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Cobots和HMI: Industry 5.0的看点

6月09日,2020年通过李·希伯特为《捕鼠人》配音

装配了一套复杂传感器的协作机器人(cobot)的出现,正引领着工业5.0时代的到来。在这个时代,人类和机器人将更加紧密地合作,以简化生产流程。

工厂环境通过诸如4.0行业以不同的方式不断前进和进化。在过去的几年里,我们逐渐熟悉了将传感器、数据处理、连接和云计算结合起来提高生产设施效率的想法。beplay体育app 苹果然而,技术从来不会停滞不前,所以是时候看看Industry 5.0了,它有望在大规模定制等领域带来新的好处。

什么是工业5.0?

什么是工业5.0 ?在一个日益互联的世界里,它将为制造商带来什么样的价值?简而言之,工业5.0重新将自动化循环引入人类让人类和机器人更紧密地一起工作。在一种共生关系中,人类将能够与新一代协作机器人(cobots)一起工作,为产品增加价值。

5.0行业

图1所示。工业5.0依赖于智能协作机器人使用的增加,以跟上快速变化的技术。

在这个更多方面的环境中,生产线可以变得越来越智能,人类能够监督更高层次的产品定制。这是一个令人兴奋的想法,在不同的领域,如电子设备和珠宝,在产品表面添加触摸可以导致更高的消费者吸引力。

协作机器人

Industry 5.0的起点是工人和自动化系统之间关系的转变,这些系统现在在制造环境中很常见。历史上,机械手臂被安置在安全笼子后面,让人类远离危险。但是在新的世界里,更紧密的关系是需要的——有一组位置传感器的轻量级协作机器人,使它们能够在瞬间对工人的出现做出反应。这些更小、更快、更灵活的协同机器人的引入对工业5.0的发展至关重要,因为它们先进的安全特性将使人类在更广泛的生产过程中占据中心舞台。

实际上,近年来,Cobots的表现迅速加速了。早期型号的尺寸很小,旨在在工厂地板上的人类中执行轻型装配任务。这些桌面臂通常重约10kg并具有3kg的有效载荷。这种尺寸和能力使它们在自动化工作台活动中运行良好,例如驾驶螺丝。

越来越多地,Cobots已经变得更大,更强大,最新武器,其同时代人的有效载荷能力最多有5倍。增加的尺寸和更广泛的夹具和工具以及更加直观的编程,打开了更广泛的应用范围,包括重型机器趋势,物料搬运,包装和拧紧螺钉和螺母。这些臂仍然可以靠近生产线员工,因为它们的安装在近距离,距离和位置传感器的完整范围内。

工业5.0今天看起来是什么样子

那么,这些协同机器人将在哪里与人类一起在生产线上建立新的能力呢?汽车行业一直走在行业的前列,标致雪铁龙集团(PSA)旗下品牌包括标致、Citroën、欧宝和沃克斯豪尔(vauxhall),在其白车身装配线上使用cobots,在两辆车下生产线时拧紧螺丝。其他汽车制造商在制造工厂使用cobot方面也同样积极主动。宝马已经将它们应用于碰撞罐组件的铆接过程的某些方面,这在历史上一直是手动进行的。汽车零部件供应商也加入了这一行列,在生产线的末端使用协同机器人来执行关键的检查任务。在汽车领域,似乎每天都有新的应用被发现,肯尼斯研究公司(Kenneth Research)最近的一份报告预测,到2022年,汽车领域的cobot的运输和销售收入每年将增长43%左右或更多。

在其他领域,协作机器人被用于非常不同类型的任务。例如,在金属行业,它们被用于进行一系列抛光和去毛刺活动,执行传统上是劳动密集型的任务。自动化专业公司wire workers的一份报告显示,cobots能够以一致和可重复的方式抛光平坦和不平整的表面,力控制易于编程,并能够快速更改新产品的设置。它们也越来越多地用于计算机数控(CNC)机床的装卸,从而使金属行业的工人不必从事体力劳动,有时甚至是危险的工作。

即使在创客市场,cobot也在寻找新的角色。增材制造初创公司开始使用它们来提供个性化的3d打印部件。在这里,cobots可以被用来帮助创造不同的饰面和雕刻——这可能会被证明很受欢迎,比如,为消费电子设备制作真正定制的配件。在珠宝行业,工匠们正在研究如何使用cobot来帮助采摘、放置和装饰宝石。

自动化和就业之间的联系

Cobots在广泛的行业上有潜力。随着采用步伐加速,关于自动化作用将在工厂环境中的辩论很可能被重新点燃。普遍的思想始终是机器的游行最终将转化为工业部门的广泛工作损失。但行业5.0似乎将改变这种辩论,人类正在以一种认为它们执行更多增值角色的方式重新引入混合。因此,更多机器人将不一定意味着更少的工作 - 只是不同的类型。

这一假设反映在世界经济论坛(World Economic Forum)一份重要报告的调查结果中,该报告评估了到2022年全球技能需求的变化。该报告指出,随着自动化变得越来越复杂,在关键领域的应用越来越广泛,一些传统角色无疑将会消失。它们将不可避免地被其他新兴学科所取代,这些学科集中在大数据分析、人工智能、软件和应用以及数字转型等领域。所有这些新角色都很好地融入了工业5.0的世界,支持了人类/机器关系更具协作性的本质。事实上,根据这份报告,这种转变很可能导致1.33亿个新职位的产生,同时导致大约7500万个工作岗位的流失——这表明自动化程度的提高将带来净收益。

互联制造的新时代

我们可以看到,工业部门的技术进步继续以快速的步伐进行。工业4.0和工业5.0可能是热门词汇,但它们确实封装了我们在高度自动化环境中设计、构建和维护产品方式的真正变化。这种转变将越来越多地导致机器和人类思维之间形成一种更加共生的关系。而正是这种能力的相互交织,才有可能创造出未来更智能、更高效的工厂。

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