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引入工业机器人最顾虑什么?

2023-04-04 15:55

制造商必须继续实现自动化以保持竞争力,但机器人系统的引入将影响他们的设施和工人工作。Veo Robotics(美国维奥机器人公司)最近对美国、英国和日本的500家制造商进行的一项调查,调查结果提供了引入机器人系统最佳前进路径的见解,并挑战了传统思维。

在过去几年中,机器人技术和自动化在制造业中的使用显著增长。据A3称,北美工业机器人销量在2021年创下有史以来最强劲的一年,预计到2028年全球机器人采购量将创新高。

在大流行逐渐减弱的阴影下,面对持续存在的供应链问题、前所未有的劳动力短缺和通货膨胀,制造商继续认识到实现运营自动化的必要性。面对制造和物流逆风,对新技术解决方案的需求促使投资者拨出数十亿美元用于资助机器人技术和自动化创新。

以此为背景,工业自动化公司Veo Robotics(美国维奥机器人公司)和工业机器人3D防护系统FreeMove(移动工具)的开发商最近对美国、英国和日本的500多家制造商进行了调查,以告知以下2022年制造自动化展望,探讨了制造商将机器人整合到他们的劳动力中的方式,这种整合如何影响他们的设施和工人,以及可以做些什么来优化他们的机器人战略以铺平通往成功的道路。

您的设施中有多少机器人

图1:您的设施中有多少机器人?

新的“混合”人机劳动力

接受Veo调查的受访者中,超过55%的人表示他们的设施中有10个或更多机器人,近1-3家制造商(32%)表示他们有30个或更多(图1)。虽然这些数字可能无法与亚马逊等公司拥有的机器人大军相提并论——他们的设施中大约有350000台——但当你考虑到当今工业机器人的费用和空间要求时,很明显,各种规模的制造商都在大量投资在这些高科技工作者中。

机器人现在正在自动执行工作者曾经执行的许多任务,2020年10月,世界经济论坛估计,到2025年,机器人技术将取代约8500万个工作岗位,但他们还报告称,机器人技术还将创造9700万个新工作岗位。

图2:您如何描述机器人被添加到您的制造劳动力中的方式?

图2:您如何描述机器人被添加到您的制造劳动力中的方式?

调查结果还表明,机器人偷工作的说法是一个神话。根据调查,57%的制造业专业人士表示,机器人并没有取代他们设施中的人类工人,而是与人类一起工作来补充他们的工作(上图2)。另有22%的人表示,机器人正在他们自己的工厂做部分工作。只有五分之一(21%)的受访者认为机器人正在取代劳动力中的人类工人。

在许多方面,机器人并没有取代人类的角色,而是让人类变得更有价值。自动化使人类能够腾出时间去做更具挑战性的工作,包括与客户打交道、开发更好的产品,甚至自己管理机器人。

考虑到所有这些,61%的制造商表示人机交互在过去一年中至少有所增加也就不足为奇了。随着制造商加速采用自动化填充仓库,人类和机器人同事在办公室周围进行更多互动才有意义。

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图3:在过去一年中,您设施楼层的人类工人和机器人之间的互动是否有所增加?

在安全与效率之间取得平衡

机器人本身就存在危险,但由于制造商对安全的承诺,机器人的工业事故很少见。事实上,如果你算一下,美国大约有2.5亿辆汽车在运行,你被汽车撞死的可能性是被机器人撞死的可能性的150倍左右。然而,随着机器人的使用激增,真正需要保护的是人类与机器人同伴之间的互动。

尽管当事故确实发生时,头条新闻会引起人们的注意,但现实情况是,在过去的几十年中,与机器人相关的伤害数量急剧下降,根据OSHA(职业安全与健康标准)的数据,自2004年以来只有20起事故。该数据支持了为什么63%的受访制造商表示他们至少对与机器人互动时的安全性感到“适度满意”。然而,这些制造商中的许多制造商所依赖的传统机器人安全措施虽然通常有效,但其重点是让机器人与人类同事完全隔离。

您设施中目前针对机器人采取的保护措施是什么?

图4:您设施中目前针对机器人采取的保护措施是什么?

事实上,根据研究结果,完全围起来的笼式环境(41%)仍然是当今制造设施中最常用的防护措施。这种方法的使用明显多于限制性较低的保障措施。17%的制造商表示他们使用光幕,14%的制造商表示他们依赖区域扫描仪作为保护措施。与此同时,压力感应垫、功率和力限制(PFL)机器人以及“其他”保护方法各获得了9%的回复。

因此,虽然大多数制造商都在笼子环境中确保工人的安全,但从现代制造的角度来看,当涉及速度、效率和灵活性等其他领域时,他们的效率却变得难以置信地低下。结果就会对自动化和机器人的使用受到限制。

事实上,根据研究结果,完全围起来的笼式环境(41%)仍然是当今制造设施中最常用的防护措施。

44%的制造商指出他们至少每1-2小时进入一次工作单元,另外63%的制造商报告他们的工作单元保护解决方案是以限制灵活性、增加人员工作量、限制空间和放慢速度等形式提出挑战,减少了生产时间。

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图5:当前机器人工作单元保护解决方案(制造商报告的挑战)所带来挑战的细分。

效率挑战

81%的制造商表示,他们对机器人主导的生产停工问题,进一步质疑这些安全措施的效率,有些甚至非常频繁。超过五分之一的受访者表示,他们当前的机器人工作单元保护方法存在滋扰性故障,导致生产至少每隔几个小时就会停工一次。另有21%的人表示这种情况“一天发生几次”。

故障的增加加上工人的更多任务会减慢生产时间,这当然会增加费用。这些不断增加的成本是几乎所有全球制造商都在努力应对供应链限制的问题。

事实上,制造商指出,“降低制造成本和复杂性”是他们在未来六个月到一年内面临的最大挑战之一。描述这些生产成本问题的33%仅次于那些指出供应链限制(34%)以及雇用和培训技术工人(37%),这些是他们面临的最大挑战的人。

在接下来的6个月到一年中,您的制造工厂面临的最大挑战是什么(选择所有适用项)?

图6:在接下来的6个月到一年中,您的制造工厂面临的最大挑战是什么(选择所有适用项)?

减少制造自动化限制

行业数据突显出自大流行开始以来制造商的自动化程度有所提高,这无疑是该行业拥抱创新的积极信号。然而,随着机器劳动力的发展,他们工作的环境也必须如此。

为了优化他们的投资,制造商必须创造一个有利于这种新的混合工作场所的环境。为此,制造商必须创造机器人和人类可以作为协作者在附近工作的环境,优化空间并提高生产率。然而,具有讽刺意味的是,随着制造商越来越多地寻求自动化流程的方法,过时的保护措施在许多情况下阻碍了他们完全接受它的能力。

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图7:是否有您希望实现自动化但由于保护复杂性或障碍而无法实现的应用程序?

事实上,接受调查的制造商列举了许多他们希望实现的自动化但由于维护复杂性或障碍而无法实现的领域。其中提到的领域包括操作员装载站(24%)焊接和锡焊(18%)、初级包装(17%)和码垛/卸垛(13%)。

值得庆幸的是,借助速度和间隔监控(SSM)等智能安全措施,人类工人可以在机器人附近安全地进行互动,而不必进入绝望的笼子工作环境。有了这些新的创新,制造商可以优先考虑安全性和生产力,而不必牺牲其中之一。

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