作者：貿澤電子 Lee Hibbert

隨著工業 4.0 等概念不斷以多種方式向前發展和演變，未來的工廠環境注定將變得比以往更加智能。在過去幾年中，我們逐漸熟知了一種新的理念，即傳感器、數據處理、連接和云計算等技術的組合將能夠極大地提高生產設施的效率。然而，技術從未停滯不前，因此歡迎加入工業5.0的討論，這種技術預計將在大規模定制等領域帶來新的優勢。

但什么是工業 5.0？在一個日益互聯的世界中，它將為制造商帶來哪些價值？簡而言之，工業 5.0讓人類重新加入了自動化過程，使人和機器人能夠更緊密地協同工作。在一種共生關系中，人類將能夠與新一代協同機器人（cobot）合作，為產品增加價值。在這種更加多元化的環境中，生產線將變得更加智能，例如，人類能夠在更高水平監督產品定制。在電子設備和珠寶等各個不同領域，這都是一個令人興奮的想法，產品表面處理增加的額外觸感體驗可以提高產品對消費者的吸引力。

協同機器人大有可為

自動化系統在當今的制造環境中已經司空見慣，工業 5.0 革命的起點源于工人與這些系統之間關系的轉變。從歷史上看，機械臂一直位于安全籠的后面，這樣能夠使人類避免被傷害。但在當今的全新世界，需要在人和機器人之間建立更緊密的關系。輕巧的協同機器人裝配有一套位置傳感器，它們能夠在一瞬間即可對工人的存在做出反應。這些更小、更快、更靈活協同機器人的出現是工業5.0發展的基礎，正是它們先進的安全特性，才使人類在更廣泛的生產流程中占據中心位置。

事實上，近年來，協同機器人的性能得到迅速發展。早期型號體積小，設計用于在工廠車間與人類一起執行輕型裝配任務。這些桌面機械臂通常重約 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工作臺的工作，可以完成擰緊螺絲等任務。然而，協同機器人變得越來越大，功能也越來越強，最新的機械臂有效載荷能力是當年同類產品的五倍。尺寸的增大，以及更廣泛的夾具和其它工具，結合更直觀的編程，已經開辟出更廣泛的應用范圍，包括重型機器搬運、材料處理、包裝、螺釘和螺母鎖緊等等。這些機械臂安裝有完整的接近、距離和位置傳感器，可在生產線上員工附近使用。

工業5.0 在行動

那么，這些機器人可以在哪些場合使用并與人類一起在生產線上完成新功能呢？汽車行業一直走在前列，PSA 集團（其品牌包括標致(Peugeot)、雪鐵龍(Citro?n)、歐寶（Opel）和沃克斯豪爾（Vauxhall））已經在裝配線上開始使用協同機器人在白車身（body-in-white），它們可以用在車體兩側，當車體從生產線上經過時完成螺絲固定等工作。談及在制造工廠內使用協同機器人，其他汽車制造商也在同樣積極主動地采取行動。寶馬已經在使用機器人執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行。汽車零部件供應商也在參與這一行動，在生產線末端使用協同機器人執行關鍵的檢測任務。在汽車領域，新應用幾乎每天都在出現，Kenneth Research最近的一份報告預測，在2022年之前，汽車行業協同機器人的出貨量和銷售收入每年至少增長43%。

在其他領域，協同機器人正在用于完成多種不同的任務。例如，在金屬行業，它們被用于執行一系列拋光和去毛刺工作，這些傳統上都是需要工人手工完成的勞動密集型任務。根據自動化專業機構WiredWorker的研究報告，協同機器人已被證明能夠一致且重復地拋光平坦和凹凸不平的表面，其中對于力的控制易于通過編程實現，并且針對新產品能夠快速更改設置。協同機器人也越來越多地用于CNC機器的裝卸，從而使金屬行業的工人不必從事那些體力要求苛刻，有時甚至是危險的任務。

即使在制造行業，協同機器人也正在擔當一些新角色。添加劑制造市場的初創公司已經開始使用這種機器人來實現3D打印零件的個性化設置。在此類應用中，這些公司使用協同機器人幫助創建各種極具特性的飾面和雕刻圖案，例如可為消費類電子設備創建真正的用戶定制功能，這種方式未來可能很受歡迎。在珠寶行業，工匠們正在研究如何使用協同機器人來幫助完成寶石的拾取、放置和裝飾。

自動化與就業之間的關系

因此，很明顯的是，協同機器人在各行各業都有巨大應用潛力。隨著應用速度的加快，關于自動化在工廠環境中會產生何種影響的爭論可能被重新點燃。主流思想流派一直認為，機器人技術的發展最終將引起各個工業領域普遍失業。但工業5.0似乎會改變這場爭論的結果，由于人類被重新納入自動化過程，這樣人類就會扮演更多的增值角色。因此，或許采用更多的機器人并不一定意味著工作機會的減少，人和機器人只是在完成不同類型的工作。

這一假設在世界經濟論壇的一份重要報告結論中得到了肯定回應，該報告評估了到2022年全球技能要求不斷變化的趨勢。此報告表明，隨著自動化在一些重要部門變得越來越復雜，應用越來越廣泛，一些傳統角色無疑將消失。這些消失的行業無疑將被其他新興行業所取代，而新行業多數集中在大數據分析、人工智能、軟件和應用以及數字化轉型等領域。所有這些新行業都將完美地融入工業 5.0 的世界，會進一步加強人與機器設備之間的協同性。的確，根據世界經濟論壇這份報告，未來這種轉變雖然可能會損失約7500萬個工作機會，但同時也將產生1.33億個新職位，這表明自動化程度的提高將帶來巨大的凈收益。

互聯制造的新時代

總而言之，我們可以看到工業領域的技術發展將會繼續快速推進，工業4.0和工業5.0可能只是當今世界的流行語，但它們確實描繪出在一個高度自動化環境中我們設計、構建和維護產品方式的真正變化。這種轉變將越來越多地促使機器和人類心靈之間建立更加共生的關系，正是由于這種能力的交織融合，提供了創建未來更智能、更高效工廠的潛力。