新冠肺炎對全球產生了巨大影響,影響著數百萬人的健康,對全球經濟造成了前所未有的破壞。許多企業都受到影響,甚至倒閉,制造業也不例外,面臨供應鏈和員工可否工作方面的挑戰。
事實上,新冠肺炎只是挑戰制造業運營的其中一個因素,盡管它是一個重要的因素。近年來,制造業活動“回流”趨勢有所加劇,部分原因是世界貿易伙伴之間的貿易沖突加劇,極端天氣事件增多使人們更加重視供應鏈彈性,以及對洲際貨運碳足跡的追蹤力度加大。
新冠肺炎明顯加劇了這個問題。保持社交距離意味著工廠必須改變其布局和流程,在某些情況下,這會減少產能和/或增加成本。新冠肺炎抑制措施包括大規模封鎖和法律要求某些人自我隔離,這意味著雇主越來越難以預測其勞動力的可用性。
這是一個非常現實的問題,全國制造商協會(https://www.nam.org/coronasurvey/)在新冠疫情早期階段進行的一項調查表明,三分之一的制造商面臨供應鏈中斷問題,超過一半的制造商預計其業務將發生變化。超過四分之三的制造商預計會出現某種形式的財務影響。
雖然有些人認為機器人會對就業造成威脅,但人們的看法正在轉變,認為機器人是賦能者,一種能夠在世界任何地方以基本水平的成本基礎進行制造(或執行其他關鍵供應鏈任務,如倉儲)的方法,從而在這個越來越艱難的世界維持工廠運轉。
實現自動化的挑戰
一般而言,生產過程要么是全人工,要么是全自動化。在兩者相結合的情況下,那些難以實現自動化的步驟仍然采用人工方式,而其他步驟則為全自動化。人類與其機器人合作者之間的互動相對較少,因為接近高速移動工件的機器人會造成嚴重的健康和安全問題。
自動化的設計和實現成本非常高且耗時,因為生產過程中的每一步都需要特定的工具和軟件編碼。對靈活制造的需求往往會阻礙了向自動化發展的任何重大推進。
人類勞動具有固有的靈活性,但是不斷進行重復操作是枯燥乏味的,可能會導致注意力不集中,而且通常可能出現重復性壓力損傷。人會疲勞并犯錯誤,而機器人不會。
人/機器人合作
在機器人技術的早期,人們認為工廠最終會變成完全使用機器人,只需要幾個人負責監控和處理問題。工廠主眼中的未來:產能增加,24小時遠程遙控工作,只需少量可變成本;而工人和工會看到的是,工作崗位消失,并自然而然地抵觸。
然而,由于需要靈活性和獨創性,當前的思維是讓工人和機器人合作,發揮各自的優勢。利用這種方法,機器人將被用于執行需要力量、精度和速度的任務,而人類則負責需要獨創性、判斷力和靈巧性的任務。因此,盡管人們過去一直都認為機器人會取代工人,但目前的想法更傾向于將其描繪成人類使用的工具。過去,人們會使用普通的螺絲刀或扳手,而現在人們使用電動工具,機器人的未來與這些工具非常相似。
一項麻省理工學院(MIT) (www.mit.edu)的研究1支持這種方法,研究發現,當人類和機器人合作時,生產過程會變得更快、更高效、更具成本效益。
整個工廠環境的應用
工廠內部通常有三個主要活動:物流、生產和質控。往往機器人被認為只能用于組裝/生產任務,但實際上機器人在這三個領域發揮著一定作用。根據定義好的物料清單(BoM),機器人可以裝配生產流程準備進行的生產作業。自動導引車(AGV)可以用于在工廠運送材料套件和/或組件,從而保持生產過程的運轉。
機器人還能夠自己處理加工和/或組裝任務,與工人協作,必要時為人工作業提供支持。
在最后階段(檢查和測試),可以使用機器人將產品移動到測試站,反之亦然。通過使用先進的圖像傳感器等技術,機器人還能夠在必要時協助測試。
盡管安裝機器人的初始投入可能極大,一項波士頓咨詢集團(www.bcg.com)關于先進機器人技術的研究2表明,90% 的大公司(收入超過10億美元的公司)已經實施了某種形式的先進機器人技術。雖然這似乎使小公司處于競爭劣勢,但機器人即服務等方法正在幫助創造公平的競爭環境。
較小的公司可以通過租賃機器人解決方案來避免巨額的資本支出。這帶來了更多的優勢,包括能夠根據業務需求快速擴展機器人裝置,以及能夠更快速地部署解決方案。
總結
盡管許多圍繞在工業中,特別是在工廠中使用機器人的話題已經存在了一段時間,但新冠肺炎帶來了新的緊迫性和討論重點。隨著核心討論從“工人替代”轉向“工人協作”,工人和工會的擔憂也開始減少。
新冠疫情中,工人必須保持社交距離,而且總是存在疫情爆發導致封鎖的風險,從而阻止員工離家。如今,缺勤成了更大的問題,一些完全健康的人因為偶然接觸而被強制隔離,再加上不穩定的供應鏈,這使得工廠管理變得更具挑戰性。
機器人在拉平全球勞動力成本方面發揮了重要作用,同時允許企業將業務“回流”到可能更穩定的管轄區域。當機器人作為工具與工人協作而非替代/威脅時,社交距離可以實現,而人類/機器人團隊則提供了世界級制造運營所需的靈活性、獨創性、強度、精度和速度。
出乎意料之外,新冠疫情對于機器人可能是前所未有的機會。
注:
1//news.mit.edu/2013/humans-robots-interaction-cross-training-0211
2//www.bcg.com/publications/2019/advanced-robotics-factory-future
原文標題:機器人:制造業對抗新冠疫情的關鍵?
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