多年來，在人們的印象中，在生產中運用機械人，主要發生在汽車行業。在高高的圍欄後面，巨大的機械人臂為裝配車身零件忙碌著。但是現在，機械人發生了巨大變化，負責的任務涵蓋了方方面面。其中的重中之重是人與機械人的靈活合作——沒有圍欄阻隔，不需要預先利用程式設計安排流程，但仍然時時刻刻確保安全。安全系統與服務戰略產品管理負責人Fanny Platbrood將介紹安全作業所需的要素。
人機協作的終極奧義
May 24, 2022
數十年來，機械人不斷推動著工業自動化的發展。「上世紀七十年代，機械人主要還是用於搬運重物，隨著時間的推移，我們看到它有了令人驚奇的發展。機械人變得更小巧、更敏捷、更靈活，還能夠快節奏地執行操作。這極大擴展了機械人的應用範圍。」Fanny Platbrood說。她還補充道：「如今，幾乎各行各業都有機械人的身影。尤其是注重精確性的行業，例如需要加工微小部件的電子業。」
協作型機械人開闢嶄新途徑
2008年，第一台協作型機械人面世，開啟了人與機器合作的新境界。Platbrood對此大為震撼，回憶道：「這是一項具有劃時代意義的創新成果。這是因為：一方面，協作型機械人確實能夠在人的周圍、和人一起工作；另一方面，機械人的操作大為簡化。現在機械人的程式設計就像使用智慧型手機上的應用程式一樣。我們不一定要很懂技術才能對機械人進行程式設計。這樣一來，就消除了應用機械人的最大的障礙之一。」雖然在與輕型機械人的合作中，越來越少用到圍欄，但安全始終是非常重要的一項要素。尤其是在協作中對機械人應用進行有效防護，並不是要嚇唬員工，而是要創造信任。員工在與機械人互動時，無需擔憂自身安全。因此一開始務必要進行風險評估：「為此，我們必須仔細考查整個系統，包括臂端操縱機構及其運送的物體。例如，當機械人拿的東西邊緣比較鋒利，但是機械人臂末端沒有作充分防護，可能會使人受到無法挽回的傷害。開展「充滿信任的」合作的先決條件是：進行風險評估，並從中推導出能夠降低風險的措施。」Fanny Platbrood說。她還補充道：「協作型機械人應用有一項要求，也就是：對臂端操縱機構進行智慧防護，以大幅降低受傷的風險。這有可能最終改變現有的局面，因為滿足了這項要求，將有助於實現其他許多協作型應用。」
確保安全就能提高生產效率
只需瞥一眼整體的工作情況，就能發現需要優化改進的地方。人機協作中必須持續進行速度監測：當有人靠近機械人時，機械人必須降低速度，甚至可能完全停下來。現今最常用的解決方案是以安全區域雷射掃描器為基礎。可是，隨著防護區域數量增多，程式設計在技術上變得十分複雜，在實際操作中也缺乏靈活性。這位產品經理認為，3D安全攝影機是比較好的解決方案，它可以監控整個機械人應用，從而流暢地檢測運動情況。「有可能最終的解決方案是將各項技術組合起來，構成一個方便整合與配置的系統。如果我們成功實現了這一步，機械人就不需要事先利用程式設計安排好操作流程，而是自行根據環境與要求作出決定。」
Fanny Platbrood認為，用不了多久，這樣的發展趨勢就會成為現實。她還補充了一個已經從根本上改變、並且還將繼續改變機械人協作的事實：「數位化更進一步加快了發展速度。這時候我們關注的不再是單個的機械人應用，因為需要先保障靈活操作流程的安全性，才能提高生產效率；現在我們說的是一個完整的網路，它由固定的協作型機械人、無人搬運車（AGV）、自主移動型機械人（AMR）和人組成，大家一起在一個完整的系統中開展合作。機器相互之間能夠傳輸資料，從而形成了自行決定並與狀況相匹配的操作流程。在這種情況下，安全不再意味著例如由於需要等待而故意使流程放慢速度。相反，是先確保了安全，才讓這一切成為可能。我覺得這就是人機協作的終極奧義所在：Creating Safe Productivity——我們希望打造安全高效的流程，從而幫助客戶提高生產效率。」
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