Producenter adopterer robotter, der hjælper menneskelige arbejdere, ikke erstatte dem. For nu

I mere end 25 år som fabriksarbejder, David Young har set en parade af robotter overtage opgaver, han og hans kolleger plejede at udføre i hånden.

Så ung, en maskinoperatør, er ikke fascineret af den slanke nye "cobot - kollaborativ robot - der sidder på hans arbejdsstation på Kay Manufacturing i Calumet City, Syg.

Sølv coboten, ligner en moderne skrivebordslampe, bliver uddannet til at udføre visuelle inspektioner af de autodele, som Kay laver, dens arm roterer delen, så et påmonteret kamera kan opdage eventuelle defekter.

Det er en opgave, Young siger, at han ikke vil savne at udføre sig selv, ligesom han ikke savner det manuelle arbejde, der gav ham gigt i hænder og fødder, før andre robotter overtog de opgaver.

"Det er svært at se hver lille ting, sagde Young, 58. "Dette vil gøre mit arbejde lettere."

Samarbejdsrobotter, et af de hurtigst voksende segmenter inden for robotteknologi, bliver et stadig mere populært automatiseringsværktøj for producenter, der søger at øge produktiviteten.

Designet til at øge menneskelige arbejderes evner i stedet for at erstatte dem, cobots faktureres som sikre for folk at interagere med, nem at programmere og billig at installere - en potentiel spilskifter for små og mellemstore producenter, der har haltet deres større konkurrenter i automatiseringsspillet.

Hvorvidt cobots holder deres løfte som menneskelige hjælpere frem for erstatninger, skal vise sig. Deres indflydelse på beskæftigelsen er måske ikke så godartet, når først teknologien udvikler sig ud over gentagne opgaver, og de bliver bedre til at tænke og lære, sagde Darrell West, stiftende direktør for Center for Technology Innovation ved Brookings Institution.

"Jeg tror ikke, de repræsenterer en større trussel mod mennesker, " sagde West. "Men priserne falder, og disse cobots bliver mere sofistikerede, så hen ad vejen kunne de."

Alligevel insisterer cobot-producenter på, at maskinerne vil frigøre deres menneskelige kolleger til at udføre mere interessante job.

"Der er uendelige behov for virksomheder for at få arbejdere til at udføre opgaver af høj værdi, " sagde Walter Vahey, formand for systemtestgruppen i Massachusetts-baserede Teradyne, en førende leverandør af industriel automation, der ejer to af de største cobot-mærker, Universal Robots og MiR.

Cobots, i øjeblikket 3 procent af alt robotsalg, forventes at have en andel på 34 procent i 2025, når de globale udgifter til robotteknologi anslås at ramme 13 milliarder dollars, ifølge Robotic Industries Association.

Jürgen von Hollen, formand for Danmark-baserede Universal Robots, kalder teknologien "den store udligner", der vil hjælpe mindre producenter med at vokse midt i udfordringer med at ansætte og fastholde manuel arbejdskraft. Det vil også hjælpe dem med at imødekomme kundernes stigende efterspørgsel efter fleksibilitet, efterhånden som produktlivscyklusser bliver kortere, tilpasning florerer, og tarifpolitikker skifter, han sagde.

"Vi er i den embryonale fase, hvor folk forstår potentialet, sagde von Hollen, hvis virksomhed forventer 50 procent årlig salgsvækst over de næste fem år; den solgte for nylig sine 25, 000. cobot til Kay, og i denne uge ringede en af ​​dens cobots på den afsluttende klokke på New York Stock Exchange. "Udfordringen er at få det budskab igennem om, hvad dette faktisk kan betyde for en lille virksomhed."

Selv fagforeninger, der repræsenterer produktionsarbejdere, er begejstrede for cobots, som "det er faktisk en banebrydende ting at have mennesker og robotter til at arbejde på samme sted, " sagde Brad Markell, administrerende direktør for Industrial Union Council for AFL-CIO i Washington, DC.

At miste job til automatisering, inklusive cobots, er uundgåelig, sagde Markell. Det, der betyder noget, er, at medarbejderne har en stemme i, hvordan teknologien bruges, og at de får træning og adgang til de jobs af højere kvalitet, som kan skabes ved robotternes introduktion, han sagde.

Brian Pelke, præsident for Kay Manufacturing, sagde robotter har givet den 72-årige virksomhed mulighed for at vokse, og han forventer, at hans nye cobots vil give ham en yderligere konkurrencefordel.

Kay, som introducerede robotter til sin fabrik i 1996, har aldrig afskediget nogen som følge af automatisering, sagde Pelke. Selvom dens arbejdsstyrke faldt til 40 fra 120 under den store recession, Kay Manufacturing har nu 180 ansatte fordelt på to fabrikker. "Hvis vi ikke havde automatisering, ville der ikke være nogen job, sagde Pelke.

