协作机器人与人类工人:谁更高效?

技术进步的核心动力,是创造工具以提升我们作为工作者的效能,进而提升整体业务绩效。随着技术不断演进,拓展了曾被认为不可能的边界,迫使雇主不断重审曾视为不可改变的实践。机器人领域正是这一理念应用最典型的领域。工业机器人持续改进,融入数十年前难以想象的功能。协作机器人的出现——设计用于与人类并肩甚至直接协作——开辟了机器人/工人互动的新疆域,引出核心问题:协作机器人是否已超越人类效率?答案比您想象的更复杂。
什么是协作机器人?
协作机器人(简称“Cobot”)旨在共享空间内实现人机直接交互,或人机近距离协作。首台协作机器人诞生于1996年,定义为“人与计算机控制操纵器直接物理交互的装置和方法”。此后领域指数级增长:KUKA Robotics 2004年推出首条协作机器人产品线,Universal Robots 2008年发布自有产品。2015年Universal Robots推出UR3,专为桌面应用设计的轻量级协作机器人。
协作机器人源于对比传统工业机器人更通用机器人的渴望。传统工业机器人自1950年代现代意义上诞生,完全自主作业,不与工人共享空间,执行焊接、喷涂、装配、拆解等任务。因无需靠近人类,工业机器人高速运行;协作机器人则以可控速度运行,内置力限制保障周围工人安全。
协作机器人如何与工人协作?
国际机器人联合会(IFR)定义了协作机器人与工人协作的四个层级:
- 共存:人机无围栏并肩作业,但无共享工作空间
- 顺序协作:人机在共享工作空间活动,但动作顺序进行,不同时作业同一工件
- 协作:人机同时在同一工件上作业,双方均在运动
- 响应式协作:机器人实时响应人类工人的动作
现代工业中大多数协作应用属于“共存”和“顺序协作”。
协作机器人 vs 工人
评估协作机器人与人类工人效率时,有诸多优劣权衡。表面上,协作机器人优势明显:无人类生理需求,不疲劳、不受伤、错误率低、全班次保持恒定节奏;能高速执行重复任务而不自伤;不受标准工周限制,可7×24小时无病假、无假期运行;能快速完成人类因风险必须放慢速度的危险作业。
这些优势显而易见,似乎协作机器人是完美选择?且慢。深层来看,协作机器人终究是“协作机器人”。需大量编程才能无缝融入公司体系,需投入大量人力排查故障、集成工作流。除“训练”机器人外,还需培训员工与协作机器人配合以确保安全协同。习惯旧流程的工人在适应新常规期间效率会下降。这些隐性成本虽可克服,但足以让决策者慎重考量。
总体而言,协作机器人效益巨大,上限未达;但选择适合需求、能良好融入公司的协作机器人至关重要,否则难以实现最高效运行。欲深入了解适合您业务的协作机器人,以及如何安全安装编程,请联系JHFoster。
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