制造自动化

特性机器人
利用新技术解决加拿大的劳动力短缺问题

合作机器人是该国制造业危机的一种解决方案


通用机器人多伦多的范例电子公司已经在抛光应用中实现了通用机器人合作机器人,从而大大提高了生产效率,消除了瓶颈,同时改善了工作环境。照片:通用机器人

当代商业和生产世界正在见证第四次工业革命,其定义是推进人类、计算机和机器技术的结合。

随着企业和制造商进入这个新环境,工作场所会出现新的挑战。随着全球经济生产率的缓慢上升,加拿大面临着经济放缓和劳动力短缺的挑战。

加拿大商业发展银行(BDC)在其最近的报告《劳动力短缺:留下来吧》(Labour Shortage: Here to Stay)中警告称,尽管加拿大今明两年的GDP增速预计将超过全球增速,但其劳动力增长在未来十年将继续放缓至0.2%的增速。

增长放缓对加拿大制造商来说并不新鲜。根据加拿大百科全书,加拿大政府资助项目百科全书,20世纪中国分享世界制成品的从本世纪初的4.5%上升到百分之六在第二次世界大战期间,再次跌回4.5%的21世纪。2004年至2011年期间,纺织厂的就业人数减少了60%。纺织厂历来是加拿大最大的制造业雇主。

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如今,加拿大40%的中小企业都在努力寻找员工,而这一巨大的空缺严重影响了这些企业的增长能力。BDC计算得出,在调查中,遭遇员工短缺的公司增长缓慢的可能性要高出65%。

加拿大制造业的工作岗位供不应求

所有这些问题都集中在加拿大最难填补职位空缺的制造业。BDC表示,56%的制造商表示,他们很难招到人,这一比例比任何行业都要高出17%。地区就业数据证实了这一点。《加拿大百科全书》(Canadian Encyclopedia)报道称,制造业集中在加拿大中部/东部——安大略省创造了该国制造业总销售额的46%左右,魁北克贡献了大约24%。

虽然这两个地区的人口占加拿大总人口的一半以上,但这两个地区的劳动力需求超过了供给。根据加拿大统计局(Statistics Canada)的数据,魁北克省和安大略省过去六年的职位空缺率与全球平均水平持平,失业率也与同期加拿大的平均水平密切相关。

However, the ratio of unemployment-to-job-vacancies has more aggressively declined in Ontario and Quebec over this interval than in the rest of Canada, which reveals that these populous regions, entrenched in the nation’s manufacturing, cannot reach for a labour solution among their own communities because they are fully occupied.

随着婴儿潮时期出生的人口退休,加拿大无法通过将更多劳动力投入相同的生产模式来保持竞争力。德勤最近的加拿大经济前景调查预测,“全球竞争将加剧公司争夺他们的缓慢增长的收入份额派,“和加拿大生存和竞争的能力通过全球经济放缓和第四次工业革命将取决于其做出大胆的改变它的技术和能力工人。

大规模的自动化对中小企业来说成本太高

到目前为止,加拿大制造商所采取的策略并没有影响到缺乏活力的劳动力。在德勤(Deloitte)的“私营企业全球展望”(Global Perspectives for Private Companies)调查中,尽管40%的加拿大高管将提高产量列为其首要增长战略,但加拿大中小企业希望让工人承担这一责任。

在BDC的劳动力短缺调查中,56%的中小企业表示,其工作人员必须更多地工作,47%的人试图提高工资,以保留其目前的劳动力,43%的人辞去了增长有限的接受。加拿大百科全书指出,“竞争是根据每单位生产成本越来越多的,对工资和其他成本下下压力,”这些劳务方面的策略对加拿大制造商的底线产生了负面影响,以思考其全球竞争力阶段。

德勤(Deloitte)的《经济展望》(Economic Outlook)向加拿大建议,“面临紧张的劳动力市场应该刺激资本和技术投资。”尽管加拿大企业最有可能寻求提高流程效率(根据加拿大商业发展银行(Business Development Bank of Canada)的数据,44%的企业正在这样做),但只有26%的企业寻求投资于传统的自动化以实现这一目标。

制定和运行它们所需的熟练工作人员的熟练工作人员的高成本,以及他们所需要的工厂布局和安全协议的巨大变化,限制了任何最大的制造业公司的可访问性。BDC解释了SMES如何摆脱这一选择:“通常需要大量的投资来自动化生产,又取决于规模经济以偿还。”

尽管有这些警报和昂贵的解决方案,但加拿大制造商仍在努力填补空缺和雇用年轻工人。BDC.’s survey summarizes that Canada’s top hiring strategy among employers is to hire less qualified workers (43 per cent), regardless of concerns that “the additional time and effort required to train junior employees keep senior staff away from higher-value tasks, such as developing client relations or new projects.” This is another tech-less solution to the work shortage that keeps the costs high and the value of productive workers low.

