己探索怎樣使用這種新型勞動力的時候,會出現(xiàn)對其不利的宣傳。幾家公司拒絕了金融時報要求觀看工廠運作的請求。

很多工會甚至還沒開始思考人機(jī)合作會對工人帶來什么樣的影響。“職工將會開始失去工作,某些領(lǐng)域的情況可能會尤其嚴(yán)重。”TonyBurke說,他是Unite工會的秘書長助理,“然而問題是,沒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,并詢問,廠房的這些機(jī)器是否將會輔助工人——還是說某天會取而代之。

JoeShelton是汽車制造商日產(chǎn)在田納西州工廠的經(jīng)理,他說在自動導(dǎo)向搬運車引入工廠的時候,材料操作者變得十分緊張。“他們感覺這些機(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。”沒有人被解雇。他堅信,這個有著30年歷史的工廠的生命力又開始換發(fā)。因為機(jī)器物流系統(tǒng)的靈活性,改裝機(jī)器模型所需時間已經(jīng)從以前的1年多時間變成現(xiàn)在的幾天。

在歐洲飛機(jī)制造商Airbus的廠房中,被安置在飛機(jī)機(jī)身側(cè)面的移動機(jī)器人在上面鉆了幾萬個孔,從而固定、連接整個機(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說機(jī)器人沒有取代他的工作。“機(jī)器人改變了工作的方式,”他說“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%不想回到過去。”

該公司正在測試一個裝了輪子的機(jī)器人,該機(jī)器人可以在機(jī)身內(nèi)部移動,對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內(nèi)。

然而無法回避的擔(dān)憂是,機(jī)器人來到車間,可能會導(dǎo)致大量的人力冗余。

可能人類聽到這些消息會有些許振作:最近梅賽德斯奔馳決定在某些產(chǎn)品線上用工人取代之前的機(jī)器人。因為這些機(jī)器還不夠敏捷,不能像人類一樣片刻之間就可以對自己“重新編程”,以滿足不斷增長的定制產(chǎn)品訂單的要求。“我們放棄了之前想的最大程度的自動化,在工業(yè)生產(chǎn)過程中人類重新變得更加重要。”MarkusSchaefer說,他是該公司的生產(chǎn)計劃主管。“當(dāng)我們的員工和機(jī)器合作的時候,比如讓一個員工指導(dǎo)一個部分自動化的機(jī)器人,我們會變得更加靈活,能夠在一個生產(chǎn)線上生產(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)家證實了奔馳公司的這一經(jīng)驗。研究人員在與另一個德國汽車制造商寶馬公司合作時發(fā)現(xiàn),人機(jī)團(tuán)隊的生產(chǎn)率比只有人類員工或只有機(jī)器人的生產(chǎn)率都要高出85%。

回到文章開頭提到的SEW-Eurodrive的工廠,Heidemann相信他的人類特性能夠保證自己的工作不會丟掉,無論機(jī)器變得多聰明。組裝齒輪電機(jī)這樣的工作不僅看起來很復(fù)雜,做起來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,機(jī)器人會把這些東西破壞掉。”他說。

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

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