隨著工業(yè) 4.0 等概念不斷以多種方式向前發(fā)展和演變，未來的工廠環(huán)境注定將變得比以往更加智能。在過去幾年中，我們逐漸熟知了一種新的理念，即傳感器、數(shù)據(jù)處理、連接和云計算等技術(shù)的組合將能夠極大地提高生產(chǎn)設(shè)施的效率。然而，技術(shù)從未停滯不前，因此歡迎加入工業(yè)5.0的討論，這種技術(shù)預(yù)計將在大規(guī)模定制等領(lǐng)域帶來新的優(yōu)勢。

但什么是工業(yè) 5.0？在一個日益互聯(lián)的世界中，它將為制造商帶來哪些價值？簡而言之，工業(yè) 5.0讓人類重新加入了自動化過程，使人和機(jī)器人能夠更緊密地協(xié)同工作。在一種共生關(guān)系中，人類將能夠與新一代協(xié)同機(jī)器人（cobot）合作，為產(chǎn)品增加價值。在這種更加多元化的環(huán)境中，生產(chǎn)線將變得更加智能，例如，人類能夠在更高水平監(jiān)督產(chǎn)品定制。在電子設(shè)備和珠寶等各個不同領(lǐng)域，這都是一個令人興奮的想法，產(chǎn)品表面處理增加的額外觸感體驗可以提高產(chǎn)品對消費者的吸引力。

協(xié)同機(jī)器人大有可為

自動化系統(tǒng)在當(dāng)今的制造環(huán)境中已經(jīng)司空見慣，工業(yè) 5.0 革命的起點源于工人與這些系統(tǒng)之間關(guān)系的轉(zhuǎn)變。從歷史上看，機(jī)械臂一直位于安全籠的后面，這樣能夠使人類避免被傷害。但在當(dāng)今的全新世界，需要在人和機(jī)器人之間建立更緊密的關(guān)系。輕巧的協(xié)同機(jī)器人裝配有一套位置傳感器，它們能夠在一瞬間即可對工人的存在做出反應(yīng)。這些更小、更快、更靈活協(xié)同機(jī)器人的出現(xiàn)是工業(yè)5.0發(fā)展的基礎(chǔ)，正是它們先進(jìn)的安全特性，才使人類在更廣泛的生產(chǎn)流程中占據(jù)中心位置。

事實上，近年來，協(xié)同機(jī)器人的性能得到迅速發(fā)展。早期型號體積小，設(shè)計用于在工廠車間與人類一起執(zhí)行輕型裝配任務(wù)。這些桌面機(jī)械臂通常重約 10 公斤，有效載荷為 3 公斤，其尺寸和功能使它們非常適合自動工作臺的工作，可以完成擰緊螺絲等任務(wù)。然而，協(xié)同機(jī)器人變得越來越大，功能也越來越強(qiáng)，最新的機(jī)械臂有效載荷能力是當(dāng)年同類產(chǎn)品的五倍。尺寸的增大，以及更廣泛的夾具和其它工具，結(jié)合更直觀的編程，已經(jīng)開辟出更廣泛的應(yīng)用范圍，包括重型機(jī)器搬運、材料處理、包裝、螺釘和螺母鎖緊等等。這些機(jī)械臂安裝有完整的接近、距離和位置傳感器，可在生產(chǎn)線上員工附近使用。

工業(yè)5.0 在行動

那么，這些機(jī)器人可以在哪些場合使用并與人類一起在生產(chǎn)線上完成新功能呢？汽車行業(yè)一直走在前列，PSA 集團(tuán)（其品牌包括標(biāo)致(Peugeot)、雪鐵龍(Citro?n)、歐寶（Opel）和沃克斯豪爾（Vauxhall））已經(jīng)在裝配線上開始使用協(xié)同機(jī)器人在白車身（body-in-white），它們可以用在車體兩側(cè)，當(dāng)車體從生產(chǎn)線上經(jīng)過時完成螺絲固定等工作。談及在制造工廠內(nèi)使用協(xié)同機(jī)器人，其他汽車制造商也在同樣積極主動地采取行動。寶馬已經(jīng)在使用機(jī)器人執(zhí)行一些諸如碰撞罐組件鉚接等工作，而在此之前這些只能手工進(jìn)行。汽車零部件供應(yīng)商也在參與這一行動，在生產(chǎn)線末端使用協(xié)同機(jī)器人執(zhí)行關(guān)鍵的檢測任務(wù)。在汽車領(lǐng)域，新應(yīng)用幾乎每天都在出現(xiàn)，Kenneth Research最近的一份報告預(yù)測，在2022年之前，汽車行業(yè)協(xié)同機(jī)器人的出貨量和銷售收入每年至少增長43%。

