新冠肺炎对全球产生了巨大影响,影响着数百万人的健康,对全球经济造成了前所未有的破坏。许多企业都受到影响,甚至倒闭,制造业也不例外,面临供应链和员工可否工作方面的挑战。
事实上,新冠肺炎只是挑战制造业运营的其中一个因素,尽管它是一个重要的因素。近年来,制造业活动“回流”趋势有所加剧,部分原因是世界贸易伙伴之间的贸易冲突加剧,极端天气事件增多使人们更加重视供应链弹性,以及对洲际货运碳足迹的追踪力度加大。
新冠肺炎明显加剧了这个问题。保持社交距离意味着工厂必须改变其布局和流程,在某些情况下,这会减少产能和/或增加成本。新冠肺炎抑制措施包括大规模封锁和法律要求某些人自我隔离,这意味着雇主越来越难以预测其劳动力的可用性。
这是一个非常现实的问题,全国制造商协会(https://www.nam.org/coronasurvey/)在新冠疫情早期阶段进行的一项调查表明,三分之一的制造商面临供应链中断问题,超过一半的制造商预计其业务将发生变化。超过四分之三的制造商预计会出现某种形式的财务影响。
虽然有些人认为机器人会对就业造成威胁,但人们的看法正在转变,认为机器人是赋能者,一种能够在世界任何地方以基本水平的成本基础进行制造(或执行其他关键供应链任务,如仓储)的方法,从而在这个越来越艰难的世界维持工厂运转。
实现自动化的挑战
一般而言,生产过程要么是全人工,要么是全自动化。在两者相结合的情况下,那些难以实现自动化的步骤仍然采用人工方式,而其他步骤则为全自动化。人类与其机器人合作者之间的互动相对较少,因为接近高速移动工件的机器人会造成严重的健康和安全问题。
自动化的设计和实现成本非常高且耗时,因为生产过程中的每一步都需要特定的工具和软件编码。对灵活制造的需求往往会阻碍了向自动化发展的任何重大推进。
人类劳动具有固有的灵活性,但是不断进行重复操作是枯燥乏味的,可能会导致注意力不集中,而且通常可能出现重复性压力损伤。人会疲劳并犯错误,而机器人不会。
人/机器人合作
在机器人技术的早期,人们认为工厂最终会变成完全使用机器人,只需要几个人负责监控和处理问题。工厂主眼中的未来:产能增加,24小时远程遥控工作,只需少量可变成本;而工人和工会看到的是,工作岗位消失,并自然而然地抵触。
然而,由于需要灵活性和独创性,当前的思维是让工人和机器人合作,发挥各自的优势。利用这种方法,机器人将被用于执行需要力量、精度和速度的任务,而人类则负责需要独创性、判断力和灵巧性的任务。因此,尽管人们过去一直都认为机器人会取代工人,但目前的想法更倾向于将其描绘成人类使用的工具。过去,人们会使用普通的螺丝刀或扳手,而现在人们使用电动工具,机器人的未来与这些工具非常相似。
一项麻省理工学院(MIT) (www.mit.edu)的研究¹支持这种方法,研究发现,当人类和机器人合作时,生产过程会变得更快、更高效、更具成本效益。
整个工厂环境的应用
工厂内部通常有三个主要活动:物流、生产和质控。往往机器人被认为只能用于组装/生产任务,但实际上机器人在这三个领域发挥着一定作用。根据定义好的物料清单(BoM),机器人可以装配生产流程准备进行的生产作业。自动导引车(AGV)可以用于在工厂运送材料套件和/或组件,从而保持生产过程的运转。
机器人还能够自己处理加工和/或组装任务,与工人协作,必要时为人工作业提供支持。
在最后阶段(检查和测试),可以使用机器人将产品移动到测试站,反之亦然。通过使用先进的图像传感器等技术,机器人还能够在必要时协助测试。
尽管安装机器人的初始投入可能极大,一项波士顿咨询集团(www.bcg.com)关于先进机器人技术的研究²表明,90% 的大公司(收入超过10亿美元的公司)已经实施了某种形式的先进机器人技术。虽然这似乎使小公司处于竞争劣势,但机器人即服务等方法正在帮助创造公平的竞争环境。
较小的公司可以通过租赁机器人解决方案来避免巨额的资本支出。这带来了更多的优势,包括能够根据业务需求快速扩展机器人装置,以及能够更快速地部署解决方案。
总结
尽管许多围绕在工业中,特别是在工厂中使用机器人的话题已经存在了一段时间,但新冠肺炎带来了新的紧迫性和讨论重点。随着核心讨论从“工人替代”转向“工人协作”,工人和工会的担忧也开始减少。
新冠疫情中,工人必须保持社交距离,而且总是存在疫情爆发导致封锁的风险,从而阻止员工离家。如今,缺勤成了更大的问题,一些完全健康的人因为偶然接触而被强制隔离,再加上不稳定的供应链,这使得工厂管理变得更具挑战性。
机器人在拉平全球劳动力成本方面发挥了重要作用,同时允许企业将业务“回流”到可能更稳定的管辖区域。当机器人作为工具与工人协作而非替代/威胁时,社交距离可以实现,而人类/机器人团队则提供了世界级制造运营所需的灵活性、独创性、强度、精度和速度。
出乎意料之外,新冠疫情对于机器人可能是前所未有的机会。
注:
1//news.mit.edu/2013/humans-robots-interaction-cross-training-0211
2//www.bcg.com/publications/2019/advanced-robotics-factory-future
原文标题:机器人:制造业对抗新冠疫情的关键?
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审核编辑:汤梓红
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