制造商必須繼續(xù)實現(xiàn)自動化以保持競爭力，但機器人系統(tǒng)的引入將影響他們的設(shè)施和工人工作。Veo Robotics（美國維奧機器人公司）最近對美國、英國和日本的500家制造商進行的一項調(diào)查，調(diào)查結(jié)果提供了引入機器人系統(tǒng)最佳前進路徑的見解，并挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)思維。
在過去幾年中，機器人技術(shù)和自動化在制造業(yè)中的使用顯著增長。據(jù)A3稱，北美工業(yè)機器人銷量在2021年創(chuàng)下有史以來最強勁的一年，預(yù)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(xù)存在的供應(yīng)鏈問題、前所未有的勞動力短缺和通貨膨脹，制造商繼續(xù)認(rèn)識到實現(xiàn)運營自動化的必要性。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(shù)十億美元用于資助機器人技術(shù)和自動化創(chuàng)新。
以此為背景，工業(yè)自動化公司Veo Robotics（美國維奧機器人公司）和工業(yè)機器人3D防護系統(tǒng)FreeMove（移動工具）的開發(fā)商最近對美國、英國和日本的500多家制造商進行了調(diào)查，以告知以下2022年制造自動化展望，探討了制造商將機器人整合到他們的勞動力中的方式，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優(yōu)化他們的機器人戰(zhàn)略以鋪平通往成功的道路。
圖1：您的設(shè)施中有多少機器人？
新的“混合”人機勞動力
接受Veo調(diào)查的受訪者中，超過55%的人表示他們的設(shè)施中有10個或更多機器人，近1-3家制造商(32%)表示他們有30個或更多（圖1）。雖然這些數(shù)字可能無法與亞馬遜等公司擁有的機器人大軍相提并論——他們的設(shè)施中大約有350000臺——但當(dāng)你考慮到當(dāng)今工業(yè)機器人的費用和空間要求時，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。
機器人現(xiàn)在正在自動執(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)濟論壇估計，到2025年，機器人技術(shù)將取代約8500萬個工作崗位，但他們還報告稱，機器人技術(shù)還將創(chuàng)造9700萬個新工作崗位。
圖2：您如何描述機器人被添加到您的制造勞動力中的方式？
調(diào)查結(jié)果還表明，機器人偷工作的說法是一個神話。根據(jù)調(diào)查，57%的制造業(yè)專業(yè)人士表示，機器人并沒有取代他們設(shè)施中的人類工人，而是與人類一起工作來補充他們的工作（上圖2）。另有22%的人表示，機器人正在他們自己的工廠做部分工作。只有五分之一(21%)的受訪者認(rèn)為機器人正在取代勞動力中的人類工人。
在許多方面，機器人并沒有取代人類的角色，而是讓人類變得更有價值。自動化使人類能夠騰出時間去做更具挑戰(zhàn)性的工作，包括與客戶打交道、開發(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化填充倉庫，人類和機器人同事在辦公室周圍進行更多互動才有意義。
圖3：在過去一年中，您設(shè)施樓層的人類工人和機器人之間的互動是否有所增加？
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。事實上，如果你算一下，美國大約有2.5億輛汽車在運行，你被汽車撞死的可能性是被機器人撞死的可能性的150倍左右。然而，隨著機器人的使用激增，真正需要保護的是人類與機器人同伴之間的互動。
盡管當(dāng)事故確實發(fā)生時，頭條新聞會引起人們的注意，但現(xiàn)實情況是，在過去的幾十年中，與機器人相關(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年以來只有20起事故。該數(shù)據(jù)支持了為什么63%的受訪制造商表示他們至少對與機器人互動時的安全性感到“適度滿意”。然而，這些制造商中的許多制造商所依賴的傳統(tǒng)機器人安全措施雖然通常有效，但其重點是讓機器人與人類同事完全隔離。
圖4：您設(shè)施中目前針對機器人采取的保護措施是什么？
事實上，根據(jù)研究結(jié)果，完全圍起來的籠式環(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區(qū)域掃描儀作為保護措施。與此同時，壓力感應(yīng)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(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)代制造的角度來看，當(dāng)涉及速度、效率和靈活性等其他領(lǐng)域時，他們的效率卻變得難以置信地低下。結(jié)果就會對自動化和機器人的使用受到限制。
事實上，根據(jù)研究結(jié)果，完全圍起來的籠式環(huán)境(41%)仍然是當(dāng)今制造設(shè)施中最常用的防護措施。
44%的制造商指出他們至少每1-2小時進入一次工作單元，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(zhàn)，減少了生產(chǎn)時間。
圖5：當(dāng)前機器人工作單元保護解決方案（制造商報告的挑戰(zhàn)）所帶來挑戰(zhàn)的細分。
效率挑戰(zhàn)
81%的制造商表示，他們對機器人主導(dǎo)的生產(chǎn)停工問題，進一步質(zhì)疑這些安全措施的效率，有些甚至非常頻繁。超過五分之一的受訪者表示，他們當(dāng)前的機器人工作單元保護方法存在滋擾性故障，導(dǎo)致生產(chǎn)至少每隔幾個小時就會停工一次。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)會減慢生產(chǎn)時間，這當(dāng)然會增加費用。這些不斷增加的成本是幾乎所有全球制造商都在努力應(yīng)對供應(yīng)鏈限制的問題。
事實上，制造商指出，“降低制造成本和復(fù)雜性”是他們在未來六個月到一年內(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：在接下來的6個月到一年中，您的制造工廠面臨的最大挑戰(zhàn)是什么（選擇所有適用項）？
減少制造自動化限制
行業(yè)數(shù)據(jù)突顯出自大流行開始以來制造商的自動化程度有所提高，這無疑是該行業(yè)擁抱創(chuàng)新的積極信號。然而，隨著機器勞動力的發(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)造一個有利于這種新的混合工作場所的環(huán)境。為此，制造商必須創(chuàng)造機器人和人類可以作為協(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，隨著制造商越來越多地尋求自動化流程的方法，過時的保護措施在許多情況下阻礙了他們完全接受它的能力。
圖7：是否有您希望實現(xiàn)自動化但由于保護復(fù)雜性或障礙而無法實現(xiàn)的應(yīng)用程序？
事實上，接受調(diào)查的制造商列舉了許多他們希望實現(xiàn)的自動化但由于維護復(fù)雜性或障礙而無法實現(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，人類工人可以在機器人附近安全地進行互動，而不必進入絕望的籠子工作環(huán)境。有了這些新的創(chuàng)新，制造商可以優(yōu)先考慮安全性和生產(chǎn)力，而不必犧牲其中之一。