自动化和劳动力的未来:合作机器人与无灯制造

熄灯制造业

自动化总是伴随着劳动力的重塑。自动化发展的每一步都导致了任务在人和机器之间的重新分配。总的方向是把越来越多的任务交给机器。现在有两种趋势即将出现,它们在这方面似乎非常不同:合作制造与无灯制造。那些是什么?他们会把我们引向何方?这对未来的工作有什么影响?

什么是熄灯制造业?

“无灯制造”是一种生产形式,其特点是端到端自动化,允许在生产现场不需要直接人工干预的制造过程。这个术语暗指完全自动化的过程也可以在黑暗中运行,因为不需要人类的存在。这一概念也导致了“黑暗工厂”一词的产生。当然,两者都是隐喻性的。事实上,许多机器人严重依赖光学传感器,这就是为什么许多黑暗工厂将被明亮地照亮。

什么是协作?

“协作机器人”是一种生产方式,其特点是人类和机器人在共享的生产现场直接互动协作,机器人以一种情境有意义的方式对人类的行为做出反应。能够进行这种合作的机器人被称为“协作机器人”。

人机协作的决定因素

随着“熄灯制造”和“合作机器人”的出现,我们面临着两条明显矛盾的发展路线。“熄灯制造”旨在完全消除生产过程中的人力劳动,而“协作机器人”的目标是——从字面上看——一种富有成效的合作。我们往哪个方向走?未来人机协作的决定因素是什么?

技术一直既是自动化的推动者,也是它的限制因素。直到今天,一切都实现自动化还是不可能的。因此,它一直是关于用人和机器的最佳组合,以找到最佳的自动化方法。与任何协作一样,协同是关键。让双方发挥各自的优势。它们是什么?

自动化和机器人因为承担了四个不受欢迎的D而受到称赞:沉闷、肮脏、单调和危险。机器人可以轻松地完成重复、乏味、费力甚至危险的任务。不累,不累,不犯错(至少如果一切顺利的话)。它们在速度、精度和质量稳定方面得分很高。他们完全按照命令去做。但他们也需要被准确地告知。它们需要被设计,被编程来完成一项特定的任务。而这一直是他们最大的弱点:缺乏灵活性。虽然设计的目的是把事情做到完美,但这通常是他们唯一能做的事情。完美的代价是完美的不灵活。

这就是人类的闪光点。直到今天,人类的普遍天赋是无与伦比的,根植于一套全面的能力:多感官知觉、广泛的智力、情感敏感性、运动能力、精细的运动技能和灵巧性。人类在批判性思维、解决问题、创造力、灵活性和敏感性方面有着惊人的天赋。

机器人革命

显然,人类和机器人有着截然不同的优势。然而,最近这些差异有所减少。传感器技术、人工智能和数字化为机器人技术带来了巨大的进步,提高了灵活性、运动能力和解决问题的能力。认知计算可能成为机器人背后的大脑。就连机器人无需按任务进行编程就能制造产品的设想也即将成为现实。所有这些都有两个后果:

首先,机器人能够承担更多以前需要人类参与的任务。虽然这是任何自动化的本质,但这次不同:机器人不仅仅是取代个人任务。与传感器和人工智能相结合,它们以一种新的方式将机械能力与分析潜力结合起来。这释放了迄今为止未知的制造业影响力。这些新型机器人使智能工厂的设计成为可能。因此,他们正在为绝对自动化铺平道路,这是黑暗工厂熄灯制造的核心原则。

其次,机器人可以以一种真正互动的方式与人类更紧密地合作。传感器和人工智能允许对环境做出有意义的反应。这一趋势正朝着真正的人机协作的方向发展。这有可能放大人类的独特能力。它将允许灵活的机器人辅助人类工作,在全新的领域使用机器人。这就是协作的本质。具有讽刺意味的是,正是机器人能力的进步,传统上被认为是真正的人类能力,使人机合作成为可能,从而创造了绝对自动化的替代品。

劳动的未来

这对劳动力的影响要从公司和市场两个层面来分析。

自动化将塑造劳动力的未来。它将以不同的方式实现这一目标,这取决于自动化的路径。黑暗工厂基于绝对自动化的理念,在整个生产过程中消除任何人为干预。与此同时,他们应该会创造各种工作岗位来保持流程的运行:可能需要工程师、软件专家和数据科学家。另一方面,协作是基于人机交互的。设想的是混合工作模式:人类和机器人之间的密切互动合作塑造了生产过程本身。需要的是在生产过程中与机器人合作方面受过专门培训的熟练工人。他们将由工业4.0专家指导。因此,对于公司和员工来说,转型将是完全不同的,这取决于所采取的路径。

这将对制造业劳动力市场产生什么影响?如今,该行业面临着两大缺口——缺乏技术工人来填补传统制造业的空缺。以及缺乏工业4.0的专业人才。自动化可以帮助弥合第一个差距,但可能会加深第二个差距。合作机器人和绝对自动化这两种方法可能会以不同的方式导致这种情况,但它们的出路是相似的:教育。新的工作将吸引精通技术的数字原住民一代,然而,获得所需的资格需要一些时间。因此,我们很可能在一段时间内不得不应对一些劳动力短缺问题。

制造业的未来是什么?

制造业的未来会是什么样子?什么会占上风,合作还是黑暗工厂?两者都有,很可能。在相当长的一段时间内,我们将看到各种形式:传统制造、协作机器人、全自动黑暗工厂,以及介于两者之间的一切。虽然在概念上非常不同,但它们在解决不同类型的问题方面是互补的。因此,这不是关于什么会占上风。它是关于在特定的情况下使用什么来完成特定的目标。在一段时间内,技术将是一个限制因素。然而,从长远来看,这将主要成为一项战略决策。我们应该从今天开始这样思考。 Because, that is the quintessence: In the Digital Information Age, the approach to automation is even more closely intertwined with the design of the business model. This is one of the situations where it is key to ask the right question. If you ask: What will the future of automation be in my company? Then, you need to answer a deeper question first — what could the business model of my company look like in the Digital Era with Coboting and Dark Factories around?