制造業中的機器人:威脅還是機遇?
在過去的十年里,機器人在制造業中的應用一直在增長。根據美國先進自動化協會最近發布的一份調查報告,2022年北美地區的機器人銷量創下新高,機器人訂單數量比前一年相比增長了11%。
機器人可以比人類更快地完成重復性或危險的任務,例如如材料處理或組裝,并具有最佳的精度,從而提高生產車間的安全性和生產率。
出于這個原因,許多人擔心機器人會取代人類,并擾亂勞動力市場。然而,機器人對人類就業的影響并不總是很清楚。事實上,一些研究已經得出結論,機器人實際上并沒有取代人類工人,而是對他們的勞動提供補充。
以下是機器人應用在制造業中帶來的好處。
機器人提高生產率
機器人可以晝夜不停地以穩定的速度工作。在重復性任務中,它們通常比人類更快、更精確,而且它們在更短的時間內生產出更高質量的產品。
鑒于機器人很少犯錯,它們顯著地減少了返工的需要,并最大限度地減少了生產車間的廢品。
根據雀巢公司在2021年發布的調查報告,在巴西的巧克力制造工廠采用托盤裝載機器人后,生產率提高了53%。
此外,《福布斯》雜志還指出,采用了倉庫機器人,亞馬遜公司的生產率提高了300%。
但高效的機器人并不總是指更迅速、更有效地完成任務。機器人還可以包括執行多項任務,而這是現代機器人擅長的事情。
例如,通用機器人公司的UR16協作機器人可以負責機器維護、物料搬運和拆卸、螺絲和螺母驅動以及包裝,并且它可以在一個連續操作中在不同任務之間切換。福特汽車公司專門為其羅馬尼亞工廠購買了這種機器人,用于優化工廠的裝配線。
機器人提高工廠安全性
生產力與安全密切相關。僅在美國,由于職業傷害而損失的工作日在2020年就達到6500萬個。但考慮到機器人可以接管制造車間的危險任務,它們也可以通過保持人類工人的安全和活躍來提高生產率。
匹茲堡大學、多倫多大學和柏林自由大學在2022年進行的一項研究顯示,工業機器人能夠在一年內將每100名工人的工傷事故減少1.2起。
機器人可以用于焊接作業,這可能會導致電擊、燒傷、眼睛損傷和錳中毒。美國建筑設備制造商卡特彼勒依靠協作焊接機器人來完成這項工作,聲稱焊接機器人使他們的整體制造過程更加高效和安全。
根據美國國家安全委員會在2020年發布的一份報告,第二大非致命職業傷害是過度勞累。當工作人員的身體超出了身體極限時,就會出現過度勞累。在制造業中,重復的工作和繁重的搬運往往是過度勞累的原因。機器人可以24小時不間斷地做這種工作。
許多機器人被用于重型起重,特別是在汽車工業中。也有搬運物品的機器人,例如亞馬遜的Sparrow。總體而言,機器人的使用使亞馬遜倉庫的總步行距離縮短了75%至80%,減輕了工人的肌肉疲勞。
此外,機器人可以在受污染的環境中工作,并處理有害物質,這些物質會嚴重影響人類工人的健康,但在某些行業中,這是工作的重要組成部分。
如果配備了足夠的傳感器,機器人還可以監控環境,識別潛在的危險,并向人類工人發出警報。例如,如果在機器上工作的機器人檢測到危險的溫度升高,它可能會向維護團隊發送警報或關閉機器以避免事故。
機器人技術提高生產效率
效率就是最大限度地利用相同的資源,機器人可以通過幾種方式提高制造工廠的效率:
- 機器人可以加速和優化制造過程,幫助制造商節省能源成本。如果與物聯網設備和傳感器集成,它們可以監控和改善實時能耗。它們還可以在惡劣的照明條件和極端溫度下工作,從而減少了制造工廠對氣候控制系統的需求。
- 機器人可以提高維修效率。當與CMMS軟件集成時,機器人可以接收維修訂單并自動執行預定的維護任務,從而最大限度地減少機器停機時間。他們可以執行各種維護任務,如清潔、潤滑或更換機器的部件。它們還可以配備傳感器,在設備發生故障或故障之前檢測到它們。
- 機器人可以幫助減少制造工廠的浪費——每次生產過程中丟棄的次品更少,這意味著機器人可以實現更高效的生產過程。最終,由于機器人的精度,制造商可以以最少的返工、報廢和召回生產出更高質量的產品。
結論
機器人在制造業中越來越受歡迎,因為它們帶來的好處大于威脅。
如上所述,機器人不太可能像人們想象的那樣取代那么多的人類工人。相反,它們提供了擺脫重復性或危險任務的機會,使員工能夠專注于更有創造性和更有成就感的任務——需要批判性思維、決策和解決問題能力的任務。
人類工人總是可以被重新分配或重新分配他們的任務,因為在制造的幾個領域仍然需要人工干預。而機器人可以和人類一起工作,就像協作機器人一樣。
與此同時,機器人可以創造新的工作機會,例如機器人設計、編程、維護和監督等高薪專業崗位。