Brian Pelke, præsident for Kay Manufacturing, ser på bilreservedelsfirmaets nyeste Universal Robot. Produktionsvirksomheden har inkorporeret kollaborative robotter, almindeligt kendt som cobots, ind i sin produktionsproces. (Zbigniew Bzdak/Chicago Tribune)

Kay købte sine første tre cobots fra Universal Robots denne sommer, efter at Pelke tøvede i årevis, fordi han var bekymret for, at teknologien var for god til at være sand. Han har været imponeret over, hvor hurtigt medarbejderne lærte at bruge dem.

Traditionelle industrirobotter tager typisk seks måneder at komme i gang og arbejde inden for $200, 000 sikkerhedsbure, sagde Pelke. Kays første cobot, som kostede omkring $47, 000, var fuldt indsat inden for 30 dage, han sagde. Det tager medarbejderne 87 minutter at gennemføre den grundlæggende vejledning om, hvordan den programmeres.

Ud over at være let at programmere og genbruge til forskellige formål, cobots adskiller sig fra traditionelle industrirobotter på grund af sikkerhedsfunktioner, der giver dem mulighed for at arbejde side om side med mennesker. De stopper automatisk, når de støder ind i en forhindring, og kan programmeres til at køre med reduceret hastighed, når deres sensorer registrerer et menneske i nærheden. De er begrænset i hastighed og hvor meget vægt de kan holde.

På en nylig gåtur gennem Calumet City-fabrikken, Pelke, en tidligere professionel racerkører, der overtog forretningen fra sin far for omkring 10 år siden, peger på de forskellige udfordringer, han håber cobots kan løse. Et eksempel:tre kvinder, der står rundt om en skraldespand og inspicerer færdige hjulnav, kunne omplaceres til højere betalte job, der kører gaffeltruck eller betjener maskiner, hvis en cobot gør det, sagde Pelke.

"Vi vil have dem til at bruge deres hjerne mere end deres hænder, sagde Pelke.

En af Kays cobots hjælper maskinoperatører med at opdage visuelle defekter på bildele. mennesker, der kan blive træt eller distraheret, fanger kun fejl ni ud af 10 gange.

På Kays fabrik i St. Joseph, Mich., en cobot hjælper med at pakke færdige dele. Pelke anslår, at han sparer $150, 000 om året ved at flytte pakkeopgaver væk fra maskinoperatørerne, som i stedet kan fokusere på at skifte værktøjer, måle dele og foretage justeringer af processen. Og medarbejderne tjener flere penge, efterhånden som produktiviteten stiger, takket være et program, der giver dem en bonus baseret på den foregående uges præstationer.

"Det hjælper os virkelig med at konkurrere i et meget aggressivt miljø, " sagde han. "Uden denne løsning ville vi ikke vinde det arbejde, vi vinder."

Selvom markedet for kollaborative robotter stadig er ved at opstå, deres rødder kan spores mere end 20 år tilbage til et Northwestern University ingeniørlaboratorium i Evanston, Ill. Mekanikprofessorer Michael Peshkin og Ed Colgate gik sammen med General Motors om at designe robotter, der ville hjælpe bilproducentens medarbejdere med montering, og i 1996 grundlagde Cobotics.

Cobotics - senere solgt til Stanley Assembly Technologies - afveg fra den konventionelle vision om robotter på det tidspunkt, som så en fremtid i autonome maskiner.

I stedet, ideen var, at mennesker og robotter skulle arbejde hånd i hånd, kombinerer robotters overlegne evner, som at løfte tunge ting, med de opgaver, mennesker klarer sig bedre, såsom tilpasning til uventede ændringer, sagde Peshkin. Strategien repræsenterede en billigere måde at lette ergonomiske problemer og øge produktiviteten, fordi den ikke krævede omdesign af fabrikken omkring robotterne.

De cobots, der markedsføres i dag, har afveget noget fra opfindernes oprindelige vision. I stedet for tæt fysisk menneske-robot-samarbejde, de har en tendens til at fokusere på brugervenligt design, sagde Peshkin.

Efterhånden som producenter udruller forskellige typer menneskevenlige robotter, der er en vis debat om, hvad der tæller som en cobot; International Federation Robotics arbejder på en officiel definition.

Omron, en global automationsproducent med amerikansk hovedkvarter i Hoffman Estates, debuterede sin første kollaborative robotarm i denne uge ved Pack Expo-kongressen på McCormick Place. Med en længere rækkevidde og højere vægtkapacitet end nogle eksisterende modeller, plus et integreret kamera i hovedet, coboten "er som at have endnu et sæt hænder til rådighed for arbejderen, " sagde Mike Chen, præsident for Omrons automationsdivision.

Nogle siger, at en anden form for kollaborativ robot er den autonome mobile robot, et kasselignende væsen på hjul, der selv navigerer gennem fabriks- eller lagergulve og leverer varer. Autonome mobile robotter, hvis sikkerhedsfunktioner tillader dem at blande sig med mennesker, kan operere i flåder på op til 100 ad gangen, styret gennem et system, der ligner flyvekontrol, Sagde Chen.