平衡行业4.0 ROI的需求

然而,采用工业4.0的视角会带来新的问题,这些问题来自于工人和传统自动化的更多相同的解决方案。哪些技能和任务很难聘请,又会浪费时间和精力去培训?在新技术应用的背景下,什么样的技能会成为需求?这些新需要的技能会短缺吗?

这两个“更多相同”方法的联合原因未能减轻工人和公司所有者的条件是因为它们都难以缩小劳动力和技能差距作为问题,而不是与第四个工业革命同时发展的痛苦机会。

德勤在其《2019年全球人力资本趋势》报告中指出,各种规模的组织都认为,迫切需要重塑工作和工作架构,以迎接工业4.0的挑战。研究人员断言,“再造有两个方面必须保持不变:第一,它必须以某种方式涉及技术——没有技术就没有再造之路;第二,它必须是一个足够大胆的改变,以迎接社会企业提出的挑战。”

计算机化或许定义了上一场革命,但工业4.0技术的不同之处在于,它们模糊了人、计算机和机器工作之间的界限。协作机器人(cobots)是当代环境下定义的一种解决方案。作为现代制造业的完美例证,协作机器人将机器人的物理能力和数字控制系统与安全有效地与人协作所需的尺寸、灵活性和动力相结合。

COBOTS:现代制造解决方案

合作机器人提供了与传统机器人同样的好处:接管肮脏、危险或重复性的工作;提高产品质量;提高生产力和产量。这些优势与德勤的全球展望调查一致,其中产品开发、运营/流程和制造/生产是北美和全球技术计划的四大重点。

作为与传统机器人相比更低的有效载荷能力的交换,合作机器人为制造商提供了一些传统机器人无法提供的新优势。

首先,Cobots旨在在没有安全围栏之间的人们旁边工作。由于其独特的设计,大多数Cobots不需要安全笼或植物地板的破坏性重新设计。许多设计可以比工业机器人更快地部署50%,并且通常施加比年度新员工工资低的安装成本。

与需要工程师级编程的传统机器人不同,Cobots旨在通过熟悉智能手机的任何人熟悉的人机接口(HMI)进行编程。

Etalex Universal Robots.

Etalex是一个基于魁北克的棚屋系统制造商,已安装来自通用机器人的UR10协作机器人,以将金属部件从压力机中挑选出来。照片:通用机器人

随着人工智能算法的进步,合作机器人也能够在工作中学习。通常,工人可以简单地通过让机器人的手臂做想做的动作来重新编程;协作机器人记住指令并独立地重复它,而不需要新的代码。通过消除对编程或机器人技术的正式教育的需求,这样的接口和能力减少了使用合作机器人的技能差距和学习曲线。

在埃森哲(Accenture)的《制造业的未来》(Manufacturing the Future)报告中,研究人员指出,随着人工智能的兴起,“制造业劳动力需要重新掌握技能,才能与他们一起工作。”合作机器人几乎不需要人类合作者来产生协同结果,这也大大减少了重新分配合作机器人用于临时任务或繁忙季节突发生产的时间、精力和成本。

德勤(Deloitte)的数据显示,47%的加拿大高管希望投资技术,以改善他们的业务,这比全球对新技术的预期高出近10%。在工业机器人工作单元缺乏大量定制的情况下,合作机器人可以提供快速的投资回报。

By speeding deployment with minimal disruption to a factory layout and by enabling minimally trained workers to safely program and use the technology to increase productivity and improve quality, cobots’ payback is often measured in weeks or months (See Universal Robots’ case study library for more details.)

制造商需要通过平衡运营中的成本和价值来满足他们对新机器人系统的期望。合作机器人的快速投资回报率不仅仅是合作机器人技术相对于工业机器人的低资本成本的一个功能。cobot能够使企业的人力资产价值成倍增长,使工人能够自由地处理更高生产率的流程,并获得现代制造业时代所需的新技能。

解决劳动力危机需要利用大胆的技术变革对工作和工作场所进行再造。德勤(Deloitte)在《加拿大经济展望》(Economic Outlook on Canada)中提醒说,“经济增长放缓可以成为企业和政府实施改革、提高竞争力的强大催化剂。”

除了削减成本和简化生产,利用工业4.0技术还有机会改善制造工作的体验,提高全球竞争力,为客户提高价值。合作机器人实现的人机配对是实现这些价值的关键一步。

Joe Campbell是高级经理,战略营销和应用程序开发通用机器人北美