协作机器人将彻底变革工业制造过程

【编者按】匈牙利的凯奇凯梅特，戴姆勒股份公司的梅赛德斯奔驰汽车工厂中，机械臂在生产线上装配汽车底盘。戴姆勒集团的梅赛德斯工厂将会生产新一代的紧凑型车型。

匈牙利的凯奇凯梅特，戴姆勒股份公司的梅赛德斯奔驰汽车工厂中，机械臂在生产线上装配汽车底盘。戴姆勒集团的梅赛德斯工厂将会生产新一代的紧凑型车型。

在德国巴登符腾堡SEW-Eurodrive的工厂里漫步，感觉就像是在穿越时空隧道。

一边是黯淡的灯光，工人们站在长长的流水线上，一遍又一遍地重复着同样的任务。另一边，一队低矮的机器人搬运车在车间地板上四处漫游，给新设计的工作站补充库存。

在这些小小的车间中，在机器人工作台的帮助下，一个员工就装配了一个几乎完整的驱动系统，该系统将用于支持从汽车到可乐等个各种产品的生产。还有一处地方，一个叫做Carmen的机械臂正在帮助工人装载机器，或从工作箱里挑选组件。

这儿的灯光更明亮，工人们说他们感觉更愉快了。“所有的安排恰好都符合我的需要，我也不用再去搬那些沉重的配件了，”JürgenHeidemann说，他从18岁就开始在SEW工作，现在已经40年了。“更让我满意的是我制作的是整个系统，老生产线上我只参与整个流程的一部分。”

小企业中应用协作机器人......至少可以让工作岗位稳定在本地人手里。

Heidemann是这种新型的工厂职员之一，他正在学习如何与最新一代的机器人系统并肩合作。传统的工业机器人都会锁在操作箱里，因为其外形硕大而笨重，移动操作速度又快，这使得人类与其交互存在不安全因素。而且这种机器人需要技术优良的程序员对其任务进行设定，安装完成后机器人几乎就不再移动。

现在，由于传感器、视觉技术、计算能力方面的提升，工厂车间出现了一种能与人类职工安全协作的机器人，这种机器人重量较轻，可移动，即插即用。如果有人挡路，机器人会自动停下。用平板电脑就可对其编程，或者简单的将其操作臂移动到所需模式就可。如果机器人需要应用在工厂其他地方，也可以轻松地移动。这不像曾风靡世界自动化工厂的重量级机械臂，还需要用螺栓固定到地面。

协作机器人，即Cobot的概念还非常新颖，其销售量只占全球工业机器人销售量的一小部分：去年售出的24万台工业机器人中只占不到百分之5。

但是，制造商们说这些灵活的机器人有变革生产方式的潜力，特别是对占全球制造业70%的那些小企业来说。据Barclays统计，平均每个协作机器人价格只有2.4万美金。

因为传统机器人价格昂贵，许多企业在自动化的道路上举步维艰。然而根据薪酬比较网站PayScale统计，美国工人平均每小时薪酬为11.8美元，英国的则为7.4英镑。对这种机器人低投资的回报可能只是几个月的事情。BarclaysCapital的分析师JamesStettler估计，协作机器人市场可能从去年略高于1亿美元增长到2020年的30亿美元。

“很多人，都对这种突破充满期待。”SennerPump公司的制造工程师JesseRochelle说。SennerPump公司位于佛罗里达州，共有90名员工。Stenner采用了Baxter双臂协作机器人，该机器人于18个月前由波斯顿的RethinkRobotics公司制造。

机械工程师JesseRochelle与名为Baxter的机器人一同工作，后者实现了StennerPumps公司的佛罗里达州杰克逊维尔工厂的自动化。

这个新来的机器人工人可以提供从制造到包装等一系列流程所需的零件，有效减少了75%的人力搬运。Baxter机器人不需要在栅栏后面工作，而且当工人靠近的时候它也不需要停止工作，因此Stenner企业的员工可以继续处理其他工作。“我们有效减少了从原材料到生成产品的周期长度”，Rochelle说。

