机器人和自动化是实现数字化转型的两个重要方面,因此人机协作(HRC)发挥着关键作用。人机协作不仅能使人类和机器协同作业,还能积极推进合作。与普遍观点截然不同的是,从长远来看,自动化不仅不会取代人类,它还能使人类从单调繁重的工作中解脱出来。不仅如此,机器还可以有效执行高危或高难度任务,从而保护员工的安全。
对于某些应用场景,自动化解决方案往往比同等的人工方案更为经济高效。然而,制造和物流领域并不会完全脱离人工操作。人类和机器将在网络中合作沟通,但最终仍将由人控制整个流程。即使是自动化程度最高的系统,仍然需要人机合作。事实上,解决方案越先进,人类在监督和决策方面就会发挥越为重要的作用。
虽然机器和机器人可以提供准确的精度、速度、稳定的操作过程以及不间断的运转,但人类仍然具有不易模仿的独特优势。其中包括认知能力、敏锐度、灵活性、整体思维模式,以及最为重要的判断力。
在工业4.0框架中,人机互动变得越来越重要。制造过程中的各类技术和组件越来越多地跨企业和跨国流转,在某些情况下还可以自行管理。汽车制造商在这一方面发展明显,该领域机器人和无人搬运车(AGV)的发展居于领先地位。此外,内部物流也日渐提升自动化水平,不断采用机器人技术,在这一方面有望与汽车行业持平。
人机协作面临的主要挑战是确保共享空间的安全性。显然,首要任务是消除员工的工伤风险,因此,必须精确全面地预测所有可能的人员动作。机器必须能够计算潜在的运动情况,并准确探测即将采取的行动,尤其是危险的行动。在人机协作蓬勃发展的今天,人类仍然面临着极大的安全风险。因此,机器人必须能够根据人类的初始运动预测他们的行动意图。
此外,通信和数据交换也十分重要。针对这一方面,易于集成和易于操作至关重要。除此之外,内部员工的维护和编程能力也十分重要。虽然人机协作(也就是无明确安全区的人机合作)仍然处于初级阶段,但它无疑将成为推动制造业和物流业未来发展的关键因素。可靠高效的人机协作解决方案会在这些领域中发挥巨大作用。
“按照客户和流程要求实现传感器、机器人等组件的无缝交互,是制造和物流领域人机协作发展的核心。”Klaus-Dieter Thoben 教授--Bremer生产和物流研究所主任(BIBA)
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