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未来汽车工厂探析:人类与机器人并肩协作

阅读: 2016-11-01 来自:网易科技 我要评论
网易科技讯11月1日消息,据CNBC报道,在福特汽车公司位于德国科隆的工厂中,装配线上使用了全新的机器人,以便帮助更高效地制造福特嘉年华(Fiesta)系列汽车。但是这些所谓的协作机器人(co-bot)并非要取代人类工人,而是与工厂中4000名工人并肩工作,且不受人类操控。 福特公司负责生产和劳工事务的副总裁布鲁斯·赫特尔(Bruce Hett...

网易科技讯11月1日消息,据CNBC报道,在福特汽车公司位于德国科隆的工厂中,装配线上使用了全新的机器人,以便帮助更高效地制造福特嘉年华(Fiesta)系列汽车。但是这些所谓的协作机器人(co-bot)并非要取代人类工人,而是与工厂中4000名工人并肩工作,且不受人类操控。

福特公司负责生产和劳工事务的副总裁布鲁斯·赫特尔(Bruce Hettle)说:“通过利用协作机器人从事更多简单而繁重的劳动,人类工人得

以被解放出来,可对工厂做出更大贡献。人类员工可以更大地发挥创造力,帮助将我们推向下个阶段。”

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数十年来,汽车行业都是探索在工厂中使用机器人的先锋,这种趋势今天依然在持续着。据机器人工业协会统计,北美汽车公司2016年在机器人领域的开支已达2.82亿美元,而此前多年总和仅为4.36亿美元。这些机器人都是传统工业机器人,它们体型庞大,很容易对人类工人造成威胁。为此在执行任务时,人类工人需要受到特别保护。

汽车研究中心首席执行官杰伊·巴伦(Jay Baron)表示:“在现代装配厂中,最多时可发现1000个机器人。”这些机器可以做很多事情,比如焊接车门、喷涂油漆以及加载引擎等。巴伦说:“没有这些自动化设备,我们的工厂可能很早就被淘汰了。要想确保安全、质量以及生产力,自动化都是必不可少的。”

机器人的下个时代

物流系统集成商Bastian Solutions公布数据显示,自从2010年以来,由于使用了工业机器人,美国的汽车产量以每年约16%的平均速度递增。最近对英国和美国制造业过去14年使用工业机器人的情况分析显示,劳动生产率每年都在提高。

可是最近,汽车公司正改变战略。通用、奔驰、宝马以及福特等公司都在工厂中试验或已经开始使用协作机器人。与以前笨重的工业机器人不同,协作机器人体型更小,比如德国Kuka Robotics生产的手臂机器人或波士顿Rethink Robotics推出的Baxter机器人,有时候它们的身高甚至不足1米。它们被设计与人类并肩工作,而非受人类操控工作。

在福特的德国工厂中,Kuka Robotics的机器人被安装在两个工作站上,协作机器人可以帮助工人在嘉年华汽车轮拱上安装减震器。这只是汽车公司更多使用机器人的缩影,它们还能被用于执行各种任务,比如材料处理或焊接等。这些机器工人帮助人类解放出来,以便为客户思考如何提供个性化和定制服务,因为越来越多的客户要求获得定制服务。

The Robot Report网站发行人和机器人专家弗兰克·托比(Frank Tobe)表示:“这不仅仅与使用协作机器人有关,也与工业机器人数量减少息息相关。汽车厂中的传统工业机器人正变得过时,因为每辆汽车都在变得与众不同。”

随着消费者的个性化和定制要求越来越多,对于大型工业机器人来说,它们越来越难以胜任制造精密配置汽车的任务。在这个大规模定制时代,工业机器人很难适应,因为它们需要被不断重新编程。

美国投行巴克利市场分析师预测,协作机器人领域将以更快速度发展。2015年,全球协作机器人销售额为1.16亿美元。到2020年,巴克利预计全球协作机器人销售额将达到30亿美元。Barclays Capital分析师詹姆斯·斯特勒(James Stettler)表示:“如今,汽车已经成为机器人最大的终端市场。而在将来,机器人工业市场将变得越来越庞大。”

协作机器人崛起

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汽车制造商已经成为协作机器人采用的先锋,与工业机器人相比,协作机器人更具成本效益。目前,协作机器人的平均销售价格接近3万美元,到2020年有望降至18500美元。汽车制造商也更喜欢协作机器人的灵活性,它们不需要被固定在工厂的某个位置,因此可以在工厂的不同零部件区移动。托比说:“你早上可为它们分配做这项工作,晚上则可在不同的地方给它们安排完全不同的任务。”

汽车公司表示,对于人类工人来说,协作机器人更加安全,很大原因在于协作机器人身上配有探测器,可以探测到手指或手掌等器官。有些协作机器人甚至通过人工智能具备了深度学习能力,这让它们可以工作中找到自己的任务,而无需提前编程。

机器人工业协会驻美国密西根州总裁杰夫·伯恩斯坦(Jeff Burnstein)表示:“我相信,所有汽车制造商都在寻求将协作机器人整合到工厂中,因为这有很多潜在好处:它们成本低、容易设置和操作、编程任务少、无需占据太多空间、可与周围工人安全协作等。”

当然,协作机器人目前依然处于起步阶段。伯恩斯坦乐观地预测,到2020年左右,协作机器人的全球市场价值将达到30亿美元。他说:“协作机器人技术依然属于新兴技术。无论它们是否适合各类应用、是否速度太慢或是否可靠,是否变得真正安全等,它们依然有很多障碍需要克服。”

制造工厂转型

对于制造行业来说,他们最大的担忧是任何种类的机器人都会取代许多人类工作,汽车行业同样如此。汽车研究中心统计显示,从1985年到2015年间,通用、福特以及菲亚特-克莱斯勒等底特律“三巨头”的时薪岗位已经从60万人降至13.7万人。美国劳工统计局数据显示,自从2000年来,美国汽车制造行业中超过30.7万个岗位已经消失。

汽车研究中心的巴伦说:“你看看工厂车间中,几乎很看在看到人类身影。但这种自动化并非是为取代人类工人,而是为满足当今制造业的生产力和质量需求水平。”

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全美汽车工人联合会还没有对此作出回应。对于汽车公司、协作机器人以及人类来说,都需要找到正确的平衡。托比表示:“当前的机器人技术并不能满足汽车制造商所需要的灵活性水平,为此他们正重新招募人类。”

在奔驰公司,机器人已经开始被人类取代。该公司宣称,在公司迈向定制化、为用户提供更多选择的过程中,人类的灵活性是必须的,比如加热或冷却杯架。在日本多家工厂中,丰田公司也正用人类取代工业机器人,以便确保工厂工人都是技能娴熟的雇员,可以找出汽车制造更高效的方式。

麻省理工学院在宝马工厂进行的研究发现,当人类与机器人组队工作时,他们的工作效率会比人类与及机器人分别工作时高85%。协作机器人取代的人类工作都是重复性和危险性高的工作,而人类工人将有更多时间关注其他工作。托比称:“有些任务如果由人类来做,可能会降低生产力。而协作机器人能让人类为机器编程,从事他们不想去做的工作。”

如今,福特在美国还没有任何协作机器人。但该公司发言人表示,他们正准备在全球工厂中引入协作机器人。协作机器人将会越来越多,但新的人类雇员也会越来越多,无论他们是否在工厂中与协作机器人并肩工作。福特表示,该公司过去5年新增了2.8万个工作岗位。福特的赫特尔表示:“我们不认为更多机器人意味着裁员,我们认为人类应与机器人并肩工作。”(小小)

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