Det danske firma MiR, en førende leverandør af mobile industrirobotter, havde sine roving robotter rulle rundt på gulvene på McCormick Place for nylig under International Manufacturing Technology Show, pause, når de fornemmede et objekt eller en person på deres vej.

Inden for de næste seks måneder planlægger MiR at lancere kunstig intelligens, der gør det muligt for robotten at opdage, om forhindringen på dens vej er et menneske eller et objekt. så det kan beslutte, om det skal stoppe eller gå uden om det, sagde MiR CEO Thomas Visti. Et andet mål for virksomheden er at gøre hjulrobotterne så nemme at bruge, at en kunde kan tage dem ud af kassen og installere dem med det samme, som Ikea møbler eller en iPhone, sagde Visti.

Nogle virksomheder uden for produktionen finder kreative anvendelser til de menneskevenlige bots. Et filmproduktionsstudie købte en Universal Robots cobot-arm til at montere et kamera til hurtige billeder langs en forudprogrammeret bane, og en californisk startup arbejder på at bruge en robotarm til at udføre dybdegående massage.

Mobile robotter bliver brugt på hospitaler i Europa til at levere lægemidler til patienternes værelser, deres last låst i et kammer, som kun kan tilgås af den relevante læge eller sygeplejerske, Omrons Chen sagde. Han forestiller sig dem i lufthavne, hjælper rejsende med handicap med at transportere deres kufferter til deres porte.

Nogle af de mere futuristiske anvendelser - som levering af drikkevarer til kunder i restauranter - sker allerede i dele af Asien, som har omfavnet robotter hurtigere end USA og dominerer verden inden for robotadoption. USA er det nr. 4 salgsmarked for industrirobotter, ifølge International Federation for Robotics. Kina er nr. 1 og det hurtigst voksende. Sydkorea og Japan er nr. 2 og 3.

På trods af begejstring over cobot-teknologi, mange applikationer er stadig begrænsede, og platformen er ung, sagde Stephen Laaper, et princip hos Deloitte Consulting, der rådgiver virksomheder om at indarbejde automatisering

Sikkerhedshensyn holder nogle af de samarbejdsmæssige anvendelser tilbage. Arbejdsgivere er forsigtige, mens de finder ud af, hvor fortrolige mennesker skal være med deres robothjælpere, og hvilke opgaver der er mest passende for dem at slå sig sammen om, sagde Laaper. Trods alt, sikkerhedsfunktionerne hjælper måske ikke meget, hvis den mekaniske arm håndterer blæsebrændere.

Efterhånden som kapaciteten fortsætter med at udvikle sig, cobots vil have en kritisk indvirkning på arbejdsstyrken, men Laaper tror på, at det vil være positivt. Cobots vil hjælpe arbejdsgivere med at udfylde banale roller, som de kæmper for at finde folk til at udføre, og give anledning til nye stillinger, der kræver et andet færdighedssæt.

"Der er et nettotilskud til arbejdsstyrken, fordi der er behov for flere dygtige operatører, og yderligere vedligeholdelsespersonale, " sagde Laaper.

Hjælper folk med at skifte til nye job, snarere end massearbejdsløshed, vil være den største udfordring, efterhånden som cobots og andre former for automatisering breder sig, forskning tyder på.

Fire ud af fem amerikanske producenter forbereder sig på en stigning i automatisering, og en femte siger, at de planlægger at reducere medarbejderantallet som et resultat, ifølge en undersøgelse i år af L.E.K. Rådgivning. Halvdelen planlægger at opgradere deres arbejdsstyrkes kvalifikationer.

Op til en tredjedel af den amerikanske arbejdsstyrke kan være nødt til at skifte erhverv inden 2030, da automatisering sætter en række industrier på spil, fra fremstilling til detailhandel, ifølge en rapport fra McKinsey Global Institute. Omkring 39 millioner job i USA kan være fortrængt af automatisering inden da, men tabene kan mere end opvejes af nye erhverv og samordnede bestræbelser fra regeringer og virksomhedsledere for at skabe flere job, sagde rapporten.

Udfordringen er risikoen for misforhold mellem de ledige stillinger, og hvad medarbejderne kan eller vil, sagde vest for Brookings Institution. For at overgangen skal lykkes, landet bliver nødt til at vedtage en model for livslang læring og lancere nye programmer for at omskole arbejdstagere til mere avancerede job, han sagde.

Til Markell, af AFL-CIO, Nøglen til fredelig sameksistens med automatisering er at skabe kvalitetsbeskæftigelse i hele økonomien, så fabriksarbejdere, der i sidste ende bliver fordrevet af deres cobot-kolleger, ikke tvinges til lavløn, uholdbare job.

"Det vigtigste er at skabe alle de job, vi har anstændige jobs, " han sagde.

©2018 Chicago Tribune
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.