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技術|智能工廠中的人體工學,科學的才最有效

2025China.cn   2021年05月06日

  智能工廠是指機器之間相互溝通,獨立決策并完全自主管理生產的地方。這也是一個人工干預較少,機器“大展拳腳”的地方。

  如果我們相信目前提出的種種設想,那智能機器人的出現(xiàn)無疑會弱化人的作用,使之淪為生產過程中的助手,或者將人完全淘汰出局。那么,未來的工業(yè)工作站還有必要考慮人的需要嗎?

  實際情況是,人依然是生產過程中不可或缺的重要因素,那我們就不得不面對另一個問題——工業(yè) 4.0 將如何改變工作場所?item 的產品經理和人體工學專家 Marius Geibel 的觀點或許可以給您一些指導。

  隨著生產的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的大規(guī)模生產正逐漸淡出人們的視線,取而代之的是定制化單個部件的批量生產。這看似矛盾,但卻變成了現(xiàn)實,這主要得益于生產過程的自動化、智能網絡化和數(shù)字化——即工業(yè) 4.0。

  為了在一個批量內實現(xiàn)靈活和定制化生產,增值鏈中的所有站點必須智能聯(lián)網。生產過程的上下游(比如入庫和出庫物流)必須不斷共享數(shù)據——既要彼此之間共享,也要與生產過程的所有階段共享。

  事實上,協(xié)調不當可能導致整個生產系統(tǒng)陷入癱瘓,比如,當倉庫無法準時供應材料時,工作臺上的工作就無法開展。因此,提供和傳輸信息以及確保這些信息與總體系統(tǒng)之間的密切聯(lián)系將變得越來越重要。

  這給企業(yè)帶來了前所未有的機遇,也使企業(yè)面臨全新的挑戰(zhàn),必須要小心應對。

可旋轉的顯示器支架可以確保屏幕移動到準確位置,并且不會限制員工的工作姿勢。

1、大顯身手的人體工學

  如今,人體工學在工業(yè)領域大顯身手。到目前為止,人一直是生產過程中不可取代的重要因素,因為與機器相比,人擁有獨一無二的認知能力和無與倫比的智慧。同樣地,人工操作工作臺是創(chuàng)造價值最多的地方,也具有非常特殊的意義。

  工作臺最關注的是人體工學,其目的是提高員工的工作效率,而與人體工學密切相關的則是工作臺的可定制性,比如,我們的工作椅可以根據用戶的需求靈活調節(jié),確保用戶在不同的高度都可以開展符合人體工學的工作。此外,帶有無極高度調節(jié)系統(tǒng)的工作臺還可以實現(xiàn)用戶從站姿到坐姿的快速切換(反之亦然)。

  為了避免用戶單側移動,最先進的工作臺系統(tǒng)可以將工具和材料放在所需的位置,并配備 LED 燈和日光燈,以提高用戶的專注力,降低出錯風險。制造商還將 IT 引入工作臺,他們根據人體工學原則在工作臺的適當位置增加了屏幕和顯示器,并通過電纜線槽實現(xiàn)電纜和導線的安全收納。

  如果員工需要經常查閱顯示器,顯示器就應該放在他們能直接看到的地方,而不是側面的某個角落。否則,他們的工作姿勢就會受到限制,進而導致痛苦的身體勞損。可旋轉的顯示器支架可有效預防用戶的不良姿勢,因為它可以安裝在工作臺的最佳位置。

  最先進的工業(yè)工作臺通常采用模塊化設計,可根據用戶的使用需求進行擴展。因此,它們更能適應不斷變化的工業(yè)環(huán)境和使用要求?!氨热?,如果材料供應發(fā)生變化,使用模塊化系統(tǒng)的用戶能快速而輕松地適應新的要求,甚至可以避免停機時間?!盙eibe l補充說。

  在設計工作臺時,要將人體工學工作臺設計與高效的內部物流相結合。簡單快速的材料供應、縮短運輸距離、安全的零部件處理以及清晰地標記和分配料盒,都可以優(yōu)化工作流程,提高工作效率。

2、機器的價值 減輕員工壓力

  將來,機器的價值在于減輕員工的壓力。在未來的生產過程中,我們還需要為手工操作工人專門設計工作臺嗎?關于這個問題,Geibel 給出了肯定的答案。機器人永遠無法取代人的認知能力。在很多方面,人顯然要優(yōu)于機器,尤其在需要復雜的動作技能時。

  因此,在未來的工業(yè)環(huán)境中,人體工學依然不可或缺——如果考慮到目前的人口變化,更是如此。隨著人口老齡化的加劇,企業(yè)中的熟練工人越來越少,因此企業(yè)應該更加關注工人的身心健康和工作效率。

  在理想情況下,工作環(huán)境的數(shù)字化和智能網絡化可以減輕員工的工作壓力。

  盡管自動化程度越來越高,但仍有一些組裝工作需要人工操作完成,這也是協(xié)作型機器人的用武之地,未來的工廠將是工人與機器人協(xié)同工作的地方。這些機器人在工作時與人直接接觸,其主要任務是承擔對體力要求高且不符合人體工學的工作,比如抬高和定位重型工件。

  因此,在設計使用協(xié)作型機器人的工作臺時,需要考慮一系列安全標準,比如,需要最大限度地降低人與機器人之間因潛在碰撞造成的傷害風險,并采取有效措施確保員工的動作不受影響。另一個行之有效的方法是借助網絡物理對象(CPO)。CPO 工具可以提供信息,并針對下一個組裝步驟發(fā)出指令。另外,它還可以根據員工的身體狀況,自行挑選操作人員。這一切是科幻小說,還是即將成為現(xiàn)實?讓我們拭目以待。

3、員工必不可少

  Geibel確信,員工未來的工作環(huán)境不會發(fā)生根本性的變化。他相信,盡管員工須要不斷地掌握新技術,但他們絕不會被機器取代。我認為工作場所的設計不會發(fā)生革命性的變化。現(xiàn)在的很多設計元素將來也必不可少,比如人體工學、定制化和模塊化。接下來的問題是,在這樣的工作環(huán)境中,企業(yè)應該怎么做?

  如果人是工業(yè)4.0不可或缺的一部分,那么在設計工作臺時,他們的需求必須得到重視。首先,企業(yè)應關注人體工學、定制化和模塊化,給未來的員工提供更有吸引力的工作場所,幫助他們應對未來的挑戰(zhàn)。我們會通過培訓課程分享正確的方法,并為工程師設計工作臺提供更有價值的建議。

  此外,我們還建議,當企業(yè)的決策影響員工的工作環(huán)境時,企業(yè)應花更多時間培訓新技術,幫助員工做好準備?!吧倭藛T工的接受和信任,企業(yè)也無法設計出符合未來需要的工作臺?!盙eibel特別強調。

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