Hoe mens-robot-teamwork de productie zal verbeteren

Ergens in de komende jaren, als alles volgens plan verloopt, zullen de werknemers van de BMW-fabriek in Spartanburg, South Carolina, kennis maken met een ongewone nieuwe teamgenoot: een robotarm die ronddraait en hen gereedschap en onderdelen geeft terwijl ze de Luxe voertuigen van Duitse autofabrikanten.





Een robot werkt samen met menselijke werknemers aan de assemblagelijn van een BMW-autodeur.

Eenmaal geïsoleerd achter veiligheidshekken, zijn robots al veilig en slim genoeg geworden om naast mensen op een paar productielijnen te werken. Door vermoeiende en repetitieve taken over te nemen, vervangen deze robots sommige mensen. Maar in veel situaties vergroten ze de capaciteiten van menselijke werkers, waardoor ze taken kunnen uitvoeren die handvaardigheid en vindingrijkheid vereisen in plaats van extreme precisie en uithoudingsvermogen. Deze robots verhogen ook de productiviteit van fabrikanten en geven ze nieuwe flexibiliteit.

BMW introduceerde in september 2013 robots in zijn menselijke productielijn in Spartanburg. De robots, gemaakt door een Deens bedrijf genaamd Universele Robots , zijn relatief langzaam en licht van gewicht, waardoor ze veiliger zijn om te omzeilen. Op de productielijn rollen ze een laag beschermende folie over elektronica aan de binnenkant van een deur, een taak die werknemers RSI zou kunnen veroorzaken als ze met de hand worden gedaan, zegt Richard Morris, vice-president van de montage in de fabriek in Spartanburg. Bestaande industriële robots zouden dit werk kunnen doen, en veel sneller, maar ze kunnen niet gemakkelijk in een menselijke productielijn worden geschoven omdat ze ingewikkeld te programmeren en in te stellen zijn, en gevaarlijk om in de buurt te zijn.



Hoewel het vooruitzicht van meer automatisering onvermijdelijk zorgen zal veroorzaken over het verdwijnen van banen, kan BMW's Morris geen dag voorzien waarop robots de mens volledig op de fabrieksvloer zullen vervangen. Ideeën komen van mensen, en een robot zal dat nooit vervangen, zegt hij.

85%

Vermindering van de inactieve tijd van werknemers in 2019 wanneer ze samenwerken met robots

Toch beloven robots op menselijke productielijnen bij BMW en andere fabrikanten de arbeidsverdeling tussen mens en machine, zoals die de afgelopen 50 jaar heeft bestaan, te veranderen. De meer traditionele robots die verf op auto's aanbrengen, werken bijvoorbeeld met geweldige snelheid, precisie en kracht, maar ze zijn niet bedoeld om met iemand in de buurt te werken. De kosten voor het opzetten en programmeren van deze robots hebben ertoe bijgedragen dat veel productiewerk in kleine batches nog steeds met de hand wordt gedaan. Met de nieuwe robots, die veilig naast menselijke collega's kunnen werken, kunnen fabrikanten delen van het productieproces automatiseren die anders te duur zouden zijn. En uiteindelijk, door samen te werken met menselijke arbeiders, zullen de robots een manier bieden om de voordelen van automatisering te combineren met die van menselijk vernuft en handwerk.



De verkoop van Universal's robotarmen is gestaag gegroeid sinds ze voor het eerst op de markt kwamen in 2008. Andere bedrijven, zoals het in Boston gevestigde Heroverweeg robotica , ontwikkelen soortgelijke robotsystemen die zijn ontworpen om dicht bij de mensen te werken. Rethink verkoopt een tweearmige robot genaamd Baxter die niet alleen veilig is, maar ook uiterst eenvoudig te programmeren; elke arbeider kan hem leren een nieuwe taak uit te voeren door simpelweg zijn armen door de noodzakelijke stappen te bewegen.

Uit hun kooi: Robots werken samen met mensen in de BMW-fabriek in Spartanburg, South Carolina.



De volgende generatie robots die naast mensen gaat werken, zal waarschijnlijk sneller en krachtiger zijn, waardoor ze aanzienlijk nuttiger zijn, maar ook meer geavanceerde veiligheidssystemen nodig hebben. Deze waarborgen zijn nu betaalbaar omdat de sensoren en computerkracht die nodig zijn om snel en intelligent te reageren op veiligheidsrisico's goedkoop zijn geworden. In de toekomst zullen robots ook op veel gecompliceerdere manieren met mensen samenwerken, bijvoorbeeld door het zware werk uit te voeren bij een installatieklus, terwijl de mens de benodigde bedrading doet.

BMW ontwikkelt zijn volgende generatie robots in samenwerking met het lab van Julie Shah | , een assistent-professor aan het MIT die onderzoek doet naar samenwerking tussen mens en machine. Het lab werkt ook samen met de vliegtuigbouwers Boeing en Embraer. Als je een robot kunt ontwikkelen die in staat is om te integreren in het menselijke deel van de fabriek - als hij maar een klein beetje beslissingsvermogen heeft, een beetje flexibiliteit - dat opent meer in het algemeen een nieuw type productieproces, zegt Shah zegt.

Shah ontwikkelt manieren waarop robots intelligent kunnen communiceren met hun menselijke collega's. Bij ABB, een Zwitsers energie- en automatiseringsbedrijf, wisselen teamgenoten van mensen en robots taken uit om elkaars voorkeuren te leren kennen, wat resulteert in een proces waarmee de klus sneller wordt geklaard. Shah heeft ook aangetoond dat teams die zijn gemaakt van mensen en robots die efficiënt samenwerken, productiever kunnen zijn dan teams die zijn gemaakt van mensen of alleen robots. In haar experimenten verminderde dit coöperatieve proces de inactieve tijd van de mens met 85 procent.



Werknemers lijken zich ook op hun gemak te voelen bij het idee van robotcollega's. Het laatste onderzoek van Shah's lab suggereert zelfs dat mensen die samenwerken met productierobots er de voorkeur aan geven de robot het voortouw te laten nemen en de arbeiders te vertellen wat ze vervolgens moeten doen. Dus de robots op de productielijn in Spartanburg kunnen op een dag worden geüpgraded van het uitdelen van gereedschappen naar het geven van instructies over het gebruik ervan.

zich verstoppen