在其他領(lǐng)域，協(xié)同機(jī)器人正在用于完成多種不同的任務(wù)。例如，在金屬行業(yè)，它們被用于執(zhí)行一系列拋光和去毛刺工作，這些傳統(tǒng)上都是需要工人手工完成的勞動密集型任務(wù)。根據(jù)自動化專業(yè)機(jī)構(gòu)WiredWorker的研究報告，協(xié)同機(jī)器人已被證明能夠一致且重復(fù)地拋光平坦和凹凸不平的表面，其中對于力的控制易于通過編程實現(xiàn)，并且針對新產(chǎn)品能夠快速更改設(shè)置。協(xié)同機(jī)器人也越來越多地用于CNC機(jī)器的裝卸，從而使金屬行業(yè)的工人不必從事那些體力要求苛刻，有時甚至是危險的任務(wù)。

即使在制造行業(yè)，協(xié)同機(jī)器人也正在擔(dān)當(dāng)一些新角色。添加劑制造市場的初創(chuàng)公司已經(jīng)開始使用這種機(jī)器人來實現(xiàn)3D打印零件的個性化設(shè)置。在此類應(yīng)用中，這些公司使用協(xié)同機(jī)器人幫助創(chuàng)建各種極具特性的飾面和雕刻圖案，例如可為消費類電子設(shè)備創(chuàng)建真正的用戶定制功能，這種方式未來可能很受歡迎。在珠寶行業(yè)，工匠們正在研究如何使用協(xié)同機(jī)器人來幫助完成寶石的拾取、放置和裝飾。

自動化與就業(yè)之間的關(guān)系

因此，很明顯的是，協(xié)同機(jī)器人在各行各業(yè)都有巨大應(yīng)用潛力。隨著應(yīng)用速度的加快，關(guān)于自動化在工廠環(huán)境中會產(chǎn)生何種影響的爭論可能被重新點燃。主流思想流派一直認(rèn)為，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展最終將引起各個工業(yè)領(lǐng)域普遍失業(yè)。但工業(yè)5.0似乎會改變這場爭論的結(jié)果，由于人類被重新納入自動化過程，這樣人類就會扮演更多的增值角色。因此，或許采用更多的機(jī)器人并不一定意味著工作機(jī)會的減少，人和機(jī)器人只是在完成不同類型的工作。

這一假設(shè)在世界經(jīng)濟(jì)論壇的一份重要報告結(jié)論中得到了肯定回應(yīng)，該報告評估了到2022年全球技能要求不斷變化的趨勢。此報告表明，隨著自動化在一些重要部門變得越來越復(fù)雜，應(yīng)用越來越廣泛，一些傳統(tǒng)角色無疑將消失。這些消失的行業(yè)無疑將被其他新興行業(yè)所取代，而新行業(yè)多數(shù)集中在大數(shù)據(jù)分析、人工智能、軟件和應(yīng)用以及數(shù)字化轉(zhuǎn)型等領(lǐng)域。所有這些新行業(yè)都將完美地融入工業(yè) 5.0 的世界，會進(jìn)一步加強(qiáng)人與機(jī)器設(shè)備之間的協(xié)同性。的確，根據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇這份報告，未來這種轉(zhuǎn)變雖然可能會損失約7500萬個工作機(jī)會，但同時也將產(chǎn)生1.33億個新職位，這表明自動化程度的提高將帶來巨大的凈收益。

互聯(lián)制造的新時代

總而言之，我們可以看到工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展將會繼續(xù)快速推進(jìn)，工業(yè)4.0和工業(yè)5.0可能只是當(dāng)今世界的流行語，但它們確實描繪出在一個高度自動化環(huán)境中我們設(shè)計、構(gòu)建和維護(hù)產(chǎn)品方式的真正變化。這種轉(zhuǎn)變將越來越多地促使機(jī)器和人類心靈之間建立更加共生的關(guān)系，正是由于這種能力的交織融合，提供了創(chuàng)建未來更智能、更高效工廠的潛力。