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(lái)的工廠(chǎng)環(huán)境注定將變得比以往更加智能。在過(guò)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(jì)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(jì)將在大規(guī)模定制等領(lǐng)域帶來(lái)新的優(yōu)勢(shì)。

但什么是工業(yè) 5.0？在一個(gè)日益互聯(lián)的世界中，它將為制造商帶來(lái)哪些價(jià)值？簡(jiǎn)而言之，工業(yè) 5.0讓人類(lèi)重新加入了自動(dòng)化過(guò)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(lèi)將能夠與新一代協(xié)同機(jī)器人（cobot）合作，為產(chǎn)品增加價(jià)值。在這種更加多元化的環(huán)境中，生產(chǎn)線(xiàn)將變得更加智能，例如，人類(lèi)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(gè)不同領(lǐng)域，這都是一個(gè)令人興奮的想法，產(chǎn)品表面處理增加的額外觸感體驗(yàn)可以提高產(chǎn)品對(duì)消費(fèi)者的吸引力。

協(xié)同機(jī)器人大有可為

自動(dòng)化系統(tǒng)在當(dāng)今的制造環(huán)境中已經(jīng)司空見(jiàn)慣，工業(yè) 5.0 革命的起點(diǎn)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(lèi)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(duì)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(lèi)在更廣泛的生產(chǎn)流程中占據(jù)中心位置。

事實(shí)上，近年來(lái)，協(xié)同機(jī)器人的性能得到迅速發(fā)展。早期型號(hào)體積小，設(shè)計(jì)用于在工廠(chǎng)車(chē)間與人類(lèi)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(dòng)工作臺(tái)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(lái)越大，功能也越來(lái)越強(qiáng)，最新的機(jī)械臂有效載荷能力是當(dāng)年同類(lèi)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(kāi)辟出更廣泛的應(yīng)用范圍，包括重型機(jī)器搬運(yùn)、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(xiàn)上員工附近使用。

工業(yè)5.0 在行動(dòng)

那么，這些機(jī)器人可以在哪些場(chǎng)合使用并與人類(lèi)一起在生產(chǎn)線(xiàn)上完成新功能呢？汽車(chē)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(xiàn)上開(kāi)始使用協(xié)同機(jī)器人在白車(chē)身（body-in-white），它們可以用在車(chē)體兩側(cè)，當(dāng)車(chē)體從生產(chǎn)線(xiàn)上經(jīng)過(guò)時(shí)完成螺絲固定等工作。談及在制造工廠(chǎng)內(nèi)使用協(xié)同機(jī)器人，其他汽車(chē)制造商也在同樣積極主動(dòng)地采取行動(dòng)。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(chē)零部件供應(yīng)商也在參與這一行動(dòng)，在生產(chǎn)線(xiàn)末端使用協(xié)同機(jī)器人執(zhí)行關(guān)鍵的檢測(cè)任務(wù)。在汽車(chē)領(lǐng)域，新應(yīng)用幾乎每天都在出現(xiàn)，Kenneth Research最近的一份報(bào)告預(yù)測(cè)，在2022年之前，汽車(chē)行業(yè)協(xié)同機(jī)器人的出貨量和銷(xiāo)售收入每年至少增長(zhǎng)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(dòng)密集型任務(wù)。根據(jù)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)WiredWorker的研究報(bào)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(duì)于力的控制易于通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)，并且針對(duì)新產(chǎn)品能夠快速更改設(shè)置。協(xié)同機(jī)器人也越來(lái)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(shí)甚至是危險(xiǎn)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(chǎng)的初創(chuàng)公司已經(jīng)開(kāi)始使用這種機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)3D打印零件的個(gè)性化設(shè)置。在此類(lèi)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(fèi)類(lèi)電子設(shè)備創(chuàng)建真正的用戶(hù)定制功能，這種方式未來(lái)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(lái)幫助完成寶石的拾取、放置和裝飾。

自動(dòng)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(dòng)化在工廠(chǎng)環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生何種影響的爭(zhēng)論可能被重新點(diǎn)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(gè)工業(yè)領(lǐng)域普遍失業(yè)。但工業(yè)5.0似乎會(huì)改變這場(chǎng)爭(zhēng)論的結(jié)果，由于人類(lèi)被重新納入自動(dòng)化過(guò)程，這樣人類(lèi)就會(huì)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(huì)的減少，人和機(jī)器人只是在完成不同類(lèi)型的工作。

這一假設(shè)在世界經(jīng)濟(jì)論壇的一份重要報(bào)告結(jié)論中得到了肯定回應(yīng)，該報(bào)告評(píng)估了到2022年全球技能要求不斷變化的趨勢(shì)。此報(bào)告表明，隨著自動(dòng)化在一些重要部門(mén)變得越來(lái)越復(fù)雜，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，一些傳統(tǒng)角色無(wú)疑將消失。這些消失的行業(yè)無(wú)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(huì)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(bào)告，未來(lái)這種轉(zhuǎn)變雖然可能會(huì)損失約7500萬(wàn)個(gè)工作機(jī)會(huì)，但同時(shí)也將產(chǎn)生1.33億個(gè)新職位，這表明自動(dòng)化程度的提高將帶來(lái)巨大的凈收益。

互聯(lián)制造的新時(shí)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(huì)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(yǔ)，但它們確實(shí)描繪出在一個(gè)高度自動(dòng)化環(huán)境中我們?cè)O(shè)計(jì)、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(lái)越多地促使機(jī)器和人類(lèi)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(lái)更智能、更高效工廠(chǎng)的潛力。