他补充道，对Stenner这样的中小型企业来说，需要与低成本市场的竞争对手对抗，而低开销的协作机器人正是一种福音。他说，“在小企业中用协作机器人......至少可以保证当地人的工作岗位。”

经济学家CarlFrey和牛津大学的MichaelOsborne预计，美国接近一半的工作岗位都有被自动化取代的风险。

而高度适应性强的机器人则可能会进一步增加这种风险。同时，不可避免地，机器抓取技术、机器学习和人工智能等方面的进展也将有助于改善协作机器人目前存在的弱点。对工业机器人来说，处理线路、纺织或改变设定任务仍然是一项挑战。比如有研究发现，机器人折一条毛巾需要20分钟，

一些公司认为协作机器人不会取代工人，而且认为机器人是人类的助手，做着“沉闷、肮脏和危险的”的人类不喜欢或没有能力做的工作。而且很多公司不乐意展示他们的机器工人，可能是因为担心在自己探索怎样使用这种新型劳动力的时候，会出现对其不利的宣传。几家公司拒绝了金融时报要求观看工厂运作的请求。

很多工会甚至还没开始思考人机合作会对工人带来什么样的影响。“职工将会开始失去工作，某些领域的情况可能会尤其严重。”TonyBurke说，他是Unite工会的秘书长助理，“然而问题是，没有人知道情况到底怎样。”

MuradAhmed探索了农业和制造业中协作机器人的使用方式，并询问，厂房的这些机器是否将会辅助工人——还是说某天会取而代之。

JoeShelton是汽车制造商日产在田纳西州工厂的经理，他说在自动导向搬运车引入工厂的时候，材料操作者变得十分紧张。“他们感觉这些机器似乎要抢走他们的工作”，然而现在，“他们很好地接受了，肩并肩地工作。”没有人被解雇。他坚信，这个有着30年历史的工厂的生命力又开始换发。因为机器物流系统的灵活性，改装机器模型所需时间已经从以前的1年多时间变成现在的几天。

在欧洲飞机制造商Airbus的厂房中，被安置在飞机机身侧面的移动机器人在上面钻了几万个孔，从而固定、连接整个机身。而且工人也在旁边一同工作。

有13年飞机组装工作经历的StéphaneMaillard说机器人没有取代他的工作。“机器人改变了工作的方式，”他说“之前都是手工的。现在更多的是操作机器人，我们的操作员100%不想回到过去。”

该公司正在测试一个装了轮子的机器人，该机器人可以在机身内部移动，对工人必须安装支架的地方进行标记。这些地方的位置必须精确到毫米以内。

然而无法回避的担忧是，机器人来到车间，可能会导致大量的人力冗余。

可能人类听到这些消息会有些许振作：最近梅赛德斯奔驰决定在某些产品线上用工人取代之前的机器人。因为这些机器还不够敏捷，不能像人类一样片刻之间就可以对自己“重新编程”，以满足不断增长的定制产品订单的要求。“我们放弃了之前想的最大程度的自动化，在工业生产过程中人类重新变得更加重要。”MarkusSchaefer说，他是该公司的生产计划主管。“当我们的员工和机器合作的时候，比如让一个员工指导一个部分自动化的机器人，我们会变得更加灵活，能够在一个生产线上生产更多的产品。机器难以承担多样化的工作内容。”

MIT（麻省理工大学）的科学家证实了奔驰公司的这一经验。研究人员在与另一个德国汽车制造商宝马公司合作时发现，人机团队的生产率比只有人类员工或只有机器人的生产率都要高出85%。

回到文章开头提到的SEW-Eurodrive的工厂，Heidemann相信他的人类特性能够保证自己的工作不会丢掉，无论机器变得多聪明。组装齿轮电机这样的工作不仅看起来很复杂，做起来也是非常需要精密度的一件事。“你需要灵敏的技巧，需要有自己的感觉，机器人会把这些东西破坏掉。”他说。

然后他又说，他并不担心长远的未来。“还有六年我就退休了，”他笑着说，“这六年，这种事情不会发生。”

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